基于CDIO的计算机软件工程专业教学模式改革

刘径妤

摘 要：在数字化转型的时代背景下，为了提升计算机软件工程专业的教学质量，本文分析计算机软件工程专业教学模式的发展现状，研究了教学模式的创新改革方法，结合计算机软件工程专业教学模式的重要性及发展意义，基于CDIO工程教育模式，对教学模式的改革创新提出了以下建议：以培养计算机实践应用型人才为基础，建设计算机软件工程专业的CDIO实验与教学平台，完善计算机软件工程专业的实践课程与教育评估体系，增设软件工程专业教学的创业项目与实习基地，为国家的软件工程产业培养优质的、具有综合实践素养的应用型计算机人才，满足数字化转型背景下企业与社会对应用型人才的发展需求。

关键词：计算机网络技术 计算机软件工程教育 创新教学模式 CDIO理念

现今，我国社会正处于以计算机网络技术为核心的数字化信息时代。［1］计算机软件工程学科是一项专业性和实践性较强的教学课程，我国以往的教学模式难以达到理想教学目标，不利于专业学科教育的进一步发展。［2］CDIO模式是一种将思想、设计、实际操作以及运行等过程进行协同、结合的教学模式。这种教育模式注重对学生综合实践能力的培养，以提高学生的综合素质以及专业素养为目标。［3］本文通过对计算机软件工程专业教学模式发展现状的分析，结合专业教学以及CDIO模式的发展意义，应用CDIO教学理念，提出一系列计算机软件工程专业教学模式的改革创新路径，希望可以建立一套与社会发展和时代背景接轨的、多元化的、以实践为核心的教学模式，以此来提升计算机软件工程专业的教学质量，为国家培养具有计算思维能力及实际操作能力的优质人才，为我国科学技术以及社会经济的发展奠定良好的基础。

一、计算机软件工程专业教学模式发展现状

（一）教学工具与环境较为单一

传统的计算机软件工程专业教学，多数是以教师课堂讲授理论知识，并结合多媒体的方式，或者简单的计算机上机操作，进行浅层知识理论的教学。［4］由于计算机软件工程专业的特殊性，学生在学习的过程中必须结合计算机以及对应的软件进行深度的学习，才能真正地将理论知识转化为实际的学习成果。在单一的教学工具与环境当中，学生没有对计算机知识进行实际的操作，从而不能深刻地理解与消化学习内容，仅仅了解专业课程的基本定义，不能体会所学专业知识的内在逻辑关系，在难以学懂、学会的情况下，会遏制自己对计算机软件工程专业的学习兴趣，影响了专业的教学质量与效果。

（二）教育评估体系缺乏合理性

在现阶段的计算机軟件工程专业教学中，教育评估仅仅存在于专业课程的期中、期末阶段，且评估考核内容较为浅显。这种时间跨度长、内容过于简单的教育评估体系以及浮于表面的评估形式，不能真实客观地呈现学生对专业课程的学习状态与学习效果，降低了专业知识、专业学科的教学效果与质量。

（三）教学内容与实际岗位内容不对接

许多院校对计算机软件工程的教学，是以课本的基本内容为单位，分散在多个课时与学期进行该专业的授课与教学。计算机软件工程是一种更新换代速度非常快的技术性内容。［5］时间跨度大的教学方法，会出现之前的教学内容与现阶段教学内容不相符的情况，造成学生学习内容与实际的职业岗位需求不对接的问题。这种与实际岗位工作内容相脱离的教学模式培养的学生具有较低的综合实践能力与职业素质，无法满足对应岗位的职业技能需求。这种教学内容与实际岗位不能有效对接的教学现状，严重阻碍了我国计算机相关产业的发展进程。

二、基于CDIO计算机软件工程专业教学的意义

大数据时代的到来，使越来越多的新兴产业以及传统产业开始应用计算机软件工程方法进行生产运作，包括对信息数据的采集、存储、分析处理以及监测与管理。这种数字智能化的发展趋势，逐渐蔓延至全国的各个领域。［6］为了跟随时代的发展脚步，我们必须加强对高质量计算机应用型人才的培养，才能满足我国软件产业对人才的发展需求。将CDIO教育理念应用在计算机软件工程专业课程以及专业教学模式的设计中，可以加强对学生专业课程相关实践操作能力的培养，正确引导学生对专业课程学习的积极性，让学生在实际的操作中与理论知识相协同，真正地掌握计算机软件工程专业的核心内容以及核心逻辑，以此来提升专业课程的教学质量。现今，以CDIO理念为基础的计算机软件工程教育的规模逐渐增加，具体体现在以下多个方面。举办软件工程相关的研讨会、培训、国际项目交流活动；设立软件工程实践课题小组；加强校企合作，展开软件工程的试点工作。这些计算机软件工程专业项目的展开，通过将科学理论、科学技术与非技术以及工程实践进行融合，促进协同发展，保证我国软件工程领域的进步与发展，为我国数字化经济的转型与改革奠定了良好的基础。

三、计算机软件工程专业教学模式的改革路径

（一）建设专业课程的CDIO实践与教学平台

优质的专业课程实践与教学平台，是保证专业教学稳步顺利开展的基础环节。CDIO是一种以系统或过程的生命周期为基础，适应实际的环境或背景的、协同专业理论知识与系统或过程实践能力的、针对工程设计领域的人才培养理念。这与计算机软件工程专业教学的实践性以及应用性特征相符。因此基于CDIO教育理念，建设以智能网络为载体的专业实验环境与教学平台，为每一位学生提供无个体差异的学习工具与平台，让学生真正将学到的专业理论知识应用在计算机网络当中。通过实际的计算机操作，加强对专业理论知识的学习印象，使学习内容深入人心，从根本上提升计算机软件工程专业的教学效果与质量。［7］在以智能网络为载体的实践教学平台中，设计满足专业需求的硬件、软件环境，对于计算机软件工程专业来说，主要包括软件工程的建模工具、计算机人工智能技术的开发以及承载工具等为基础的开发环境等。这些基础的专业性软件环境，是教学平台最重要的配置，保证实践教学平台满足专业课程及其引申项目的需求，保证基于CDIO实践理论的专业课程的顺利开展。

（二）完善专业的实践课程与教学评估体系

引入CDIO教育理念，应用在计算机软件工程专业的课程以及教学评估体系的设计中，加强对专业课程相关实践操作能力的培养，让学生将实际的操作与理论知识相结合，掌握计算机软件工程专业的核心逻辑，提升专业课程的教学质量。［8］根据CDIO的工程教育理念，我们设计了不同学习阶段的实践课程及对应学生综合能力的培养方案，如表1所示。

教师在授课的过程中，将表1所示的CDIO理念的实践课程步骤应用在所有的计算机软件工程专业的课程中，进行阶段性的学习任务分配，将专业知识对应的实际项目作为教学的主线，协同理论知识与实际操作，多方面、多角度地进行专业课程的实用性讲解，加强专业知识的实用度，以此来提高学生对专业知识的迁移能力，开发学生的计算思维能力，实现对学生综合能力以及工程素质的教育与培养。

除了实践课程的结合学习，我们也要改善计算机软件工程专业的教学评估体系。教学评估是保证学生专业学习效果的基础，在实践型、应用型人才培养原则的基础上，将传统的理论考核与实践课程的考核相结合，建立多元化的考核方式，形成一种新型的以设计、报告等实践操作考核为主，以理论知识考核为辅的考评体系，将學生的虚拟项目或者实习项目作为考核的最终模式，突出学生的学习能力、创新能力以及团队协作能力。学生通过多种软件工程的专业技能培养强化学习，且在巩固专业基础知识的同时，加强专业的实践应用能力，为自身的就业提供基础的保障。

（三）增设软件工程专业教学的创业项目与实习基地

对于以CDIO为理论基础的计算机软件工程的实践教学，完成实际项目的开发设计是专业课程人才培养的核心目标。为了应对现阶段专业课程与实际职业岗位不能合理对接的现状，我们增设与计算机软件工程专业教学相关的创业项目以及实习基地，实现学生与职业岗位的“零距离”对接。一系列实践项目的展开，与软件工程专业更新换代速度快的自身特性相符。这种与实际项目接轨的教学模式，是培养高质量计算机人才的最直接、最有效的方案。以CDIO理念以及工程化实践理念为基础，加强校企合作项目的展开，开设与专业对接的实习基地，增加专业的实践创业项目。在校企合作前，校方需结合本院校的实际情况，在充分的调研与论证的基础上，选择合理的企业进行合作。在校企合作的过程中，学院需要不断地探索与改进，以建设适合专业以及本校学生的合作环境，鼓励学生在实际的创业项目中通过实践操作完成学习。校企合作实习基地的开设，形成相关企业的软件工程开发系统与学校系统共享的实践模式，按照企业的实际工作步骤、工作模式进行运作，可以让学生设身处地体验实际岗位的需求以及企业的工作环境。以实际的操作项目为基础，按照企业严格、真实的项目规范与原则，一步步完成项目的分析分解、项目规模的估算、工作量的估算以及项目网络程序的实践开发等任务，以显著提升学生的综合实践能力，为学生提供一个更好的与职业岗位接轨的跳板，满足现代软件工程产业与社会对应用型计算机人才的发展需求。

四、结语

为了培养新型的、具有创新实践思维的计算机应用型人才，应用CDIO理念优化计算机软件工程专业的教学模式，以此来推动我国整体的创新教育思维与实践教学模式的深层次改革，从根本上提升我国的综合国力与经济实力。

参考文献：

［1］ 李丽妍.基于CDIO工程教育理念的学术期刊编辑人才培养［J］.学报编辑论丛，2021（0）：307-310.

［2］ 王启要，张蕾蕾，常雅宁，等.新工科背景下以CDIO理念为引领的虚拟仿真实验教学探索与实践［J］.化工高等教育，2021（4）：114-119.

［3］ 张建军.基于OBE-CDIO理念的物流系统分析与设计课程教学改革理论与实践［J］.物流科技，2022（3）：180-183.

［4］ 孟艳艳，贾长洪，刘萌.新工科背景下基于CDIO工程教育理念的应用型本科院校人才培养研究［J］.高教学刊，2021（3）：152-155.

［5］ 张欣婷.新工科背景下基于OBE-CDIO理念的实践教学改革探索［J］.黑龙江科学，2022（5）：126-127.

［6］ 闫婷.新工科背景下基于CDIO工程教育模式的《软件测试技术》教学改革［J］.办公自动化，2022（7）：14-16，9.

［7］ 王宇英.软件素养与软件过程核心能力协同培养的软件工程专业建设探索［J］.高教学刊，2022（25）：155-158.

［8］ 张迪，任志宏，张乐芳.应用型高校软件工程专业人才培养改革研究［J］.教育教学论坛，2022（33）：61-64.