CDIO视角下软件设计专业一体化课程建设

李智峰

(合肥职业技术学院 信息工程与传媒学院,安徽 合肥 230031)

高职软件设计专业的培养目标是培养富有社会责任感，具备健全的人格以及良好的职业素养，并能够掌握必备的理论知识和操作技能应用于生产一线的技能型人才。在实际的培养过程中，软件设计类专业课程因为其逻辑性强、需要抽象思维、对学生的动手能力要求较高等原因，在很大程度上很难调动学生的学习兴趣，造成对本专业的学习信心不足，缺乏学习的主动性，以致培养目标难以实现。

1 软件专业培养目标调研背景

1.1 高职软件专业市场需求分析

要想培养出符合市场需求的学生，首先对市场需求做出调研分析。2018年7月，对合肥地区32个软件公司发放200份问卷，对软件设计专业学生的就业市场进行调研，并有效回收问卷181份。经过统计分析得出，软件设计专业毕业生主要从事的工作有如下方向：①依托java或．net平台，运用J2EE、hibernate、spring、MVC等主流开发框架，成为web开发工程师；②结合HTML、javascript、CSS等开发技术，编写网页前端开发代码，成为前端开发工程师；③结合Android平台，进行游戏开发或手机APP开发，成为移动开发工程师。如何结合职业需求将学生将课程的群知识有效结合起来，并应用到实际工作中是需要解决的重点问题。

1.2 国内外技能型人才培养理念的发展和CDIO的提出

从20世纪60年代开始，美国和德国等国家就已经在职业教育中提出了STW(school to work)培养模式，从学校到工作；经过职业教育的进一步发展，又提出了STC(school to career)培养模式，从学校到职业生涯[1]。无论哪种模式的提出，其目的都是希望培养出合格的技能型人才，使学校学习到社会工作达到平稳的过渡。

CDIO理论依据来源于美国教育学家杜威的“做中学”原则和“基于项目的学习”的思想[2]。CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)和运行(operate)，是一种实践教育和理论教育相结合的教育理念。CDIO模式对工程人才培养订立了12条标准，即在工程教育环境中、培养学生运用专业知识、训练职业技能、建立职业素养、完善职业道德、锻炼其分析与解决问题、团队协作与交流沟通等能力，这些人才培养标准与高职软件技术专业培养的思路相契合，同时，为学生提供了一个学习思路:即学生结合课程之间的有机联系，通过动手实践的方式进行工程学习。

2 基于CDIO专业一体化的课程培养

CDIO培养的实现手段就是项目化的课程培养，CDIO要求每个课程必须有精心设计的构思、设计、实施、运行(CDIO)的项目。培养学生应用已掌握的知识技能制作产品的能力[3]。在课程项目选择上注重课程之间的延续性和关联性。

在专业培养过程中，如果仅仅依靠几门专业课的教学改革并不能满足培养需求，学生的职业能力和专业知识储备必须要通过长期的、有联系的专业课程学习来实现。由此，提出围绕java技术的专业一体化课程教学改革，在相关联、系列化的课程培养当中，培养学生的学习能力，提升学生的职业素养。目前，合肥职业技术学院软件设计专业依靠主流开发技术中的java技术为教学主线，采用2+0.5+0.5的培养模式，即学生用两年时间在学校内参加通识基础课学习和专业课程学习(其中部分专业课程采用双导师模式教学)；用半年时间进行企业联合培养课程的学习；另有半年学生实习并完成毕业设计。根据软件设计专业课程的实际开课情况，将专业一体化课程又分为专业基础课程、专业核心技术课程、软件综合实训课程和企业联合培养课程，在分层次的课程中，对学生的能力也提出分层次的要求[4]，对应的专业课程和能力要求层次图(见图1)。

图1 专业课程和能力要求层次图

2.1 专业一体化教学项目转化和实现

在进行专业学习之前，将教师按3～5人一组进行分组，由富有专业教学经验的教师担任组长，小组中的每位教师根据学期课程培养目标，负责相应的教学项目转化与实现[5]。当然，不同类型的专业课程教学项目的转化有不同层次的要求。在java程序设计等专业基础课程中，适合选择不需要过度强调语法，理论知识够用的小而精的项目，这样才具备较强的针对性，而且能够充分体现软件核心知识和理念，建立学生的专业学习思想，掌握专业技能。教学过程中采用“四步法”，即实例引入—知识讲解—实例演练—项目演习，为专业核心技术课程的开设奠定基础。专业核心技术课程(如java web程序设计课程)相对于专业基础课而言，无论在专业性还是在技能性上都提出了更高的要求。教学方式采用项目模块演示—项目分析—项目开发—项目总结这样的方式来进行，这样可以进一步巩固了学生的专业学习思想，提高学生的动手能力；核心技术课程如java web课程利用校企合作契机实践双导师教学法，在课程开始之前，教师和企业导师(即企业的项目经理)共同调研，以企业实际岗位要求为依据制定课程标准，按照企业的典型工作过程制定项目化的课程内容，项目之间层层递进。课程中教师注意运用多种信息化教学手段提升学生的学习兴趣，将课程需要知识点内容通过小作业的形式在课前发给学生，在课程中使用项目模块串联知识点，开展头脑风暴进一步引导学生思考，分析教师布置的项目，学生在学校教师的指导下完成项目开发后，企业导师以直播或QQ交流的方式在课堂上对各小组的项目进行现场点评，学生根据企业导师的意见进行修改，并以小组合作的方式提交符合企业标准的文档，最后完成整个项目的开发工作[6]。软件综合实训课程(如javaEE框架开发、andriod移动开发课程)是学生在具备一定的开发基础后开设的课程。在实训课程的组织教学中，采用“三段式”教学法，即项目调研—项目开发—项目验收。其目标是锻炼学生软件技能应用，提高学生解决问题能力。学生的实训课程的实训内容在教师提供的8～10个项目中选择。各项目小组需要根据掌握的知识最终完成2～3个项目成品，要让学生了解企业中项目的开发过程首先应当制定的是项目调研方案，学生需要制定完善的项目需求分析做好项目准备，包括梳理项目的各个阶段，项目分解计划表，项目人员分工以及完成的节点时间。完成调研后，即可根据所选项目逐步完成开发，这个过程中教师需要因材施教，根据各项目小组选择的项目完成个性化的指导，启发学生思路，尽量让学生自行思考编程，提高学生的学习成就感，进而投入更多时间锻炼技能；每个项目完成后由教师验收，学生完成代码编写后，通过拍摄小视频等方式，介绍其设计思路及开发成果。各开发小组将视频文件和代码上传到课程学习平台，完成项目文档材料的撰写。

在企业的联合培养课程中，由企业提供课程开发项目源。学生在学习的前期课程由教师组织在校内实训，同时对前期课程进行补缺补差后期课程则安排学生到与企业合作的实训基地演练。由企业的软件开发工程师从市场需求和企业开发的角度去指导学生进一步完善开发项目，锻炼学生的职业技能，使学生能够更好地由学习过渡到工作。[7]

2.2 专业一体化中的教和学

教师要在教学中起示范、指导作用。根据各项目小组的开发方案和项目开发进度，做出有针对性的指导，帮助学生顺利完成课程开发项目。同时，教师作为课程学习的主导者需要及时了解学生的学习进度与困惑，要随时依据班级学生的掌握程度对教学项目做出适当调整[8]。比如信息工程与传媒学院17软件班开设的java web课程中，需要完成用户登录系统项目，根据学生的熟悉程度，将该项目分成用户登录、用户退出、数据库验证、用户添加和用户删除等5个子项目，由学生依次完成。学生还可以根据学习能力和需求加强项目功能。教学上做到由简单到复杂，从易到难进行施教。

在专业一体化的课程教学中，学生是学习的主体。学生以4～5人为单位的项目小组开展学习，在各项目小组中设一名负责任有担当的学生担任组长。组长对项目开发进行协调和管理。在课程教学过程中，发挥以学生为主导的课堂学习气氛[9]。由于课堂的学习时间有限，教师不可能在课堂中做到既完成对学生的项目指导和项目功能演示，又可以让学生有充裕的时间进行项目(模块)开发，这就需要学生在课后化更多的时间与小组间协同合作，开展讨论并完成项目编码工作。这是学生完成课程学习、编写完成项目模块的过程，也是互相学习，共同促进的过程。在基于项目的专业一体化教学模式中，要求学生在学习的过程中始终以一个软件开发人员的标准要求自己：协同合作，开发符合企业规范的代码，提交符合市场标准的文档。因此，通过两年半时间的连续的、相关联的项目化专业课程学习，提高学生的动手能力，训练学生的职业素养培养出符合CDIO模式对工程技术人员。

3 加强教师团队建设

教师的实践能力、课程教学能力和教科研能力是学校人才培养的关键，为了提高教师能力，学院采取以下措施：

(1)引进企业研发工程师、测试工程师实施双导师制教学。软件设计专业从2013年起与合肥科硕信息科技有限公司进行校企合作，在java web课程、javaEE课程教学中引入了双导师制教学模式进行课程改革实践。学生通过企业导师的介入，提高了学习兴趣，熟悉企业的项目化工作过程，具备了一定的项目开发经验，课程改革的效果明显。

(2)鼓励教师利用寒暑假到相关企业参与实际的工程项目研发实践，熟悉企业的项目化工作过程，提高教师的实践技能。2015年7月信息工程与传媒学院27名教师由合肥市教育局组织到合肥市各软件公司开展为期1个月的企业实践，协助企业进行项目开发；2016年7月信息工程与传媒学院有18名教师参加企业实践或国培、省培项目；2017年7月该院有19名教师报名参加企业实践项目。通过企业工作实践，了解最新的开发模式和开发思想，熟悉中大型项目的开发过程。

(3)鼓励教师申报各类各等级的教科研项目，将教师的教科研工作作为年度考核的内容之一，使用教科研最新成果反哺教学工作。比如笔者主持的教研课题中，需要搭建软件开发课程教学平台(见图2)，该平台使用JSP+HIBERNATE+STUCTS技术来实现[10]。教学的过程中就可以根据实际的开发情况以及学生的接受程度，选择合适的项目模块给学生讲解，演练。学生在学习的过程中既可以看到完成后的开发成品，也可以根据自己的需求添加模块和功能。

图2 软件开发课程教学平台系统模块图

4 基于CDIO视下的软件设计专业课程建设成效

4.1 学生就业对口率上升

2015年6月，麦可斯公司对合肥职业技术学院信息工程与传媒学院的软件设计专业毕业生进行问卷跟踪，有47%的学生放弃了对口的软件专业工作，而转行到房地产、电子商务、网络营销等工作领域。出现这种现象一部分是因为学生的家庭提供岗位要求学生转行，另有很大一部分原因是学生认为毕业后无法胜任软件开发工作。这一数据在2016年6月下降到40%，在2017年6月的调查中，这一数据下降为34%。据此表明，这进行教学改革之后的几年时间内，学生的专业学习满意度逐年上升，通过专业课程一体化建设增强了学生的专业就业自信心，切实提升了学生的动手能力。

4.2 参加技能大赛成绩优异

自2015年以来，信息工程与传媒学院依托专业一体化课程建设，先后组织学生参加安徽省职业院校技能大赛大数据技术与应用竞赛、“联合信息杯”全国高等职业院校WEB应用软件开发技能竞赛、“锐捷杯”全国高职院校大数据技术应用技能竞赛。学生在竞赛中成绩突出，共获得1个国赛3等奖，2个省赛1等奖和6个省赛2等奖的好成绩；学生不仅在软件开发领域的比赛中取得成绩，2016—2018年信息工程与传媒学院软件设计专业学生联手物联网专业学生共同参加“安徽省单片机技能大赛”，凌翔杯“安徽省机器人”大赛，“恩智浦”杯大学生智能汽车大赛共取得8个第1名，6个第2名的好成绩。

5 结语

高职的专业人才培养重在“技能”培养。通过围绕java技术的专业一体化课程建设，结合CDIO模式对工程人才的培养大纲要求，解决了个别课程学习不深入，学生知识技能水平达不到市场要求的问题。在专业课程一体化的建设中，通过学校和企业的深入融合培养模式，学生通过一系列专业课程的项目演练，提高了自主学习能力和动手能力，训练了职业技能，培养了具有一定的技能水平和专业上可持续发展的人才。