基于OBE-CDIO模式的軟件工程專業(yè)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(yǎng)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(yè)”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(yè)課程，以加深學生對自己專業(yè)的理解，進而培養(yǎng)符合CDIO模式和產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)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 “l(fā)earning 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(yè)作為近年來的熱門專業(yè)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(yè)名錄。每年報考的人數(shù)也非常多。據(jù)麥可思公開發(fā)布的就業(yè)藍皮書中顯示，軟件工程專業(yè)在眾多專業(yè)中畢業(yè)生的薪資待遇具有極強的競爭力[1]。隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的進一步轉型發(fā)展，軟件工程專業(yè)的人才需求量會更大。因此可以預見，軟件工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)前景非常樂觀。但是，每年仍有不少軟件工程專業(yè)的畢業(yè)生無法找到心儀的就業(yè)崗位，這導致了“就業(yè)難”與“人才荒”的窘境。因此，怎樣使培養(yǎng)出來的畢業(yè)生可以跨越就業(yè)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(yǎng)符合OBE-CDIO模式和產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新型軟件工程人才，在“新工科背景”下，把軟件工程專業(yè)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(yè)”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(yè)課程，以加深學生對自己專業(yè)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(tǒng)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(xiàn)（Implement）和運作（Operate）[3]，是國際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式。提倡的是以項目為主線，以IT企業(yè)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(huán)節(jié)，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(xié)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(yè)單門課程的基礎上，將人才培養(yǎng)方案中內(nèi)容上有聯(lián)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(yè)典型的軟件項目訓練，能夠很好地培養(yǎng)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(yè)的認識。設計課程群的內(nèi)容要堅持以下幾個要求：1）根據(jù)軟件工程專業(yè)學生的實際情況和綜合因素，以國家專業(yè)質量標準和工程教育認證標準為培養(yǎng)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(yǎng)方案中內(nèi)容上有關聯(lián)、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(yǎng)人”的答案[6]，OBE理念給出了“培養(yǎng)什么樣的人”的答案，清晰的回答了人才的培養(yǎng)目標與標準，CDIO強調(diào)以項目為主線的教學方式，能夠實現(xiàn)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(yǎng)要求，特別適合于產(chǎn)業(yè)需求的創(chuàng)新型軟件工程人才的培養(yǎng) [7-8]。

軟件學院2015年被學校遴選為首批創(chuàng)業(yè)教育二級學院，是省級專業(yè)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(yè)質量標準、工程教育認證標準修訂了人才培養(yǎng)方案，形成了一套創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育一體化、專業(yè)素質與課外素質一體化、實習實訓與畢業(yè)設計一體化的德智體美勞全面培養(yǎng)的人才培養(yǎng)體系，針對《工程教育認證標準》中，對軟件工程專業(yè)學生要達到的能力為依據(jù)[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(fā)揮學生的主觀能動性，引導學生學習課程內(nèi)容，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新型思維。最后，依據(jù)教學大綱中對學生培養(yǎng)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(jù)軟件工程專業(yè)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(yǎng)方案中的課程規(guī)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(yè)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(guī)劃有不同的CDIO項目與之對應。經(jīng)過課程群中行業(yè)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(yǎng)和提高學生的工程實踐能力和團隊合作能力，避免培養(yǎng)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(yè)設計一體化的“3+1”人才培養(yǎng)體系下，以“結果導向”O(jiān)BE理念開設專業(yè)課程，塑造特色課程，以國家專業(yè)質量標準、工程教育認證標準來修訂人才培養(yǎng)方案的總體思路為指導，設置專業(yè)方向、課程群項目。軟件工程專業(yè)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(guī)劃該課程群時，應該盡可能地體現(xiàn)該課程群所包含的基礎知識目標，其培養(yǎng)目標是使學生能較為熟練的設計并開發(fā)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(shù)據(jù)庫原理與應用等和軟件項目開發(fā)聯(lián)系更為緊密的有關課程構成。其培養(yǎng)目標是使學生能較為熟練地按照軟件行業(yè)規(guī)范來開發(fā)大中型軟件項目，以期培養(yǎng)出適合市場需求的軟件工程類專業(yè)人才。

3）專業(yè)方向課程群項目。該課程群根據(jù)相同專業(yè)的不同方向規(guī)劃不同的項目，按照安師軟件學院實習實訓與畢業(yè)設計一體化的“3+1”人才培養(yǎng)體系，在大學三年級設置4個專業(yè)方向課，分別為：①軟件開發(fā)Java方向;②軟件開發(fā).Net方向;③移動設備應用開發(fā)方向;④數(shù)據(jù)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(yǎng)目標是更好地培養(yǎng)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(yè)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(yè)”課程群中，且對標對表國家專業(yè)質量標準和工程教育認證標準修訂了人才培養(yǎng)方案。針對“軟件工程課程群”的特點及傳統(tǒng)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(huán)節(jié)，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(yǎng)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(yè)評估中，軟件工程專業(yè)位居全校44個參評專業(yè)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(yǎng)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(yè)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(yè)項目課程群教學改革[J]. 教育現(xiàn)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(zhàn)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(yè)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(yǎng)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(fā)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(xiàn)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(lián)編輯：王力】