基于cdio工程教育理念的软件工程实践教学改革

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1、基于CDIO工程教育理念的软件工程实践教学改革　　基于CDIO工程教育理念的软件工程实践教学改革　　卢莹，庄丽华　　（常州大学信息科学与工程学院，江苏常州213164）　　摘要：本文分析了软件工程实践教学的现状及亟待解决的问题，介绍了基于CDIO工程教育理念的软件工程实践教学体系的改进思路，提出了从基础实验到综合实践逐步过渡的软件工程实践教学二级模型。学生通过软件工程综合实践环节的训练，巩固了软件开发技能，提高了综合分析问题能力，获得了软件开发经历，培养了团队协作意识。　　关键词：CDIO工程教育；软件工程；综合实践教学；二级模型　　基

2、金项目：常州大学教育教学研究基金项目（GJY11020019）　　简介：卢莹（1962-），女，河南焦作人，硕士研究生，副研究员，研究方向：软件工程与数据库技术；庄丽华（1972-），女，江苏常州人，硕士研究生，讲师，研究方向：信息处理与数据库技术。　　软件工程是一门伴随软件危机的出现而发展起来的课程，软件工程课程的主旨在于学生能够运用软件工程的原理、方法和工具开发计算机应用软件。理论与实践并重是软件工程教学的基本特点，软件工程实践教学更直接影响学生的软件开发能力。　　软件工程课程内容覆盖面较宽，与数据库系统原理、程序设计语言、算法设计

3、与分析等课程内容交织，为了实现相关课程之间内容的贯通、拓展学生的学科知识、提高学生综合分析和解决问题的能力，我们将专题学习（Project-BasedLearning）[1]、任务学习（Task-BasedLearning）[2]和基于问题的学习（Problem-BasedLearning）[3，4]等教学方法引入课程教学中，突出软件工程课程的综合性、实践性特色。　　在软件工程实践教学环节，我们从CDIO工程教育模式得到启发，结合软件工程课程特点，对软件工程实践教学体系进行了调整和改进，实现了从基础实验到综合实践的逐步过渡和合理衔接。　

4、　本文针对软件工程实践教学中存在的问题，给出了实践教学体系和内容的改进思路，讨论了综合实践教学的实施细节。　　一、软件工程实践教学体系的改进思路　　我校软件工程课程组从CDIO工程教育模式出发，根据软件工程课程特点和教学内容，对软件工程实践教学体系进行了改进，采取分层次、分步骤的方式安排实践教学内容，使学生在软件开发技能、综合分析问题能力、软件系统开发经历、团队协作意识等方面得到系统训练。　　CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的成果，包括构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate

5、）四个环节[5]。CDIO提出了系统的能力培养教学大纲，内容涵盖了学生对理论知识的掌握程度、个人素质和发展能力、与人协作交流能力以及大系统适应和调控能力等多个方面；强调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[6]。CDIO认为工科学生的能力应该体现在工程基础知识能力、个人职业技能、团队协作能力和工程系统开发能力四个层面[7]。软件工程课程的培养目标是，学生掌握现代软件开发理论和准则，具备对软件行业和软件项目的理解与掌控能力，拥有根据软件需求进行创新设计的能力，并且在软件开发团队中能够

6、进行良好的团队协作和人际沟通[8]。软件工程课程的特点和培养目标与CDIO工程教育理念不谋而合。CDIO的12条标准为工程教育改革提供了具体化的、可操作、可测量的模板[9]。我们以此为依据并结合软件工程课程的教学特点，对软件工程实践教学的内容、结构、实施细节进行了调整和改进。CDIO倡导主动学习，即教学活动中学生能够基于自己的思考和实践解决问题。我们提出了一种主动式、知识探究型的教学模式———问题式教学模式。问题式教学模式关注实践教学活动中的问题设计，教师根据课程特点、设计富有挑战性的非良构问题；学生以学习团队的形式参与问题式教学活动，

7、通过解决紧密联系实际的非良构问题来探究问题背后隐含的学科概念和原理，拓展专业知识，培养团队协作意识[10]。　　CDIO工程教育模式强调在教学活动中将学科概念和学生能力逐步整合，学生在工程实践过程中掌握知识、提高工程项目分析设计和实施能力。据此，我们将软件工程实践教学内容分为基础实验和综合实践两个相对独立的环节。基础实验与软件工程理论教学同步进行，重点训练学生对软件生命周期组成阶段的理解、对系统分析和系统设计工具的掌握。综合实践部分以实训课程的形式单独开课，教学内容涵盖软件工程、程序设计、数据库系统原理等多门软件类课程，重点培养学生的软

8、件开发能力和团队协作意识。　　二、软件工程实践教学二级模型　　从学生运用软件工程基础知识的能力、系统化的个人职业技能训练、软件项目的开发能力和团队协作能力四个层面出发，将软件工程实践教学划分为基础实验和综合