借鉴CDIO理念的软件工程专业实训体系建设探讨

林春杰　韩晓琴　张瑞玲　甘文丽

摘要：实训教学是高校实践教学的重要组成部分，是全面提高学生职业素质的重要保障。针对目前软件工程专业实训教学中存在的问题，借鉴CDIO工程教育理念，结合洛阳师范学院软件工程专业实训教学体系改革实际情况，给出了一个实训教学体系建设方案，以期对本科软件工程专业实训教学改革具有指导意义。

关键词：软件工程；实训体系；CDIO

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）07-1595-03

目前，我国软件产业的政策环境不断改善，增长速度明显加快。在软件产业迅速发展的今天，我们急需一大批高素质的软件人才。虽然我国每年培养的软件人才数量在以几何基数的速度递增，但整体的工程教育创新、人才培养质量等指标与企业不对等，同世界水平相距甚远，导致出现大量计算机专业毕业生找不到工作，企业却招不到人才的怪现象。CDIO工程教育理念是由麻省理工学院MIT、瑞典皇家工学院等发起，已在国内外多所大学进行了实施并取得很好的成效[1-3]，获得了学生、社会和企业的广泛认可。CDIO指的是（Conceive构思，Design设计，Implement实现，Operate运作）。CDIO工程教育理念是通过利用工业产品构思、设计、实现到运行的全过程培养学生的工程能力、终生学习能力、团队协作能力、沟通能力和大系统掌控能力[4]。因此，研究用CDIO 理论指导软件人才教育模式改革有很重要的现实意义。

1 实训教学现状及问题

实训是实践教学的重要组成部分，其目的是全面提高学生的职业素质，增加实践经验，降低就业的成本和风险，增加就业的机会。目前高校软件实训方式主要由以下三种：将学生送到校外实训基地，由培训机构或企业负责学生实训；学校在校内成立实训基地，由学校组织学生实训；学校和社会培训机构或企业合作，共同负责实施实训教学。但是，由于实训对象的基础设施、师资力量、教学理念和利益目标的不同，造成目前实训还存在一些问题：

1）实训教学内容单一，重视掌握某个开发平台技术和程序开发能力等单项技能，忽视综合职业素质和创新能力的培养。

2）实训过程中建立的团队大多是简单的合作型小组，协同合作、团队目标管理等被忽略，使得学生的团队协作和沟通能力没有明显提高。

3）师资单一，部分指导教师缺少工程经验，培训目标不明确，不能保证实训教学质量。

4）缺乏一套完整的质量保证和质量控制体系来控制学生的实习过程，保证实训效果。

5）评价体系单一，导致了重结果，轻过程，重视软件开发能力，而轻视了职业素养、团队和沟通能力等方面。

本文根据我校软件工程专业实训体系改革实际情况，对校企结合的实训教学体系构建与实践进行探索。

2 基于CDIO理念的实训体系的构建

根据国家对本科人才培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的总体要求，和教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会发布的软件工程专业规范[5]，借鉴了CDIO教学理念，从企业用人需要出发，引入企业的管理理念和文化，在校内建设校企紧密结合的实训教学体系，力求将学生的人文素养、工程素养、职业素养、团队素养等贯穿整个培养体系中，培养适合地区经济发展的工程应用人才，为地方经济服务。

2.1引进企业实训机制，构建与企业联合的规模化实训模式

和企业合作，建立实训中心，成立新型教学指导委员会，教学指导委员会由企业、学校、学生三方面组成，对大规模实训的组织、实施等进行指导，各自贡献核心能力，既有助于企业降低人才储备成本和风险，也降低了学校的资金投入和学生的实习成本，实现企业与学校的无缝连接。企业的参与能够以企业实际需求为导向，以综合职业技能培养为核心，实现订单式的培养方式，提高学生的就业率和就业质量。实训环境模拟企业真实的工作环境，如管理制度、项目的组织、开发模型、开发流程、开发工具、项目实施等。实训过程中，指导教师的角色转变为项目总监，学生根据其不同职业角色按照企业的项目组织架构组成项目团队。项目团队中，由知识技能互补的不同年级学生组成。实训的项目来自校内的信息化项目、教师的各级科研项目、企业开发项目。在实训过程中让学生在校就完成一个工程项目的全过程实践，真实体验企业工作实际情况，熟悉行业企业标准、工作规范，间接积累了“企业工作经验”，培养学生的工程素养、职业素养和团队素养。

2.2强化师资队伍建设，构建“双师”型师资队伍

优秀的师资队伍是培养优秀人才的基础，CDIO要求教师在具备良好的教学能力同时，拥有一定的工程实践经验，而校企结合是解决实训师资不足的捷径。依托校企合作的平台，让教师承担教学工作的同时，参与到企业的工程项目开发中，通过企业的培养使教师们逐步接受先进的工程教育模式，并落实到实际教学工作中，同时也可以了解前沿的应用技术，加快自身知识和技术更新，促进自身业务水平的提高，从而提高教师将科研成果转化为教学内容的能力。企业中精通生产操作技术、掌握岗位核心能力的专业技术人才来担任兼职指导教师，可以发挥他们懂技术、掌握市场前沿发展动态的特点，提高了实训课程的实践性和前沿性。这种校企结合的双师型教师教学更贴近企业和市场，能够为学生营造更加贴近实际的实训环境，同时也锻炼了师资队伍。因此，校企合作的实训教学模式的建设也成为促进教师深造，提高“双师”素质和推进产、学、研结合的有利途径。

2.3 贯穿专业教学全过程的实训模式

专业知识的学习是一个循序渐进的过程，因此对学生的实践能力和职业能力的培养也应该是渐进式的。贯穿于专业教学全过程的实训模式是CDIO“做中学”和“基于项目教育”思想的体现。从学生的第一门专业课程学习开始，实训就介入其中。理论教学、实践教学和自主学习三者相结合，并将实训与课程群相结合，不仅保证了教学模式的先进性和实用性，也保证了教学模式的可操作性。在学生的不同阶段按照学生的知识体系和教学要求，实施相应的课程实训、专项项目实训、企业实战项目实训和创新创业项目实训。实训内容和地点根据教学要求灵活安排，根据不同方向、不同阶段选取适当的项目和项目中的职业角色，打破班级的限制，不同年级的学生根据具体项目内容要求混合搭配，建立梯队式项目团队。全程实训模式，可以调动学生的学习主动性、以实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程，培养学生的工程能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力。

2.4实训大纲和教材建设

借鉴CDIO理念的实训大纲和实训教材，是把工程教学理念转化为具体教育现实的准线。实训大纲和实训教材的编写由学校和企业共同完成，在企业和学校组成的教学指导委员会指导和规划下，成立各个方向的“实训大纲和实训教材工作小组”，工作小组由企业的资深专家和学校的优秀教师组成，为编写优秀实训教材奠定良好基础。编写的实训大纲和教材体现真实性和前沿性，将生产一线企业项目和前沿科技项目加入教材中，反映了项目为导向的学习模式；教材的内容突出实践和学生分析问题解决问题能力的培养，适当加入理论知识，串联现有的课程群；将实训教材同现有的企业IT认证考试内容衔接，将学生的技能学习和职业技能学习紧密连接。这样的实训教材，是现有课程教材的补充和延伸，它将理论学习与项目实训紧密结合，将课程设计、毕业设计与校企科研课题相结合从真正意义上体现了CDIO工程教育理念。

2.5基于网络的实训教学平台搭建

基于网络的实训教学平台，可以有效的引进企业资源，整合校内资源，架起学校、企业、学生之间信息高效交流的桥梁，提高实训教学效率，降低实训成本，为实训教学提供统一有效的实践教学过程和质量保障的管理，也为学生实践软件工程理论和方法提供了底层支撑。所以，通过软件仿真实训平台可以实现实现以项目带动教学、以项目检验教学，整体上提高专业教学水平。

如图1所示，网上实训教学平台包含三大模块：仿真实训管理平台，实训支撑服务平台，基础数据平台，目的是通过网络环境实现大规模校内实训。仿真实训管理平台包括项目的过程管理，实训评价管理和不同层次的基于CDIO理念设计的实训内容管理。其中，课程实训注重基础知识和实践能力培养，主要针对某门课程，体现了学中做的思想，实训内容一般是从实际项目中提取的案例；专项项目培训注重专业综合技能培养，是学生使用一门或几门课程，解决一个综合性问题，案例来自于实际项目的一部分或一个小型项目；企业实战项目实训完全模拟企业中的软件开发模式进行实训，综合培养学生工程素养，职业素养，团队素养等，内容是完成一个有一定规模的项目；创业创新实训是针对部分基础较好的学生，着重培养创新能力，项目来自教师的科研课题、企业的研发项目和国家创新创业大赛等。实训支撑服务包括校企资源共享管理、知识管理、团队协作管理、信息交流管理，其主要目的为企业、学校和教师提供一个信息交流、协同合作、资源共享的平台，同时也将实训和教学课程群联系起来，为实训过程提供服务。基础数据平台主要包括相关的知识库、项目案例库和系统日志，管理系统的基础数据。

2.6建立科学实训评价体系

客观全面的评价体系是实训质量保障的重要因素之一。构建一套学生、学校和企业三方认可的，符合社会用人标准的教学评价体系，是保证“做中学”和“基于项目教育”的前提。为了提高评价的客观性、多样性和综合性，引入除学校教师和学生之外的“第三方”，即企业和用人单位，参与到学生能力评价中。分别在实训的构思-设计-实现-运作四个过程中，从专业能力、职业道德素质、团队协作和沟通能力、创新能力四个方面，对项目团队和个人进行评价，评价方式包括项目答辩、实训中的表现、产品评审和记录报告等形式。这种多维的评价方式，重视对学生学习过程和综合能力的评价，关注实践环节及工程应用能力，具有较好的科学性和全面性。

3 结束语

本研究内容在2010年起已经在我院软件工程专业实施，我院的基于CDIO的实践教学体系已逐步完善。并取得了明显的效果，主要体现为：提高了学生的工程能力，培养的学生更加贴近企业的需求，近年来学院软件工程专业的学生就业率逐年提高，就业质量也得到了提高，在全国ACM大赛、挑战杯、蓝桥杯等比赛中获得了优异的成绩；提高了学生的自主学习能力，学生在小组式的教学模式下，学生们通过“做中学”的方式，实现了协同学习提高了学习效率；学生的团队协作能力和沟通能力得到了全面提升，为学生的后续发展打下了坚实的基础。然而，引进CDIO教育理念，构建一个高效实训体系是一项复杂的系统工程，只有学校根据实际情况、市场的需求以及企业的现状，不断研究、探索、实践和完善，才能建立起科学的实训教学体系，从而培养一批与社会和企业需求“零距离”接轨的有用人才。

参考文献：

[1] 顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO—汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究.2008（1）：12-20.

[2] 朱青，沈琦，俞敏，等.基于平台化实践教学体系的软件工程应用型人才培养模式[J].计算机教育.2010（17）：1-3.

[3] 顾学雍.联结理论与实践的 CDIO —清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究.2009（1）：11-23.

[4] 陶勇仿，商存惠.CDI大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006（11）：81-83.

[5] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M].北京：高等教育出版社，2006：12.