基于CDIO的農(nóng)林院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

摘 要：圍繞北京農(nóng)學院辦學特色，力求將CDIO工程教育理念貫穿于計算機專業(yè)教學的全過程，促進現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)信息化創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。本文分別從CDIO工程教育模式、CDIO計算機專業(yè)人才培養(yǎng)目標以及與創(chuàng)新教育結(jié)合三個方面展開深入闡述，對開展農(nóng)業(yè)信息化教學以及培養(yǎng)創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)信息化科技人才進行了探討。

關鍵詞：CDIO;農(nóng)林院校;計算機專業(yè);人才培養(yǎng)

一、CDIO工程教育模式

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）四個英文單詞的縮寫。“基于項目教育和學習”（Project based education and learning） 是CDIO工程教育模式的基礎，其核心價值則是“做中學”。

進入21世紀，我國以計算機技術為載體的農(nóng)業(yè)信息化技術日趨成熟。如何不斷適應京津冀區(qū)域經(jīng)濟和信息社會發(fā)展的需要，提高農(nóng)業(yè)院校計算機專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，已經(jīng)成為計算機專業(yè)建設和教學改革的重要課題。作為北京地區(qū)唯一的市屬農(nóng)科院校，北京農(nóng)學院承擔著培養(yǎng)具有農(nóng)業(yè)背景的計算機專業(yè)科技創(chuàng)新型應用人才的責任，對現(xiàn)代計算機技術的進一步推廣應用以及推進京津冀一體化都市型農(nóng)業(yè)，具有極其重要的現(xiàn)實意義。

目前，CDIO工程教育模式已經(jīng)受到了國內(nèi)外廣泛關注，如何將普通高校的行業(yè)特點或辦學特色和CDIO“基于項目教育和學習”人才培養(yǎng)體系有機相結(jié)合，探索一條具有行業(yè)特點的CDIO工程化教育理念的人才培養(yǎng)模式，將會對我們的實際教學具有指導性的意義。

二、CDIO計算機專業(yè)人才培養(yǎng)目標

“工程教育”這個概念從出現(xiàn)到發(fā)展至此，始終圍繞著“理論知識和實際應用”“專門知識和普通知識”“理論與實踐”等的平衡關系進行探討，工程教育應該培養(yǎng)具有專業(yè)知識和能力熟練的學科專才還是專業(yè)能力突出、具備溝通能力、動手能力強的通才呢？這個問題一直困擾著我們。

通過對CDIO的系統(tǒng)研究，我們發(fā)現(xiàn)CDIO的關鍵元素不僅包括給定專業(yè)領域的數(shù)學、自然科學、工程科學和技術知識，而且還包含解決技術問題過程中個人的人際交往能力以及創(chuàng)新能力。眾所周知，這些能力必須在真實的工程實踐和解決問題的過程中才能獲取。因此，工程化教育的目標不僅是讓學生掌握深厚的知識和技術基礎，掌握扎實的工程基礎知識和技術推理，而且還要具備個人和職業(yè)的技能，在工程化教育過程中培養(yǎng)人際能力以及創(chuàng)新技能，并從中自如應對現(xiàn)代復雜的技術社會中工程要求的挑戰(zhàn)。

CDIO工程教育理念是按照產(chǎn)品研發(fā)到運行的生命周期，通過對CDIO的12項標準體系的分析，結(jié)合計算機專業(yè)的實踐性、根據(jù)計算機技術行業(yè)需求，將本專業(yè)人才培養(yǎng)目標分為可持續(xù)遞進的四個層次結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為教育教改和評價提供了必要的指導。

1.給定專業(yè)領域知識。計算機專業(yè)基本專業(yè)理論知識包括計算機應用、程序設計、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)集成、嵌入式應用開發(fā)以及WEB應用開發(fā)方法基本應用。

2.解決問題的專業(yè)實踐能力。我校計算機專業(yè)2016年新的培養(yǎng)計劃設置中，在第五學期進行了計算機科學與技術專業(yè)下的兩個方向劃分，分別為嵌入式應用開發(fā)以及WEB應用開發(fā)方向。嵌入式應用開發(fā)方向的專業(yè)實踐能力包括嵌入式操作系統(tǒng)應用與開發(fā)、嵌入式應用程序設計與實現(xiàn)、嵌入式系統(tǒng)調(diào)試、嵌入式項目開發(fā)能力;WEB應用開發(fā)方向的則包括WEB原型與UI設計、WEB前端程序設計、WEB應用開發(fā)綜合實驗、WEB服務端程序設計、WEB應用開發(fā)項目能力。

3.創(chuàng)新能力。該層次包括以專業(yè)基本技能和專業(yè)核心應用能力為基礎，通過項目的形式，讓學生直接參與思考問題解決的教學活動。如以真實嵌入式或WEB產(chǎn)品為例，開展項目的設計、實施和運行，在實際產(chǎn)品和系統(tǒng)構(gòu)建的工程環(huán)境中進一步培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力。

4.個人社會適應能力。我校的實踐教學基地基本在京郊地區(qū)，以這些實習實踐基地為依托，通過畢業(yè)實習或小學期實習等形式，讓學生體會專業(yè)的重要性并適應社會變化、培養(yǎng)其職業(yè)道德、團隊合作精神、人際交往能力、使用外語交流等，使學生和社會能夠和諧發(fā)展，才是人才培養(yǎng)的最高層次。

三、CDIO與創(chuàng)新教育融合實踐

1.CDIO的創(chuàng)新教學計劃。無論是什么樣的人才培養(yǎng)目標，都需要利用教學計劃來具體實現(xiàn)。結(jié)合我校農(nóng)業(yè)院校特色，我們在2011年制訂的教學計劃基礎上，制訂2016年培養(yǎng)計劃時就將CDIO工程教育理念貫穿其中，擬定了基于CDIO的計算機專業(yè)選修課程和專業(yè)實踐課程。

2.改革教學內(nèi)容和教學方法。CDIO模式下的各專業(yè)領域知識不僅要符合學生認知發(fā)展規(guī)律的邏輯結(jié)構(gòu)，而且還要與時俱進、能反映該學科最新的進展情況和研究動態(tài)，因此，教師要緊跟時代技術前沿，對所教專業(yè)理論知識進行合理的篩選、補充以及更新。結(jié)合學校辦學特色，在教學過程中不僅要重視基礎知識和專業(yè)課程，還要在教學內(nèi)容中適當加入一些相關的農(nóng)業(yè)信息化知識。通過對農(nóng)業(yè)信息化知識的補充，可以讓學生初步了解農(nóng)業(yè)信息化技術的基礎內(nèi)容，引導和鼓勵學生繼續(xù)學習后續(xù)的理論課程，督促學生主動參與到實踐技能和理論學習的活動中。課堂教學是學生獲取理論專業(yè)知識的基礎和主要渠道，及時更新教學方法對提高教學質(zhì)量意義重大。在新課標的指導下，教師要擯棄傳統(tǒng)教學中的不足，逐漸嘗試和研究探究式教學和啟發(fā)式教學，加強對學生計算機思維理念的培養(yǎng)，在教會學生計算機知識的同時，還能讓學生掌握適合自身發(fā)展的學習方法。

3.強化實踐教學環(huán)節(jié)。（1）鼓勵學生參與科研項目。通過參與教師的科研項目，學生在實施科研訓練的過程中培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和實踐能力，科研項目是具有實際意義的可行性項目，因此對實現(xiàn)學生在理論和實踐的有機結(jié)合有著很大的積極作用。（2）組織學生參與工程實踐。第七學期學生進入畢業(yè)實習階段。這一階段是考核學生實踐能力和理論水平相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，從畢業(yè)實習中，學生可以在與工程一線各類人員的接觸中學習到課本以外的知識，不斷拓寬眼界。我們學校就和大連東軟公司達成了長期的學生實習模式，每年都指派學生到大連東軟公司進行實際的實習教學，通過反饋，學生一致認為該實習活動可以有效提高學生分析問題和解決實際問題的能力。（3）注重畢業(yè)設計的可行性。為了避免學生的畢業(yè)設計只停留在紙上談兵階段，我們將科研創(chuàng)新實踐與學生畢業(yè)設計“綁定”。在第三、四學期的時候，各指導教師就鼓勵學生參與科研項目并作為后期個人的畢業(yè)設計，這樣的畢業(yè)設計成果不僅是在實驗室內(nèi)完成的產(chǎn)品，而且能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中得到運用，引導學生在實踐中不斷提升創(chuàng)新能力。

四、結(jié)束語

本文通過對CDIO工程教育的系統(tǒng)性研究，對農(nóng)林院校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)提出了一些思路和想法，如何在農(nóng)林院校中開展農(nóng)業(yè)信息化教育和培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化科技人才，進一步優(yōu)化CDIO工程教育模式，將是我們今后研究的重點。

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作者簡介：牛薌潔（1977— ），女，陜西西安人，碩士，副教授，研究方向：計算機應用技術。