劉敏娜 張晉平

軟件工程專業(yè)是2002年國家教育部新增專業(yè)。隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大及中國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，軟件工程專業(yè)已經(jīng)成為一個新的熱門專業(yè)。在國家政策的支持下，軟件工程專業(yè)的就業(yè)前景廣闊，依托學(xué)院雖然培養(yǎng)了大批的掌握一定軟件開發(fā)技術(shù)的專業(yè)人才，但是人才的素質(zhì)和質(zhì)量得不到滿足。為了提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量，我們結(jié)合軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生特點，崗位需求和教學(xué)實際，以CDIO國際先進工程教育模式為主線，對培養(yǎng)符合崗位需求的高素質(zhì)技能型，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)方法進行探索和實踐[1]。

軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與特點

1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)：軟件工程專業(yè)以計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科為基礎(chǔ)，注重軟件開發(fā)的工程性，培養(yǎng)學(xué)生在掌握計算機科學(xué)與技術(shù)方面知識和技能的基礎(chǔ)上熟練掌握從事軟件需求分析、設(shè)計、軟件測試、軟件維護和項目管理所必需的基礎(chǔ)知識和基本技能，突出對學(xué)生專業(yè)知識和專業(yè)技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)能夠從事軟件開發(fā)、測試、維護和軟件項目管理的高級專門人才。

2.學(xué)生基本情況：以咸陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院為例，受多種因素的影響，本院軟件工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣、基礎(chǔ)知識掌握的能力都存在著很大的差異。尤其是剛進校的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強，對專業(yè)認(rèn)識模糊，計算機操作能力比較差。

3.教學(xué)的現(xiàn)狀：采用傳統(tǒng)的課上教師講授，課后學(xué)生練習(xí)的教學(xué)方法的弊端早已暴露出來。具體表現(xiàn)在如下幾個方面：

①學(xué)生的動手能力差。②自我解決問題能力弱，學(xué)生遇到難題不會借助網(wǎng)絡(luò)，通過同學(xué)之間的相互討論解決問題。③創(chuàng)新能力低。在教學(xué)中體現(xiàn)不出創(chuàng)新性。作業(yè)、實驗都是緊密圍繞課本展開，毫無創(chuàng)新而言。④團隊協(xié)作意識淡薄。傳統(tǒng)的教學(xué)中涉及的實驗題目都比較少，由學(xué)生個人完成，沒有提供小組合作的平臺，不利于學(xué)生培養(yǎng)分工和合作的精神的培養(yǎng)。

4.目前的主修課程：宏觀上看這個專業(yè)的主修課程偏重于理論知識的培養(yǎng)，而對工程能力培養(yǎng)的課程偏少。微觀方面，這些課程學(xué)習(xí)時過于孤立，體現(xiàn)不出課程之間、課程群之間的關(guān)系和聯(lián)系。

綜上所述，軟件工程專業(yè)教學(xué)中存在的問題是學(xué)生的動手能力差，系統(tǒng)構(gòu)建能力弱，高校畢業(yè)的學(xué)生不能適應(yīng)企業(yè)崗位需求，無法零距離實現(xiàn)與企業(yè)的對接等問題。擺在高校教學(xué)者面前的是如何改變這種局面。

CDIO工程教育模式

CDIO（conceive,design,implement,operate，構(gòu)思，設(shè)計，實現(xiàn)，運作）是由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所院校在2004年提出的一種工程教育模式。這種工程教育模式重視工程基礎(chǔ)理論知識的積累，重視扎實的專業(yè)知識的培養(yǎng)和良好的團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習(xí)工程[2]。CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生深受社會與企業(yè)歡迎，原因在于采用了CDIO工程教育理念組織教學(xué)之后，學(xué)生的自學(xué)能力、解決問題的能力和協(xié)作溝通的能力都得到了提高。

基于CDIO的軟件工程專業(yè)改革

如何借鑒CDIO的工程教學(xué)模式，學(xué)習(xí)同類院校在CDIO改革過程中取得的經(jīng)驗，改革創(chuàng)新，找到適合軟件工程人才培養(yǎng)的新理念，需要進行全面的研究。在研究時，應(yīng)該以學(xué)生畢業(yè)時知識的掌握程度、能力的大小、具備哪些素質(zhì)和掌握何種程度，以及如何更好地讓學(xué)生學(xué)到這些知識和能力等問題為切入點來研究改革方案。

我們教學(xué)研究小組在經(jīng)過大量的調(diào)研和對改革經(jīng)驗的總結(jié)之后，確定了如下的改革方案：

1.教學(xué)大綱的改革，制訂基于CDIO工程培養(yǎng)模式的大綱，在大綱中突出能力培養(yǎng)的目標(biāo)，技術(shù)培養(yǎng)目標(biāo)和CDIO能力培養(yǎng)目標(biāo)[3]

培養(yǎng)的能力包括：①掌握技術(shù)基礎(chǔ)知識的能力。②分析問題，解決問題的能力。③領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品、過程或系統(tǒng)的開發(fā)與運行的能力。④團隊協(xié)作能力。⑤創(chuàng)新能力。

2.制訂符合軟件工程專業(yè)特點的軟件系統(tǒng)生命周期模型

軟件工程專業(yè)的核心培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備一定的編程能力。結(jié)合軟件工程思想和CDIO工程模式的特點確定了生命周期模型[4]，在模型中將構(gòu)思——設(shè)計——實施——運行作為產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的生命周期。此模型分為4個階段：①構(gòu)思階段，通過經(jīng)濟可行性、技術(shù)可行性的調(diào)研來確定軟件系統(tǒng)是否具有開發(fā)的必要；②設(shè)計階段，主要負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)的需求，并將需求建模分析，得到評審文檔，對系統(tǒng)進一步進行概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計；③實現(xiàn)階段通過使用某種編程語言根據(jù)詳細(xì)設(shè)計確定的模塊結(jié)構(gòu)編碼實現(xiàn)系統(tǒng)，對編程實現(xiàn)的模塊通過測試來確定能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能；④運作階段負(fù)責(zé)對系統(tǒng)進行維護和改進。

3.調(diào)整課程體系

根據(jù)CDIO大綱的四個層次，我們將軟件工程專業(yè)分為基礎(chǔ)模塊、專業(yè)模塊訓(xùn)練?；A(chǔ)模塊更關(guān)注學(xué)生的課程基礎(chǔ)知識的掌握程度、CDIO工程基礎(chǔ)能力和個人能力的培養(yǎng)。將若干有一定聯(lián)系的課程組合在一起形成課程群，專業(yè)模塊訓(xùn)練是對課程群設(shè)計相應(yīng)的實訓(xùn)。

(1)基礎(chǔ)模塊：基礎(chǔ)模塊是針對單門課程來設(shè)計相應(yīng)的能力培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目標(biāo)[5]。根據(jù)CDIO大綱的第一層次對基礎(chǔ)能力的要求，我們將軟件工程專業(yè)的課程進行調(diào)整，確定了如表1所示的專業(yè)基礎(chǔ)模塊。

在基礎(chǔ)模塊學(xué)習(xí)中，注重學(xué)生編程能力的培養(yǎng)和基礎(chǔ)知識原理的掌握。通過大量的課程隨堂實訓(xùn)，使學(xué)生對技術(shù)基礎(chǔ)知識掌握的能力有所提高。

(2)專業(yè)模塊設(shè)置。專業(yè)模塊將多門課程進行打包，形成課程群，課程群圍繞CDIO的工程師培養(yǎng)大綱要求，將軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案中具有邏輯聯(lián)系的若干課程整合構(gòu)建為有機的課程體系。課程群由三種類別的課程組成，分別是前驅(qū)課，當(dāng)前課程，后續(xù)課程。每個課程群設(shè)置一定規(guī)模的實訓(xùn)項目，由4名學(xué)生組成項目開發(fā)小組為單位，來策劃、設(shè)計、編輯、編譯、調(diào)試和運行程序，通過協(xié)作完成項目[6]。

在課程群中設(shè)置的實訓(xùn)題目應(yīng)該具有一定的綜合性，能全方位地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生通過開發(fā)項目，能將相關(guān)聯(lián)的課程的知識點能融會貫通。在開發(fā)項目的過程中，4名學(xué)生組成團隊，每個團隊完成一個具體的項目，從項目的策劃，系統(tǒng)設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計，直到運作過程，經(jīng)歷一個構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作的過程。訓(xùn)練學(xué)生團隊協(xié)作能力，溝通能力和組織能力，這也是CDIO大綱的第三個層面上的要求。

4.多種途徑提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

課程中引入討論環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生大膽思考，積極發(fā)言；增加課外調(diào)研活動，以報告書的形式匯報調(diào)研結(jié)果。

5.改革考核方式，建立個人能力、團隊合作能力為主體的考核體系

個人能力的測試：根據(jù)教師制訂的要求，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)(例如1天)獨立完成作品，并按照一定評分標(biāo)準(zhǔn)進行成績評定。

團隊合作能力測試：將4名同學(xué)組成 1組，每個小組根據(jù)教師給出的開發(fā)要求，在規(guī)定的時間內(nèi)(例如4周)合作完成作品，作品完成后需要小組參加答辯，根據(jù)答辯表現(xiàn)和作品質(zhì)量評定成績[7]。

結(jié)束語

本文針對高等院校軟件工程專業(yè)中普遍存在的團隊協(xié)作能力欠缺，溝通能力、創(chuàng)新精神匱乏等現(xiàn)象，提出了基于CDIO工程模式的專業(yè)改革方案，采用這種方案組織教學(xué)，能培養(yǎng)學(xué)生的個人編程能力，團隊協(xié)作能力，系統(tǒng)構(gòu)建能力和創(chuàng)新能力。作者已經(jīng)將這種教學(xué)模式應(yīng)用在咸陽師范學(xué)院2011級軟件工程專業(yè)，經(jīng)過實踐證明這種教學(xué)模式能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生自我解決問題的能力。

[1]高林，鮑潔.高等職業(yè)教育專業(yè)課程體系改革與創(chuàng)新[M].北京:人民郵電出版社,2009.

[2]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,2008,16(3).

[3]Woollacott L C.Validating the CDIO syllabus for engineering education using ths taxonomy of engineering competencies[J].European JournalofEngineering Education,2009,34(6):545-559.

[4]顧佩華,包能勝等.CDIO在中國[J].高等工程教育研究,2012,3:24-38.

[5]周勇,夏士雄,陳岱等.電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)層次性創(chuàng)新型實踐教學(xué)體系改革[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2010,30(105）：18-20.

[6]張筱云.應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].教育與職業(yè),2013,2(750):101-103.

[7]劉道廣,史玲華.基于CDIO理念下的高職教學(xué)改革[J].教育與職業(yè),2012,35(747)：106-107.