CDIO理念在移動(dòng)開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程中應(yīng)用的探索

【摘要】? ? 本文探討了CDIO工程教育理念在移動(dòng)開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，改革課程的教學(xué)流程，根據(jù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)CDIO理念在實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析總結(jié)，以期為類似課程的改革提出一個(gè)可能的方向。僅供參考。

【關(guān)鍵字】? ? CDIO 工程教育? ? 實(shí)訓(xùn)課程

現(xiàn)階段，5G時(shí)代在加速到來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步提速，萬物互聯(lián)即將變成現(xiàn)實(shí)，移動(dòng)開發(fā)類課程成為軟件技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)等專業(yè)的核心課程，也逐步成為學(xué)生的重要就業(yè)方向。但是技術(shù)進(jìn)步迭代速度快，學(xué)生從學(xué)習(xí)到工作往往已經(jīng)經(jīng)歷了多個(gè)版本更新，這就對(duì)了移動(dòng)開發(fā)類課程教學(xué)提出了更高的要求。

一、CDIO理念

從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體 ，讓學(xué)生主動(dòng)的通過課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。工程學(xué)科高職教育的目的是培養(yǎng)具有扎實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)、寬廣專業(yè)知識(shí)、綜合工程系統(tǒng)能力和良好團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的技術(shù)技能人才。改變以往重視個(gè)人能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作、重視專業(yè)知識(shí)而忽視綜合能力培養(yǎng)的課程教學(xué)，它是目前國(guó)內(nèi)進(jìn)行工程類課程改革的方向。

CDIO 理念是培養(yǎng)卓越工程師理念的一種具體體現(xiàn)，實(shí)踐中，通常是一個(gè)學(xué)科的整體教學(xué)進(jìn)行CDIO化改造，但是高職院校中實(shí)現(xiàn)整個(gè)學(xué)科的CDIO有一定的難度，因此我們結(jié)合具體實(shí)際，探索將CDIO工程教育理念在具體課程中進(jìn)行教學(xué)改革，并研究其是否具備示范輻射效應(yīng)，為其他課程提供經(jīng)驗(yàn)。

二、移動(dòng)開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程的現(xiàn)狀分析

Android技術(shù)為代表的的移動(dòng)開發(fā)技術(shù)版本迭代的速度很快，在高職學(xué)生的三年學(xué)習(xí)周期中會(huì)經(jīng)歷2-3個(gè)大版本的更新。加上教材編寫時(shí)間通常早于教學(xué)時(shí)間1-3年，學(xué)生學(xué)完就過時(shí)的情況比C、JAVA等傳統(tǒng)技術(shù)課程更為嚴(yán)重。對(duì)整個(gè)實(shí)訓(xùn)課程的現(xiàn)狀分析如下：

2.1實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目質(zhì)量較差

移動(dòng)開發(fā)課程在本專業(yè)內(nèi)已經(jīng)開設(shè)五年，共使用過3本教材。教材多數(shù)是理實(shí)一體的教學(xué)流程，綜合實(shí)訓(xùn)部分的練習(xí)比較集中在學(xué)校環(huán)境下的項(xiàng)目，而且多數(shù)不具備移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)屬性，只是過去PC上項(xiàng)目的手機(jī)版，對(duì)于移動(dòng)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)連接特性體現(xiàn)不足。移動(dòng)開發(fā)教材中的項(xiàng)目一般只使用公共Web服務(wù)（如天氣預(yù)報(bào)等），而不提供與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目配套的服務(wù)端。

2.2實(shí)戰(zhàn)能力培養(yǎng)不足

移動(dòng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)課程訓(xùn)練的是學(xué)生的手機(jī)APP開發(fā)編碼能力，希望能培養(yǎng)學(xué)生通過編程解決實(shí)際問題的能力。但是在教學(xué)中，教師總是因?yàn)楦鞣N原因回歸到尋求的是能將知識(shí)點(diǎn)硬推進(jìn)學(xué)生的腦子的道路，以加強(qiáng)對(duì)某些知識(shí)理論的掌握，而缺乏了整體項(xiàng)目的思考和把握。因此學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力被肢解成各種單一問題的解決能力，不具備解決整體項(xiàng)目問題的能力。

2.3工程能力缺失

移動(dòng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)課程的課堂教學(xué)通常采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式，通常是瀑布模式從工程構(gòu)建到項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的一線貫之。而實(shí)際上移動(dòng)APP開發(fā)作為近年來的一個(gè)創(chuàng)業(yè)熱點(diǎn)，項(xiàng)目的開發(fā)往往是基于敏捷模式，APP項(xiàng)目的構(gòu)建通常是從一個(gè)原始的核心功能啟動(dòng)進(jìn)行快速迭代的過程。在現(xiàn)階段的教材和教學(xué)過程中沒有敏捷開發(fā)的實(shí)操內(nèi)容。

三、CDIO理念在移動(dòng)開發(fā)課程的改革探索

通過對(duì)現(xiàn)狀的分析，我們將移動(dòng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法按照 CDIO 模式進(jìn)行改革，希望提高學(xué)生的主管能動(dòng)性，教學(xué)效果覆蓋80%的學(xué)生。為落實(shí)CDIO教學(xué)理念，我們引入了“東軟軟件項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”作為課程輔助，將工程要求進(jìn)行細(xì)節(jié)分解，以項(xiàng)目為載體，體現(xiàn)做中學(xué)和學(xué)中做的思想。

3.1可用CDIO的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目改革探索

基于CDIO教育理念，需要企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)為主線，覆蓋移動(dòng)開發(fā)課程的主要知識(shí)點(diǎn)，把項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作融入到每一個(gè)子項(xiàng)目開發(fā)過程中，讓學(xué)生以主動(dòng)、自發(fā)的方式參與到項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過團(tuán)隊(duì)配合，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。

以移動(dòng)開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目課程為例，我們引入平臺(tái)提供的完整項(xiàng)目——“咖啡商城”APP，作為一個(gè)典型的電商類的手機(jī)項(xiàng)目貫穿到整個(gè)課程教學(xué)過程中，將項(xiàng)目劃分10個(gè)子項(xiàng)目。

3.2教學(xué)流程改革探索

教學(xué)流程改革以CDIO理念進(jìn)行調(diào)整，提倡激勵(lì)式協(xié)同開發(fā)，將構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作融入到每一個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)子項(xiàng)目的迭代開發(fā)中。

構(gòu)思（C）：受限于生活閱歷和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的不足，學(xué)生團(tuán)隊(duì)對(duì)于用戶需求是無法準(zhǔn)確掌握的。通過學(xué)生團(tuán)隊(duì)的討論，逆向樣例工程獲得用戶需求，編制需求分析報(bào)告書，快速提高學(xué)生的項(xiàng)目需求分析能力。

設(shè)計(jì)（D）：學(xué)生的開發(fā)團(tuán)隊(duì)一般不多于5人，分項(xiàng)目組長(zhǎng)和成員兩個(gè)身份。根據(jù)構(gòu)思階段形成的需求報(bào)告書，開發(fā)團(tuán)隊(duì)形成設(shè)計(jì)報(bào)告，項(xiàng)目組長(zhǎng)和老師需要在這個(gè)階段評(píng)估設(shè)計(jì)的可行性，通過推薦網(wǎng)絡(luò)資料和微課的方式讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì)的方法。

實(shí)現(xiàn)（I）：設(shè)計(jì)完成后學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行開發(fā)，組內(nèi)有一定的任務(wù)分工。整個(gè)實(shí)現(xiàn)階段會(huì)進(jìn)行開發(fā)過程全紀(jì)錄，每日打卡、開發(fā)日?qǐng)?bào)、會(huì)議紀(jì)要、發(fā)起討論、代碼量排行等工作貫穿整個(gè)實(shí)現(xiàn)階段。

運(yùn)作（O）：每個(gè)子項(xiàng)目模塊在編碼完成后都需要上傳團(tuán)隊(duì)專用代碼倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)的代碼倉(cāng)庫(kù)使用的是Git進(jìn)行代碼管理，編碼人員每次完成一個(gè)可執(zhí)行的功能后需要經(jīng)過同組指定成員進(jìn)行真機(jī)測(cè)試，并且提交測(cè)試報(bào)告。

快速迭代：一個(gè)子項(xiàng)目完成后，項(xiàng)目會(huì)通過小版本號(hào)更新，進(jìn)入下一次快速迭代。整個(gè)CDIO過程在項(xiàng)目開發(fā)中反復(fù)循環(huán)，對(duì)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力和工程能力進(jìn)行強(qiáng)化，從而提高學(xué)生在APP開發(fā)方面的綜合能力。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)改革探索

通過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)智能化流程管理，可以在教師工程經(jīng)驗(yàn)不足的情況下，保證關(guān)注團(tuán)隊(duì)進(jìn)展和解決每個(gè)團(tuán)隊(duì)遇到的具體問題，在設(shè)置項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)、分配測(cè)試任務(wù)、查錯(cuò)指導(dǎo)、開發(fā)過程流程信息化管理、數(shù)字化信息展示、流程化操作引導(dǎo)，降低對(duì)教師的能力要求，準(zhǔn)確把握學(xué)生的工作執(zhí)行情況以及每人的代碼量，提高教學(xué)效率，并且能夠真正實(shí)現(xiàn)詳細(xì)的過程評(píng)價(jià)。

四、總結(jié)思考

4.1現(xiàn)階段切實(shí)的提高了項(xiàng)目質(zhì)量

采用CDIO理念以后，移動(dòng)開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程將項(xiàng)目的構(gòu)思設(shè)計(jì)部分采用Git提供項(xiàng)目框架的方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)軟件項(xiàng)目進(jìn)行完整的思考（C）和研究（D），對(duì)于非本門課程教學(xué)內(nèi)容在項(xiàng)目中提供完整的方案，讓學(xué)生始終在一個(gè)有一定商用價(jià)值的項(xiàng)目中進(jìn)行開發(fā)（I），并且在最終得到一個(gè)在一定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可運(yùn)行并具備持續(xù)運(yùn)作（O）能力的項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的質(zhì)量得到切實(shí)提高。

4.2學(xué)生學(xué)習(xí)效果有了一定的提高

在落實(shí)CDIO理念后的課程教學(xué)中，學(xué)生的平均代碼量提高很明顯。過去移動(dòng)程序開發(fā)課程教學(xué)中，即使是綜合項(xiàng)目，學(xué)生代碼量也就在300-400行?，F(xiàn)在移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程中，學(xué)生代碼量在1000-8000行，相較于有明顯提高。2020年疫情期間，由于CDIO模式和Git代碼托管方式的引入，本課程居家在線學(xué)習(xí)效果也較好，教師也可以實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的代碼提交情況和項(xiàng)目進(jìn)展情況。

通過對(duì)學(xué)生就業(yè)的跟蹤，2019-2021年間，學(xué)生在移動(dòng)APP開發(fā)崗位的就業(yè)也有所增加，過去畢業(yè)生主要從事外包軟件開發(fā)工作，現(xiàn)在在APP開發(fā)、前端開發(fā)、小程序開發(fā)、移動(dòng)新媒體運(yùn)營(yíng)等崗位工作的學(xué)生數(shù)已經(jīng)接近對(duì)口就業(yè)數(shù)的一半。

4.3教師能力短板浮現(xiàn)，得到針對(duì)性提高

通過CDIO的實(shí)踐，教師的能力短板明顯體現(xiàn)。新進(jìn)高職教師往往是應(yīng)屆碩博畢業(yè)生，對(duì)于編碼規(guī)范、軟件團(tuán)隊(duì)管理等方面的知識(shí)就有所欠缺，在C、D的階段較為薄弱;長(zhǎng)期教學(xué)的資深教師對(duì)軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)較為豐富，但是又會(huì)對(duì)Git代碼托管、新語(yǔ)言的特性、敏捷開發(fā)模式等新興技術(shù)缺乏深入了解，在I、O階段較弱。因此，不同背景的任課老師在CDIO模式下，可以更好的認(rèn)識(shí)自己的能力短板，選擇合適的提升方向。

總之，通過在移動(dòng)開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程中進(jìn)行的CDIO理念應(yīng)用探索，我們發(fā)現(xiàn)教、學(xué)、教材三個(gè)方面均可以得到不同程度的提高，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)效果也有一定的提高，將在其他課程教學(xué)中進(jìn)行類似的改革嘗試。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]孫鎮(zhèn)江.基于CDIO理論的《移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用開發(fā)（Android）》課程教學(xué)模式改革探索[J].軟件工程.2019（08）：60-62

[2]鄭霖娟.基于CDIO的“Android開發(fā)基礎(chǔ)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐探索[J].福建電腦.2018（11）：74-75

[3]劉冰月，劉蕾.CDIO教學(xué)模式在Java系列課程實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)中的應(yīng)用[J].軟件工程.2019（06）：56-59

課題：本文系江蘇商貿(mào)職業(yè)學(xué)院校級(jí)課題“基于CDIO工程教育理念的移動(dòng)開發(fā)課程改革與實(shí)踐研究”（SY20181211-23 ）階段成果之一

邢俊鑫（1982.03），男，漢族，江蘇南通，工程碩士，副教授，西安電子科技大學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，研究軟件工程方向。