CDIO視角下軟件設計專業(yè)一體化課程建設

李智峰

(合肥職業(yè)技術學院 信息工程與傳媒學院,安徽 合肥 230031)

高職軟件設計專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)富有社會責任感，具備健全的人格以及良好的職業(yè)素養(yǎng)，并能夠掌握必備的理論知識和操作技能應用于生產(chǎn)一線的技能型人才。在實際的培養(yǎng)過程中，軟件設計類專業(yè)課程因為其邏輯性強、需要抽象思維、對學生的動手能力要求較高等原因，在很大程度上很難調(diào)動學生的學習興趣，造成對本專業(yè)的學習信心不足，缺乏學習的主動性，以致培養(yǎng)目標難以實現(xiàn)。

1 軟件專業(yè)培養(yǎng)目標調(diào)研背景

1.1 高職軟件專業(yè)市場需求分析

要想培養(yǎng)出符合市場需求的學生，首先對市場需求做出調(diào)研分析。2018年7月，對合肥地區(qū)32個軟件公司發(fā)放200份問卷，對軟件設計專業(yè)學生的就業(yè)市場進行調(diào)研，并有效回收問卷181份。經(jīng)過統(tǒng)計分析得出，軟件設計專業(yè)畢業(yè)生主要從事的工作有如下方向：①依托java或．net平臺，運用J2EE、hibernate、spring、MVC等主流開發(fā)框架，成為web開發(fā)工程師；②結合HTML、javascript、CSS等開發(fā)技術，編寫網(wǎng)頁前端開發(fā)代碼，成為前端開發(fā)工程師；③結合Android平臺，進行游戲開發(fā)或手機APP開發(fā)，成為移動開發(fā)工程師。如何結合職業(yè)需求將學生將課程的群知識有效結合起來，并應用到實際工作中是需要解決的重點問題。

1.2 國內(nèi)外技能型人才培養(yǎng)理念的發(fā)展和CDIO的提出

從20世紀60年代開始，美國和德國等國家就已經(jīng)在職業(yè)教育中提出了STW(school to work)培養(yǎng)模式，從學校到工作；經(jīng)過職業(yè)教育的進一步發(fā)展，又提出了STC(school to career)培養(yǎng)模式，從學校到職業(yè)生涯[1]。無論哪種模式的提出，其目的都是希望培養(yǎng)出合格的技能型人才，使學校學習到社會工作達到平穩(wěn)的過渡。

CDIO理論依據(jù)來源于美國教育學家杜威的“做中學”原則和“基于項目的學習”的思想[2]。CDIO代表構思(conceive)、設計(design)、實施(implement)和運行(operate)，是一種實踐教育和理論教育相結合的教育理念。CDIO模式對工程人才培養(yǎng)訂立了12條標準，即在工程教育環(huán)境中、培養(yǎng)學生運用專業(yè)知識、訓練職業(yè)技能、建立職業(yè)素養(yǎng)、完善職業(yè)道德、鍛煉其分析與解決問題、團隊協(xié)作與交流溝通等能力，這些人才培養(yǎng)標準與高職軟件技術專業(yè)培養(yǎng)的思路相契合，同時，為學生提供了一個學習思路:即學生結合課程之間的有機聯(lián)系，通過動手實踐的方式進行工程學習。

2 基于CDIO專業(yè)一體化的課程培養(yǎng)

CDIO培養(yǎng)的實現(xiàn)手段就是項目化的課程培養(yǎng)，CDIO要求每個課程必須有精心設計的構思、設計、實施、運行(CDIO)的項目。培養(yǎng)學生應用已掌握的知識技能制作產(chǎn)品的能力[3]。在課程項目選擇上注重課程之間的延續(xù)性和關聯(lián)性。

在專業(yè)培養(yǎng)過程中，如果僅僅依靠幾門專業(yè)課的教學改革并不能滿足培養(yǎng)需求，學生的職業(yè)能力和專業(yè)知識儲備必須要通過長期的、有聯(lián)系的專業(yè)課程學習來實現(xiàn)。由此，提出圍繞java技術的專業(yè)一體化課程教學改革，在相關聯(lián)、系列化的課程培養(yǎng)當中，培養(yǎng)學生的學習能力，提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。目前，合肥職業(yè)技術學院軟件設計專業(yè)依靠主流開發(fā)技術中的java技術為教學主線，采用2+0.5+0.5的培養(yǎng)模式，即學生用兩年時間在學校內(nèi)參加通識基礎課學習和專業(yè)課程學習(其中部分專業(yè)課程采用雙導師模式教學)；用半年時間進行企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)課程的學習；另有半年學生實習并完成畢業(yè)設計。根據(jù)軟件設計專業(yè)課程的實際開課情況，將專業(yè)一體化課程又分為專業(yè)基礎課程、專業(yè)核心技術課程、軟件綜合實訓課程和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)課程，在分層次的課程中，對學生的能力也提出分層次的要求[4]，對應的專業(yè)課程和能力要求層次圖(見圖1)。

圖1 專業(yè)課程和能力要求層次圖

2.1 專業(yè)一體化教學項目轉(zhuǎn)化和實現(xiàn)

在進行專業(yè)學習之前，將教師按3～5人一組進行分組，由富有專業(yè)教學經(jīng)驗的教師擔任組長，小組中的每位教師根據(jù)學期課程培養(yǎng)目標，負責相應的教學項目轉(zhuǎn)化與實現(xiàn)[5]。當然，不同類型的專業(yè)課程教學項目的轉(zhuǎn)化有不同層次的要求。在java程序設計等專業(yè)基礎課程中，適合選擇不需要過度強調(diào)語法，理論知識夠用的小而精的項目，這樣才具備較強的針對性，而且能夠充分體現(xiàn)軟件核心知識和理念，建立學生的專業(yè)學習思想，掌握專業(yè)技能。教學過程中采用“四步法”，即實例引入—知識講解—實例演練—項目演習，為專業(yè)核心技術課程的開設奠定基礎。專業(yè)核心技術課程(如java web程序設計課程)相對于專業(yè)基礎課而言，無論在專業(yè)性還是在技能性上都提出了更高的要求。教學方式采用項目模塊演示—項目分析—項目開發(fā)—項目總結這樣的方式來進行，這樣可以進一步鞏固了學生的專業(yè)學習思想，提高學生的動手能力；核心技術課程如java web課程利用校企合作契機實踐雙導師教學法，在課程開始之前，教師和企業(yè)導師(即企業(yè)的項目經(jīng)理)共同調(diào)研，以企業(yè)實際崗位要求為依據(jù)制定課程標準，按照企業(yè)的典型工作過程制定項目化的課程內(nèi)容，項目之間層層遞進。課程中教師注意運用多種信息化教學手段提升學生的學習興趣，將課程需要知識點內(nèi)容通過小作業(yè)的形式在課前發(fā)給學生，在課程中使用項目模塊串聯(lián)知識點，開展頭腦風暴進一步引導學生思考，分析教師布置的項目，學生在學校教師的指導下完成項目開發(fā)后，企業(yè)導師以直播或QQ交流的方式在課堂上對各小組的項目進行現(xiàn)場點評，學生根據(jù)企業(yè)導師的意見進行修改，并以小組合作的方式提交符合企業(yè)標準的文檔，最后完成整個項目的開發(fā)工作[6]。軟件綜合實訓課程(如javaEE框架開發(fā)、andriod移動開發(fā)課程)是學生在具備一定的開發(fā)基礎后開設的課程。在實訓課程的組織教學中，采用“三段式”教學法，即項目調(diào)研—項目開發(fā)—項目驗收。其目標是鍛煉學生軟件技能應用，提高學生解決問題能力。學生的實訓課程的實訓內(nèi)容在教師提供的8～10個項目中選擇。各項目小組需要根據(jù)掌握的知識最終完成2～3個項目成品，要讓學生了解企業(yè)中項目的開發(fā)過程首先應當制定的是項目調(diào)研方案，學生需要制定完善的項目需求分析做好項目準備，包括梳理項目的各個階段，項目分解計劃表，項目人員分工以及完成的節(jié)點時間。完成調(diào)研后，即可根據(jù)所選項目逐步完成開發(fā)，這個過程中教師需要因材施教，根據(jù)各項目小組選擇的項目完成個性化的指導，啟發(fā)學生思路，盡量讓學生自行思考編程，提高學生的學習成就感，進而投入更多時間鍛煉技能；每個項目完成后由教師驗收，學生完成代碼編寫后，通過拍攝小視頻等方式，介紹其設計思路及開發(fā)成果。各開發(fā)小組將視頻文件和代碼上傳到課程學習平臺，完成項目文檔材料的撰寫。

在企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)課程中，由企業(yè)提供課程開發(fā)項目源。學生在學習的前期課程由教師組織在校內(nèi)實訓，同時對前期課程進行補缺補差后期課程則安排學生到與企業(yè)合作的實訓基地演練。由企業(yè)的軟件開發(fā)工程師從市場需求和企業(yè)開發(fā)的角度去指導學生進一步完善開發(fā)項目，鍛煉學生的職業(yè)技能，使學生能夠更好地由學習過渡到工作。[7]

2.2 專業(yè)一體化中的教和學

教師要在教學中起示范、指導作用。根據(jù)各項目小組的開發(fā)方案和項目開發(fā)進度，做出有針對性的指導，幫助學生順利完成課程開發(fā)項目。同時，教師作為課程學習的主導者需要及時了解學生的學習進度與困惑，要隨時依據(jù)班級學生的掌握程度對教學項目做出適當調(diào)整[8]。比如信息工程與傳媒學院17軟件班開設的java web課程中，需要完成用戶登錄系統(tǒng)項目，根據(jù)學生的熟悉程度，將該項目分成用戶登錄、用戶退出、數(shù)據(jù)庫驗證、用戶添加和用戶刪除等5個子項目，由學生依次完成。學生還可以根據(jù)學習能力和需求加強項目功能。教學上做到由簡單到復雜，從易到難進行施教。

在專業(yè)一體化的課程教學中，學生是學習的主體。學生以4～5人為單位的項目小組開展學習，在各項目小組中設一名負責任有擔當?shù)膶W生擔任組長。組長對項目開發(fā)進行協(xié)調(diào)和管理。在課程教學過程中，發(fā)揮以學生為主導的課堂學習氣氛[9]。由于課堂的學習時間有限，教師不可能在課堂中做到既完成對學生的項目指導和項目功能演示，又可以讓學生有充裕的時間進行項目(模塊)開發(fā)，這就需要學生在課后化更多的時間與小組間協(xié)同合作，開展討論并完成項目編碼工作。這是學生完成課程學習、編寫完成項目模塊的過程，也是互相學習，共同促進的過程。在基于項目的專業(yè)一體化教學模式中，要求學生在學習的過程中始終以一個軟件開發(fā)人員的標準要求自己：協(xié)同合作，開發(fā)符合企業(yè)規(guī)范的代碼，提交符合市場標準的文檔。因此，通過兩年半時間的連續(xù)的、相關聯(lián)的項目化專業(yè)課程學習，提高學生的動手能力，訓練學生的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)出符合CDIO模式對工程技術人員。

3 加強教師團隊建設

教師的實踐能力、課程教學能力和教科研能力是學校人才培養(yǎng)的關鍵，為了提高教師能力，學院采取以下措施：

(1)引進企業(yè)研發(fā)工程師、測試工程師實施雙導師制教學。軟件設計專業(yè)從2013年起與合肥科碩信息科技有限公司進行校企合作，在java web課程、javaEE課程教學中引入了雙導師制教學模式進行課程改革實踐。學生通過企業(yè)導師的介入，提高了學習興趣，熟悉企業(yè)的項目化工作過程，具備了一定的項目開發(fā)經(jīng)驗，課程改革的效果明顯。

(2)鼓勵教師利用寒暑假到相關企業(yè)參與實際的工程項目研發(fā)實踐，熟悉企業(yè)的項目化工作過程，提高教師的實踐技能。2015年7月信息工程與傳媒學院27名教師由合肥市教育局組織到合肥市各軟件公司開展為期1個月的企業(yè)實踐，協(xié)助企業(yè)進行項目開發(fā)；2016年7月信息工程與傳媒學院有18名教師參加企業(yè)實踐或國培、省培項目；2017年7月該院有19名教師報名參加企業(yè)實踐項目。通過企業(yè)工作實踐，了解最新的開發(fā)模式和開發(fā)思想，熟悉中大型項目的開發(fā)過程。

(3)鼓勵教師申報各類各等級的教科研項目，將教師的教科研工作作為年度考核的內(nèi)容之一，使用教科研最新成果反哺教學工作。比如筆者主持的教研課題中，需要搭建軟件開發(fā)課程教學平臺(見圖2)，該平臺使用JSP+HIBERNATE+STUCTS技術來實現(xiàn)[10]。教學的過程中就可以根據(jù)實際的開發(fā)情況以及學生的接受程度，選擇合適的項目模塊給學生講解，演練。學生在學習的過程中既可以看到完成后的開發(fā)成品，也可以根據(jù)自己的需求添加模塊和功能。

圖2 軟件開發(fā)課程教學平臺系統(tǒng)模塊圖

4 基于CDIO視下的軟件設計專業(yè)課程建設成效

4.1 學生就業(yè)對口率上升

2015年6月，麥可斯公司對合肥職業(yè)技術學院信息工程與傳媒學院的軟件設計專業(yè)畢業(yè)生進行問卷跟蹤，有47%的學生放棄了對口的軟件專業(yè)工作，而轉(zhuǎn)行到房地產(chǎn)、電子商務、網(wǎng)絡營銷等工作領域。出現(xiàn)這種現(xiàn)象一部分是因為學生的家庭提供崗位要求學生轉(zhuǎn)行，另有很大一部分原因是學生認為畢業(yè)后無法勝任軟件開發(fā)工作。這一數(shù)據(jù)在2016年6月下降到40%，在2017年6月的調(diào)查中，這一數(shù)據(jù)下降為34%。據(jù)此表明，這進行教學改革之后的幾年時間內(nèi)，學生的專業(yè)學習滿意度逐年上升，通過專業(yè)課程一體化建設增強了學生的專業(yè)就業(yè)自信心，切實提升了學生的動手能力。

4.2 參加技能大賽成績優(yōu)異

自2015年以來，信息工程與傳媒學院依托專業(yè)一體化課程建設，先后組織學生參加安徽省職業(yè)院校技能大賽大數(shù)據(jù)技術與應用競賽、“聯(lián)合信息杯”全國高等職業(yè)院校WEB應用軟件開發(fā)技能競賽、“銳捷杯”全國高職院校大數(shù)據(jù)技術應用技能競賽。學生在競賽中成績突出，共獲得1個國賽3等獎，2個省賽1等獎和6個省賽2等獎的好成績；學生不僅在軟件開發(fā)領域的比賽中取得成績，2016—2018年信息工程與傳媒學院軟件設計專業(yè)學生聯(lián)手物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學生共同參加“安徽省單片機技能大賽”，凌翔杯“安徽省機器人”大賽，“恩智浦”杯大學生智能汽車大賽共取得8個第1名，6個第2名的好成績。

5 結語

高職的專業(yè)人才培養(yǎng)重在“技能”培養(yǎng)。通過圍繞java技術的專業(yè)一體化課程建設，結合CDIO模式對工程人才的培養(yǎng)大綱要求，解決了個別課程學習不深入，學生知識技能水平達不到市場要求的問題。在專業(yè)課程一體化的建設中，通過學校和企業(yè)的深入融合培養(yǎng)模式，學生通過一系列專業(yè)課程的項目演練，提高了自主學習能力和動手能力，訓練了職業(yè)技能，培養(yǎng)了具有一定的技能水平和專業(yè)上可持續(xù)發(fā)展的人才。