姚保峰　王磊　朱洪浩　馬程

摘要：針對(duì)目前計(jì)算機(jī)類畢業(yè)生掌握的技能與社會(huì)需求脫節(jié)的現(xiàn)象，結(jié)合本校的人才培養(yǎng)目標(biāo)提出基于CDIO工程教育理念的人才培養(yǎng)模式。闡述基于該模式的背景環(huán)境、課程體系建設(shè)、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和考核評(píng)估手段等，一最后指出在此模式指導(dǎo)下的畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)具有適應(yīng)社會(huì)需求的工程實(shí)踐能力和工程實(shí)踐意識(shí)。

。

關(guān)鍵詞：CDIO；工程教育；人才培養(yǎng)模式；教學(xué)改革

1.目前國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題

目前大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式與傳統(tǒng)學(xué)科并無(wú)明顯差異，這就導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)和社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。筆者通過(guò)對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)就業(yè)情況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)高校在計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)方面存在三方面的問(wèn)題：一是人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確，教學(xué)計(jì)劃針對(duì)性不強(qiáng)；二是理論與實(shí)踐教學(xué)比例失衡，難以滿足用人單位需求；三是學(xué)校的計(jì)算機(jī)實(shí)踐技能教育不適應(yīng)社會(huì)實(shí)際需求。另外，高校目前的教學(xué)方法仍較為傳統(tǒng)，缺乏對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力、綜合技能及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也導(dǎo)致學(xué)生的整體能力無(wú)法適應(yīng)社會(huì)的實(shí)際需要。

2.CDIO工程教育理念

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)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO工程教育理念系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)方案，并對(duì)其實(shí)施過(guò)程及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)確立了12條標(biāo)準(zhǔn)。這12條標(biāo)準(zhǔn)包括CDIO背景環(huán)境、學(xué)習(xí)效果、一體化教學(xué)計(jì)劃、工程導(dǎo)論、設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)、工程實(shí)踐場(chǎng)所、一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、教師工程實(shí)踐能力的提升、教師教學(xué)能力的提高、學(xué)生考核、專業(yè)評(píng)估。這12條標(biāo)準(zhǔn)主要涉及六方面的問(wèn)題，即專業(yè)的哲學(xué)（標(biāo)準(zhǔn)1）、課程計(jì)劃開發(fā)（標(biāo)準(zhǔn)2、3、4）、設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐場(chǎng)所（標(biāo)準(zhǔn)5、6）、教與學(xué)的方法（標(biāo)準(zhǔn)7、8）、教師發(fā)展（標(biāo)準(zhǔn)9、10）、考核與評(píng)估（標(biāo)準(zhǔn)11、12）。國(guó)外的CDIO工程教育經(jīng)驗(yàn)表明，CDIO標(biāo)準(zhǔn)有利于提高教育質(zhì)量，并為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

3.構(gòu)建CDIO工程教育理念為指導(dǎo)人才培養(yǎng)模式

作為以“工程化、應(yīng)用型”為人才培養(yǎng)目標(biāo)的新建本科院校，計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)尤其應(yīng)注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力，這符合社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的實(shí)際需求。計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)的本科生最終將被授予工學(xué)學(xué)位，因此計(jì)算機(jī)專業(yè)課程也是典型的工程類課程，CDIO教育模式完全適用于計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)。結(jié)合我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，在深入研究CDIO工程教育理念的基礎(chǔ)上，我們運(yùn)用CDIO理念對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和考核評(píng)價(jià)手段等進(jìn)行了一系列的探索和實(shí)踐。

3.1創(chuàng)建CDIO工程教育所需的背景環(huán)境

開展工程教育教學(xué)改革前我們采用的是“3.5+0.5”的人才培養(yǎng)模式，即三年半的校內(nèi)課程教學(xué)加上半年的畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。這種教學(xué)模式存在三方面的問(wèn)題：一是畢業(yè)設(shè)計(jì)一般從第七學(xué)期中期開展，而畢業(yè)實(shí)習(xí)安排在第八學(xué)期，教師與學(xué)生開展畢業(yè)設(shè)計(jì)見面指導(dǎo)存在時(shí)間上的矛盾，難以保障指導(dǎo)時(shí)間；二是進(jìn)人四年級(jí)后，學(xué)生開始進(jìn)入找工作、準(zhǔn)備考研等工作周期，致使正常教學(xué)秩序難以維持，給管理帶來(lái)困難；三是半年的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)時(shí)間不足以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，畢業(yè)后無(wú)法適應(yīng)社會(huì)用人需求。CDIO標(biāo)準(zhǔn)要求充足的工程實(shí)踐時(shí)間，而傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式顯然無(wú)法保證CDIO工程教育活動(dòng)的順利開展。為此我們修訂了人才培養(yǎng)方案，采用“3.2+0.8”的教學(xué)模式。將課程體系、授課內(nèi)容進(jìn)行了大幅調(diào)整，使學(xué)生用三年兩個(gè)月的時(shí)間完成公共課和專業(yè)課等課程的學(xué)習(xí)，用剩余的時(shí)間完成畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐環(huán)節(jié)。之所以沒有采用“3+1”模式是考慮兩方面的因素：一是第四學(xué)年前兩個(gè)月安排課程可以緩解“3+1”模式存在的前三年課程安排過(guò)緊的問(wèn)題，二是我們安排的畢業(yè)實(shí)訓(xùn)時(shí)間恰好能夠在第七學(xué)期的剩余時(shí)間內(nèi)完成。這樣既使學(xué)生在良好的進(jìn)度下順利完成了必要的課程學(xué)習(xí)，又給他們留下了充足的時(shí)間完成實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，同時(shí)還解決了四年級(jí)教學(xué)效果差和教學(xué)管理困難的問(wèn)題。

CDIO工程教育的實(shí)施不僅僅是增加教學(xué)的實(shí)踐時(shí)間，更重要的是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以個(gè)人技能為總體目標(biāo)的教育理念。CDIO教育理念下的人才培養(yǎng)包含四個(gè)方面：一是能力與品質(zhì)，學(xué)生必須努力完善自身的專業(yè)技術(shù)水平，著重提升自身的實(shí)踐能力；二是理論知識(shí)和推理能力，基于此學(xué)生必須具備開發(fā)比較復(fù)雜的，且具有一定附加價(jià)值的工程系統(tǒng)的能力；三是溝通能力，學(xué)生必須能夠適應(yīng)團(tuán)隊(duì)的工作環(huán)境，并在此環(huán)境中具有較好的協(xié)調(diào)和溝通能力；四是綜合設(shè)計(jì)能力，學(xué)生不僅能夠創(chuàng)建并運(yùn)行產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)，而且要結(jié)合企業(yè)和社會(huì)實(shí)際情況進(jìn)行合理的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施及運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)以上四個(gè)方面的期望，在教學(xué)過(guò)程中除了注重對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與技能的培養(yǎng)外，還要同時(shí)采用一系列方法和手段注重對(duì)學(xué)生的道德品質(zhì)、人文修養(yǎng)、溝通能力和創(chuàng)新思維等多方面的綜合培養(yǎng)，把全面提升學(xué)生素質(zhì)和創(chuàng)新能力體現(xiàn)在各教學(xué)環(huán)節(jié)中。為此我們開設(shè)了課外科技文化活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、職業(yè)生涯規(guī)劃與就業(yè)指導(dǎo)、心理健康咨詢等課程，提升學(xué)生的道德素質(zhì)、人文修養(yǎng)和人際溝通能力；通過(guò)與企業(yè)合作開展暑假小學(xué)期培訓(xùn)、大量開展學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)等培養(yǎng)學(xué)生過(guò)硬的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生具備良好專業(yè)技能和個(gè)人素質(zhì)，以適應(yīng)社會(huì)的實(shí)際需求。

3.2CDIO理念下的課程體系建設(shè)

原有的課程體系是基于傳統(tǒng)的“理論+實(shí)踐”理念構(gòu)建的，存在理論與實(shí)踐教學(xué)比例失衡、實(shí)踐教學(xué)目的性不強(qiáng)、實(shí)踐與市場(chǎng)需求脫節(jié)等方面的問(wèn)題。CDIO的工程教育理念為了保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)期望，采用一體化課程計(jì)劃。與傳統(tǒng)課程體系下的教育模式不同，一體化課程計(jì)劃注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、溝通能力以及對(duì)系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)能力。通常，一體化課程計(jì)劃具有三個(gè)重要特征：一是根據(jù)學(xué)科組織和重新調(diào)整課程計(jì)劃，使涉及的相關(guān)學(xué)科之間的課程能夠有機(jī)聯(lián)系并相互支持；二是將個(gè)人專業(yè)技能、溝通能力以及系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)能力進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并形成較為完整的課程體系，將專業(yè)學(xué)科知識(shí)與這些能力在教學(xué)中適當(dāng)融合；三是每門課程都規(guī)定了明確的關(guān)于專業(yè)技能、溝通能力以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的學(xué)習(xí)效果，以便為學(xué)生將來(lái)成為工程師打下良好的基礎(chǔ)?；贑DIO工程教育的教學(xué)大綱和一體化課程設(shè)計(jì)計(jì)劃，我們?cè)谟?jì)算機(jī)類課程的培養(yǎng)體系中分級(jí)設(shè)計(jì)了相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目，并將項(xiàng)目分為三級(jí)：一級(jí)項(xiàng)目是針對(duì)校內(nèi)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)立的專業(yè)能力訓(xùn)練；二級(jí)項(xiàng)目是結(jié)合專業(yè)技能但偏向于相關(guān)素質(zhì)和能力要求的能力訓(xùn)練；三級(jí)項(xiàng)目是融合了專業(yè)技術(shù)與素質(zhì)能力的綜合實(shí)訓(xùn)。這三個(gè)級(jí)別的訓(xùn)練使學(xué)生具備了必要的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)能力。

3.3CDIO理念下的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)

結(jié)合當(dāng)前社會(huì)需求，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以CDIO的理念為指導(dǎo)，根據(jù)歷屆畢業(yè)生畢業(yè)后反饋得到的信息，我們制定了一個(gè)與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相符、與市場(chǎng)需求較為吻合的實(shí)踐教學(xué)體系。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，注重對(duì)教學(xué)過(guò)程的合理規(guī)劃，將各實(shí)踐環(huán)節(jié)分類別、分層次有序進(jìn)行，使學(xué)生能夠穩(wěn)步完成技能培訓(xùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，切實(shí)提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

3.3.1建立“分層遞進(jìn)式”的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

我們根據(jù)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的需求并以專業(yè)核心應(yīng)用能力為主線，構(gòu)建了計(jì)算機(jī)專業(yè)“分層遞進(jìn)式”實(shí)踐教學(xué)體系，如圖1所示。同時(shí)，我們還根據(jù)自身實(shí)際不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)和深化實(shí)踐教學(xué)改革，使校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和校外實(shí)踐教學(xué)資源得以充分利用。

“分層遞進(jìn)式”實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)包括三個(gè)層次：一是每門專業(yè)課程教學(xué)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能；二是部分重要課程開設(shè)了課程設(shè)計(jì)，以提高學(xué)生對(duì)相關(guān)課程的綜合實(shí)踐運(yùn)用能力，同時(shí)結(jié)合程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)、智能車等學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)和教師的科研項(xiàng)目，進(jìn)一步鞏固和提高學(xué)生的理論和實(shí)踐水平，鍛煉學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；三是專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)，主要包括專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)主要在校內(nèi)和校外的專業(yè)實(shí)習(xí)基地完成，根據(jù)企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的專業(yè)技能要求，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目，提高學(xué)生的專業(yè)技能和就業(yè)質(zhì)量。

3.3.2加強(qiáng)校企合作，拓展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地

CDIO工程教育的12條標(biāo)準(zhǔn)之一是工程實(shí)踐場(chǎng)所，這是開展CDIO工程教育的基本條件。目前與我系共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的企業(yè)有南京網(wǎng)博計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)有限公司、無(wú)錫市NIIT軟件培訓(xùn)中心、無(wú)錫中軟國(guó)際信息技術(shù)有限公司等。這些企業(yè)均長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)軟硬件項(xiàng)目的開發(fā)工作，硬件設(shè)施優(yōu)秀，企業(yè)管理運(yùn)作規(guī)范，具有一定的企業(yè)文化沉淀，能夠符合我系每年安排1 00名左右學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)的要求。學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由本校教師和企業(yè)具有豐富開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師共同指導(dǎo)，即“雙導(dǎo)師制”。學(xué)生能夠在實(shí)習(xí)期間較為深入地參與企業(yè)具體項(xiàng)目或子項(xiàng)目的前期調(diào)研、規(guī)劃設(shè)計(jì)、具體實(shí)施、項(xiàng)目管理與應(yīng)用研究的全過(guò)程；與此同時(shí)，學(xué)生可以利用學(xué)到的開發(fā)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫，使學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)一步深入理解前期在校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，并大幅提高專業(yè)實(shí)踐能力，促進(jìn)其綜合素質(zhì)的提升。企業(yè)與參加半年以上實(shí)習(xí)的學(xué)生簽署合同，并擇優(yōu)推薦就業(yè)，目前畢業(yè)生對(duì)就業(yè)單位滿意度很高。此外，校企合作的形式不斷多樣化，實(shí)習(xí)單位根據(jù)企業(yè)目前實(shí)際開發(fā)過(guò)程中存在的熱點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題，提出具體課題，由實(shí)習(xí)單位、學(xué)院和學(xué)生共同組建項(xiàng)目組，定期開展研究，并共同探索解決問(wèn)題的方案。

3.4CDIO理念下的師資隊(duì)伍建設(shè)

CDIO工程教育的12條標(biāo)準(zhǔn)里還強(qiáng)調(diào)必須提升教師的工程實(shí)踐能力。要真正實(shí)現(xiàn)CDIO工程教育理念的培養(yǎng)目標(biāo)，必須提高教師自身的工程能力和工程素養(yǎng)，打造一支綜合素質(zhì)過(guò)硬的師資隊(duì)伍。我系教師絕大多數(shù)是各大高校的應(yīng)屆畢業(yè)生，畢業(yè)后直接進(jìn)入我校任教。他們普遍具有較高的理論水平和科研能力，但卻缺乏足夠的工程實(shí)踐能力。因此，我們發(fā)揮現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)基地的作用，分期分批地組織專業(yè)教師到合作企業(yè)、高校和科研院所參與專業(yè)實(shí)踐和培訓(xùn)。在實(shí)踐和培訓(xùn)過(guò)程中，教師們能夠直接參與到項(xiàng)目開發(fā)的過(guò)程中，并了解項(xiàng)目組織管理的具體流程，這為以后的教學(xué)積累了足夠的素材和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而提高了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。除了讓本系教師“走出去”，我們還大力開展優(yōu)秀人才的“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”工作。我們經(jīng)常邀請(qǐng)合作企業(yè)的工程技術(shù)人才不定期來(lái)我系兼課或講座，利用假期為我系教師開展相關(guān)的項(xiàng)目培訓(xùn)等，將更多具有綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性和先進(jìn)性的企業(yè)課程引入到教學(xué)中，進(jìn)一步提高了我系教師的實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)。

3.5CDIO理念下的考核評(píng)估手段

CDIO理念下的考核評(píng)估應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，力求達(dá)到知識(shí)與能力的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，應(yīng)改變傳統(tǒng)的只關(guān)注結(jié)果的考試形式，以工程項(xiàng)目的完成過(guò)程及完成效果為主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)生的工程知識(shí)積累、技能學(xué)習(xí)過(guò)程中循序漸進(jìn)地進(jìn)行評(píng)價(jià)，為學(xué)生的發(fā)展提供反饋和幫助。此外，還應(yīng)建立與評(píng)價(jià)體系相結(jié)合的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生完成更復(fù)雜的工程項(xiàng)目，對(duì)具有創(chuàng)新性的嘗試和成果制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以“JavaEE企業(yè)級(jí)項(xiàng)目開發(fā)”課程為例，我們的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是：平時(shí)情況占總成績(jī)的20%（包括學(xué)生的出勤情況、學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中回答問(wèn)題情況），中期完成情況檢查占總成績(jī)的20%，項(xiàng)目完成后檢查評(píng)價(jià)和學(xué)生答辯演示占總成績(jī)的50%，需求、設(shè)計(jì)、分析、用戶手冊(cè)等文檔資料的質(zhì)量占10%。對(duì)于這門課的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)基本上是一個(gè)過(guò)程化的評(píng)價(jià)，而不是期末一次考試來(lái)決定學(xué)生的成績(jī)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到了較大提升。

4.結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的實(shí)際需求，培養(yǎng)具有較高工程實(shí)踐能力的畢業(yè)生，我們嘗試采用CDIO工程教育模式對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了改革和探索，通過(guò)一體化課程計(jì)劃使學(xué)生的專業(yè)技能與綜合素養(yǎng)相對(duì)應(yīng)，通過(guò)“分層遞進(jìn)式”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系使學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合實(shí)踐能力，通過(guò)過(guò)程化的考核評(píng)估手段檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)效果。通過(guò)這樣的改革，使得學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確，學(xué)習(xí)興趣更加高漲；更重要的是，具備了工程實(shí)踐意識(shí)和工程實(shí)踐能力。今后，我們將進(jìn)一步改進(jìn)課程體系和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系，掌握市場(chǎng)的需求動(dòng)態(tài)，建立更為完善的計(jì)算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)模式。