CDIO理念在移動開發項目實訓課程中應用的探索

【摘要】? ? 本文探討了CDIO工程教育理念在移動開發項目實訓課程進行應用實踐，改革課程的教學流程，根據實踐的經驗，對CDIO理念在實訓課程教學中的特點和優勢進行分析總結，以期為類似課程的改革提出一個可能的方向。僅供參考。

【關鍵字】? ? CDIO 工程教育? ? 實訓課程

現階段，5G時代在加速到來，移動互聯網技術進步提速，萬物互聯即將變成現實，移動開發類課程成為軟件技術、移動應用開發等專業的核心課程，也逐步成為學生的重要就業方向。但是技術進步迭代速度快，學生從學習到工作往往已經經歷了多個版本更新，這就對了移動開發類課程教學提出了更高的要求。

一、CDIO理念

從2000年起，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學經過四年的探索研究，創立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國際合作組織。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate） ，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體 ，讓學生主動的通過課程之間有機聯系的方式學習工程。工程學科高職教育的目的是培養具有扎實技術基礎、寬廣專業知識、綜合工程系統能力和良好團隊協作能力的技術技能人才。改變以往重視個人能力而忽視團隊協作、重視專業知識而忽視綜合能力培養的課程教學，它是目前國內進行工程類課程改革的方向。

CDIO 理念是培養卓越工程師理念的一種具體體現，實踐中，通常是一個學科的整體教學進行CDIO化改造，但是高職院校中實現整個學科的CDIO有一定的難度，因此我們結合具體實際，探索將CDIO工程教育理念在具體課程中進行教學改革，并研究其是否具備示范輻射效應，為其他課程提供經驗。

二、移動開發項目實訓課程的現狀分析

Android技術為代表的的移動開發技術版本迭代的速度很快，在高職學生的三年學習周期中會經歷2-3個大版本的更新。加上教材編寫時間通常早于教學時間1-3年，學生學完就過時的情況比C、JAVA等傳統技術課程更為嚴重。對整個實訓課程的現狀分析如下：

2.1實訓項目質量較差

移動開發課程在本專業內已經開設五年，共使用過3本教材。教材多數是理實一體的教學流程，綜合實訓部分的練習比較集中在學校環境下的項目，而且多數不具備移動互聯網屬性，只是過去PC上項目的手機版，對于移動開發的網絡連接特性體現不足。移動開發教材中的項目一般只使用公共Web服務（如天氣預報等），而不提供與實訓項目配套的服務端。

2.2實戰能力培養不足

移動開發實訓課程訓練的是學生的手機APP開發編碼能力，希望能培養學生通過編程解決實際問題的能力。但是在教學中，教師總是因為各種原因回歸到尋求的是能將知識點硬推進學生的腦子的道路，以加強對某些知識理論的掌握，而缺乏了整體項目的思考和把握。因此學生的實戰能力被肢解成各種單一問題的解決能力，不具備解決整體項目問題的能力。

2.3工程能力缺失

移動開發實訓課程的課堂教學通常采用項目驅動方式，通常是瀑布模式從工程構建到項目實現的一線貫之。而實際上移動APP開發作為近年來的一個創業熱點，項目的開發往往是基于敏捷模式，APP項目的構建通常是從一個原始的核心功能啟動進行快速迭代的過程。在現階段的教材和教學過程中沒有敏捷開發的實操內容。

三、CDIO理念在移動開發課程的改革探索

通過對現狀的分析，我們將移動開發實訓課程的教學內容和教學方法按照 CDIO 模式進行改革，希望提高學生的主管能動性，教學效果覆蓋80%的學生。為落實CDIO教學理念，我們引入了“東軟軟件項目開發實訓平臺”作為課程輔助，將工程要求進行細節分解，以項目為載體，體現做中學和學中做的思想。

3.1可用CDIO的實訓項目改革探索

基于CDIO教育理念，需要企業真實項目的開發為主線，覆蓋移動開發課程的主要知識點，把項目的構思、設計、實現、運作融入到每一個子項目開發過程中，讓學生以主動、自發的方式參與到項目設計開發過程中，激發學生的學習熱情，通過團隊配合，達成培養目標。

以移動開發綜合實訓項目課程為例，我們引入平臺提供的完整項目——“咖啡商城”APP，作為一個典型的電商類的手機項目貫穿到整個課程教學過程中，將項目劃分10個子項目。

3.2教學流程改革探索

教學流程改革以CDIO理念進行調整，提倡激勵式協同開發，將構思、設計、實現、運作融入到每一個團隊對子項目的迭代開發中。

構思（C）：受限于生活閱歷和項目經驗的不足，學生團隊對于用戶需求是無法準確掌握的。通過學生團隊的討論，逆向樣例工程獲得用戶需求，編制需求分析報告書，快速提高學生的項目需求分析能力。

設計（D）：學生的開發團隊一般不多于5人，分項目組長和成員兩個身份。根據構思階段形成的需求報告書，開發團隊形成設計報告，項目組長和老師需要在這個階段評估設計的可行性，通過推薦網絡資料和微課的方式讓學生發現并學習實現相關設計的方法。

實現（I）：設計完成后學生根據設計進行開發，組內有一定的任務分工。整個實現階段會進行開發過程全紀錄，每日打卡、開發日報、會議紀要、發起討論、代碼量排行等工作貫穿整個實現階段。

運作（O）：每個子項目模塊在編碼完成后都需要上傳團隊專用代碼倉庫平臺的代碼倉庫使用的是Git進行代碼管理，編碼人員每次完成一個可執行的功能后需要經過同組指定成員進行真機測試，并且提交測試報告。

快速迭代：一個子項目完成后，項目會通過小版本號更新，進入下一次快速迭代。整個CDIO過程在項目開發中反復循環，對學生的實戰能力和工程能力進行強化，從而提高學生在APP開發方面的綜合能力。

3.3教學評價改革探索

通過實訓平臺智能化流程管理，可以在教師工程經驗不足的情況下，保證關注團隊進展和解決每個團隊遇到的具體問題，在設置項目開發任務、分配測試任務、查錯指導、開發過程流程信息化管理、數字化信息展示、流程化操作引導，降低對教師的能力要求，準確把握學生的工作執行情況以及每人的代碼量，提高教學效率，并且能夠真正實現詳細的過程評價。

四、總結思考

4.1現階段切實的提高了項目質量

采用CDIO理念以后，移動開發項目實訓課程將項目的構思設計部分采用Git提供項目框架的方式引導學生對軟件項目進行完整的思考（C）和研究（D），對于非本門課程教學內容在項目中提供完整的方案，讓學生始終在一個有一定商用價值的項目中進行開發（I），并且在最終得到一個在一定網絡環境下可運行并具備持續運作（O）能力的項目。實訓項目的質量得到切實提高。

4.2學生學習效果有了一定的提高

在落實CDIO理念后的課程教學中，學生的平均代碼量提高很明顯。過去移動程序開發課程教學中，即使是綜合項目，學生代碼量也就在300-400行?，F在移動應用開發項目實訓課程中，學生代碼量在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，本課程居家在線學習效果也較好，教師也可以實時跟蹤學生的代碼提交情況和項目進展情況。

通過對學生就業的跟蹤，2019-2021年間，學生在移動APP開發崗位的就業也有所增加，過去畢業生主要從事外包軟件開發工作，現在在APP開發、前端開發、小程序開發、移動新媒體運營等崗位工作的學生數已經接近對口就業數的一半。

4.3教師能力短板浮現，得到針對性提高

通過CDIO的實踐，教師的能力短板明顯體現。新進高職教師往往是應屆碩博畢業生，對于編碼規范、軟件團隊管理等方面的知識就有所欠缺，在C、D的階段較為薄弱;長期教學的資深教師對軟件設計經驗較為豐富，但是又會對Git代碼托管、新語言的特性、敏捷開發模式等新興技術缺乏深入了解，在I、O階段較弱。因此，不同背景的任課老師在CDIO模式下，可以更好的認識自己的能力短板，選擇合適的提升方向。

總之，通過在移動開發項目實訓課程中進行的CDIO理念應用探索，我們發現教、學、教材三個方面均可以得到不同程度的提高，對學生的培養效果也有一定的提高，將在其他課程教學中進行類似的改革嘗試。

參? 考? 文? 獻

[1]孫鎮江.基于CDIO理論的《移動互聯應用開發（Android）》課程教學模式改革探索[J].軟件工程.2019（08）：60-62

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

[3]劉冰月，劉蕾.CDIO教學模式在Java系列課程實踐教學體系建設中的應用[J].軟件工程.2019（06）：56-59

課題：本文系江蘇商貿職業學院校級課題“基于CDIO工程教育理念的移動開發課程改革與實踐研究”（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，計算機科學與技術，研究軟件工程方向。