基于CDIO理念的应用型计算机人才培养模式研究

王晓娟 韦韫韬 富春岩 周虹 薛佳楣

摘 要： CDIO作为近年教学改革的新成果，为高校教学引入了全新的教学理念。文章立足本校实际，通过对基于CDIO教育理念的应用型计算机人才培养模式的研究，探讨了如何利用CDIO工程教育理念构建校本化、层次化的应用型计算机人才培养模式。

关键词： CDIO； 工程教育； 应用型人才培养模式； 教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）12-79-03

Study of the computer application talent training mode based on CDIO

Wang Xiaojuan， Wei Yuntao， Fu Chunyan， Zhou Hong， Xue Jiamei

（Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang 154007， China）

Abstract： CDIO is introduced into the teaching of colleges and universities as the new achievement of teaching reform in recent years. By studying the computer personnel training mode based on CDIO， the paper discusses how to utilize the CDIO engineering education concept to build school-based， hierarchical applied computer personnel training mode.

Key words： CDIO； engineering education； talents training mode； teaching reform

0 引言

高校招生规模的不断扩大，这使得高校毕业生的就业竞争日趋激烈，计算机专业毕业生亦面临同样的压力与挑战。尽管信息时代人才市场对计算机专业人才的需求量呈现上升趋势，但仍存在高校培养的计算机人才因无法满足IT行业的要求而无业可就的现象。导致这一结果的主要原因在于，许多高校的计算机人才培养还处于传统教育模式，学科教育与社会实践脱节，毕业生缺少现代企业生存发展应具备的工程应用能力、组织沟通能力、团队协作能力以及职业能力，无法满足现代经济社会对计算机人才的多元化需求。尽管目前许多地方高校为提高人才培养质量，适应社会发展需求，都在倡导教育改革，但这些改革更多偏重于教学方法的改革，没有明确的目标体系，无法有效达到预期效果。

CDIO工程教育模式作为近年来国际工程教育改革的最新成果，改变了传统教育改革模式，倡导“做中学”和“基于项目的教育和学习”。CDIO制定的能力培养大纲、具体实施准则及检验标準全面、系统、操作性强，为工程教育的系统化发展提供了基础，也为高校的教育教学改革开创了一条行之有效的创新之路。

1 CDIO工程教育理念

CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[1]。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[2]，旨在培养学生在掌握深厚技术基础知识的基础上，具备系统的工程技术应用能力、较强的沟通能力、团队协作能力以及职业能力。

CDIO工程教育理念在继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念的基础上，系统地提出了可操作的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准[3]，这12条标准分别从专业培养理念、课程计划的制定、设计-实现经验和实践场所、教与学的新方法、教师提高、考核和评估等几个方面考察工程教育实施情况[4]，为高校的教育改革和教学评估制定了详细明确的基准和目标，同时也为CDIO工程教育的实施提供了世界通行的标准以及可持续提高的框架。

2 基于CDIO教育理念的应用型计算机人才培养模式构建

2.1 CDIO工程教育的专业人才培养目标

结合我校实际，针对我国工科院校教育教学中普遍存在的重理论轻实践，重个人学科能力轻团队协作能力的现象，遵循CDIO培养大纲四个层面能力的培养要求，我院的专业人才培养目标是培养学生具备系统的、扎实的工程技术能力，即项目组织、设计、开发和实施的应用能力，具备较强的沟通能力、协作能力、自主学习能力、创新能力以及职业能力，以满足国家信息化建设、IT行业发展以及人才市场对高素质应用创新型计算机人才的需求。

2.2 项目化的专业课程培养计划

在明确专业人才培养方向和目标后，根据CDIO培养大纲，首先制定符合人才培养目标的专业课程计划。项目化专业课程培养计划围绕“项目设计”这个核心，将学生在四年本科学习中所需学习、所应掌握的课程内容有机的、系统的融合起来。项目化的课程培养计划将专业课按其相关性形成课程群，有计划化的、阶段性的、分级的完成相关课程及课程群的项目设计。分级原则及具体要求如表1。

教师在教学设计中，可依据自身专业特点，借鉴行业经典案例或根据实际需求进行项目设计，引导学生积极开展工程实践活动，通过项目构思、设计、实现、运作过程的实施，激发学生对专业课的学习兴趣，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

整个课程培养计划以三级项目为基础，二级项目为支撑，一级项目为主线，将核心课程的教育同专业和系统的整体认识统一起来，并结合学生的自我更新能力，人际和团体交流能力，以及大系统的掌握、运行和调控能力进行系统的能力培养[5]，与CDIO工程技术人才的培养目标极具契合性，是对CDIO“基于项目的教育和学习”教育理念的具体诠释。

2.3 “主动学习”的教学模式

CDIO以能力培养为目标。能力不是教出来的，能力只有通过实践才能获取。“主动学习”的教学模式将学生置于主体地位，引导学生积极参与CDIO项目化课程设计的实践过程，让学生在体验项目构思、设计、实现和运作的过程中分析问题，寻求问题的解决方法，鼓励学生在实践中学习，即“做中学”。“主动学习”的教学模式可以充分调动学生学习的积极性、主动性，让学生带着兴趣在实践中寻求解决实际问题的方法，并在求解过程中获取知识，实现对所学知识的梳理、归纳与总结。

2.3.1 理论课堂教学设计

理论课堂的教学设计要充分体现CDIO中的“构想”与“设计”，帮助学生了解所学知识的具体应用，明晰所学内容在学科知识体系中的位置，找到完善自身知识框架的方向和途径，增强其学习的方向性和主动性。

教师在教学过程中可采用“探究式教学”等方法，配合CDIO项目设计，充分调动学生的主动性、能动性。在教师指导下，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式对当前教学内容中主要的知识点进行自主学习、深入探究，并进行小组合作交流[6]，从而达到课程标准中关于认知目标与情感目标的要求。

2.3.2 实验课堂教学设计

实验课堂的教学设计则应充分体现CDIO的“实现”和“运作”，通过对理论教学中设计项目的实施和运作，对学生所学知识进行验证和分析，训练学生的工程推理能力、逻辑思维能力、解决实际问题的能力以及小组协作能力。

教师在实验教学过程中可采用“任务驱动法”等教学方法，根据教学内容预先设定合理有效的教学任务，并按照任务规模进行小组分工，引导学生完成好相应的实践活动。学生在实验过程中，充分拥有学习主动权，在实践中探求知识，更有助于加强学生对相关知识的理解与认知。同时，学生还可以在项目小组分工协作的过程中深刻体验团队协作和互信互助的意义，有助于培养学生的团队精神及沟通协作能力。此外，实验报告和项目报告的撰写工作还可以有效训练学生的文字表述能力，培养学生在实验结果对比分析中发现新原理、新知识的系统学习能力。

2.3.3 课外辅助教学设计

对于主动学习能力强的学生，教师可利用课余时间，依托产学研基地、实验室、竞赛培训基地以及大学生创新创业基地等实践教学资源，设计有针对性的、具有一定社会经济价值的工程项目或校企合作项目，通过营造真实的项目开发环境，进一步提高学生动手能力、创新意识、团队协作能力以及职业能力。

2.4 “双师型”的高素质教学团队

高素质高水平的师资队伍是地方高校成功培养应用型人才的关键，也是提高计算机专业教学水平的核心。针对地方高校师资力量相对薄弱，特别是兼具系统理论知识和工程应用技能的“双师型”专业教师相对匮乏现象，可以从以下几方面进一步加强。

2.4.1 培养与引进有机结合

加大双高人才培养和引进力度，不断提高教师队伍的职称和学历结构，尤其是加大企业工程技术人才引进和聘任力度。

2.4.2 教研与科研团队共建

以专业课程为载体实施教学团队建设，積极组织教学团队申报各类科研项目，通过教学团队建设带动科研团队建设，以此形成一定规模的科研团队，促进教师工程技术水平的提高。

2.4.3 学术交流与工程培训相结合

组织骨干教师参加国际、国内的学术交流会议，深入了解专业领域前沿动态，更新教育教学新理念，全面提高教师专业教学水平；进一步加强与企业、IT 培训机构的合作与交流，选派教师到企业或IT培训机构学习、参与项目开发等，有效提高专业教师的工程技术实践能力。

2.5 产学研结合的实训平台

计算机学科是一门实践性较强的学科，实训作为计算机专业教学中极为重要的环节，是“做中学”的重要手段，也是培养高素质应用型计算机人才的重要途径。

2.5.1 有效搭建校内实训基地

充分利用高校自身实验室资源，广泛搭建校内实训基地，采用开放式管理模式，鼓励学生参与到实验室建设中，让学生在实践中充分理解与掌握所学专业理论知识。

2.5.2 加大校企联合办学力度

通过校企合作等模式，为学生实践活动提供有利的操作平台。学生通过走进企业，面向社会，结合所学专业知识学以致用的实践过程，充分体验和感受到知识学习带来的趣味以及自身的价值体现。

2.5.3 依托大学生创新创业基地

大学生创新创业基地是产、学、研的有效结合，是培养学生创新思维、创造能力和创业意识的实践平台。依托大学生创新创业基地，在培养学生创新能力和创业技能的同时，提高学生综合运用专业知识和工程技能解决实际问题的能力。

3 结束语

本文通过对CDIO工程教育理念的分析与研究，从课程培养计划、教学模式、师资队伍建设以及实训环境构建几个方面，结合地方院校实际情况，对基于CDIO教育理念的应用型计算机人才培养模式进行研究，明确了“做中学”和“基于项目的教育和学习”这一指导思想，为我校应用型计算机人才培养模式的改革和发展提供了基础理论依据。下一步的研究工作是通过对教学质量监控体系的构建，规范和完善教学质量管理与监控制度，进一步保障应用型计算机人才的培养质量。

参考文献（References）：

[1] 熊伟平等.基于CDIO理念的计算机应用型人才培养模式探

索[J].科技信息，2013.8.

[2] 乔付等.基于CDIO理念的程序设计高级课程群建设探索[J].

中国电力教育，2011.4.

[3] 牛丽.软件高技能人才CDIO工程能力的培养[J].中国成人教

育，2010.3.

[4] 江义火.基于CDIO理念的《高级语言程序设计》实践教学改

革措施[J].宁德师范学院学报，2012.3.

[5] 顾佩华等.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，2008.16（1）.

[6] 刘莹.探析信息技术与课程整合环境下的教学模式——“自

主探究、互动合作”教学模式[J].中国科技财富，2012.16.