基于CDIO的計算機應用技術專業培養模式研究

鐘美（成都東軟學院，成都　611844）

基于CDIO的計算機應用技術專業培養模式研究

鐘美
（成都東軟學院，成都611844）

0　引言

隨著IT行業的不斷發展，信息系統、企業網站和應用軟件已進入社會的各個角落，從幾個人的小公司到上萬人的大公司、從企業到政府機關都有自己的信息系統和門戶網站，網絡和智能手機等移動終端的普及，應用程序和游戲等應用軟件也隨處可見。相應，除需求量持續增長外，對信息系統、企業網站、應用軟件的開發、部署、管理和維護也正向更專業化的方向發展，這也對IT人才提出了更高的要求。

計算機應用技術專業以素質教育和能力培養為核心，培養具有較強的數據庫系統、信息系統的管理與維護能力和較強編程能力的應用型IT人才。目前，部分高校計算機應用技術專業還采用傳統的人才培養模式，這與21世紀社會對IT人才的需求存在較大差距。為培養應用型IT人才，成都東軟學院將CDIO工程教育模式［1-5］引入到本專業培養模式的制定中，并進行了積極有效的研究，最終制定出基于CDIO模式的計算機應用技術專業人才培養方案。

1　CDIO工程教育模式

CDIO是美國麻省理工學院工程教育的一種經典模式。該模式強調工程教育應當關注實踐，以科技為基礎，將教育過程置身于產品/系統生命周期的具體情境中，以培養新一代高水平工程師為目標。CDIO的含義為構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate），核心思想是以項目為導向，培養學生分析與解決實際問題能力、自主創新能力、團隊協作能力和工程系統能力。

2　基于CDIO的計算機應用技術專業培養模式研究

2.1培養目標

基于CDIO模式的計算機應用技術專業培養的IT人才不僅要有強烈的社會責任感、良好的職業道德素質和相關的專業知識 （熟悉計算機相關專業的理論知識，熟練辦公自動化相關專業技能，熟悉服務器、網絡、數據庫的部署、管理和維護，熟練完成中小型信息系統、企業網站和應用軟件的開發），還應擁有邏輯思維能力、外語交流與學習能力、自主學習能力、自主創新能力、分析與解決實際問題能力、團隊協作能力和工程系統能力。

2.2課程設置

以培養應用型IT人才為目標，基于CDIO模式的計算機應用技術專業課程設置如圖1所示。我校3年制專科總共設有8個學期，第1、2、4、5學期為基于案例的理論教學，第3、6、7、8學期為集中實踐環節。第1、2、4、5學期專業課的理論授課學時與實踐教學學時劃分比例為1：1，避免了理論與實踐的脫節。第3、6學期為基于項目的實踐教學，利用4周時間完成一個二級項目（包含一組相關核心課程能力要求的項目）的開發。第7學期為專業綜合實訓，利用10周時間完成一個一級項目（包含本專業主要核心課程和能力要求的項目）的開發。第8學期分為校外學生和校內學生，校外學生進行畢業實習，校內學生利用15周時間完成畢業設計并進行畢業答辯。總之，基于CDIO模式的計算機應用技術專業實踐課時已達到總課時50%，實現了以項目為導向培養21世紀的應用型IT人才。

圖1　課程體系

2.3理論教學

理論教學就是系統地介紹課程的基本原理 （C）和設計思想（D），為實踐教學服務，為培養學生的實踐能力服務。為了避免使用傳統的教師講學生聽的教學方式，提高學生的學習興趣和主動性，培養學生自主學習能力、邏輯思維能力、利用理論知識分析和解決實際問題的能力，基于CDIO模式的理論教學主要以任務驅動引出各章節所需掌握的理論知識，利用案例教學法強化理論知識的學習，每章結束時引入單元實驗，利用單元實驗來鞏固章節知識點，每門課程結束時引入一個三級項目 （單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目），利用三級項目來鞏固本課程所學知識點，實現理論與實踐的完美對接。

基于CDIO模式的理論教學過程中，提倡以學生為主體，鼓勵學生自主學習、團隊協作，加強職業能力的訓練，運用啟發引導、任務引領、問題導向、分組討論、協同教學等多種互動式教學方法，完成課程教學任務。在學習相應課程之后，學生還可以參加IT企業職業資格認證或國家應用類專業資格考試，取得相應資格證書。例如，學習C語言程序設計課程后可以參加全國計算機等級考試二級，學習大學計算機基礎A課程后可以參加IC3（Internet and Computing Core Certification計算機綜合能力考核全球標準認證）國際認證。

2.4實踐教學

基于CDIO模式的實踐教學主要采用項目教學法。項目教學法采用“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”的思想開展教學，改變傳統以“教師講，聽”的教學模式，創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。本專業所采用項目分4個等級，包括單元實驗、三級項目、二級項目和一級項目。學生通過上述四個等級項目訓練，不僅培養學生在企業和社會環境下的構思、設計、實施和運行工程系統的能力，還培養學生自主創新能力、終身學習能力、人際交往能力和團隊協作能力。

單元實驗是理論教學過程中的輔助實驗，與理論教學同時進行。學生通過單元實驗理解和掌握理論課所講授的基本原理和設計思想，這些實驗是進行后續項目的基礎，因此單元實驗的選擇、實施方法和驗收方式都必須得到教師的重視。因為單元實驗完成的情況直接影響學生在后續課程和項目中的積極性，因此這些實驗也要得到學生的充分重視。在實驗過程中，教師要隨時檢查學生實驗完成情況，有目的地抽查部分學生實驗，根據檢查結果進行相應指導。課后找出具有代表性的實驗作業，在下次課前進行講解和展示，從而鼓勵學生相互學習、共同進步。

三級項目是針對單門課程的綜合實踐，一般利用教學周的最后兩周或三周時間完成，作為本課程的終結性考核。三級項目一般是完整的小項目，要求學生獨立完成。學生在項目開發過程中親身體驗設計、開發、實施等環節，初步培養學生工程系統能力。我們將利用考試周對學生的三級項目進行答辯，學生上臺演示并結合PPT講解項目開發的整個過程、項目功能和完成情況。

二級項目是針對一組核心課程開設的綜合實踐，開設在第三學期和第六學期，為期四周。第三學期針對C語言程序設計、數據結構與算法等課程開設基礎項目體驗開發（C語言），該項目要求學生利用C語言、數據結構、數學和物理等相關學科知識建立一個虛擬機器人，該機器人可以在虛擬機器人運行平臺上和其他的機器人戰斗。第六學期針對網頁設計、PHP編程基礎、信息系統開發 （PHP）等課程開設企業網站設計（PHP），該項目要求學生能夠分組完成企業網站系統的設計、開發、部署和維護，為一級項目和畢業設計打下堅實基礎。通過該等級項目的實訓，讓學生進一步了解整個項目開發的過程和文檔撰寫要求，培養學生項目開發能力、團隊協作能力和自主學習能力。

一級項目是開設在第七學期的創新性實踐，為期10周。該項目屬于畢業實習的頂崗項目，是對第六學期的小學期實踐的深化。該項目要求分組完成，以組為單位完成不同的崗位職責。該項目主要分為以下四個階段：網站需求分析階段，學生根據所選題目了解網站功能需求，撰寫項目開發計劃書、需求分析文檔；網站界面設計階段，學生根據所選項目具體需求，參考各類網站的布局，確定自己網站的風格，完成界面設計和數據庫設計；網站界面制作階段，完成網站前后臺制作；項目驗收階段，收繳所有文檔及成果，對學生進行分組答辯。通過本項目的實踐，可以使學生快速地融入到特定的企業文化當中；掌握網站開發的完整流程和開發團隊中的角色分工；體驗完整的項目開發過程；掌握規范化文檔的撰寫。

2.5考核方式

考核是評價教學效果的一個重要組成部分，不合理的考核標準將直接影響本專業培養模式的改革效果。基于CDIO模式的考核不僅要把學生構思、設計、實施、運作工程系統能力融入考核之中，還要把學生自主學習能力、交際能力、分析和解決實際問題能力、自主創新能力和團隊協作能力融入考核之中。本文提出的基于CDIO模式的計算機應用技術專業考核方式包括形成性考核和終結性考核兩部分。

形成性考核的成績占總成績的50%，其中包含出勤10%、課堂表現10%、作業或單元實驗或項目進展檢查30%。在形成性考核中，第1、2、4、5學期的專業課選用單元實驗形式，實驗次數不少于6次，教師要對每次實驗的完成過程進行嚴格監察，對學生提交的實驗代碼進行檢查并記錄完成情況；公共課和選修課選用作業形式，作業次數不少于5次，教師要對每次作業進行批改、講解并記錄完成情況；第3、6、7學期選用項目進展檢查形式，在項目開發過程中至少對項目進展進行5次檢查，并記錄詳細檢查情況。每學期期末教師根據記錄情況給出學生形成性考核成績。

終結性考核的成績占總成績的50%，專業課選用項目考核，公共課和選修課選用期末考試的方式，都在考試周進行。在考試周對學生的項目進行答辯，學生制作PPT并上臺演示講解項目開發的整個過程、項目具備功能和具體完成情況。項目考核主要根據學生提交的需求規格說明書、項目開發計劃書、周報、實訓報告、作品、答辯給定成績，其中報告占總成績的15%、答辯20%、作品15%。

3　結語

我們針對本校學生的具體情況，將CDIO工程教育模式引入到本專業培養模式制定中，制定基于CDIO模式的計算機應用技術專業人才培養方案。理論教學以任務驅動，鼓勵學生自主學習，運用啟發引導、問題導向、分組討論等多種互動式教學方法。實踐教學采用“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”的思想開展教學，從單元實驗、三級項目、二級項目、一級項目逐漸培養學生構思、設計、實施和運行工程系統的能力。本文提出的培養模式還制定了包含教學全程、注重實踐的考核機制。

將本文提出的基于CDIO模式的計算機應用技術專業的培養模式應用于我校計算機應用技術專業2010級及以后年級中，現已畢業兩屆學生，結果表明本文提出的培養模式不僅有效地提高了學生的工程實踐能力，還培養了學生分析和解決實際問題的能力、團隊協作能力、自主學習能力和自主創新能力。

［1］查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式［J］.高等工程教育研究，2008（03）

［2］王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考［J］.中國高教研究，2009（05）.

［3］施國萍，唐治中.CDIO教學改革新思考［J］.中國現代教育裝備，2009（17）.

［4］應宏.基于CDIO工程教育理念的數據庫原理課程教學實踐［J］.教育與職業，2013（6）.

［5］張娟.基于CDIO模式的VB程序設計課程教學改革與實踐［J］.教育與職業，2014（2）.

CDIO Mode；Computer Application Technology；Training Mode

Research on the Training Mode of Computer Application Technology Professional Based on CDIO Mode

ZHONG Mei
（Chengdu Neusoft University，Chengdu 611844）

1007-1423（2015）21-0042-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.21.011

鐘美（1985-），女，四川都江堰人，碩士研究生，研究方向為計算機輔助教學、算法設計與分析

2015-05-13

2015-06-26

結合計算機應用技術專業特點，將CDIO工程教育模式引入到本專業人才培養模式制定中，從培養目標、課程設置、理論教學、實踐教學、考核方式五個方面進行改革，構建基于CDIO模式的計算機應用技術專業人才培養方案，并將其應用于實踐，結果表明此方案有效地培養學生工程實踐能力和綜合素質。

CDIO模式；計算機應用技術專業；培養模式

Combined with the characteristics of computer application technology professional，introduces the introduction of CDIO engineering education model in the professional training.Reforming from five aspects including training objectives，curriculum setting，theory teaching，practice teaching，assessment methods，constructs and applies the personnel training program of computer application technology professional based on CDIO mode.The practice results show that the program effectively cultivate the students'engineering practice ability and comprehensive quality.