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基于CDIO的软件工程课程教学模式的改革与研究
【摘 要】针对软件工程的课程特点，介绍了当前高等院校软件工程课程的教学现状，提出了基于CDIO的软件工程课程教学模式的改革，探讨了软件工程教学改革思路。
【关键词】CDIO 软件工程 教学模式
1、引言
软件工程是为了解决软件开发过程中出现的软件危机而诞生的，是指导计算机软件开发和维护的工程学科。采用工程化的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件、把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好技术方法结合起来，经济地开发出高质量的软件并有效地维护它[1 J。软件工程的教学成效直接影响学生毕业后从事软件开发的能力和软件项目管理能力。
软件工程具有抽象性、实践性、综合性都很强的特点，且发展迅速。在实际教学过程中，由于学生缺少软件开发的实践经验，很多学生认为这是一门理论课，内容烦琐、枯燥，学习兴趣不大，无法切实理解软件工程技术的重要性和实用性。
2、教学现状分析
在当前高等工程教育中，越来越多的人们意识到，学生除了要具有扎实的专业技术知识，还必须拥有良好的团队协作精神、系统分析及实际动手能力，以便适应现代化工程团队、新产品及新系统的开发需求【2】。
目前，软件工程教学主要存在以下问题：
(1)授课主要以讲授理论知识为主，学生接触实践环节少，缺少对学生工程能力的训练，(2)授课方法单一，是一种完全以教师为中心的传授一接受式教学模式，难以激发学生的学习兴趣，调度学习积极性;(3)学生的个人职业技能、团队协作与沟通的人际能力未能得到提高。
因此，软件工程教学模式急需进行改革，让学生能够学以致用。
3、基于CD10的软件工程课程教学改革
3.1 CDIO的基本思想
2001年，四所前沿的工程大学(瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院)合作开发了一个新型的工程教育模型，称为CDIO(Conceive-Design-Imp】ement-Operate，构思一设计一实施一运作)。CDIO的目标就是将企业界的需求以工程学基本原理来表述。
它的指导思想是：以诚信、职业道德培养为基础，以工程设计任务为导向，以培养个人能力(包括终生学习能力和实践能力)、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标，让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时，关注工程实践，加强实践环节;强调个人职业技能与人际沟通的技能并重，强调综合创新能力，与社会大环境协调发展。
CDIO理念对培养计划、教学内容、教学方法等提出全面的指导【3】。本文利用CDIO来指导软件工程课程教学方法的改革。
3.2教学方法改革
3.2.1案例辅助教学软件工程讲授的原理、技术、方法都很抽象，容易产生枯燥乏味的感觉。为了激发学生的学习热情，培养学生分析问题、解决问题的能力，在教学过程中可设计若干可操作、有实际应用背景、有趣味性和难度适中的实际案例，将复杂抽象、枯燥的概念融于具体生动的案例中进行讲解，能够收到事半功倍的效果。
例如在讲解数据流图、实体联系图等需求分析建模工具时，这些知识点看似容易，但做起来可能会漏洞百出。此时在教学过程中，可以引人银行储蓄系统、学生成绩管理系统、图书管理系统等学生熟知的案例辅助教学，学生独立分析、思考并画出数据流图、实体联系图，然后教师再进行讲解，指出不足。再如讲解人机界面设计指南时，可布置学生对比分析一些国内、国外相同类型的网站、常用的一些应用系统的界面，分析其界面是否符合一般交互指南、信息显示指南和数据输入指南，做出相应的评价，并给出改进意见。
这种方法不但给学生提供了充分的思考、质疑探究和创新的空间， 而且学生边学边做，会对所学的知识理解得更深，对其应用场合更明确。
3.2.2 以项目为导向、项目贯穿始终的教学为了培养学生运用软件工程的思想分析、解决实际问题的专业技能、加强团队合作精神和人际沟通的技能，在教学过程中以项目为实践环节的主线，随着课程进展布置任务，从项目开发的准备工作、系统分析过程、系统设计过程、项目实施，结合所学习的理论知识，逐步完成项目的开发。具体的实施过程如下：
(1)设计多个典型的、完整的、难度适中的、实际的软件项目，由学生分组完成。
选择项目时应尽量面向社会、面向应用，反映新技术，以获得更好的工程设计实践训练。项目最好来源于授课教师直接参与的软件项目，以便授课教师对其全部细节能够准确掌握。
项目设计好之后，将学生分成五至六人的小组，然后为每个小组分配一个项目。小组成员分工合作，学习软件开发小组的组织和管理，明确项目开发各阶段的任务，将每项任务落实列个人，由学生独立完成。对于需求分析、软件设计等重要阶段需要进行集体讨论。
上述两部分工作在上课的前两周完成。
(2)边学边实践。
在讲授一个软件开发过程后，安排一到两节的讨论课，由学生自由发言。小组可以集思广益，派一个代表讲解小组对本组项目的理解、分析、判断和决策过程，说明运用所学的知识解决问题的方案。其他小组人员可以提出疑问，最后由教师给出评价，确定最终的实施方案，这样项目开发的每个阶段都在教师的正确指导下进行。
在项目开发过程中，教师要经常了解每组的进展情况，解决学生遇到的实际问题，给予正确的引导，确保项目能够按部就班地、有条不紊地进行，能够按时完成。
(3)统一答辩和验收。
在课程结束时，每个小组的项目也接近尾声，然后要统一组织答辩，上交文档 这时可以让小组代表对其项目的功能、采用的技术等做个陈述，然后让每个小组成员说明在整个项目开发过程中所完成的任务，并一一进行演示操作运行。教师针对每个学生实际负责的部分进行提问，最后教师根据系统完成的功能、文档的质量、开发技术的难易程度、工作量等给出每个小组及组内每个成员的成绩。
通过软件工程的学习，学生的系统分析、程序设计能力以及开发的规范程度都有一定程度的提高，具备一定的独立分析、解决问题能力、团队合作能力和与人沟通的技能。
4、结语
针对当前高校软件工程课程教学过程中存在的一些问题，本文在cDIO教学理念的指导下，从软件工程教学方法方面进行了改革，探讨了案例辅助教学和以项目为导向、项目贯穿始终的教学方法。
[参考文献]
[1]张海藩。软件工程导论[M】。 北京： 清华大学出版社，2008.
[2]陶勇芳， 商存慧。CDIO对高等工科教育创新的启示【J]. 中国高等教育，2006(11)。
[3]陆小华， 熊光晶， 陈珠琳。 设计导向的工程教育改革理念。 高等工程教育研究，2007(6)。
[4]ACM/IEEE.Computing Curricula 200l—Computer ScienceVolume，2001.①
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