基于CDIO理念的本科《軟件工程》教學(xué)改革研究

摘要：CDIO工程教育模式是近幾年來國際工程改革的最新成果。遵循CDIO理念的培養(yǎng)模式，探索基于CDIO理念的本科《軟件工程》教學(xué)改革，提出原型一設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)一測試（PDIT）的迭代四步教學(xué)法，指出教學(xué)過程中需要注意的問題。實(shí)踐證明，該教學(xué)方法可以有效提高課堂效果。

關(guān)鍵詞：CDIO；軟件工程；本科教學(xué)改革

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）09-0203-02

我國高等工科教育迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，然而我國工科的教育實(shí)踐中還存在不少問題，例如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個人學(xué)術(shù)能力而疏忽團(tuán)隊(duì)協(xié)作問題。這種現(xiàn)象在本科計(jì)算機(jī)與軟件工程學(xué)科的教學(xué)過程中尤為明顯。

《軟件工程》作為本科計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心專業(yè)課程，具有理論與實(shí)踐緊密結(jié)合、專業(yè)基礎(chǔ)與綜合能力并重的特點(diǎn)，對培養(yǎng)合格+優(yōu)秀的軟件工程師具有決定性意義，也極大影響著中國軟件行業(yè)的未來。然而，當(dāng)前本科《軟件工程》教學(xué)過程中存在著諸多問題，例如只注重理論的講授而忽視動手能力的培養(yǎng)，只開設(shè)理論課時而放棄實(shí)踐環(huán)節(jié)、缺乏項(xiàng)目訓(xùn)練機(jī)制、教學(xué)方法落后導(dǎo)致課堂教學(xué)效果差等。

1 CDIO概述

根據(jù)CDIO官方的定義：CDIO代表構(gòu)思（coneeive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。國內(nèi)關(guān)于CDIO飛研究與實(shí)踐最早起源于廣東省的汕頭大學(xué)。從2005年起，汕頭大學(xué)工學(xué)院在常務(wù)副校長顧佩華教授的指導(dǎo)下，開始學(xué)習(xí)研討CDIO工程教育模式并加以實(shí)施，現(xiàn)在已經(jīng)取得明顯的效果。在此之后，CDIO模式迅速在中國其他高校得到推廣，開展了各種形式的圍繞CDIO的研討、推廣和培訓(xùn)活動。第一批18所CDIO試點(diǎn)高校名單于2008年12月由教育部高教司在CDIO工程教育模式試點(diǎn)工作會議上確定，隨后，第二批21所CDIO試點(diǎn)高校在2010年4欲望產(chǎn)生，全國共計(jì)有39所高校在開展CDIO試點(diǎn)工作，這種規(guī)模還在繼續(xù)擴(kuò)大。

2 基于CDIO理念的本科《軟件工程》四步教學(xué)法

遵循CDIO理念的培養(yǎng)模式，本文探索基于CDIO理念的本科《軟件工程》教學(xué)改革，根據(jù)《軟件工程》課程的特點(diǎn)，提出來基于項(xiàng)目案例的原型-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-測試（PDIT）的迭代四步教學(xué)法。

2.1 原型

對每個項(xiàng)目案例，首先引導(dǎo)學(xué)生思考如何理解并運(yùn)用《軟件工程》中講述過的軟件開發(fā)方法的理論知識，然后鼓勵學(xué)生選擇其中一種開發(fā)方法進(jìn)行嘗試。在此基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)不同的學(xué)生，提出不同的要求。對基礎(chǔ)一般的學(xué)生，鼓勵他們遵照已有的課本知識，進(jìn)行原型學(xué)習(xí)。對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，引導(dǎo)他們?nèi)ゲ殚喺n外資料，研究最新的開發(fā)方法，并運(yùn)用在項(xiàng)目開發(fā)中。

2.2 設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)工程中，引導(dǎo)學(xué)生自由組合，構(gòu)成一個開發(fā)團(tuán)隊(duì)，但給予一定的限制，即進(jìn)行男生女生搭配，基礎(chǔ)薄弱與基礎(chǔ)良好搭配，基礎(chǔ)較好的學(xué)生偏重項(xiàng)目的管理，這樣使得團(tuán)隊(duì)既能協(xié)調(diào)完成工作，又能使學(xué)生都能收獲知識。對于軟件設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生理解教材中常用的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則，然后給予一定的事例參考，讓學(xué)生首先進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，鼓勵每個團(tuán)隊(duì)查閱課外資料，研究最新的軟件方法和設(shè)計(jì)泛型，并親自實(shí)踐這些方法，從而達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。

2.3 實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)是學(xué)生最感興趣也是最能看到實(shí)際效果的軟件開發(fā)階段，在此階段要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《軟件工程》中優(yōu)秀的編碼方法和良好的編碼規(guī)范，督促學(xué)生認(rèn)真完成編程任務(wù)。鼓勵團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人按照項(xiàng)目模塊進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆止ぃΨ止そY(jié)果給予知道和評價，對不合理的分工給予糾正，并促使團(tuán)隊(duì)成員思考如何合理的分工。對于編碼過程，引導(dǎo)學(xué)生溫習(xí)以往的編碼知識，樹立良好的編碼習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生自我鼓勵，按照進(jìn)度完成編碼任務(wù)。養(yǎng)成進(jìn)度和成本觀念。

2.4 測試

測試工作是傳統(tǒng)軟件工程教學(xué)工程中最不受重視的一個環(huán)節(jié)，然而，當(dāng)前的軟件開發(fā)行業(yè)，對于軟件測試的要求越來越高，相應(yīng)的，對于軟件測試人員的素質(zhì)要求也越來越高。在這個環(huán)節(jié)，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《軟件工程》中成熟和經(jīng)典的測試方法，掌握這些測試?yán)碚摵图夹g(shù)并運(yùn)用在項(xiàng)目測試中。在此基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生去查閱課外資料，研究最新的測試方法和自動化測試工具，并試用這些測試工具輔助軟件測試過程。同時，在軟件測試環(huán)節(jié)，對一些復(fù)雜的測試工具給予一定的教學(xué)指導(dǎo)。

3 結(jié)語

遵循CDIO理念的培養(yǎng)模式，本文探索基于CDIO理念的本科《軟件工程》教學(xué)改革，提出來基于項(xiàng)目原型一設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)一測試的迭代四步教學(xué)方法，指出來教學(xué)過程中需要注意的問題。通過在本科生《軟件工程》課堂的教學(xué)實(shí)踐，證明這些基于項(xiàng)目案例的四步教學(xué)方法可以很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，有效提高了《軟件工程》教學(xué)效果。

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（責(zé)任編輯：陳麗敏）