基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系設計

□許益成 畢小明 聞紅華 周 丹

基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系設計

□許益成 畢小明 聞紅華 周 丹

從高職軟件開發專業的人才培養目標分析入手，認清和理解本專業的課程特點和要求，在此基礎上引入CDIO工程教育理念，并有機融合工學結合、項目化教學的優勢，強調企業深入合作，強調職業能力培養，設計出適合高職學生的軟件開發專業課程體系；介紹了課程體系的具體實施，并探討了保障措施以確保課程體系的有效實施。

軟件開發；CDIO；工學結合；課程體系

一、高職軟件開發專業人才培養目標綜合分析

基于CDIO的課程體系設計，首先建立在人才培養目標綜合分析的基礎上，軟件開發專業的應用領域主要為信息系統的開發、應用、實施與維護，因此我們有針對性的從上述信息系統的具體應用類型來選擇被調查單位或部門。從調查分析來看，軟件開發類專業學生所需要的知識涉及到網站技術 （網頁設計、美工設計、動畫設計）、軟件技術（軟件工程、軟件開發、數據庫系統應用與管理），系統實施，此外作為計算機專業學生，基本的硬件知識、網絡知識、辦公設備與軟件的應用是必備的，并且由于信息系統的應用涉及到具體的業務，如企業ERP系統、電子政務系統、OA系統等，因此學生還要熟悉信息系統應用領域的相關業務。具體如表1所示。

表1 軟件開發類專業人才崗位、典型工作任務與專業能力對應表

由此可見，高職軟件開發專業課程的特點是綜合應用能力強、課程項目化突出、強調實踐動手能力等，這就要求軟件開發專業的學生綜合運用程序設計、數據庫、網絡、美工、管理等知識，設計并開發出一個完整的應用軟件系統（如倉庫管理系統、進銷存管理系統、企業級網站等），并且由于開發具體的應用軟件系統是為了最大化滿足用戶的需求，這就需要學生不僅具備計算機技術的理論、實踐能力，還需要學習人際交往方面的技能。CDIO工程教育模式在很多專業領域都已經被證明非常適合指導課程體系的改革和設計，我們正是在CDIO理念的指導下來開展高職軟件開發專業的課程體系設計。

二、CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，分別代表構思 （Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12 條標準[1]。

CDIO理念指導的課程體系設計是建立在對人才培養目標綜合分析的基礎之上，主要包括技術知識與推理，個人與職業技能，人際交往技能和CDIO這4個方面的內容。其中，個人與職業技能是成熟工程師必備的核心素質；同時，現代工程系統越來越依賴多學科背景知識的支撐，因此，學生還必須掌握適當的技術知識，并具備嚴謹的推理能力；為了能夠在以團隊合作為基礎的環境中工作，學生還必須掌握必要的人際交往技巧，并具備良好的溝通能力；最后，為了能夠真正做到創建和運行產品/系統，學生還必須具備在企業和社會2個層面進行構思、設計、實施和運行(CDIO)產品/系統的能力[2]。在充分理解CDIO理念的基礎上，并結合實際的教學，對CDIO的培養能力體系進行了重構，如表2所示。

表2 以能力培養為目標的CDIO大綱[3]

CDIO課程大綱實現了理論層面的知識體系、實踐層面的能力體系、人際交往技能體系的有機結合。理論層面強調必須掌握的基礎科學、核心工程基礎和高級工程基礎等知識體系；實踐層面包含必須具備的工程推理與問題解決技能、實驗與知識發現技能、能夠系統思維能力以及在企業與社會環境中構思、設計、實施和運作(CDIO)工程產品/系統的能力等；人際交往技能包括團隊合作與溝通能力、外語交際能力[4]。

三、基于CDIO的高職軟件開發專業課程設計理念的改革

（一）有機融合工學結合的優勢

工學結合以職業為導向，以提高學生就業競爭力為目的，強調學習與工作相結合，理論聯系實際，理論是實踐的基礎，實踐是理論的升華，但是往往在具體的工學結合操作過程中，企業的積極性不高，使得結果大打折扣，最終只能是走過場，學生學不到真正本領。為此，我們引入企業真實案例到課堂，聘請企業兼職教師指導實際教學，一方面減輕了企業的負擔，另一方面又真正做到了理論聯系實際的效果。

（二）強調項目化教學

項目教學法，是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在課程體系設計過程中，針對不同的課程群選擇不同的企業真實項目，并且按照不同的課程內容把企業項目分解為與之對應的教學項目，學生通過學習課程完成教學項目，通過課程群的學習完成企業真實項目，最大限度地發揮項目化教學的優勢。

（三）強調校企深入合作

校企合作不僅僅停留在工學結合層面，在課程設計過程中，需要企業主動參與課程設計、共同開發課程、共建共享實訓基地、共同開展應用研究與技術開發，校企共同明確課程的教學目標，共同確定課程的典型工作任務、職業能力和學習情境，并參與教學內容的選擇和排序、教學方法的探討及考核標準的制定，從而確保了課程整體設計更好地體現職業性、實踐性和開放性。

（四）強調以職業能力培養為重點

在課程體系設計中，首先是按照核心職業能力的要求，把理論學習、動手能力培養、分析與解決問題能力的培養充分結合于特定的發展情景及實訓任務、項目中；其次是引導學生樹立協調、合作的觀念和競爭意識，使學生走上工作崗位后，能夠利用在校學得的知識和經驗，為提高企業的工作效率做出貢獻；再次是充分考慮學生的身心發展特點，合理運用CDIO教育理念，科學選擇教學媒介，靈活運用不同教學方法，充分調動學生參與教學活動，做到愛學、會學、會用，以全面強化職業能力培養實效[5]。

四、基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系設計

以工程能力培養為核心的軟件開發類專業課程體系設置應該充分體現CDIO環境教學，如圖1所示是軟件開發類專業課程體系魚骨圖，即以三級項目體系為育人環境。其中一級一般要求完整地、前后銜接地貫穿于整個高職階段，能體現知識綜合與專業能力要求的項目，從入門--基本職業素質—基本專業技能—專業核心能力，最終達到創新提高應用知識的能力和素質，至少要有兩個一級項目訓練；二級為包含課程群和某一方面專業能力要求的項目，一般為某一階段或某一方向上的綜合知識和能力，一般以3～6個二級項目為載體，加強核心課程的學習與運用；三級為單一課程和基本技能的項目，也就是課程設計，主要是能將課程的知識點串聯起來。就整個課程體系來看，以一級項目為主線，以二級項目為支撐，以三級項目與專業核心課程為基礎，將專業核心課程教育與對專業的整體認識統一起來，并結合項目訓練提升學生的自主學習能力、團隊協作能力及工程項目的駕馭能力，培養CDIO能力。

圖1 基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系魚骨圖

一級項目為入門和畢業設計，它們貫穿學生在校的學習過程。學生被分成4～6人的團隊，每個團隊有一個項目，從設計要求、功能設計、概念設計、系統設計到制造出來；采用平等的團隊方式，來培養設計、創新、協調、溝通和領導能力，增強學生的自信心；這種開放型的項目，使學生有機會把知識有機地聯系起來，應用知識。在這一過程中，學生有可能用到沒有學過的知識，因此，學生要學會以探究方式獲取知識，整個過程要體現CDIO的教育理念[6]。

二級為課程群或某一方面專業能力要求的項目，能把相關聯的課程知識有機地結合起來，在知識點上盡可能覆蓋一級項目中相關模塊的要求，在專業課程方面我們設置兩個大的方向：WEB開發和GUI開發，并且將JAVA技術和NET技術作為專業的核心課程群，并設置四個輔助課程群，其中核心課程群為JAVA技術 （包含IAVA GUI應用開發、JAVA WEB應用開發、JAVA企業級應用）、NET技術 （包含NET GUI應用開發、NET WEB應用開發、NET企業級應用），輔助課程群為網站設計（包含靜態網頁設計、網頁美工設計）、數據庫技術 （包含SQL數據庫管理、Oracle數據庫管理）、與網絡技術 （包含局域網建設安裝、Linux服務器管理）、軟件技術（包含軟件工程、軟件測試），在具體實踐中我們根據課程群情況來分解合作企業的真實項目，設計出適合的二級項目。

三級項目為課程設計，在實踐中，我們通過三級項目將課程涉及的能力和各知識點串接起來，并且要與二級項目的內容相關聯，作為其子模塊設計項目內容。在課堂教學中注重互動、啟發式、探究式的教學模式，引導學生提出問題，找到解決問題的方法，培養創新實踐能力。

五、基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系實施

（一）組建教師團隊

在實踐中，教師以團隊的形式分為一級項目總負責人、二級項目負責人、三級項目負責人、授課教師，不同層次的教師所面對的工作任務是不同的，使用的教學方法也是多樣性的。一級項目總負責人一般由教研室主任擔任，主要進行一級項目的總體設計、項目分解、團隊管理等工作；二級項目負責人一般由骨干教師擔任，主要進行課程群項目的設計、分解、實施；三級項目負責人即課程主講教師，按照二級項目的要求設計課程項目、并負責項目的實施、教學進程的控制、授課教師的選擇、授課內容的安排等工作；授課教師將按照三級項目負責人的要求，對學生欠缺的知識技能進行補充講授，確保項目的順利進行，授課教師直接面對專業技能的教學任務[7]。

（二）劃分學生項目組

學生以項目組的形式來劃分，采用對等方式來組成，每個項目分成若干個小組進行，每組人數4～6人左右，項目組最好以隨機指定方式為主，可作適當調整。這種分組方法讓每個學生都有機會成為項目的負責人，培養組織協調能力，并且隨機指定方式可以讓學生有機會接觸不同性格的人，以達到培養溝通能力和團隊合作精神的目的。

（三）項目實施與驗收

在項目負責人的指導下，學生在規定的時間段內自主安排項目進度，完成從項目的需求分析、整體設計和詳細設計、具體實現、測試等工作，提交項目作品；項目負責人和相關指導教師要對項目進行驗收，組織項目組成員進行公開答辯，并有他們介紹各自項目的設計和實現過程、碰到的問題以及解決方法、項目的不足以及下一步工作，通過答辯討論有助于學生能力的提高。

六、基于CDIO的高職軟件開發專業課程體系實施的保障措施

（一）項目的選擇

基于CDIO的課程體系成敗的關鍵在于各級項目的設計，項目既要與專業發展方向緊密關聯，不能偏離發展主線，又要盡可能的貼近實際，增加真實感，因此要求我們以專業發展為主體，與企業深入接觸，融入市場環境，才能發揮CDIO工程教育模式的優勢所在。

（二）教學方法的多樣化

由于計算機軟件專業的特點，這就要求教師采用靈活多樣的教學方法，其中的項目構思與設計、技術難點講授、分組協作討論、工作情境模擬、客戶角色扮演、學生相互評價、理論知識總結等環節涉及到的教學方法除了傳統的講授法，還有小組討論法、演示法、實驗法、協同作業法等諸多教學方法[7]。

（三）完善的項目考核體系

項目考核體系不僅僅關注項目的運行結果，也重視項目的實施過程，因此針對項目運行結果和實施過程，我們制定了完整的項目考核體系，與項目課程教學緊密聯系，從項目的開始到結束每個環節的考核分值都做了相應的設計，其中項目的需求分析占10%、項目設計占30%、項目實現占20%、測試占10%、運行結果占20%、答辯情況占10%，注重學生在項目實施過程的人際交往能力、設計能力、專業技術能力、解決問題能力，體現了考核體系的針對性、公平性和有效性。

七、結束語

通過在軟件開發類專業課程中進行的探索與實踐證明，CDIO工程教育模式的指導作用是非常有效的，從實施的效果看，學生在個人專業能力、人際交往能力、團隊協作能力和工程系統能力等方面都得到了較大幅度的提高；在實施過程中，我們發現如何選取合適的項目以及實施過程考核還存在一些問題和不足，在今后的課程體系實施中有待進一步解決和完善。

[1]中國CDIO網站.CDIO簡介[EB／OL]1http://www.chinacdi o.cn/vNews.asp?typeID=30&parentID=29，2008.

[2]查建中.工程教育改革戰略“CDIO”與產學合作和國際化[J].中國大學教學,2008(5):16-19.

[3]胡占軍,張欣等.基于CDIO模式的項目教學實施方案[J].中國職業技術教育,2009(8):55-58.

[4]顧學雍.聯結理論與實踐的CDIO[J].高等工程教育研究,2009(1):11-23.

[5]陳麗婷.CDIO工程教育模式在職業教育課程體系中的應用[J].職教論壇,2010(8):50-51.

[6]孫浩軍,孫梅,熊智.計算機專業基于課程群的EIP-CDIO項目設計計算機教育[J].2010(9):101-106.

[7]陳麗婷,詹青龍.高職工科專業CDCSA項目化課程教學鏈探索與實踐[J].中國職業技術教育,2011，11(4):49-52.

許益成（1979-），男，浙江臨海人，博士研究生，臺州職業技術學院高級工程師，研究方向為軟件過程、企業過程優化、職業教育；畢小明（1974-），男，浙江溫州人，溫州科技職業學院副教授，研究方向為計算機網絡技術、職業教育技術；聞紅華（1977-），男，浙江天臺人，碩士，臺州職業技術學院講師，研究方向為計算機軟件技術；周丹（1980-），女，湖南湘潭人，碩士，臺州職業技術學院高級工程師、高級講師，研究方向為數據庫技術、計算機教學。

本文系浙江省教育科學規劃研究課題“基于CDIO的高職軟件開發類專業項目化課程體系改革研究”(編號：SCG376)；2010年浙江省教育技術重點課題 “基于SOA的高校干部學習平臺的研究與實現”（編號：JA006；主持人：許益成）成果之一。

G712

A

1001-7518（2011）14-0033-03

責任編輯 何穎萍