高職軟件工程類課程CDIO教學模式的探索

（重慶工商職業學院電子信息工程學院）

【摘要】本文以CDIO工程教育理念為指導，從CDIO提出的四個層面的能力培養出發。以軟件工程類課程為載體，從課程體系、教學內容、教學模式等幾個方面進行改革探索。通過CDIO教育模式在進行教學改革應用實踐，使得學生對以工程化的思想開發軟件有了深刻的認識，軟件開發能力和項目組織與管理的能力都得到了極大的鍛煉和提高

【關鍵詞】CDIO 軟件工程 工程經驗

1 背景與理念

高職教育就是以社會需要為目標，以就業為導向，以技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案。可見對學生培養不僅要重視專業理論知識的學習，還要注重實踐技能與創新能力的培養。在教學模式上強調以技能為主，培養具有高素質的技能型人才，根據軟件技術專業的軟件開發類課程本身課程的特點，多采用項目化的理實一體化授課方式。可以讓學生在學習技能知識的同時感知社會發展的行業要求，以快速適應職場環境，獲取就業機會。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是近年來國際工程教育改革的最新成果。它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。它的這個特點非常適合《軟件工程與UML建模》這類綜合性課程，構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）正對應了軟件開發流程的整個生命周期。

2 課程改革思路

軟件工程類課程以提高學生的實踐動手能力，提高學生的軟件開發綜合能力，增強軟件項目建模與開發的工程方法和流程，培養軟件開發規范意識，訓練和積累“工程經驗”，提升就業能力，鼓勵學生自我發現問題解決問題為改革目的。

1、參照崗位能力標準，改進教學內容

根據軟件工程師必備的能力標準，打破傳統軟件工程純理論的學習模式，融入UML建模的內容。在軟件工程管理知識基礎上，學會如何用UML和Rose進行項目需求分析、結構規劃和生成框架代碼，以及如何從現有系統逆向轉出工程代碼，生成Rose模型。

以“項目導向、任務驅動”引導教學，以《圖書館管理系統》為主線，分別從軟件基礎、面向過程、面向對象三個階段對本課程進行系統學習。同時以“實訓任務單”作為任務驅動的載體。

2、校企合作、工學結合，實現“零距離”就業

我院大力發展校企合作，與重慶多家知名軟件企業建立了良好的合作關系，課程的設計和內容設置均有行業、企業專家參與，大大提高了課程的可實施性和適用性。為此，我們圍繞實訓、實習環節建立了完善的實訓體系。主動與行業、企業取得聯系，加強校企合作，形成學校、企業、行業互動，共同合作參與學生的專業技能培養。企業專家會引入真實項目讓學生參與，真正意義上做到與行業企業“零距離”接軌。

3、搭建內容標準化、結構模塊化的課程體系

根據軟件設計師相關崗位能力及職業資格證書考試要求，對其課程內容進行標準化。并根據課程內容將其劃分為三個模塊：基礎部分、面向過程和面向對象。

在基礎部分，主要掌握軟件工程學的相關知識、可行性研究、需求分析及軟件項目管理方面的知識；在面向過程部分，主要設計到軟件總體設計、詳細設計、軟件的實現及維護；在面向對象部分，主要掌握用面向對象的思想對軟件進行建模。

本課程理論與實踐緊密結合，從“可實踐”軟件工程的角度描述需求分析、軟件設計、軟件實現、軟件測試以及軟件開發的管理，力求使學習者在掌握軟件工程基礎知識的同時，真正學會運用軟件工程的思想和輔助工具進行規范化的軟件需求分析、系統設計、實現和測試。課程采用具體的軟件項目，“可實踐”地介紹并引導學生如何用UML和Rose進行項目需求分析、結構規劃和生成框架代碼，以及如何從現有系統逆向轉出工程代碼，生成Rose模型。并介紹了C++、Java、Visual Basic與CORBA/IDL和XML代碼的代碼生成與逆向轉出工程代碼。

通過該課程學習，學生掌握使用設計工具緊扣用戶需求，方便地開發出符合用戶需求的系統或根據用戶需求對現有系統進行改造，同時，按照軟件工程思想進行規范化軟件項目管理。

4、采用“項目引導、任務驅動”的行動導向的教學模式

軟件工程類課程是項目制課程，整體授課采用項目分組教學法和教學做一體化教學法。項目組組織方式如圖1所示：

圖1 項目組組織方式

在教學過程中，實行“教、學、做”一體化的教學方式。基于學生在“學中做、做中學”，采用多種教學方法，針對不同的內容交替進行。如圖2所示：

圖2 “教、學、做”一體化教學方式示意圖

每個任務按照“任務描述→知識準備→任務分析→任務實施→任務小結→效果評價”的六個步驟完成，如圖3所示：

圖3 六步教學法示意圖

3 總結

本文主要是借鑒CDIO工程教育理念，以軟件工程類課程為載體，培養學生CDIO所要求具備的多種能力。通過對學生進行訪談發現，通過CDIO教育模式在進行教學改革應用實踐，學生普遍反映這種教學方法非常適合他們的學習，案例教學很好的促進了他們對基礎知識的學習，并且對以工程化的思想開發軟件有了深刻的認識，軟件開發能力和項目組織與管理的能力都得到了極大的鍛煉和提高。

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基金項目：重慶市高等教育學會高等教育科學研究課題（項目編號：CQGJ15472C）

作者簡介：何婕，女，1984年生，碩士研究生，講師。主要研究方向：機器學習與智能計算、圖形圖像處理、數據挖掘。