毛伊敏，胡 健

(江西理工大学应用科学学院，江西赣州341000)

CDIO工程教育模式是近年来国际、国内工程教育改革的最新成果［1］.从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得基金会巨额资助，创立了CDIO工程教育理念，CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)［2］，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［3］.CDIO将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标［4］.依据CDIO工程教育模式，不断探索CDIO本土化应用研究，近年来，从教学模式和素质教育模式两大领域着手，坚持以人为本，根据社会需求进行人才培养模式改革与实践，以项目为载体，让学生经历从构思、设计、应用、运行的完整流程，从而全面提高学生项目设计能力、创新思维能力、技术应用能力和实际操作能力.

1 培养方案框架的搭建

传统培养模式存在“教与学、理论与实践、学校与企业”相互脱节的问题.教学体系以教师为中心，堆积知识，缺乏前后联系与工程应用实践，有知识但能力差，使得学生缺乏学习主动性，存在不知学有何用以及如何用的困惑，导致不愿学、学不好、不会用、学完丢的现象.针对这个现象，依据CDIO工程教育理念［5-8］，搭建培养方案框架如图1所示.

2 教学实施

2.1 建设高素质的师资队伍

通过产学研基地的建立，鼓励和支持专业教师积极参加专业技能的培训，加强实践经验的交流，提高教师实践教学水平;按专业知识需求加快对国内优秀人才的引进工作，改善教师的学源结构，提高专业师资队伍的整体素质;邀请企业实践经验丰富的工程师到学校兼职指导学生的实践课程，加强学生的实践动手能力.

2.2 教学改革

2.2.1 整合教学内容

针对上述课程内聚度较低、课程间耦合度偏高，导致课程系列连贯性差，教学内容交叠现象严重问题，对汇编语言、计算机组成原理、接口技术专业课程的教学内容进行更新与整合，对系列课程之间的衔接关系进行了探讨，整合系列课程涵盖的课程内容，减少课堂教学时数，增加实验课时，加强学生动手能力.

图1 培养方案设计框架

2.2.2 改革教学方法和教学手段

突破原有的以教师为主导的单向教学模式，始终围绕培养和提高学生掌握知识和运用知识分析问题、解决问题的能力来组织教学，教师充分利用现代教育技术，采用双向互动的教学模式、案例法等先进的教学手段和方法，结合自己的研究方向和课题向学生传授最新的、实用的专业知识.

2.3 建设产学研互助平台

2.3.1 建设实习基地

建立示范性实习基地，学生通过参观和接受企业技术人员的培训，拓宽视野和专业知识面，将所学的理论知识在工作实践中找准定位;建立合作培养实习基地，让学生参加基地项目活动并接受小规模的软件系统开发实训，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高其专业技能.

2.3.2 参加实训

通过与企业紧密合作，把企业生产研发项目引入教学，校企共建项目教学团队，专兼职教师共同指导学生进行教学项目与生产性项目实训，强化学生软件设计的就业能力的培养.

2.3.3 完善实验体系

按专业需求特性划分，完善实验室的建设，使其提供的实验能有效地覆盖实验教学环节的多种实践能力的要求，采用开放式管理模式，使学生能充分使用实验室设备，编写与理论课程体系相配套的实验教学指导书，不断提高实践教学质量.

3 订制关键过程

在培养方案的设计框架中，以课程系列作为关键过程，一方面体现了知识和能力之间的关联;另一方面也可避免各课程知识之间不必要的重复，便于按照项目生命周期的要求来组织教、学和做［9-10］.关键过程是学生能力培养，其要点如下:

3.1 基本个人能力

3.1.1 数学系列

软件是对现实世界的模拟，为此需要计算机应用人员具有良好的数学建模能力.主要课程包括:微积分、线性代数、概率论和数理统计等.

3.1.2 计算理论系列

计算理论系列课程是指运用计算机进行软件开发所需的计算数学知识相关的课程，是培养学生软件开发能力的基础.主要课程包括:离散数学、数据结构、算法分析与设计和编译原理等.

3.1.3 计算系统系列

计算系统系列课程是指与进行软件开发所需的软硬件系统基础知识相关的课程，是培养学生软件开发能力的基础.主要课程包括:操作系统、软件工程基础、数据库系统、信息系统基础、计算机系统基础、计算机网络原理等.

3.1.4 工程实训系列

通过工程实训系列实践，掌握应用研究的过程和方法，培养学生软件应用的综合分析能力.主要课程包括:工程实训、毕业实习、综合论文训练等.

3.2 人际能力

3.2.1 人文素质系列

软件是知识密集型的产品，需要从业人员具有良好的身体素质和心理素质.通过人文素质系列课程的学习和实践，培养学生具有健康的体魄和良好的协作沟通交流能力和融入社会的能力.主要课程包括:形势与政策、马克思主义基本原理、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学生心理健康教育、体育及全校选修课等.

3.2.2 外语系列

软件人才需要具有国际化视野，通过不间断的外语教育，强化学生外语应用能力，为学生了解IT文化奠定基础.主要课程包括:基础英语或日语、英语或日语听说.

3.2.3 创新创业系列

创新创业是工程教育的高级阶段，也是工程教育的目标之一.通过创新创业系列课程，使学生了解学科应用的前沿技术和理论，掌握创新的思维方式，知晓创业的过程，培养学生的创新意识和创业能力.主要课程包括:软件工程前沿与创新、科技发展与创新等.

3.3 产品、过程和系统的构建能力

3.3.1 开发工具系列

开发工具系列课程是指与进行计算机软件开发所需的程序设计语言、开发环境等知识相关的课程.主要课程包括:C/C++程序设计基础、可视化程序设计基础、汇编语言程序设计、面向对象编程与设计、用户界面设计与评价和软件测试技术等.

3.3.2 基础设计系列

目的使学生能更好地理解所学的专业基础知识，加深对专业的初步认同，培养学生对基本软件开发工具的使用能力.主要课程包括:C/C++程序设计实践、软件实用技术实践Ⅰ和软件实用技术实践Ⅱ等.

3.3.3 计算机应用技术系列

软件工程技术系列课程是指与进行大型软件开发所需的软件项目开发技术知识相关的课程.主要包括:软件体系结构、大型数据库技术、软件开发架构平台技术、高级3D动漫制作、3D游戏开发、游戏架构与策划、硬件描述语言与数字系统设计、嵌入式DSP软件开发等.

3.3.4 专业设计系列实践

通过专业设计系列实践，学生能够利用专业的开发环境和工具，综合运用所学的专业理论知识，进行应用软件项目的设计与实现，培养学生对专业知识的综合运用能力.主要课程包括:软件工程工具与环境实践、应用软件设计技术综合实践等.

3.3.5 工程实训系列

学生在实际工程项目环境下，以团队为单位，进行实际软件应用项目的开发，培养学生的工程实践能力.主要课程包括:软件工程实训、项目实践等.

4 质量控制体系

教学质量的保障，离不开质量监督机制.为了保证计算机应用型人才的培养质量，实现人才培养过程的优化管理与控制，必须设计规范的教学管理和监控制度，其结构图如图2所示.

图2 教学管理和监控制度结构图

4.1 教学质量管理制度

教学管理机构由三部分组成，第一部分是系主任全面领导教学管理，第二部分是教研室负责专业建设工作，第三部分是系成立的专业建设委员会和教学工作专家组负责专业建设及专业建设和教学过程的指导与监督工作.通过教学管理机构实施一系列教学质量管理制度，有效地保障教学质量.

4.1.1 定期开展教学研讨会，组织教学法活动

制定了常规的教学研讨活动，组织教师对教学过程中出现的问题、教学方法和教学组织过程进行讨论，同一课程群的教师对课程内容和更新的教学内容进行分析和探讨，及时调整教学内容，从而不断提高教学水平.通过教学研讨，不断强化教职工的两个意识，即人才培养适应人才需求的意识以及创新应用能力培养的意识，并主动将这种意识贯彻到每一门课程的教学过程中.

4.1.2 采用各种方式督促教师的教学工作

学校组织考评专家组听课，组织学生进行中期教学座谈会和网上投票等方式督促教师的教学工作.如江西理工大学采用多种方式督促教师的教学工作，取得了一定的成绩.根据学校考评专家组听课和学生意见反映的情况来看，本专业教师上课的优良率达85%.近五年来，有8位教师指导的毕业设计论文获校级“优秀毕业设计论文”.

4.2 教学监控制度

教学质量管理过程中，教学信息的收集和反馈具有十分重要的作用.我们根据人才培养方案，建立了完善的教学质量评估体系，对计算机专业应用型人才的整个培养过程进行多层次评估，并将信息反馈到质量控制体系中，对教学质量进行监督与控制.

4.2.1 课程教学的质量评估与监控

考评专家定期对课程建设的质量、进度进行检查评估.对课堂教学和实验进行随堂听课.根据学生的课堂表现、完成作业情况、课后答疑、专家听课意见、考试成绩、问卷调查、后续课程反映等情况，评价学生某门课程的能力和素质.使教师能及时获得准确、可靠的学习效果信息，实现教学过程的最优化.

4.2.2 实践教学的质量评估与监控

实践教学是与课堂理论教学并行的一种教学方式，同时也是一种培养学生实践应用能力和创新能力最好的教学方式.对于实践教学环节的质量评估与监控，主要是考查学生的理论知识、实际动手能力、独立完成实验能力和实验报告的质量等方面.通过对实验前预习报告的检查、实验涉及的理论知识的检查、实验过程中实验技能和动手实践能力的考察、实验结果的验收和成绩评定、实验报告的批改等，对学生的知识和能力进行考核和指导，并及时与课程任课教师或指导教师沟通，提出改进意见，进一步提高实践教学质量.

4.2.3 毕业设计的质量评估与监控

毕业设计是学生在毕业前学习、深化、拓宽知识的最后综合训练阶段，也是对学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验.为保证毕业设计质量，我们编制了毕业设计指导书，对毕业设计选题、设计过程、毕业论文撰写及答辩等全过程进行了详细的规定，提出了明确要求.从前期、中期和后期三个环节组织集中检查，对论文的选题、工作进展和总体质量进行全方位的严格监控和质量反馈控制.

［1］姜春艳，吴克寿.CDIO工程教育教学模式在OOAD课程教学中的探索与实践［J］.计算机教育，2010，(14):24-29.

［2］李坚强，王志强，薛丽萍.基于CDIO模式的嵌入式系统教学研究与探讨［J］.计算机教育，2010，(12):122-124.

［3］周倜，李学庆，李立新，等.CDIO教育模式下工程型软件人才培养的探讨(英文)［J］.计算机教育，2010，(9):36-40.

［4］徐杨.CDIO工程教育模式与高校工科学生素质教育的探讨［J］.才智，2009，(26):259-260.

［5］陈启元，任胜兵，胡志刚，等.工科大学生CDIO能力成熟度评估与改进体系研究［J］.中国高等教育，2009，(8):31-33.

［6］施国萍，唐治中.CDIO教学改革新思考［J］.中国现代教育装备，2009，(17):83-85.

［7］张慧平，戴波，刘娜，等.基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践［J］.电气电子教学学报，2009，(S2):138-141.

［8］王硕旺，洪成文.美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读［J］.理工高教研究，2009，28(4):116-119.

［9］雷环，汤威颐，Edward F.Crawley.培养创新型、多层次、专业化的工程科技人才——CDIO工程教育改革的人才理念和培养模式［J］.高等工程教育研究，2009，(5):29-35.

［10］顾佩华，李异平，沈民奋，等.以设计为导向的EIP-CDIO创新型工程人才培养模式［J］.中国高等教育，2009，(Z1):47-49.