基于CDIO理念的軟件開發(fā)教學(xué)改革

金禮模

(貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽550008)

基于CDIO理念的軟件開發(fā)教學(xué)改革

金禮模

(貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽550008)

為了提升學(xué)生軟件開發(fā)能力，使所學(xué)知識和能力能夠更加貼合社會(huì)需求，該文從當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)的背景分析和先進(jìn)的工程專業(yè)教學(xué)CDIO理念入手，從課程內(nèi)容改革、評價(jià)體系改革和開展校企合作改革入手，提高學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行四個(gè)方面的能力，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

CDIO；軟件開發(fā)；教學(xué)改革

1 背景與理論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，遍布于農(nóng)業(yè)、法律、土木、社會(huì)治理等各個(gè)方面，上至大型企業(yè)，下到一個(gè)不到十平米的水果店，對于軟件開發(fā)都有不同的需求，龐大的需求造就了軟件開發(fā)行業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展。為了滿足人們對于計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是軟件開發(fā)行業(yè)的需求，近年來，軟件開發(fā)專業(yè)隨著我國高等教育的不斷普及出現(xiàn)在各大高校的專業(yè)名錄上，計(jì)算機(jī)專業(yè)或者軟件開發(fā)專業(yè)成為高校熱門專業(yè)，相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)及改革十分重要。

CDIO理念是一種工程教育模式，是國際工程教育改革為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要而進(jìn)行研究得出的一種最新成果，從2000年起，由瑞典皇家工學(xué)院、麻省理工學(xué)院等高等工科學(xué)院進(jìn)行研究從而確立的一種教育理念，CDIO是Conceive、Design、Im?plement和Operate這四個(gè)單詞的縮寫，分別代表了構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，是一種學(xué)習(xí)過程的簡單概括，這四個(gè)過程是在社會(huì)生產(chǎn)中，一個(gè)產(chǎn)品從研發(fā)到產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的生命周期，CDIO教育理念，就是讓學(xué)生在原來的理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，完整地感受和參與整個(gè)產(chǎn)品周期的過程，使學(xué)生能夠主動(dòng)地、實(shí)踐地進(jìn)行有機(jī)學(xué)習(xí)，CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱的要求貼合了現(xiàn)如今應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生達(dá)到預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2 軟件開發(fā)教學(xué)中存在的問題

軟件開發(fā)教學(xué)是一門需要理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，兩者是有機(jī)結(jié)合不可分割的，但是現(xiàn)在的很多高校的教學(xué)中，卻將兩者割裂開來，理論課程與實(shí)踐課程脫節(jié)，造成學(xué)生懂得理論，熟練實(shí)踐，但是真正到實(shí)際案例中，卻無法將兩者有機(jī)結(jié)合。具體來說，存在以下問題：

1)理論教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)。在傳統(tǒng)的軟件開發(fā)教學(xué)過程中，教師在課堂上占據(jù)主導(dǎo)地位，機(jī)械式的講解軟件開發(fā)的基本概念、原理和方法，學(xué)生只能被動(dòng)地接受；實(shí)踐課中，學(xué)生將分塊的實(shí)踐課程操作進(jìn)行實(shí)際錄入，例如C++課程的實(shí)踐教學(xué)，只對簡單語法進(jìn)行練習(xí)，學(xué)生缺乏思考，談不上對理論課程的鞏固和應(yīng)用，根據(jù)調(diào)研，學(xué)生僅能掌握課堂教授的5%的內(nèi)容，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

2)課程內(nèi)容陳舊。軟件開發(fā)是以當(dāng)前快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，尤其是近年來，手持智能終端的迅速發(fā)展，雖然課程教學(xué)是基礎(chǔ)性教學(xué)，但是課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上仍要與時(shí)俱進(jìn)，隨著科技的進(jìn)步和技術(shù)的更新而更新。當(dāng)前，企業(yè)對于人才的需求越來越傾向于復(fù)合化、前沿化、應(yīng)用化，課程內(nèi)容中鮮有對內(nèi)工程項(xiàng)目管理、能力成熟度模型集成內(nèi)容的體現(xiàn)，培養(yǎng)課程與社會(huì)需求有所脫節(jié)。

3)教師隊(duì)伍缺乏軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。目前，大多數(shù)高校教師均為從高校走進(jìn)高校，沒有在企業(yè)中進(jìn)行軟件開發(fā)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在講授軟件開發(fā)理論或設(shè)計(jì)課程中，只能簡單地進(jìn)行理論講解，對于軟件工程技術(shù)，軟件開發(fā)設(shè)計(jì)理念，軟件開發(fā)技術(shù)方法等內(nèi)容理解不足，不能真正體會(huì)軟件開發(fā)工程的要義，教學(xué)缺乏靈活性。

3 基于CDIO理念的軟件開發(fā)教學(xué)改革

3.1 課程設(shè)置改革

課程內(nèi)容設(shè)置是踐行CDIO教學(xué)理念的基礎(chǔ)，軟件開發(fā)課程內(nèi)容改革要從需求出發(fā)，可適當(dāng)引入軟件設(shè)計(jì)師及相關(guān)資格證書考試內(nèi)容或CMMI的知識，CMMI標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)企業(yè)軟件開發(fā)能力的體現(xiàn)，很多企業(yè)都想獲得該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，以幫助企業(yè)優(yōu)化和改進(jìn)軟件開發(fā)過程，軟件開發(fā)課程中引入這一概念，可以促進(jìn)課程設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)化，更貼近企業(yè)需求。加強(qiáng)軟件開發(fā)課程群的設(shè)計(jì)，不同的軟件開發(fā)環(huán)境，例如：C++和Java程序設(shè)計(jì)這兩門面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，有很多相通的地方，在課程內(nèi)容制定中，可以將相通的課程放在其中一門語言中講述，進(jìn)而可以幫助學(xué)生對比兩種語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢。不同年級的課程，可將軟件開發(fā)課程分為三個(gè)部分，一部分為基礎(chǔ)課程，包括C語言程序設(shè)計(jì)、C++、Java等語言課程，作為基礎(chǔ)課程，讓學(xué)生掌握一到兩門的軟件開發(fā)基礎(chǔ)語言，了解程序的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯和習(xí)慣，為下一步的進(jìn)階課程打下基礎(chǔ)。第二部分課程為提升課程，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、算法分析、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)及制作等課程，通過這些課程，學(xué)生由基本原理過渡到實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力和程序開發(fā)基礎(chǔ)系統(tǒng)開發(fā)能力，適當(dāng)加入一些專業(yè)的應(yīng)用型課程，讓學(xué)生初步接觸當(dāng)今主流軟件的開發(fā)語言。第三部分是高階課程，主要包括軟件工程設(shè)計(jì)、WEB開發(fā)原理、J2EE程序架構(gòu)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、軟件測試與運(yùn)營等課程。通過這些課程，將前兩部分課程有機(jī)結(jié)合起來，通過實(shí)戰(zhàn)案例，掌握軟件開發(fā)的方法、技術(shù)、流程等內(nèi)容，一方面對前期學(xué)習(xí)的理論課程進(jìn)一步鞏固，另一方面，為畢業(yè)后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)踐教學(xué)課程改革涵蓋軟件開發(fā)專業(yè)高等教育的整個(gè)過程，在課程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)站在整個(gè)軟件開發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)的高度，分為課程實(shí)驗(yàn)(基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)語言實(shí)驗(yàn)，包括簡單語法，程序結(jié)構(gòu)等)、綜合課程設(shè)計(jì)(第二部分進(jìn)階課程實(shí)驗(yàn)，包括主流軟件開發(fā)語言語法，單個(gè)程序開發(fā)實(shí)例)、軟件開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)(讓學(xué)生參與企業(yè)軟件開發(fā)案例，從乙方需求開始進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過程)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(學(xué)生自主進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)營)。軟件開發(fā)專業(yè)是一門實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)，每一門專業(yè)課程都應(yīng)該有實(shí)驗(yàn)課程相對應(yīng)，部分核心課程應(yīng)開設(shè)軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐課程，例如：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。通過這幾類實(shí)驗(yàn)課程的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由低到高的學(xué)習(xí)過程，從基礎(chǔ)理論開始逐步掌握軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)，符合CDIO教育理念，學(xué)生從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)到運(yùn)行，參與到軟件開發(fā)的整個(gè)過程。

3.3 課程評價(jià)體系改革

對軟件開發(fā)專業(yè)實(shí)施CDIO模式教學(xué)后，相應(yīng)的教學(xué)評價(jià)體系也要進(jìn)行改革，由傳統(tǒng)性的學(xué)期末進(jìn)行考試的方式變?yōu)殡A段性項(xiàng)目式的考核方式，在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)考核，例如在面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言Java課程考核中，階段性考核可以分為課堂表現(xiàn)、課下作業(yè)、實(shí)踐項(xiàng)目、小節(jié)性考核，最終期末考試的方式進(jìn)行，在這幾項(xiàng)中課堂表現(xiàn)分為出勤率、課堂討論情況、課堂回答情況；課下作業(yè)可以按照完成情況及完成質(zhì)量等，課下作業(yè)不拘泥于教材規(guī)定的內(nèi)容，可以讓學(xué)生自由結(jié)合為小組進(jìn)行任務(wù)分配；實(shí)踐項(xiàng)目由實(shí)驗(yàn)課程和程序開發(fā)小項(xiàng)目組成，主要考核學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、組織協(xié)調(diào)能力、課程知識掌握程度等；小節(jié)性考核，可以以階段性的對課堂講授內(nèi)容進(jìn)行隨堂測驗(yàn)等方式進(jìn)行，目的在于考核學(xué)生對某一階段課程的掌握程度；最終再進(jìn)行期末考試，將本學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性考試，主要考察學(xué)生對本門課程的整體掌握程度。此處僅以理論性較強(qiáng)的Java程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行說明，對于軟件開發(fā)專業(yè)的其他課程，考核評價(jià)體系可進(jìn)行特殊性取舍，尤其是實(shí)踐性較強(qiáng)的移動(dòng)應(yīng)用程序開發(fā)，可以取消期中或期末考試，增加其他項(xiàng)目類考核的權(quán)重。

3.4 探索校企合作，鞏固改革成果

縱觀軟件開發(fā)專業(yè)課程，都是各自為戰(zhàn)，學(xué)好一門課程并不能在未來的工作中靈活使用，無法將所學(xué)用于實(shí)踐，CDIO教學(xué)理念要求課程設(shè)計(jì)中要有一門課程將所學(xué)課程進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，使所學(xué)知識貼近實(shí)際，根據(jù)每一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況確定項(xiàng)目的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。能夠達(dá)到這個(gè)目的的形式多種多樣，可以選擇軟件開發(fā)方向作為畢業(yè)論文，通過與軟件開發(fā)公司合作給學(xué)生親身鍛煉， 開展校企合作，讓企業(yè)軟件開發(fā)項(xiàng)目走入課堂，學(xué)生親自去解決這些問題，不能再依賴課本內(nèi)容，需要綜合所學(xué)的各種軟件開發(fā)設(shè)計(jì)知識，有時(shí)不僅包含課堂上學(xué)到的內(nèi)容，可能還具有某些未學(xué)到的知識內(nèi)容，需要學(xué)生自己去主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過這種方式，達(dá)到提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，達(dá)到真正培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才的目的。

4 結(jié)束語

軟件開發(fā)專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，通過踐行CDIO教學(xué)理念，在理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、改革課程教學(xué)評價(jià)體系、開展校企合作，讓軟件開發(fā)實(shí)戰(zhàn)案例進(jìn)入課堂，提高學(xué)生知識運(yùn)用和軟件設(shè)計(jì)開發(fā)能力，幫助學(xué)生能夠在走出校門后，迅速適應(yīng)企業(yè)需求，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

[1]康塔尼克,閃四清.數(shù)據(jù)挖掘：概念、模型、方法和算法[M].北京：清華大學(xué)出版社,2003.

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G642

A

1009-3044(2017)24-0154-02

2017-07-01

金禮模(1981—)，男，貴州六盤水人，本科，軟件工程師,主要研究方向?yàn)樾畔⒆詣?dòng)化系統(tǒng)研發(fā)。