谢鹏

摘 要：详细分析了CDIO模型各阶段优势并借鉴CMM能力培养模式，着重研究 CDIO-CMM的人才培养方案的基本内涵，包括培养目标、培养要求和课程设置。CDIO-CMM培养方案结合能力成熟度模型，可以使计算机专业学生形成良好的工程能力，同时培养“互联网+”思维，大幅提高培养方案的效果。

关键词：CDIO-CMM模式；计算机课程；能力成熟度；互联网+

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）09-0108-03

0 引 言

CDIO （Conceive， Design， Implement， Operate）代表构思、设计、实现和运作，是“做中学”原则和“基于项目的教育和学习”的集中体现。CDIO由美国Massachusetts Institute of Technology和瑞典三所顶级工程类大学共同倡导提出，也是新的教育理念，由很多工业强国优秀工程师共同创造。CDIO非常重视计算机专业学生工程实际能力和专业知识的培养，培养的目的是既要达到良好的职业操守也要有良好的一线工作能力的优秀的计算机专业学生。

工程师们通过对系统生命周期的长期实践经验总结出CDIO。CDIO将计算机专业的能力从初级到高级共分为四个部分，分别为基本操作、熟练掌握、团队协作能力和系统协调能力。工程实践是课程设计中最重要的一环。首先应学好理论知识，打好基础；其次，要树立书本知识是纲，工程实践能力是目的的思想，充分重视工程实践；最后，将课堂和现代学习工作/实验室相互补充，互相促进，进行以主动性、实验性、分组学习为特征的活动。通过CDIO-CMM各过程的训练使计算机专业学生达到拥有良好工程实践能力的目标。

美国、英国、德国等国家对上百年的工程教育经验加以总结提升，最终得出了CDIO改革的理念，精准概括了工程能力、实施和评测的十二个抓手。截至目前，全球有近百所高校加入了CDIO组织，仅国内就有几十所高校参加，效果良好。CDIO标准如表1所列。

表1 CDIO标准

标准编号 标准内容

标准1 专业培养

标准2、3、4 课程开发

标准5、6 实践、场所

标准7、8 经验共享

标准9、10 教师能力

标准11、12 考核评估

1 CDIO-CMM的教育理念介绍

空军工程大学依照CDIO工程教育理念，借鉴软件能力成熟度模型（Capability Maturity Model， CMM）构建CDIO-CMM能力成熟度模型，将工程能力划分为入门级、基础级、较高级和专业级四个不同的阶段。

入门级一般指大学一年级。在这期间主要学习一些基础课程，同时还应注重对学生进行情感、意志、兴趣、性格、思想、人生观、价值观、世界观等人文素质教育，着重对学习研究、知识积累、逻辑分析、事物判断、批判吸收、怀疑精神、紧急情况处理等方面的培养及学生在整个过程中的团队协作、职业操守的培养。

基础级主要指大学二年级，通过大学一年级的学习，已经学习了高等数学、大学英语、计算机基础等课程，对事务有了基本的了解，可以在企业导师的指导下参加CDIO项目。这一阶段可以开设CDIO课程，培养学生解决问题的能力以及善于创造性、批判性思考的习惯。

较高级主要指大学三年级，学生已经学习了基础课程和大多数专业课程，应该能熟练掌握专业知识，通过系统训练可以熟练运用CDIO原理执行实施项目，解决项目中遇到的困难，并积极总结其中的问题及规律。

专业级主要指大学四年级。经历前几年的学习后，学生已完成全部的专业课程，同时也形成了相对成熟的工程实践能力，通过多种多样的专业实践，结合导师的正确指导，详细对照CDIO步骤逐步解决实际问题。独自查找不足，充分发挥主观能动性，灵活找寻解决方法，通过此种方法循环往复，经过一段时间的培养可以成为高素质人才。

2 传统计算机专业教学模式的不足

首先，由于理论学习与实践运用相背离，因此不能及时将所学知识转化为实践能力。目前的计算机专业教学课程首先从计算机基础、计算机通信等基础课程开始，之后学习C语言等专业基础课程，然后学习数据库、Java、计算机通信等专业知识，最后学习包括C、C++、Java、Visual Basic、Web程序设计、VFP数据库程序设计（包括VisualFoxPro、Access、MySQL）等。课程这样安排的弊端是每门课的重点相对独立，不利于学生更好的学习，融会贯通。现在对计算机专业的要求越来越高，传统的教学模式暴露出诸多缺点。进入用人单位后缺乏实践经验，不能直接工作，还需要花费培训费用，稳定性不高。

其次，传统的考核方法中理论考试和实践考试分离，考核方法单一。只关注结果的考核评价具有较浓的功利色彩，对计算机专业学生的考核只对照课程大纲完成相应知识点的复习，而忽略了实际操作能力的培养和提升，导致知识与实际运用能力极不协调，考核结果具有很大的不公正性，严重影响计算机专业学生实际运用相关知识的积极性。

最后，在目前的课程中，计算机专业学生的自学、独立思考、团队合作和人际沟通的能力相对缺乏。近些年计算机飞速发展，相关技术更新换代更加频繁，目前教学的一些课程已经不能满足社会发展的需要。学校使用的教材陈旧，且由于惰性思想和思维惯性，认为目前是最好的，不想更新或者更新速度跟不上现实的发展。教学侧重理论，教授专业课程的教师一般没有丰富的实践经验，不愿去过多地探究计算机专业学生的思想和体验，缺乏交流、互动，极少能做到因材施教，忽略了对计算机专业学生自学、独立思考、团队工作和人际沟通能力的培养，导致目前培养出的计算机专业学生缺乏实践能力，更谈不上优秀的职业道德和责任感。

3 建立基于CDIO-CMM模式的计算机专业教育培养体系

CDIO模式的计算机专业教育培养体系强调面向实际应用问题时应以主动探索掌握技术知识关联性的方式进行工程实践学习，所以笔者结合CDIO的思想方法，以计算机专业为例，进行计算机专业培养体系的改革尝试。将CDIO理念贯彻在教学和实践中。

通过CDIO-CMM一系列方案，学生能够得到全面、专业的训练和指导，使学生的CDIO工程能力由入门级循序渐进过渡到应用专业级，成长为一名优秀的工程师。由此，基于CDIO-CMM制定的人才培养方案可以培养出具有一定人文道德素质、良好团队协作精神、学科理论基础知识扎实、能综合运用专业知识分析和解决实际工程项目问题、具有产业实践经验的高素质人才。基于CDIO-CMM模式的计算机专业教育培养体系框架如图1所示。

4 基于CDIO-CMM理念的教学模式改革构思和尝试

基于CDIO-CMM理念的计算机专业教学模式改革构思，充分参照了CDIO的实施过程和由结果检验的12条标准。在此基础上进行“一体化教学”和“项目式教学”的改革尝试，以能力培养为主线、以任务做驱动，将理论和实践良好结合。通过项目12个完整的训练过程，寓教于乐，促使学生取得良好发展。

4.1 要树立CDIO-CMM模式下的教学质量观

转变观念是基础。目前教师的教学观念要转变，在充分学习CDIO模式、领悟其精髓的基础上，运用CDIO理论优化目前的教学。要将多种教学方法有机结合，包括但不限于启发互动式教学、案例式教学等，因材施教，因势利导，最大限度发挥教学的重要性。

完善考核是抓手。完善教师的评聘考核制度，在考核知识传授的同时强调工程实践能力的培养。特别是一些新进的缺乏一线实践经验的老师，更要提高相应的考核权重。

优化教学是关键。基于CDIO-CMM教学模式的计算机专业授课活动，首先要梳理现有的教学内容，分清层次，找出现有教学的不足。在这样的基础上运用CDIO理论加以改进，使教学内容详略得当，运用掌握的知识指导实践，用实践加深对知识的理解，具有实用性和先进性，达到既见树木，又见森林的效果。

开拓思路是重点。在课程质量管理方面，要进一步开拓思路，集思广益，畅所欲言，积极探索，勇于创新，大胆实践。例如将ISO9001质量管理体系中的先进做法运用到教学质量管理、工程实践质量管理中。

4.2 设计课程结构和顺序

基于CDIO-CMM模式的新课程体系具有以下几个特点：

（1）课程体系侧重于计算机多个重点研究方向，增加计算机领域的最新技术，尤其是DASL技术、计算机与IT结合技术、太阳能、LED、电源管理、VISTA、4G网络、卫星通信等课程。

（2）增加实践课程。例如相控阵雷达，3D成像技术等让计算机专业学生对天线有直观的感受。核心课程保证了必需的专业理论，使计算机专业的学生不仅获得了可持续学习的基础，还培养了良好的自学能力和习惯。

4.3 走院校教育与企业实际相结合的道路

CDIO-CMM理念中的“设计-实现经验”是一种以工程能力培养为目标的工程教育模式。

聘请企业“职业素质”优秀的计算机专业学生作为课程的兼职教师，把一线部队的思想方法和实践经验传授给计算机专业学生、邀请技术专家为计算机专业学生开设讲座。

4.4 设置合理的工程实践内容

CDIO-CMM理念中的“设计-实现经验”是种以工程能力培养为目标、灵活运用知识为抓手，知识、工程相互依托的良性发展的工程教育模式。

根据计算机人才培养理念，只有将工程实践导师、教师、学生组成一个相互促进的、互相补充、互动的良性教学体系，才能实现理论知识与实践相互促进的良好局面。学校要在企业充分理解支持的基础上，发挥主观能动性、积极建设软件工程生产开发项目、基础岗位实习平台、软件工程生产指导平台、评测中心等系统，制定并不断完善学生工程实践的培养方案，培养出令企业满意，另社会尊重的人才，做到优质、高效。

要进一步开拓思路，集思广益，畅所欲言，积极探索，勇于创新，大胆实践，争取多种形式的合作，通过各种手段不断完善学校内部和合作企业的工程实践基地。通过不断完善合作企业环境，优化培养流程，提高培养效率，使工程实践更加符合人才培养目标的要求。

4.5 着重培养“互联网+”思维

（1）开拓视野。“+”就是跨界，就是变革，就是开放，就是重塑融合。让不同专业的学生多交流。通过“知识论坛”、“专业联欢会”、“社团联合会”等多种方式扩宽学生视野。

（2）创新驱动。创新是发展的动力，是智慧的源泉。用所谓的互联网思维来求变，自我革命，自我否定，用批判的精神学习知识，用怀疑的目光审视现有的工程模式，发挥创新的力量。鼓励创新，鼓励提问。

（3）尊重学生。尊重学生可以提高学生的自信。自信心是推动科技进步、经济增长、社会进步、文化繁荣的最根本的力量。

4.6 建立基于过程的评价体系

CDIO-CMM模式中的评估是指考核计算机专业学生在个人、人际交往能力，产品、过程和系统建造能力以及学科知识等方面的学习情况，并以可持续改进为目的，向计算机专业学生、教师和其他利益相关者提供反馈的系统。

因此，在计算机专业教育的教学中，学习成果要多样化、全面化。应对学生进行专业知识的掌握、知识的灵活运用、工程实践能力、应急处理能力等多维度、多视角的考核，因材施教，更加全面的评价计算机专业的培养水平。

5 结 语

本文对计算机专业培养模式进行了探讨，构建了基于CDIO-CMM的计算机专业培养体系，同时培养“互联网+”思维，确保学生能从入门级快速提升到专业级，适应时代发展，凸显了专业优势和特色，极大地激发了学生的学习兴趣和热情。

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