【摘要】? ? 本文探討了CDIO工程教育理念在移動開發(fā)項目實訓(xùn)課程進(jìn)行應(yīng)用實踐，改革課程的教學(xué)流程，根據(jù)實踐的經(jīng)驗，對CDIO理念在實訓(xùn)課程教學(xué)中的特點和優(yōu)勢進(jìn)行分析總結(jié)，以期為類似課程的改革提出一個可能的方向。僅供參考。

【關(guān)鍵字】? ? CDIO 工程教育? ? 實訓(xùn)課程

現(xiàn)階段，5G時代在加速到來，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步提速，萬物互聯(lián)即將變成現(xiàn)實，移動開發(fā)類課程成為軟件技術(shù)、移動應(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)歷了多個版本更新，這就對了移動開發(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命名的國際合作組織。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate） ，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體 ，讓學(xué)生主動的通過課程之間有機聯(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)具有扎實技術(shù)基礎(chǔ)、寬廣專業(yè)知識、綜合工程系統(tǒng)能力和良好團隊協(xié)作能力的技術(shù)技能人才。改變以往重視個人能力而忽視團隊協(xié)作、重視專業(yè)知識而忽視綜合能力培養(yǎng)的課程教學(xué)，它是目前國內(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)，實踐中，通常是一個學(xué)科的整體教學(xué)進(jìn)行CDIO化改造，但是高職院校中實現(xiàn)整個學(xué)科的CDIO有一定的難度，因此我們結(jié)合具體實際，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。

二、移動開發(fā)項目實訓(xùn)課程的現(xiàn)狀分析

Android技術(shù)為代表的的移動開發(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)周期中會經(jīng)歷2-3個大版本的更新。加上教材編寫時間通常早于教學(xué)時間1-3年，學(xué)生學(xué)完就過時的情況比C、JAVA等傳統(tǒng)技術(shù)課程更為嚴(yán)重。對整個實訓(xùn)課程的現(xiàn)狀分析如下：

2.1實訓(xùn)項目質(zhì)量較差

移動開發(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)是理實一體的教學(xué)流程，綜合實訓(xùn)部分的練習(xí)比較集中在學(xué)校環(huán)境下的項目，而且多數(shù)不具備移動互聯(lián)網(wǎng)屬性，只是過去PC上項目的手機版，對于移動開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)連接特性體現(xiàn)不足。移動開發(fā)教材中的項目一般只使用公共Web服務(wù)（如天氣預(yù)報等），而不提供與實訓(xùn)項目配套的服務(wù)端。

2.2實戰(zhàn)能力培養(yǎng)不足

移動開發(fā)實訓(xùn)課程訓(xùn)練的是學(xué)生的手機APP開發(fā)編碼能力，希望能培養(yǎng)學(xué)生通過編程解決實際問題的能力。但是在教學(xué)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(jìn)學(xué)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(xué)生的實戰(zhàn)能力被肢解成各種單一問題的解決能力，不具備解決整體項目問題的能力。

2.3工程能力缺失

移動開發(fā)實訓(xùn)課程的課堂教學(xué)通常采用項目驅(qū)動方式，通常是瀑布模式從工程構(gòu)建到項目實現(xiàn)的一線貫之。而實際上移動APP開發(fā)作為近年來的一個創(chuàng)業(yè)熱點，項目的開發(fā)往往是基于敏捷模式，APP項目的構(gòu)建通常是從一個原始的核心功能啟動進(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)的實操內(nèi)容。

三、CDIO理念在移動開發(fā)課程的改革探索

通過對現(xiàn)狀的分析，我們將移動開發(fā)實訓(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)生的主管能動性，教學(xué)效果覆蓋80%的學(xué)生。為落實CDIO教學(xué)理念，我們引入了“東軟軟件項目開發(fā)實訓(xùn)平臺”作為課程輔助，將工程要求進(jìn)行細(xì)節(jié)分解，以項目為載體，體現(xiàn)做中學(xué)和學(xué)中做的思想。

3.1可用CDIO的實訓(xùn)項目改革探索

基于CDIO教育理念，需要企業(yè)真實項目的開發(fā)為主線，覆蓋移動開發(fā)課程的主要知識點，把項目的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作融入到每一個子項目開發(fā)過程中，讓學(xué)生以主動、自發(fā)的方式參與到項目設(shè)計開發(fā)過程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過團隊配合，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。

以移動開發(fā)綜合實訓(xùn)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(xué)過程中，將項目劃分10個子項目。

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，提倡激勵式協(xié)同開發(fā)，將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作融入到每一個團隊對子項目的迭代開發(fā)中。

構(gòu)思（C）：受限于生活閱歷和項目經(jīng)驗的不足，學(xué)生團隊對于用戶需求是無法準(zhǔn)確掌握的。通過學(xué)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(xué)生的項目需求分析能力。

設(shè)計（D）：學(xué)生的開發(fā)團隊一般不多于5人，分項目組長和成員兩個身份。根據(jù)構(gòu)思階段形成的需求報告書，開發(fā)團隊形成設(shè)計報告，項目組長和老師需要在這個階段評估設(shè)計的可行性，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)實現(xiàn)相關(guān)設(shè)計的方法。

實現(xiàn)（I）：設(shè)計完成后學(xué)生根據(jù)設(shè)計進(jìn)行開發(fā)，組內(nèi)有一定的任務(wù)分工。整個實現(xiàn)階段會進(jìn)行開發(fā)過程全紀(jì)錄，每日打卡、開發(fā)日報、會議紀(jì)要、發(fā)起討論、代碼量排行等工作貫穿整個實現(xiàn)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(jìn)行代碼管理，編碼人員每次完成一個可執(zhí)行的功能后需要經(jīng)過同組指定成員進(jìn)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(jìn)入下一次快速迭代。整個CDIO過程在項目開發(fā)中反復(fù)循環(huán)，對學(xué)生的實戰(zhàn)能力和工程能力進(jìn)行強化，從而提高學(xué)生在APP開發(fā)方面的綜合能力。

3.3教學(xué)評價改革探索

通過實訓(xùn)平臺智能化流程管理，可以在教師工程經(jīng)驗不足的情況下，保證關(guān)注團隊進(jìn)展和解決每個團隊遇到的具體問題，在設(shè)置項目開發(fā)任務(wù)、分配測試任務(wù)、查錯指導(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，并且能夠真正實現(xiàn)詳細(xì)的過程評價。

四、總結(jié)思考

4.1現(xiàn)階段切實的提高了項目質(zhì)量

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

4.2學(xué)生學(xué)習(xí)效果有了一定的提高

在落實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。過去移動程序開發(fā)課程教學(xué)中，即使是綜合項目，學(xué)生代碼量也就在300-400行。現(xiàn)在移動應(yīng)用開發(fā)項目實訓(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，教師也可以實時跟蹤學(xué)生的代碼提交情況和項目進(jìn)展情況。

通過對學(xué)生就業(yè)的跟蹤，2019-2021年間，學(xué)生在移動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)、移動新媒體運營等崗位工作的學(xué)生數(shù)已經(jīng)接近對口就業(yè)數(shù)的一半。

4.3教師能力短板浮現(xiàn)，得到針對性提高

通過CDIO的實踐，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，對于編碼規(guī)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(xué)的資深教師對軟件設(shè)計經(jīng)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(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(fā)項目實訓(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)、教材三個方面均可以得到不同程度的提高，對學(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)院校級課題“基于CDIO工程教育理念的移動開發(fā)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(xué)，計算機科學(xué)與技術(shù)，研究軟件工程方向。