張 坤，唐 琳

（大連理工大學(xué)城市學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連 116600）

教育部《普通高等學(xué)校獨(dú)立學(xué)院教育工作合格評估指標(biāo)體系》中明確指出：獨(dú)立學(xué)院應(yīng)確立“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)定位”。目前我國本科層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式上的積弊主要是大學(xué)本科畢業(yè)生與社會對應(yīng)用型人才的要求之間的較嚴(yán)重脫節(jié)，因此我們對計(jì)算機(jī)類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行了認(rèn)真的研究與實(shí)踐。

提出了“分類分層次、面向?qū)I(yè)應(yīng)用需求、啟發(fā)自主互動多模式學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)立體化教與學(xué)、重視實(shí)踐、培養(yǎng)創(chuàng)新意識”的教學(xué)理念，全面改革每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，保證教學(xué)的實(shí)用性、先進(jìn)性和前瞻性。將建設(shè)的重點(diǎn)放在以下幾個方面進(jìn)行改革與實(shí)踐。

一、轉(zhuǎn)變培養(yǎng)模式

通過制定、修訂計(jì)算機(jī)類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱，推動CDIO 工程教學(xué)理念的運(yùn)用，變“學(xué)科本位”的培養(yǎng)模式為“能力本位”的培養(yǎng)模式。

CDIO 代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)施（implement）、運(yùn)作（operate）。CDIO 工程教育理念就是要以此全過程為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力［1］，此能力不僅包括個人的學(xué)術(shù)知識，而且包括學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。它是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表達(dá)。這個模式不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年以來的工程教育改革的理念，更重要的是還提出了系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、實(shí)施指導(dǎo)，以及實(shí)施過程和結(jié)果檢驗(yàn)的12 條標(biāo)準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的可操作性。

例如，12條標(biāo)準(zhǔn)中的第5 條，要求課程設(shè)置要包括兩個或更多設(shè)計(jì)——制作實(shí)踐項(xiàng)目［2］，這種實(shí)踐項(xiàng)目最好來自于產(chǎn)業(yè)第一線，是企業(yè)真正需要解決的問題和真刀真槍的項(xiàng)目，而不是“假題真做”。

對學(xué)生的評價也和傳統(tǒng)的教育模式不同。在第11標(biāo)準(zhǔn)中，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是由任課教師通過理論考試來考評學(xué)生。CDIO 模式是能力本位的培養(yǎng)模式，是根本有別于學(xué)科知識本位的培養(yǎng)模式。評價的方式要多樣化，而不只是閉卷理論考試。

二、加強(qiáng)教學(xué)平臺建設(shè)

構(gòu)建“四平臺加一模塊”的課程體系，構(gòu)建多層次、立體化的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程群，加強(qiáng)教學(xué)平臺建設(shè)。

將整個課程體系劃分為通識課平臺、學(xué)科基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)課平臺以及專業(yè)方向模塊。通識課全校統(tǒng)一，學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)科門類內(nèi)統(tǒng)一，專業(yè)基礎(chǔ)必修課在二級學(xué)科類內(nèi)統(tǒng)一，相對拓寬和強(qiáng)化了基礎(chǔ)；專業(yè)必修課在專業(yè)內(nèi)統(tǒng)一，同時面向?qū)I(yè)應(yīng)用需求，精選專業(yè)方向課程，強(qiáng)化和精煉了專業(yè)，保證了教學(xué)的實(shí)用性，為學(xué)生的順利就業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

以構(gòu)建計(jì)算機(jī)類課程群大環(huán)境作為教學(xué)改革的基礎(chǔ)，分類分層次、面向?qū)I(yè)應(yīng)用需求，構(gòu)建多層次、立體化的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程群。注重課程之間內(nèi)容的銜接，把提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力作為教學(xué)目標(biāo)，比如改革以后的“C 語言程序設(shè)計(jì)”“C＋＋程序設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”三門課程就是一個典型的內(nèi)容銜接合理的課程群實(shí)例。把提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力作為教學(xué)目標(biāo)，適應(yīng)不同專業(yè)不同層次學(xué)生的需求，將專業(yè)、課程和學(xué)生劃分為多類別多層次，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個全新的課程群，并以精品課程建設(shè)帶動了課程體系不斷發(fā)展。因材施教，實(shí)施多元化人才培養(yǎng)方案，一門課程可以多套大綱，既可保證大面積教學(xué)質(zhì)量，又使優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，如計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2012屆考研率已達(dá)到11%。在教學(xué)過程中，我們采用了如下教學(xué)方法和教學(xué)手段：

（1）建立“與生活聯(lián)系起來”的深入淺出講解模式［3］，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以操作系統(tǒng)課程為例進(jìn)行說明。操作系統(tǒng)課程理論性強(qiáng)，有些概念比較抽象，在多年的操作系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)的許多原理本來就來源于生活。如死鎖與交通堵塞的類似性；層次結(jié)構(gòu)與人類上層建筑的類似性等。通過把這些人類生活中常見的機(jī)制引入到教學(xué)中進(jìn)行類比分析，使枯燥的操作系統(tǒng)原理變得生動有趣，我們針對一些重要概念制作了flash演示程序，如生產(chǎn)者消費(fèi)者問題，進(jìn)程同步，銀行家算法等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）教學(xué)方法“以人為本”，啟發(fā)與互動多模式學(xué)習(xí)，激勵個性化學(xué)習(xí)?！熬W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備”課程中，在講授網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時，帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行參觀；學(xué)習(xí)交換機(jī)、路由器配置時，采用示范教學(xué)方式，讓學(xué)生對課程內(nèi)容有一個直觀的認(rèn)識。

激勵個性化學(xué)習(xí)，對比較優(yōu)秀的學(xué)生，鼓勵他們獨(dú)立思考，比如“操作系統(tǒng)”課程，學(xué)生可以自由組合，或者對Linux內(nèi)核進(jìn)行分析，或者開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，或者開發(fā)操作系統(tǒng)模塊，在學(xué)期末完成一個研究報告，并計(jì)入平時成績。

由于獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生普遍表現(xiàn)出思維靈活、樂于接受新生事物、樂于動手的特質(zhì)，于是在教學(xué)過程中可以根據(jù)課程內(nèi)容的需要，適當(dāng)穿插一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際案例。我們在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中采用了案例教學(xué)法。該方法要求教師先設(shè)計(jì)案例，然后，教師和學(xué)生一起分析討論，由案例引出新的知識點(diǎn)，教師再根據(jù)案例的情景要求講解新的知識點(diǎn)。那么，什么是案例呢？通常，教學(xué)案例并不是簡單的舉例，它應(yīng)該具有系統(tǒng)性、針對性、可實(shí)踐性。案例所涉及的知識點(diǎn)要能涵蓋課程的絕大部分知識。

（3）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)立體化教與學(xué)，靈活運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)平臺，提高教學(xué)質(zhì)量。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，主要從以下幾個方面不斷加強(qiáng)教學(xué)平臺建設(shè)：

①多媒體課件建設(shè)［4］。開發(fā)出多門課程的多媒體課件，覆蓋計(jì)算機(jī)類專業(yè)的所有班級。多媒體課件的使用優(yōu)化了課堂教學(xué)方法，將深奧的理論，如“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中的路由協(xié)議工作原理變成生動的“視聽＋圖文”過程，既容易理解又記憶深刻，提高了課堂教學(xué)效率和課堂教學(xué)質(zhì)量。

②網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)資源建設(shè)。多門專業(yè)核心課的課件、習(xí)題全部放在校園網(wǎng)的FTP 網(wǎng)站上，通過電子郵件向?qū)W生提供課外輔導(dǎo)渠道等，建立課程QQ 群、畢業(yè)設(shè)計(jì)QQ 群，實(shí)現(xiàn)在線答疑，為學(xué)生課后學(xué)習(xí)提供有利的幫助。利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有課堂教學(xué)之不足，創(chuàng)建了新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，適合于水平各異，學(xué)習(xí)狀況參差不齊的學(xué)生，為師生提供極大的便利，有助于學(xué)生自學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

③試題庫建設(shè)。完善了C 語言試題庫建設(shè)，目前題庫以國家二級考試試題為藍(lán)本，并提供在線測試，方便教師和學(xué)生使用。

三、外文原版教材授課試點(diǎn)

針對計(jì)算機(jī)類專業(yè)的新技術(shù)文獻(xiàn)大量為英文資料的特點(diǎn)，從2006年開始起就積極推進(jìn)原版教材的使用?！安僮飨到y(tǒng)”課程選用了在國際上久負(fù)盛名的操作系統(tǒng)圣經(jīng)—“恐龍書”英文原版作為教材，采用雙語教學(xué)，并多次更新版本，保證了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和前瞻性。根據(jù)學(xué)生的不同層次制作了三類課件：中文、英文、中英文混合，并上傳到學(xué)院的FTP網(wǎng)站上，供學(xué)生課外學(xué)習(xí)使用。作業(yè)及其解答由英文完成，鼓勵學(xué)生用英文寫讀書筆記。比如每一章后面的summary是對這一章內(nèi)容的總結(jié)，是對主要知識點(diǎn)的回顧，我們以提問的形式讓同學(xué)們在課堂上閱讀英文，然后提出自己的理解。

在授課過程中，使用中英混合課件，對概念難于理解的部分用中文解釋，提高了學(xué)生閱讀專業(yè)英文文獻(xiàn)的能力。學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量測評效果為優(yōu)秀，課程組平均分在分院名列前茅。

四、加強(qiáng)高質(zhì)量系列教材建設(shè)

編寫適應(yīng)于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的教材，教材內(nèi)容要“與時俱進(jìn)”，將主流技術(shù)、主流產(chǎn)品及時納入教材，使教材緊跟行業(yè)發(fā)展。近年來在清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、大連理工大學(xué)等出版社共出版了多本教材，構(gòu)建起計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的系列化教材。教材包括主教材、輔助教材、電子教案，始終把握好計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與教材更新速度的關(guān)系，受到兄弟學(xué)校歡迎。部分教材和著作如表1所示。

表1 已出版教材和著作

五、建立實(shí)踐教學(xué)的考核體系

改革實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)，提出了“以學(xué)生為中心組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)”的理念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用任務(wù)式驅(qū)動教學(xué)法，鑒于篇幅，本文以“程序設(shè)計(jì)”類課程實(shí)驗(yàn)為例，只介紹最重要的“131任務(wù)模塊”的設(shè)計(jì)。即：在1個明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)下，構(gòu)建3個層次的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，完成1個實(shí)驗(yàn)報告。

（1）基礎(chǔ)與驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)：單元的相關(guān)知識點(diǎn)，加深對基本概念、知識的理解。

（2）設(shè)計(jì)開發(fā)型實(shí)驗(yàn)：程序編程和調(diào)試，本模塊程序設(shè)計(jì)方法、技巧、算法。

（3）進(jìn)階型實(shí)驗(yàn)：需要完成的任務(wù)，用現(xiàn)有知識和經(jīng)驗(yàn)無法全部解決，必須進(jìn)行探究和研究性學(xué)習(xí)以及團(tuán)隊(duì)合作，不一定要求最終結(jié)果。

按照CDIO 標(biāo)準(zhǔn)5［5］，實(shí)踐教學(xué)采用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法和導(dǎo)航教學(xué)法，選擇大多數(shù)軟件公司的熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，選擇實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)。加強(qiáng)校企合作，我們和永佳公司聯(lián)合進(jìn)行校內(nèi)畢業(yè)實(shí)踐，完全按照真實(shí)的企業(yè)用人需求對學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。無論是課程實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)踐，教師都要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，突出學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常是“三部曲”，即：①提出概念；②解釋概念；③舉例說明。我們在“項(xiàng)目驅(qū)動”中采用的方法是：①提出項(xiàng)目，確定目標(biāo)、背景及要求；②分析項(xiàng)目，明確完成項(xiàng)目的思路、途徑；③邊學(xué)邊實(shí)踐，這是核心環(huán)節(jié)，學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)、各種途徑查找資料獲得實(shí)用信息，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，教師給予適當(dāng)指導(dǎo)；④完成項(xiàng)目，學(xué)生獨(dú)立或以小組形式完成；⑤總結(jié)，學(xué)生演示答辯，教師點(diǎn)評和總結(jié)。

按照CDIO 標(biāo)準(zhǔn)11，全面改革實(shí)踐教學(xué)的考核體系，以周為單位，將項(xiàng)目詳細(xì)分解，并對每一階段的任務(wù)完成情況給予量化考核，考核方式從原來的實(shí)踐報告為主改為演示答辯為主，實(shí)踐報告為輔，并兼顧分階段的考核成績，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，團(tuán)隊(duì)精神事實(shí)上所反映的就是一個人與別人溝通、交流的能力，與人合作的能力，是主人翁精神、大局意識和協(xié)作精神的集中體現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)精神對于既高度分工又高度整合的IT 行業(yè)來說，是非常關(guān)鍵的，這也完全符合CDIO 工程教育理念。

六、指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地的建設(shè)［6］，為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動提供良好的基礎(chǔ)。學(xué)生科技創(chuàng)新活動是學(xué)院引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、提高素質(zhì)能力的重要舉措，是學(xué)生深化專業(yè)知識、拓寬知識視野、培養(yǎng)實(shí)踐能力的重要平臺。大連理工大學(xué)城市學(xué)院建立了嵌入式實(shí)踐教學(xué)基地，學(xué)生科技創(chuàng)新成果豐碩，嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室已成為與中國電子學(xué)會的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和嵌入式系統(tǒng)認(rèn)證培訓(xùn)中心，承擔(dān)了中國電子學(xué)會多屆高校師資培訓(xùn)班的任務(wù)，培訓(xùn)來自全國的高校教師60余人，該院有5名教師獲得嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)授課資格證書，百余名學(xué)生通過嵌入式系統(tǒng)助理工程師認(rèn)證考試獲得證書。近兩年，指導(dǎo)多名動手能力強(qiáng)、有創(chuàng)新意識的學(xué)生在嵌入式實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行科技創(chuàng)新活動，屢次獲得國家級各類獎項(xiàng)，突出了專業(yè)特色，增強(qiáng)了專業(yè)的社會影響力。

例如，大連理工大學(xué)城市學(xué)院軟件設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)Care Everyone在2011年微軟“創(chuàng)新杯”全球總決賽中躋身軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目組前六名。Care Everyone軟件設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)由計(jì)算機(jī)工程學(xué)院08級軟件工程專業(yè)王博、簡雅楠、林顥、趙忠生4名同學(xué)組成，在金建設(shè)老師的帶領(lǐng)下，在國內(nèi)多所985高校參賽的情況下，獲得軟件設(shè)計(jì)中國區(qū)冠軍。同年7月又代表中國大陸參加了在美國紐約舉辦的2011年微軟“創(chuàng)新杯”全球總決賽。因此殊榮，11月2日，微軟全球副總裁瓦赫·托羅西安來大連理工大學(xué)城市學(xué)院訪問，并為師生作“Be what's next”主題演講，由《大連日報》《大連晚報》《半島晨報》《天健網(wǎng)》、大連電視臺等當(dāng)?shù)孛襟w報道后，引起國內(nèi)大型權(quán)威網(wǎng)站高度關(guān)注。

七、結(jié) 語

本成果定位于本科院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，但對其他院校、專業(yè)或?qū)W科的教育也有一定的借鑒意義。當(dāng)然，本教學(xué)改革依然存在不足。目前，課題組正在開展“如何加強(qiáng)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的研究”課題，力爭在1～2年內(nèi)，把本教學(xué)改革深入、完善，為高校計(jì)算機(jī)類課程的教學(xué)改革作出更大貢獻(xiàn)。

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

［2］ 顧佩華，沈民奮，李升平，等.從CDIO 到EIP－CDIO：汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索［J］.高等工程教育研究，2008（1）：12－20.

［3］ 鄒恒明.上海交通大學(xué)“操作系統(tǒng)”精品課程的立體化建設(shè)［J］.計(jì)算機(jī)教育，2006（7）：14－16.

［4］ 張翠柏.利用課件優(yōu)勢推進(jìn)課堂教學(xué)［J］.沈陽大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2012（4）：95.

［5］ 楊柳，胡志剛，等.面向CDIO 的“操作系統(tǒng)”教學(xué)改革探討與實(shí)踐［J］.計(jì)算機(jī)教育，2009（7）：24－26.

［6］ 陶勇芳，商存慧.CDIO 對高等工科教育創(chuàng)新的啟示［J］.中國高等教育，2006（11）：81－83.