基于OBE-CDIO模式的軟件工程專業課程群教學改革

汪加楠 郭磊 劉家磊 于亞芳 彭云峰

摘要：為進一步培養和提高學生的工程實踐能力，在“新工科”背景下，將CDIO教育理念和OBE教學模式應用到“軟件工程專業”課程群中，以學生為導向，項目為主線，學生通過“做中學”的教學方式來學習軟件工程專業課程，以加深學生對自己專業的理解，進而培養符合CDIO模式和產業需求的創新型軟件工程人才。

關鍵詞： OBE理念;CDIO模式;軟件工程課程群;教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）35-0067-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Teaching Reform on Software Engineering Courses Based on OBE-CDIO Model

WANG Jia-nan， GUO Lei， LIU Jia-lei，YU Ya-fang， PENG Yun-feng

（School of Software Engineering， Anyang Normal University， Anyang 455000， China）

Abstract： In order to further cultivate and improve the engineering practice ability of students， under the background of “new engineering”， the CDIO education concept and OBE teaching mode are applied to the course group of “software engineering specialty”. With students as the guide and projects as the main line， students learn the software engineering specialty course through the teaching method of “learning by doing”， so as to deepen their understanding of their own specialty， and then cultivate the conformity with the CDIO mode and innovative software engineering talents required by the industry.

Key words： OBE concept; CDIO mode; software engineering courses; teaching reform

1 引言

軟件工程專業作為近年來的熱門專業之一，得到了很多學生的青睞，教育部已將其列入可認證專業名錄。每年報考的人數也非常多。據麥可思公開發布的就業藍皮書中顯示，軟件工程專業在眾多專業中畢業生的薪資待遇具有極強的競爭力[1]。隨著國內產業的進一步轉型發展，軟件工程專業的人才需求量會更大。因此可以預見，軟件工程專業的畢業生就業前景非常樂觀。但是，每年仍有不少軟件工程專業的畢業生無法找到心儀的就業崗位，這導致了“就業難”與“人才荒”的窘境。因此，怎樣使培養出來的畢業生可以跨越就業與教育之間的這條鴻溝，成為高校需要深入思考的緊迫問題。

為培養符合OBE-CDIO模式和產業需求的創新型軟件工程人才，在“新工科背景”下，把軟件工程專業的學生作為教學的實施對象，將CDIO教育理念和OBE教學模式應用到“軟件工程專業”課程群建設中，以學生為導向，項目為主線，學生通過“做中學”的教學方式來學習軟件工程專業課程，以加深學生對自己專業的理解，進而提高教師的教學效果。

2 OBE-CDIO模式的基本思想

2.1 OBE理念

成果導向教育（Outcome Based Education，英文簡稱OBE）是一種以學生的預期學習成果為中心來組織、實施和評價教學的過程[2]。和傳統教學理念不同，在以“目標為導向”的OBE理念下教師更側重學生對學習知識的掌握和靈活應用知識解決問題的能力。OBE特別關注學生學到了什么，而不是老師教了什么。

2.2 CDIO的基本思想

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）[3]，是國際工程教育與人才培養的創新模式。提倡的是以項目為主線，以IT企業對人才的需求為導向，學生通過“做中學”的教學方式來加強實踐環節，目的是提高學生的工程能力、運用知識解決問題的能力、終生學習能力以及團隊協作能力等[4]。

3 基于OBE-CDIO理念的軟件工程課程群教學改革

3.1課程群的概念

顧名思義，課程群，即在同一專業單門課程的基礎上，將人才培養方案中內容上有聯系、課程屬性較相似的單門課程進行再次打磨而構建的課程群體[5]，通過課程群中行業典型的軟件項目訓練，能夠很好地培養和加強學生的工程實踐能力和團隊合作能力，進而加深學生對本專業的認識。設計課程群的內容要堅持以下幾個要求：1）根據軟件工程專業學生的實際情況和綜合因素，以國家專業質量標準和工程教育認證標準為培養目標，按照OBE-CDIO教學模式，以學生為導向，以項目為主線;2）把人才培養方案中內容上有關聯、課程屬性較相似的單門課程歸屬為相同課程群;3）構建的課程群要堅持階段性的、階梯式的原則。

3.2 OBE理念下的CDIO工程教育模式

CDIO教學模式和OBE教育理念互為補充，CDIO教學模式給出了“怎么樣培養人”的答案[6]，OBE理念給出了“培養什么樣的人”的答案，清晰的回答了人才的培養目標與標準，CDIO強調以項目為主線的教學方式，能夠實現以結果為導向的OBE理念與工程教育認證標準對人才的培養要求，特別適合于產業需求的創新型軟件工程人才的培養 [7-8]。

軟件學院2015年被學校遴選為首批創業教育二級學院，是省級專業綜合改革試點單位。在“新工科”背景下，學院積極推進基于OBE理念下的CDIO工程教育模式的教育教學改革，且對標對表國家專業質量標準、工程教育認證標準修訂了人才培養方案，形成了一套創業教育與專業教育一體化、專業素質與課外素質一體化、實習實訓與畢業設計一體化的德智體美勞全面培養的人才培養體系，針對《工程教育認證標準》中，對軟件工程專業學生要達到的能力為依據[9]，設計能力矩陣，完善各門課程的教學大綱，使學生為中心，項目為主線，發揮學生的主觀能動性，引導學生學習課程內容，培養他們的創新型思維。最后，依據教學大綱中對學生培養目標的達成度進行考核評價，OBE-CDIO教學模式實施框架見圖1。

3.3教學改革與實踐

根據軟件工程專業的學生實際情況和綜合因素，按照OBE-CDIO教學模式，以學生為導向，以項目為主線，將人才培養方案中的課程規劃為三大課程群，即：1）軟件基礎課程群;2）軟件項目實施課程群;3）專業方向課程群。其中，不同的課程群對學生應掌握的能力有不同的要求。同時，針對不同的課程群規劃有不同的CDIO項目與之對應。經過課程群中行業典型的軟件項目訓練，不僅能使學生對知識的掌握更為結構化、層次化和體系化，而且能夠很好地培養和提高學生的工程實踐能力和團隊合作能力，避免培養的學生掌握的知識廣而不深。安陽師范學院軟件學院在實習實訓與畢業設計一體化的“3+1”人才培養體系下，以“結果導向”OBE理念開設專業課程，塑造特色課程，以國家專業質量標準、工程教育認證標準來修訂人才培養方案的總體思路為指導，設置專業方向、課程群項目。軟件工程專業的課程群體系如圖2所示。

1）軟件基礎課程群項目。該課程群由大學一、二年級的軟件基礎課組成。在規劃該課程群時，應該盡可能地體現該課程群所包含的基礎知識目標，其培養目標是使學生能較為熟練的設計并開發小型軟件項目。

2）軟件項目實施課程群項目。該課程群由Java程序設計、數據庫原理與應用等和軟件項目開發聯系更為緊密的有關課程構成。其培養目標是使學生能較為熟練地按照軟件行業規范來開發大中型軟件項目，以期培養出適合市場需求的軟件工程類專業人才。

3）專業方向課程群項目。該課程群根據相同專業的不同方向規劃不同的項目，按照安師軟件學院實習實訓與畢業設計一體化的“3+1”人才培養體系，在大學三年級設置4個專業方向課，分別為：①軟件開發Java方向;②軟件開發.Net方向;③移動設備應用開發方向;④數據庫方向。鼓勵和指導學生基于課程群參加以競賽為主的實驗項目，或加入教師的科研項目，培養目標是更好地培養和提高學生的工程實踐能力和團隊合作能力，以加深學生對自己專業的理解。

4 結束語

在“新工科”背景下，軟件學院積極將CDIO教育理念和OBE教學模式應用到了“軟件工程專業”課程群中，且對標對表國家專業質量標準和工程教育認證標準修訂了人才培養方案。針對“軟件工程課程群”的特點及傳統教學存在的問題，通過以項目為主線，學生為中心，“做中學”的方式加強實踐環節，這種教學改革改變了以往學生感覺軟件工程課程枯燥的情況，使學生愿意主動去學習，探究未知領域，人才培養質量不斷提高。順利通過教育部本科教學審核評估，在河南省兩次專業評估中，軟件工程專業位居全校44個參評專業中總分第5名。實踐證明，OBE-CDIO工程教育理念對于軟件工程課程群是適合的，能夠很好地培養和提高學生的工程實踐能力和團隊合作能力。

參考文獻：

[1] 麥可思研究院. 2014年中國大學生就業藍皮書[R]. 北京：社會科學文獻出版社， 2014.

[2] 孫迎兵， 汪飛雪， 翟富剛，等. 基于OBE-CDIO理念的機械設計專業項目課程群教學改革[J]. 教育現代化， 2019， 6（51）： 54-57.

[3] 許娜. 基于CDIO的工程項目管理課程群建設的探索[J]. 價值工程， 2017， 36（4）： 151-152.

[4] 查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J]. 高等工程教育研究，2008（3）： 1-6，9.

[5] 路永華， 朱曉榮. 電子信息工程專業課程群建設研究[J]. 大學教育， 2019 （11） ： 97-99.

[6] 李志義， 袁德成， 汪瀅， 等. “113”應用型人才培養體系改革[J]. 中國大學教學， 2018（3）： 57-61.

[7] 陳學飛， 展立新. 我國高等教育發展觀的反思[J]. 高等教育研究， 2009， 30（8）： 1-26.

[8] 盧文娟， 曾達幸， 張立杰， 等. 基于 CDIO-OBE 工程教育改革思想的教學實踐[J]. 教育現代化，2017，4（26）： 29-30，41.

[9] 鄧娜， 陳旭， 王春枝. 針對工程教育認證的軟件工程課程教學思考與探索[J]. 計算機教育， 2017（7）：41-43.

【通聯編輯：王力】