CDIO工程教育理念在软件服务外包人才教学改革中的应用

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摘要：针对传统模式下培养的软件服务外包人才与实际需要差距较大和学生综合实践能力不强的问题，借鉴cdio工程教育理念，以JAVA系列课程为例，阐述从课程教学目标重构、课程体系建设、教学内容改革、教学方法创新及考核方式改进等几个方面进行的教学改革。

关键词：CDIO；工程教育理念；软件服务外包；教学改革；JAVA系列课程

近年来，随着全球服务外包产业的蓬勃发展，我国的服务外包产业已呈现全面发展的格局，在政策引导和产业发展的推动下，应用型高等院校都在大力推进软件服务外包人才的培养。然而在传统模式下培养的软件人才与企业的需求差距还比较大，究其原因主要是服务外包课程体系设置不合理、教学内容枯燥、教学与实践脱节、考核方式单一等，从而使得培养出来的软件人才对于服务外包产业的适用性水平不高。

1.CDIO模式在软件服务外包人才培养中的应用价值

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学于2001年提出的工程人才创新模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate）。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，注重培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。这种教育模式的显著特征就是实现了高校教育与工程实践关系的重构，它的这种教学情景与教学目标，与服务外包环境下产业对人才要求的能力是非常吻合的。因此现在国内很多高校已将CDIO这种先进的工程教育模式运用在服务外包人才的实践教学中，并取得了良好的效果。

2.基于CDIO模式的课程一体化教学改革

2.1课程教学目标重构

传统的课程对教学目标的确认，主要从专业知识的掌握和专业技能的应用情况来衡量。但服务外包企业对应聘者的真实需求除了知识和技能以外，更看重应聘者是否具备良好的沟通能力、团队协作能力、自学能力和系统工程能力。所以在制定课程教学目标的过程中，除了设置知识教育目标和技能教育目标以外，还应增加素质教育目标和职业技能素养目标，并根据CDIO工程教育理念，将知识教育目标与CDIO的工程基础知识相对应，将技能教育目标与CDIO的个人能力相对应，将素质教育目标与CDIO的人际团队能力相对应，将职业技能素养目标与CDIO的工程系统能力相对应。

2.2课程体系一体化建设

在课程体系建设过程中，首先要考虑课程与市场需求的关系，然后充分考虑课程之间的有机联系，采取多门课程相互协作、理论与实践相结合、课程与项目训练相结合的一体化课程设计。

以JAVA为例，因其具有简单、可移植性、健壮性、并发性和安全性等优势而成为广泛使用的面向对象程序设计语言，其应用领域非常宽广，大到复杂的企业级应用、小到一般桌面级应用，再到手持终端的应用，可以说JAVA无处不在。

通过对当前服务外包环境下企业对JAVA软件人才需求的分析，JAVA系列课程在开设JAVA程序设计、数据库原理及应用、JSP/Servlet核心技术、XML语言、Oracle应用开发、面向对象分析与设计、软件工程、JAVAEE框架技术、Ajax/Jquery开发技术、移动互联技术开发等课程的同时，为达到工程训练的目的，还开设了3个软件项目设计和1个项目综合训练。

与传统课程设计的不同之处在于软件项目设计所涉及的内容不再是某一门课程，而是两门或多门课程的综合训练。如软件项目设计1是在学习完JAVA程序设计和数据库原理及应用后，完成一个相对简单的JAVASE桌面级应用软件开发；软件项目设计2是在学习完JSP/Servlet核心技术、XML语言、Oracle应用开发课程、面向对象分析与设计后，完成一个基于Web的中小型项目，使学生具备Web应用软件开发的能力；软件项目设计3是学习完所有JAVA系列课程后所做的一个综合性项目，使学生的综合能力和系统实践能力得到进一步提升，缩小学校授课内容与市场应用的差距；项目综合实训是学生在校内工程实践中心或校外实训基地，由企业工程师指导，以任务驱动的教学方式，通过企业真实的项目案例让学生熟悉从项目需求定义、项目设计、项目开发、项目测试运行到项目维护的全过程，真正做到学生的能力与市场需求的无缝接轨。

JAVA系列课程间的关系及课程安排见表1。

2.3基于工程项目的课程内容改革

改变传统模式下以教师讲解为主和以基本概念和基本理论为主的讲解方式，注重项目在教学中的作用。按照CDIO培养具有工程能力的实践性人才的要求，整个课程体系以项目为主线，把专业所要掌握的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入到项目中，根据不同的课程内容把项目分解成与之对应的教学项目。在企业的参与下，结合学生所熟悉的领域，确定“学生信息综合管理系统”为课程教学的工程项目。该系统主要包括学院管理、专业管理、学生信息管理、教师信息管理、学生成绩管理等功能模块。在完成系统基本功能的前提下，要求系统操作简便、用户体验良好，模块设计符合“高内聚、低耦合”的思想，实现显示与业务逻辑相分离，且具备较好的扩展性。

在实施过程中将项目分解到各门课程中，如将项目应设计的实体类、接口、实现类以及类与类之间的关系等内容放在JAVA程序设计课程中；将项目数据库设计放在数据库原理及应用、Oracle应用开发两门课程中，其中数据库原理及应用侧重于系统E-R模型分析、表和视图的创建、SQL语句操作，Oracle应用开发侧重于对数据库进行管理；将项目需求分析、概要设计、流程设计等内容放在面向对象分析与设计和软件工程中；将系统业务逻辑的处理和系统实现放在JSP/Servlet核心技术和JAVAEE框架技术两门课程中，其中JSP/Servlet核心技术讲解如何采用Model2模式（JSP+Servlet+JAVABean）利用JDBC完成系统基本功能，JAVAEE框架技术讲解如何利用目前流行的SSH（Struts2+Spring+Hibemate）框架基于MVC模式快速进行企业级的应用开发；将项目要求的用户体验、界面无刷新的效果放在Ajax/Jquery开发技术课程中；将学生成绩查询功能放在移动互联技术开发课程中。

基于工程项目一体化的课程体系可以实现教学与市场的无缝接轨，能较好地培养学生分析和解决复杂问题的能力，便于学生以有机联系的方式学习功能，并促使学生以系统的观点理解功能。

2.4教学方法及组织形式创新

为了适应并实施CDIO教学模式，促使教学模式由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以项目为中心，笔者对JAVA系列课程的教学方法及组织形式进行了大胆的创新。

1）基于小组赛的团队教学。

按照自愿结合原则，按3-5人一组将学生分成若干组。教学过程中根据小组的情况适当调整，确保每组成员有强有弱，以强带弱，均衡发展。在教学过程中将任务以小组赛的形式展开，通过教学管理平台显示每组的完成情况，给出排名。通过这种组内协作、组间竞争的方式，极大地调用了学生学习的积极性，真正做到“团队学习”与“自我学习”相结合，能较好地培养学生的团队合作和交流能力。

2）围绕项目开展任务驱动的课堂教学。

课堂教学围绕项目的解决而展开，采用“学中做”和“做中学”的教学方法。教师在讲解时，首先帮助学生了解学习完这门课程后能完成“学生信息综合管理系统”的哪一个子系统或哪些模块，然后组织各小组讨论，提出解决方案；接着教师对各小组的方案进行评估，指出不足并提出合理的方案；然后教师对完成任务需要用到的知识点和技术进行精讲，让学生了解如何做；最后各小组完成任务的实战训练。通过项目的构思、设计、实施和运作，使学生不仅具有扎实的专业技术知识，还具有一定的推理能力和工程实践能力；不仅具有良好的团队协作能力，还具有较好的自学能力和一定的项目全局掌控能力。

3）校企联合开展教学。

加强校企合作是培养服务外包人才的必由之路，能帮助学生实现由专业知识到专业技能、由学生到企业员工的转化。多年来，徐州工程学院坚定不移地走校企合作的道路，先后与中软国际、东软集团、江苏集群、文思海辉等国内知名软件企业建立了长期稳定的合作关系。合作的内容主要有：①企业资深工程师参与人才培养方案制订、课程体系建设、课程大纲编制、项目实践方案的制定、教材的编写、案例库的建设和实习实训基地的建设；②软件工程师参与指导学生项目实践，采用“请进来、派出去”的方式，一方面聘请软件工程师到校内给学生做讲座和参与程序综合训练的全程指导，另一方面安排学生进入校外实习实训基地参与项目综合训练，在真实的企业环境中，帮助学生熟悉项目开发周期和项目管理，提升学生的工程实践能力。

2.5考核方式改进

课程考核是教学过程的一个重要环节。传统的课程考核一般是通过卷面考试的方式，课程成绩由卷面成绩和平时成绩两部分组成（卷面成绩占70%，平时成绩占30%）。这样会导致学生只会死记硬背，没有使学生的实践能力得到有效锻炼。借鉴CDIO理念，在对JAVA系列课程考核时改变传统单一的考核方式，注重学生能力的培养，侧重过程考核，逐步建立考核形式多样化、考核结果过程化、考核评价主体多元化的新型课程考核方式。

1）课程考核形式多样化。

CDIO主张不同的能力用不同的方式进行考核。采用不同的有效方法来考核学生的专业知识、个人能力、团队协作能力和系统实践能力，主要考核形式有测试、大作业、报告或论文、笔试、上机考试、答辩、项目成果展示等。例如对数据库原理及应用采用笔试与上机相结合的方式，对JAVA程序设计、JSP/Servlet核心技术等技术类实践课程采用上机考试，对软件项目设计以项目成果展示和答辩形式进行考核等。

2）课程考核结果过程化。

在传统的考核方式中，过程化的考核主要有出勤、作业、实验报告、期中考试等，不能全面地对学生进行评价，如人际交往与团队协作、工程素质、创新能力等。这就需要对过程考核进行进一步的细化，如小组讨论、态度与责任感、项目分解合理性、开发工具使用熟练程度、沟通表达能力、任务完成情况、小组凝聚力、项目答辩、开放式思维与创新等。尤其是在软件项目设计阶段，对项目生命周期的各个环节，对任务书、需求分析报告、概要设计报告、详细设计报告、测试报告和总结报告的撰写质量，系统运行情况，代码规范程化，答辩时讲解和回答问题的情况都要进行记录和打分。

基于过程化的考核方式对教师和学生提出了更高的要求。对教师而言，它要求教师在日常的教学过程中要认真观察学生的行为，并详实地进行记录和评价；对学生而言，平时不仅要面对教师的考核，还有别人的考核，从而打消了临考前打突击的念头，全面提升了学生的综合能力。

3）课程考核评价主体多元化。

传统课程考核评价的主体主要是任课教师。随着CDIO理念在教学改革中的应用，课程考核评价的主体应该多元化，除了任课教师评定以外，还可以采取个人自评、组内互评、组间互评、企业评定相结合的办法。这种考核评价主体多元化的形式能更全面、更客观地评价学生对CDIO 4项核心能力的掌握情况。

3.结语

基于CDIO工程教育理念，对徐州工程学院软件服务外包方向班的教学进行了改革。经过一年多的教学实践证明，将工程项目分解到相应课程，将项目带入课堂，较好地融合了CDIO的指导思想，提升了学生的知识水平和团队合作意识，调动了学生学习的积极性和主动性，提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，取得了较好的效果。2012年8月，在由教育部、商务部、无锡市人民政府举办的“第三届中国大学生服务外包创新创业大赛”中，徐州工程学院学生获得企业命题组团体三等奖的好成绩。

可见，CDIO工程教育理念在软件服务外包人才教学改革中的应用是有成效的。下一步我们将以此为契机继续深化教学模式改革，不断完善和调整目前JAVA系列课程教学模式，并逐步将经验和成果应用到其他课程的教学中去。