基于CDIO的計算機專業創新創業型課程建構

陳惠娥 胡安明

摘 ?要：深化IT產業互聯網創新創業人才培養模式和課程改革，需要依托有效地課程載體，將頂層設計和實踐探索有機結合。CDIO工程教育理念能夠實現將IT專業課程與創新創業實踐有機結合。本研究基于CDIO模式結合創新創業理念對計算機專業定位、課程設計、課程實施以及課程評價四個維度進行重構，以期提升專業創新實踐人才培養的質量。

關鍵詞：計算機專業;創新創業教育;課程重構

中圖分類號：TP389 ? ? 文獻標識碼：A

Abstract：To deepen the training mode and curriculum reform of IT industry Internet innovation and entrepreneurship talents，it is necessary to rely on the effective curriculum carrier and combine the top-level design and practice exploration organically.CDIO engineering education concept can realize the organic combination of IT professional curriculum and innovation and entrepreneurship practice.Based on the CDIO model and the concept of innovation and entrepreneurship，this study reconstructs the four dimensions of computer major orientation，curriculum design，curriculum implementation and curriculum evaluation，in order to improve the training quality of professional innovation practice personnel.

Keywords：computer major;innovation and entrepreneurship education;curriculum reconstruction

1 ? 引言（Introduction）

互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等技術深刻改變著人類的思維和工作方式。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》[1]中指出：“國際金融危機進一步凸顯了提高國民素質、培養創新人才的重要性和緊迫性”。同時，廣東作為開放式創新的典型地區，在以客戶為中心+效率驅動型的創新發展轉型中[2]，致力打造自主品牌，積極布局“IAB”計劃，發展新一代信息技術（IT/IOT）與人工智能等新興產業，形成重要的大數據和人工智能產業集聚區域。同時注重從全球嵌入創新網絡，創新要素，并購海外優質制造業。如美的并購德國機器人巨頭庫卡（KuKa）。發展國際化的本土企業，如華為、騰訊、OPPO等數字化企業的創新發展非常迫切需要計算機專業國際創新工程人才。

鑒于我國工科生畢業后在項目開發和團隊合作中缺乏實際訓練，較之于以團隊方式解決實際問題的歐美學生，培養與國際接軌的工程師已成為我國高等工科教育的迫切需要，同時，CDIO工程教育模式作為國際工程教育改革的成功范式和最新成果深受企業和社會的歡迎。

與此同時，計算機科學與技術專業培養能夠系統地掌握計算機軟硬件系統理念、設計、研究、開發及綜合應用方法，在信息化、物聯網、軟件開發、大數據分析等方面具有開拓創新意識的和較強實踐能力的高層次計算機應用型人才。學生通過系統學習掌握工程開發技術如APP開發、小程序開發、軟件系統開發、通用網站開發等技術，并提升了團隊合作的能力。而這些能力恰恰是產業互聯網創業發展必需的解決問題的能力，IT創業在APP開發、小程序開發、交易平臺、微信支付、物流等方面有著突出的技術優勢。由此可見，借鑒國際工程教育的理念和模型，探討專創教育具有現實意義，在計算機專業中推進國際工程教育與創新創業教育相結合具有一定的可行性和必要性。

實現CDIO創新創業教育與計算機專業課程教學的全面結合，就要將CDIO工程教育、“雙創”教育與計算機專業教育進行關聯融會貫通，構建培養專業創新創業人才的課程體系，主要從專業定位、課程設計、課程實施、課程評價四大方面進行重構：①實現CDIO的創新創業教育下計算機專業定位，提高服務專業培養目標的契合度并與生活工作對接。②構建CDIO的創新創業教育下計算機課程設計，提高“雙基雙技”與創新實踐的融合度，體現真實環境下的創新創業課程設計。③推進創新創業教育下計算機課程實施，體現在課程實施中“教、學、做”合一的情境。④完善創新創業教育對計算機課程評價，重點關注創新創業應用能力在專業工作中的表現度。

2 ?構思階段：CDIO創新創業教育的計算機專業定位（Conception stage：the orientation of computer major in CDIO innovation and entrepreneurship education）

CDIO工程教育是以培養學生的工程知識、個人能力、人際團隊和工程系統能力，代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），以產品從研發到運行整個生命周期為載體，以實踐聯系的方式引導學生學習工程。從國內看，當前我國處在創新驅動發展的重要戰略期，以阿里、騰訊、百度、京東、網易為代表的創新科技企業已成為行業翹楚。

創新創業教育作為實用教育，用于培養學生的創業意識、創新精神、創新創業能力。推進專創教育深度融合，就要將創新創業意識、能力明確為專業培養目標、并通過專創課程等教學環節改革確保能力達成。

結合CDIO工程教育與創新創業的實際情況分析計算機專業特點：計算機專業是硬件與軟件相結合，側重工程實踐應用，要求培養服務于經濟社會發展，具有計算思維、專業編程技能的應用型人才。同時具備管理信息系統所需要的產業認知、開拓創新、溝通合作等多維能力。

綜上所述，計算機專業創新創業能力需要創新的文化自覺、靈活的產業認知、科學探索實踐等能力。根據上述對計算機專業學生能力特點的分析，CDIO雙創教育的計算機專業定位為：通過計算機專創課程體系的培養，使學生具有IT創新創業文化自覺、IT創新創業素養和素質、IT創新創業方法和實踐能力，并能夠適應IT技術進步和產業變革的需求，敢于嘗試創造、創新與創業的計算機工程應用型人才。

3 ?設計階段：CDIO創新創業教育的計算機專業課程設計（Design stage：curriculum design of computer major in CDIO innovation and entrepreneurship education）

以課程為載體實現計算機專業創新創業人才培養目標離不開對CDIO創新創業課程設計。通過對相關創新參與者（高校和科研機構、中介服務機構、金融機構、政府等）調研，對計算機專業課程實踐環節和創新創業課程培養目標、培養方式的分析，借鑒蒂蒙斯的“創業過程模型”課程設計思路，以IT創新創業項目與商業項目作為課程內容選擇的依據，以學習者“活動-經驗”的需要和興趣來組織課程結構，以創新創業問題解決為核心，提出構建四維一體的IT專業創新創業教育課程體系，即構建集“IT創新創業通識課程、IT創新創業專業課程、IT創新創業實踐課程、IT創新創業拓展課程”的教育體系，如圖1所示。經過四維課程的意識培養、能力提升、環境認知、實踐模擬訓練，使學生能夠在IT創新創業中達到過程與方法，知識與技能，情感態度和價值觀的基本要求。

在IT創新創業通識課程中，教育者當思考如何使學生更好地在創新活動與“生活世界”的結合中升華“人的意義”[3]，因此，在IT專業創新創業通識課程中，注重引導學生意識創新文化自覺，以最大的善關注人類社會的重大問題以及產業互聯網的問題，在創新過程中將自我實現的價值與社會服務緊密地結合。在我院計算機軟件專業的創新創業課程中，將必修課《創業基礎》《應用文寫作》《計算機基礎》，創新創業類選修課程《學科前沿》《科學研究方法》《批判性思維》《項目分析與商業策劃書》等，專業課程體系下的專業基礎課《Java語言基礎》《Java面向對象》，專業核心課JavaEE項目、Zebra、Hadoop、Spark、Hive_Basic、Flume_Basic等課程相關創新創業內容進行有效融匯與優化，創新計算機工科之“新”的“文化視角”，更在EasyMall、津淘項目開發與運行中大大激發了學生創新創業動力，培養學生創新意識和創新情懷。

在IT專業課程中充分挖掘與之相關的創新創業資源與創新創業元素，把創新者必須養成的基本素質如創新思維、技術知識、內外驅動力內化到計算機階段項目課程。結合當前創新創業研究熱點與市場熱銷產品，運用計算機專業課程體系中的專業知識與技能，將創新方法（TRIZ理論與可拓創新方法）耦合到項目資源設計出IT創新創業專業課程，如軟件工程專業課程設計以項目為載體設計了由簡單到復雜的五大項目學習情境。包括Web項目易購網（項目貫穿整個Java Web學習階段。運用項目需求引申出知識點進行授課。需求引領思路，應用驅動學習。可以整體提升學生的編程思想、編碼能力、實現對Java后臺知識的熟練掌握，并為后續課程學習做鋪墊）;SSH項目百通物流（引入項目中比較核心的業務邏輯以及復雜的功能實現。并熟練使用各種主流核心技術。如工作流、WebService服務、安全框架、大型數據庫應用等）;SSI京淘項目（分析電商行業發展情況及技術投入點、電商業務，分布式系統架構Nginx，CMS、HttpClient、Rdeis緩存，單點登錄，訂單系統、Quartz定時任務;全文檢索，刪商品查找Lucence，MQ消息隊列等）;互聯網架構項目的電信項目（項目應用架構選擇、系統性能的監控、系統性能的優化等）;大數據電商數據分析與數據結果展示等項目。建立由簡單到復雜項目情境引導學生進行創新思考，激發學生的創意思維。

IT創新創業實踐課程是對專業課程的實際檢測，對專業知識的創新運用和實施進程的探索。目前，以計算機軟件工程實驗教學中心以及工作室為基地的創新創業實踐平臺，我院計算機專業特色的創新創業實踐課程包括：大學生科技文化節、知識產權宣傳周活動、軟件設計大賽創新活動、挑戰杯科技作品賽、藍橋杯創新設計、“互聯網+”中國創新創業大賽等。以競賽活動為載體設計實踐課程來促進學生運用IT專業技能參與創新創業的實踐活動，促進學生創新創業理論知識體系與專業實踐能力的有機結合，拓寬實踐平臺，凝練并打造優秀創新團隊，推進創新創業能力的提升。

創新創業拓展課程是創新創業實踐課程的重要補充，主要提升學生的創造力和創業能力。創造力作為一種生活技能和商業技能，需要在生活中不斷訓練。根據本專業實際情況，拓展課程依托企業和公司項目、大學生創新創業訓練計劃項目、創新創業科研項目，鼓勵學生從不同的視角求解實踐中的復雜問題解決方案，從思路、規劃、程序、運行、實操等各個角度鍛煉了學生的熱情、積極性。

4 ?實現階段：推進CDIO創新創業教育的計算機專業課程實施（Implementation stage：promote the implementation of computer courses in CDIO innovation and entrepreneurship education）

為保障IT創新創業課程高效、高質、有保障實施，學校成立了專門的創新創業學院，從頂層進行設計，通過營造創新創業文化、健全創新創業教育機制、加強創新創業團隊建設、加強創新創業課程建設、大力推進學科競賽、啟動校級大創項目、成立創業孵化基地、共建社會資源平臺推進創新創業教育的踐行。結合計算機專業特色，多以創新性跨學科實踐為導向的方式實施。

（1）活動項目驅動IT創新創業通識課程實施，激發學生創新創業內驅力

在IT創意通識課程實施中，學校通過邀請知名企業家、杰出校友舉辦創新創業論壇，成立萌芽創想訓練營等創意資源庫，通過知識加工和技能訓練鼓勵學生將想象、聯想、靈感轉化為創意[4]，積極引導學生參與市場調研開啟創業意識，引導鼓勵學生在生命的本真中進行真創造[5]。以發明問題傳統方法為主，傳授創新思維方式，對學生進行知識產權運用和保護活動項目的實施提升學生創新能力，在商業推廣、技術對接中應用傳統的試錯法、頭腦風暴法、和田十二法等創新方法為計算機產業互聯網創業項目的落地提供全方位的創新創業通識知識的支持，啟迪學生專業創新的文化自覺，激發創新的源動力[6]。

（2）情境項目推進IT創新創業專業課程實施，夯實學生創新創業專業能力

現代管理之父”彼得·德魯克（Peter F. Drucker）所說的“聰明的創意”，即創意是生成的、獨創的，而不是模仿的。在階段項目的構思—設計—實現—運行過程中，采用5W2H法、行停法（gonging-stopping method）、六頂思維帽法（lateral thinking）等推進情境項目（WEB階段—SSH階段—SSI階段—架構項目—數據項目）創新創業課程由簡單到復雜遞進實施。

通過創新五步翻轉課堂（前思、打底、演練、拓展、反思）教學模式，將其貫穿五大課程項目每個項目的實施流程，包括在前思階段教師通過介紹項目主題，引起學生的動機;在打底階段教師通過選擇題材合成視頻課前發給學生課前預先學習;接著在課堂上教師演示，學生訓練，學生通過制定方案、實施方案、最終評估來實現項目;教師在拓展階段鼓勵學生分組實現更加復雜的項目任務;最后在反思評價總結階段，圍繞項目目標，引導學生理清思路和步驟，鼓勵學生抓住對象的創新點，多維度、多視角、多方式去思考問題，換一個環境去應用、努力克服思維惰性的影響。學生依據資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六步來認識項目系統，將應用所學專業知識解決具體問題，分析存在的問題，探討問題的解決方法。

（3）科技項目驅動IT創新創業實踐課程實施，訓練學生創新創業實踐能力

創造即為想出或做出前所未有的事物，創造力是用來解決問題的。以科技項目為載體主要通過整體思考法、TRIZ的多屏幕法、資源分析法等創造性思維技法的訓練，打破學生的從眾、經驗、刻板印象思維定式，訓練學生的發散思維與收斂思維、橫正向思維與縱逆向思維、求同思維與求異思維等創新思維方式和技法。

結合專利進行創業的典范頗多，如百度CEO李彥宏在搜索引擎技術領域的創新研究，擁有“超鏈分析”技術專利并創業成立百度公司[7]。學校為整合學校、企業、商界和學術界計算機專業創新創業資源，協助創新創業項目對接產業資源，借助知識產權周活動我們積極引導廣大學生進行創新思維，指導跨專業（計算機軟件工程+建筑工程造價）學生團隊撰寫了發明型專利技術交底并繪制CAD圖，成功遞交專利局受理。如李觀耀同學撰寫的發明型專利技術交底“一種電子筆”專利號（201910239462.1）;黃浩誠同學的發明專利“一種基于WIFI的雙屏顯示器屏幕”;黃悅康同學的發明專利“無線移動充電器”等。

（4）商業項目驅動IT創新創業拓展訓練課程實施，提升學生創新創業實戰能力

為保障創新創業課程的設計能夠有效實施，學校制定《大學生創業孵化基地管理辦法》，遴選創新創業項目入駐基地孵化，同時為孵化項目中遇到的創業難題，如公司注冊、發展資訊、稅費減免等方面提供全程的持續指導和幫扶。

針對復雜創新問題在創業項目指導中，主要通過TRIZ的技術進化方法、矛盾矩陣求解方法、物理矛盾與分離分析方法、科學效應庫等創新創業方法創新實踐項目上升為商業項目，將創業實務知識，包括敢為天下先、愛崗敬業、開拓創新等精神，以及CDIO工程模式要求的（系統知識技能、團隊開發、工程溝通）融入計算機的項目管理類課程（如管理信息系統、項目管理等），訓練學生工程思維和工程實踐能力。

以“企業+工作室”為載體，建立專業課程體系指導下的創新創業團隊，充分利用教學資源，圍繞專業課程的開設展開商業項目合作。截至目前，學生創新創業團隊先后為廣州尚配網絡科技有限公司開發了《i尚配商城》;為廣州荔湖教育科技有限公司開發了《家教信息平臺公眾號》項目，采用微信web開發者工具作為前臺開發工具;為廣州好匠科技有限公司開發了共享工匠O2O的微信小程序，一款提供家政服務的平臺系統;創新創業團隊開發了《硬件之家平臺研發》，創新點在于運用微信小程序的形式開發的硬件商城，使消費者便捷、快速預覽或者購買硬件商品。我校彭啟鐸同學的創業團隊成立了廣州愛萊森斯互聯網科技有限公司，實現E站學車一體化經營模式并取得良好的收益。推進IT專創課程實施，提高專創課程“教、學、做”合一的緊密度，體現在IT創新創業過程中的真學、真做，培養過程與生產實踐的緊密對接。我們要充分發揮計算機專業優勢，積極與市場需求相結合，掌握計算機專業的關鍵技術，實現計算機專業創新高質量發展。

5 運作階段：完善CDIO創新創業教育的計算機專業課程評價（Operation stage：improve the evaluation of CDIO innovation and entrepreneurship education）

創新創業的計算機專業課程評價是指檢查專業的定位、課程設計和課程實施是否實現了專業創新人才培養的目的，實現的程度如何，以判定課程設計的效果，并據此做出優化和改進課程的決策。

成熟度模型（CMM）是1987年美國卡耐基梅隆大學軟件研究所推出的評估軟件承包能力與成熟度的一種軟件評估標準，現已成為軟件行業最權威的評估認證體系。根據計算機專業創新創業能力培養的實際情況，以及課程達成度評價指標，參考成熟度模型和中國人才創新創業的指標體系評價模型[8]構建了適合評估計算機專業學生的專業創新創業能力評價指標矩陣。其中一級指標分為創新創業4級（創新級、創意級、創造級、創業級），二級指標為實現一級指標的課程達成度評價體系，主要包括（活動項目、階段項目、科技項目、商業項目）的創新創業通識知識、專業技能、態度情感、過程方法、商業認知;項目構思、設計、實現、運作創意的提升;項目平臺、應用、智能創造;創業大賽、專利成果轉化創業等指標，詳見表1。

則可得到：計算機專業學生創新創業狀態與水平=A*FA+B*FB+C*FC+D*FD;同理，二級指標A至D的計算方法同上，計算的結果可以反映學生在不同等級和發展階段的需求，從而為優化課程體系、實踐設計、學生專業創新創業能力評價提供參考數據。

除此之外，學校結合工科特色，制定《學生創新創業獎評選辦法》，將學科競賽、創新研究、發明專利、技術開發、發表論文等納入評獎標準。通過創新創業獎，將學生創新創業成果轉化成學分，打通創新創業人才培養最后一公里。

6 ? 結論（Conclusion）

在創新驅動專業發展的浪潮中，結合IT產業互聯網創業實際，本文基于CDIO模式和創新創業理念重構計算機專業課程體系，將工程與創新創業能力培養目標貫穿計算機專業定位，課程設計，課程實施，課程評價的改革和實踐中，由簡單到復雜設計了四維創新創業課程體系，打通了IT專業創業活動項目與課程項目、科技項目與商業項目對接等關鍵環節，為計算機專業課程的改革和實踐帶來更多創新活力。力求通過創新文化自覺引領學生實現人生價值與創新創業緊密結合，循環漸進式地培養學生創新創造的思維和能力。

參考文獻（References）

[1] 國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）[EB/OL]. http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm，2010-08-01.

[2] 柳卸林，王曦，周聰.中國創新驅動發展模式的分析——基于創新前沿地區的考察[M].科學出版社，2018（12）：32-33.

[3] 李培根.創新教育的文化視角——工科之“新”的文化高度（三）[J].高等工程教育研究，2018（05）：1-4.

[4] 周蘇.IT創新思維與創新方法[M].中國鐵道出版社，2018（5）：110-136.

[5] 羅海鷗.真正的師者——涂又光先生的為師之道[J].教育研究，2015，36（05）：98-104.

[6] 蔡敏，張世梅.當代大學生創新創業教育與實踐教程[M].北京：高等教育出版社，2017（8）：85-94.

[7] 央視新聞：海歸創業報國科技創新的優秀代表李彥宏[EB/OL]. http：//news.cctv.com，2018-12-18.

[8] 桂昭明.中國人才創新創業的指標體系和評價模型構建[J].第一資源，2012（06）：1-17.

作者簡介：

陳惠娥（1984-），女，碩士，講師.研究領域：計算機應用.

胡安明（1982-），男，碩士，講師.研究領域：人工智能.