基于CDIO的软件开发类课程教学方法改革探讨

冯艳玲，邓果丽

（深圳信息职业技术学院软件学院， 广东 深圳 518172）

基于CDIO的软件开发类课程教学方法改革探讨

冯艳玲，邓果丽

（深圳信息职业技术学院软件学院， 广东 深圳 518172）

本文探讨了CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育框架下，软件开发类课程教育方法的改革。将CDIO的四个层次与软件项目生命周期中的重要阶段和覆盖的岗位做映射，并提取岗位核心能力，本文提出了“双项目引导”的教学方法，对学生的综合岗位核心能力进行针对性地培养和锻炼，并建立了软件开发类课程基于CDIO的学生能力评价体系。

CDIO；教学方法；软件开发；高职教育

1 引言

目前，软件开发类课程从大纲、授课过程到学生评价大多从软件开发技能单方面展开，忽略了其它综合素质的培养，评价体系亦不能达到对学生的能力的综合、科学考量，导致学生容易受挫，进而造成部分学生对专业培养方向的认知和认同不足，与自身未来发展方向的感到迷茫，学习的内驱力不足。

我校软件学院计算机信息管理专业83名大一新生，在第二学期接受了专业认知度的问卷调查，结果如表1所示。结果表明经过一个学期的学习后，学生对专业的认知度较刚入学时有了提高，但仍有超过半数的同学专业认知不理想，分析原因：一是因为课程体系中尚未大部分课程尚未展开；二是课程内容没有直观地展现未来的“职业场景”，学生仍存在“为什么要学习这些课程？”的疑问。

表1还表明，虽然超过2/3的学生都认为，专业的课程设计和能力培养与训练与未来的工作愿景一致或部分一致，但仍有近1/3的学生出现了对专业的不认同，这就需要在教学过程中为学生提供宽口径的职业技能训练，并善加引导，充分挖掘学生潜在能力，尽量做到“因材施教”。

表1 大学新生的专业认知度调查结果

一个成功的软件项目从构思到运作，需要项目团队的多种职业能力和综合素质的支撑。CDIO工程教育模式进行教学改革则可以有效解决以上问题，促进教学面向全体学生，使学生都能掌握一定的基础知识和基本技能，得到最大限度的发展。

CDIO工程教育模式是跨国研究组合Knut and Alice Wallenberg基金会提供巨额资助，由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学自2000年起，经过四年的探索研究后提出的。于此同于2005年引入我国后，在工程和教育届引起了热烈的探讨，并得到广泛应用[1]-[5]。CDIO代表产品从构思、 设计、实现、 运作的这四个阶段，CDIO培养大纲要求将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定的目标。

本文探讨如何在软件开发类专业的课程中进行CDIO模式下的教学改革，来提高学生的参与度和积极性，拓展学生的能力锻炼。

2 软件生命周期中所覆盖岗位的专业核心能力分析

每一个软件产品都有其生命周期，软件生命周期是指从软件的设计、实现、推广直到报废的生命周期，有需求分析、系统设计、工程实现、调试和测试、验收与运行、软件销售、维护升级等主要阶段。我们将CDIO的四个层面与软件生命周期中承载的岗位群及各岗位核心能力做一个映射，如图1所示。

从图1可以看出，软件开发项目团队所应具备的综合能力决不仅限于编程技能，而每一个岗位并不是完全独立地完成规定任务，还需要与团队中的其他成员充分沟通，协同协作。因此引入CDIO模式的课程设计会为学生提供更多的职业必须能力的锻炼机会，能够使学生获得更大的能力发挥空间的，在有所“专攻”的基础上，获得综合能力的培养和锻炼。

3 基于CDIO理念的课程教学方法改革内容

软件开发类课程中CDIO教学方法改革主要体现在以下几个方面：

3.1 面向全体学生，发挥学生的能动性

教学过程中以学生“项目小组”为基本单位，项目小组中岗位设定参照真实的软件开发项目组。在霍兰德“人职互择”的理论指导下[6]，为学生进行项目小组内岗位的分配，学生进行霍兰德职业倾向测试的基础上，对学生做软件开发项目岗位群的职业倾向评估，按照评估结果和学生的职业发展意愿，为学生分配项目小组的岗位，如表2所示。

表2 学生职业兴趣类型与小组岗位对照表

图1 CDIO四个阶段与软件生命周期及软件行业岗位群职业能力的映射关系

鼓励学生项目小组的利用课余时间，深入企业进行实地考察，充分发挥能动性，从企业的日常管理行为中寻找潜在的信息化管理需求，并通过查阅大量相关资料，最终形成“企业真实项目”的需求分析。学生带着需要解决的问题回到课堂，将有效激发学习的兴趣，提高学习效率。

3.2 规定项目与自选项目双线引导

为了完成CDIO大纲要求中的综合能力培养，在以软件“开发”技能为主的基础上，教学过程中还需补充软件项目生命周期中其它环节如需求分析等技术文档编写、模拟销售等任务等内容。我们在授课中采用了“课堂规定项目”与学生“企业真实项目”双线引导的方式。“课堂规定项目”同样来源于企业真实应用，通过在教师的带领下完成“任务”的形式，使学生掌握的必须具备的开发技能。

课余时间要求学生运用课堂上习得的技能，完成“企业项目”生命周期的相应阶段的相应任务。课堂项目要求每个学生独立完成，企业项目中学生则按照分工，各负其责，通力合作。通过这种方式，提高学生的自学能力和知识迁移能力。课程应配合有独立的课程实训，可以让学生有充足的时间来完成自选项目的功能和文档的整理。实训结束时，将由小组中的“售前售后工程师”做项目展演，并回答提问来模拟产品的推广销售。在一番努力完成具有真实应用背景的项目后，学生不仅对软件项目开发过程有了完整认识，大大增强了开发技能，还可以获得“成就感”等良好的心理体验，为职业发展打下坚实的基础。

3.3 构建学生综合能力评价指标

图2 “双项目引导”教学模式下的学生综合能力评价指标

目前的课程评价体系仍存在：①评价体系内涵贫乏；②高职特色不明显；③评价形式过于单一等不足之处[7]，不能对学生进行科学全面的评价，容易挫伤学生学习积极性。CDIO系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准，其中标准11将学生的基本个人能力、人际能力和对产品、过程和系统构建能力都纳入到学生能力评价体系中。图2是在“双项目引导”教学模式下对学生的基本个人能力、人际能力和对产品、过程和系统构建能力的评价指标指标。

4 教学方法改革成效

在小组项目开发中表现更加活跃，主动地展开深层次地学习和实践，采用图3所示的评价体系，对学生的综合能力进行了较为全面的评价，学生的特质受到尊重，专业认同感都有了明显提升。

[1] 李曼丽. 用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究,2008(5):78-87.

[2] 顾佩华,包能胜,康全礼,等. CDIO在中国(上) [J].高等工程教育研究,2012(3):30-46.

[3] 顾佩华,包能胜, 康全礼,等.CDIO在中国(下) [J].高等工程教育研究,2012(5):40-51.

[4] 姜大志，孙浩军. 基于CDIO的主动式项目驱动学习方法研究——以Java类课程教学改革为例[J].高等工程教育研究, 2012(4):160-164.

[5] 韩雁,冯兴杰,梁志星,等. CDIO工程教育模式下的教学效果分析[J].中国民航大学学报 2012,30(4):38-41.

[6] John L. Holland. The Psychology of Vocational Choice[M] .1966.

[7] 谭旭,高维春,林泽玲,等 .就业导向下的高职学生能力评价探析[J] .职教论坛, 2011(18): 70-72

CDIO-based teaching improvements to Software Development course

FENG Yanling, DENG Guoli
(School of Software, Shenzhen Institute of Information Technology Shenzhen 518172, P. R. China)

This paper discussed the Software Development course teaching method improvement in CDIO （Conceive、Design、Implement、Operate）engineering education framework。We mapped the four aspects of CDIO to important periods and corresponding working positions in the software products’ life cycle，and abstracts corresponding core competencies. We proposed a ”double project-guided” teaching method for student’s comprehensive ability’s training，and established evaluation system of student ability in the CDIO framework。

CDIO；teaching method；software development；higher vocational education

G719.21

A< class="emphasis_bold">文章编号：1672-6332（2013）02-0058-03

1672-6332（2013）02-0058-03

【责任编辑：羊玲】

2013-01-05

2012 -2013年度广东省高校共青团工作研究课题“软件项目孵化中心活动对学生发展方向的影响” 的阶段性研究成果；深圳信息职业技术学院第三批校级示范性实训基地建设项目“信息管理技术实训基地”项目资助。（项目编号：SXJD-201301）

冯艳玲（1973—），女（汉），河北石家庄人，助理研究员。主要研究方向：Web应用开发、图像处理和高职实践教学研究。E-mail:fengyl@sziit.edu.cn