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摘要：该文在分析软件工程专业应用型人才培养理念和综合能力素质以及企业对软件人才实际需求的基础上，结合面向服务外包的软件工程特点和软件企业对工程实践能力要求的实际，探讨基于CDIO工程教育模式的课程体系的开发与实践。
关键词：CDIO；软件工程；课程体系
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）10-2415-03
CDIO 工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement） 和运作（Operate）四个英文单词的缩写[1]。CDIO 工程教学模式是一种倡导以工程项目为主线，将项目研发不同阶段涉及的知识与课程进行有机的结合，教师针对课程在工程项目的地位，运用多种教学方法引导学生进行主动学习，强调学生的学习主体性，注重能力培养的一种教学模式。
1 软件工程专业应用型人才培养理念
1.1 人才培养目标
软件工程专业要求培养适应计算机应用学科的发展，特别是软件产业的发展，具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能，具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力，能在IT行业、科研机构、企事业中从事软件工程项目的开发与测试、网站开发、网络游戏设计的高素质应用型人才。
1.2 基于CDIO模式的人才培养过程
CDIO 理念下的软件工程专业人才培养以软件工程项目为主线，采用理论、实践、案例分析、综合项目实践和工程化毕业设计的一体化教学模式。在整个人才培养过程中，按照软件工程项目的基础知识、分析、开发、运行和维护的流程组织教学，同时培养学生具有较强的外语能力、扎实的软件工程基础知识，并熟练掌握软件开发与测试技术，熟悉服务外包软件开发流程。
软件工程是注重系统化和工程性的专业， 其内容具有厚基础、更新快、实践重等特点，这些特点决定了软件工程人员要具备坚实的理论基础、一定的工程实践能力和创新能力。本着培养“技术基础厚、应用能力强、综合素质高”应用型技术人才为宗旨，软件工程专业的教学安排如下：第一学年主要学习公共基础课程和部分专业基础课程，使学生掌握从事软件工程领域的专业基础知识，培养学生的数学工程职业基础和人文素养；第二学年主要学习专业基础课程和专业核心课程，重点结合工程项目进行“做中学”，形成自主学习、团队协作和计算机软件基础及软件工具软件产品的基本工程能力；第三学年主要学习方向核心课程和专业拓展课程，引进当前软件开发新技术、新方法和新平台，采取合作探究式学习方法，培养软件系统与应用及软件工程软件管理能力；第四学年主要进行综合项目实践类课程的学习，塑造学生软件工程能力、团队协作能力，对学生的职业岗位能力进行训练，使学生在进入岗位前就具备较好的工程经验，实现从学校到职场的转变。
1.3 项目贯穿学习过程
CDIO模式的核心就是项目教学，可将企业真实项目直接引入课堂，也可以由教师设计项目，要求项目涵盖该教学任务的大多数知识点，并且能有明确的阶段性目标。在项目教学中，教师的身份也就集工程师、导师、教师“三师”为一体，从软件项目的构思（C）、设计（D）、实现（I）到运行（O），教师的工程化指导至关重要，这就要求教师进行自身工程实践的经验积累。项目教学中采用过程化考核方式，以成果为考核依据。
2 软件工程专业综合能力素质的分解
2.1 综合能力素质分解原则
软件工程专业综合能力素质的分解基于以能力培养为主线，突出实践性、发展性和工程性，注重学生的基本人文素质、职业基础和创新能力的培养，注重学生潜在发展能力、职业适应能力和职业迁移能力的养成，注重专业素质和身心素质的锻炼培养。同时结合区域产业发展，强调专业素质和非专业素质并重。
2.2 综合能力素质分解
结合CDIO模式的特点，软件工程专业核心能力分解为项目构思阶段的计算机软件基础（CSE）能力、项目设计阶段的软件工程软件管理（SEM）能力、项目实现阶段的软件系统与应用（SSA）能力、项目运行阶段的软件工具软件产品（STP）能力，非专业技能素质的数学工程职业基础（MEP）能力和基本素质（BAS）贯穿这个项目的CDIO模式过程。CDIO模式下的软件工程专业综合能力素质分解如图1所示。
3 基于专业综合能力素质分解的软件工程专业课程体系模型
专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。科学认识和分析知识、能力、素质的辨证关系，以“知识是基础、是载体，能力是知识的综合体现，素质是知识和能力的升华”先进理念为指导思想，要设计适当的知识为载体，实施素质和能力培养；设计适当的知识群构成知识体系，要强化知识体系的设计与建设，使专业教育内容的每一个教学模块构成一个以知识体系为载体，实施素质和能力培养有效的训练和学习系统。
3.1 课程体系开发思路
课程体系是达成人才培养目标的有力支撑，科学合理的课程体系会促成高端技能型人才的培养。根据专业综合能力素质分解的结果，基于CDIO 的软件工程专业课程体系的构建原则从以下几方面进行考虑：
1） 充分发挥工程性的专业特点，基于CDIO培养大纲设置课程体系，实现学校与企业零距离接轨。
2） 注重公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程的课程设置， 借助当前主流的软件开发平台，做到软件开发语言和技术四年不断线。
强调学生工程性、技术性、实用性、系统性、综合性、复合型和适应软件工作流程等素质的培养，实现“熟悉软件工程技能、更完整的系统级认识、掌握某一方向的软件设计开发技术和适应软件企业的英语加计算机能力”四个目标。在这一阶段中，综合考虑主干专业课程和特色课程的设置，全面考虑课程之间的关联，强调统一设计、统一规划。 3） 结合区域经济发展特点，根据软件的新兴技术和行业软件的发展需要设置专业选修课， 形成独特的教育内容、教育途径和教育体系。
4） 遵循软件行业的先进性、灵活性、工程性原则。
3.2 模块化平台课程体系框架
按照顶层设计的方法，软件工程专业教育内容由普通教育内容、专业教育内容和综合教育内容三个类别，公共基础（通识教育、基本素质）课程平台、学科及专业基础课程平台、专业（核心）课程平台、专业拓展（选修）课程平台、集中实践教学项目平台等五个平台及13个教学模块构成：
普通教育内容包括：①人文社会科学，②自然科学，③外语，④体育，⑤实践训练等教学模块。
专业教育内容包括：①本学科专业基础，②专业核心，③专业方向，④专业实践训练等教学模块。
综合教育内容包括：①思想教育，②学术与科技活动，③文体活动，④自选活动等教学模块。
课程体系中五大教学平台之间的关系如图2所示。
各平台的内容包括：
1）公共基础课程平台
该平台是依据人才培养规格而设置的，包括较宽广的基础课程、通用课程。包括英语、政治理论课、德育和体育、数学基础等。侧重培养基本素质、职业素质和职业道德。主要课程有思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”、马克思主义基本原理、中国近代史纲要、大学英语、体育与健康、高等数学、大学语文等课程。
2）学科及专业基础课程平台
该平台是依据软件工程学科来设置课程，侧重于软件工程中的专业技术。包括软件基础课程群、硬件基础课程群和理论基础课程群等，主干课程包括顺序开设的程序设计基础、数据结构与算法、工程数学等课程。
3）专业（核心）课程平台
该平台是依据人才培养主线而设置课程，主要培养学生面向软件开发岗位群的应用能力，并为其解决实际应用问题打下坚实的理论基础。主要包括以下顺序开设的课程：面向对象程序设计、面向对象程序设计、建模课程、系统开发、软件工程、项目管理、软件质量保证、计算机网络等。
4）专业拓展（选修）课程平台
该平台是依据应用型本科定位而设置的。考虑到计算机应用型人才在知识结构上应具有知识面宽、基础扎实、应用性强的特点，在该课程平台上设置的课程具有学科知识面宽；理论深度稍低，学科知识在应用有针对性，共设计了职业素质、软件体系、行业软件应用、游戏软件等模块，设置了如下课程：国际软件工程师职业道德、软件体系结构、软件项目管理、物流信息技术、大宗商品交易系统、管理信息系统、RIA编程技术、游戏脚本编程、3DMAX建模制作、心理学、Flash动画制作、中国文化史等。
5）实践教学项目平台
4 人才培养评估
CDIO 模式下的软件工程专业人才培养模式以提高学生工程实践能力为本，注重培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。在CDIO工程教育模式中，参照 CDIO 标准11，采用多元化过程式的模式评估学生的软件工程能力和职业素养。其中，工程能力主要从软件开发与实现、软件测试与质量保证、软件建模、软件开发过程管理、软件方法、文档写作和英文阅读写作能力等方面进行评估；职业素养主要从职业道德、职业素质、主动学习能力、行业知识技术和团队合作能力等方面进行评估。评估采用理论考核、实践考核、大作业和小组评价等方式。理论考核主要考查学生对软件工程基础知识的掌握程度，实践考核主要考查学生的工程系统能力，大作业主要考查学生对项目工程的理解和掌控程度，小组评价主要考查学生的团队合作能力。这种多种方式结合的考核模式能够比较全面有效地反映学生的工程构思、设计、实现和运行各个阶段的情况，促进学生全方位发展。
5 结束语
基于CDIO 的软件工程专业课程体系符合软件工程专业的工程性和学科性的特点，围绕软件工程基础知识、软件管理能力、软件系统与应用能力和软件工具和产品能力四个方面开展工作，创新了人才培养模式，加强了软件开发技术和工程方面的课程教学，这些课程通常都能使学生拥有自己的作品，教学效果良好。实践教学环节无疑是与企业无缝连接最好的渠道，通过设置多种方式的实践教学，使学生真实的接触企业项目，按照企业要求模拟软件开发流程，在毕业设计完成后，学生的实践动手能力达到企业要求。真正做到了“技术基础厚、应用能力强、综合素质高”，这是CDIO教育模式的本土化，为促进工程教育模式的改革和创新、卓越工程师的培养和现代职教体系的建设提供借鉴。
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参考文献：
[1] 尹春娇， 沈桂芳. 探析CDIO模式在应用型本科院校软件工程课程实践教学中的应用[J].科技信息， 2012（31）：15-16.
[2] 张锦华，丁新慧. 基于CDIO理念的创新型软件人才培养模型[J]. 周口师范学院学报，2012（9）：119-122.
[3] 屈卫清. 区域产业发展与软件专业细分相关性[J]. 人民论坛， 2010（11）：234-235.
[4] 田玲， 尹庆民， 马丽仪. 基于CDIO模式的服务外包人才培养探索与实践[J]. 科技管理研究，2012（16）：164-167.
[5] 屈卫清， 张舜德. Training model of network software engineer based on CDIO[C].2012 7th International Conference on Computer Science
关键词：CDIO；软件工程；课程体系
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）10-2415-03
CDIO 工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement） 和运作（Operate）四个英文单词的缩写[1]。CDIO 工程教学模式是一种倡导以工程项目为主线，将项目研发不同阶段涉及的知识与课程进行有机的结合，教师针对课程在工程项目的地位，运用多种教学方法引导学生进行主动学习，强调学生的学习主体性，注重能力培养的一种教学模式。
1 软件工程专业应用型人才培养理念
1.1 人才培养目标
软件工程专业要求培养适应计算机应用学科的发展，特别是软件产业的发展，具备计算机软件的基础理论、基本知识和基本技能，具有用软件工程的思想、方法和技术来分析、设计和实现计算机软件系统的能力，能在IT行业、科研机构、企事业中从事软件工程项目的开发与测试、网站开发、网络游戏设计的高素质应用型人才。
1.2 基于CDIO模式的人才培养过程
CDIO 理念下的软件工程专业人才培养以软件工程项目为主线，采用理论、实践、案例分析、综合项目实践和工程化毕业设计的一体化教学模式。在整个人才培养过程中，按照软件工程项目的基础知识、分析、开发、运行和维护的流程组织教学，同时培养学生具有较强的外语能力、扎实的软件工程基础知识，并熟练掌握软件开发与测试技术，熟悉服务外包软件开发流程。
软件工程是注重系统化和工程性的专业， 其内容具有厚基础、更新快、实践重等特点，这些特点决定了软件工程人员要具备坚实的理论基础、一定的工程实践能力和创新能力。本着培养“技术基础厚、应用能力强、综合素质高”应用型技术人才为宗旨，软件工程专业的教学安排如下：第一学年主要学习公共基础课程和部分专业基础课程，使学生掌握从事软件工程领域的专业基础知识，培养学生的数学工程职业基础和人文素养；第二学年主要学习专业基础课程和专业核心课程，重点结合工程项目进行“做中学”，形成自主学习、团队协作和计算机软件基础及软件工具软件产品的基本工程能力；第三学年主要学习方向核心课程和专业拓展课程，引进当前软件开发新技术、新方法和新平台，采取合作探究式学习方法，培养软件系统与应用及软件工程软件管理能力；第四学年主要进行综合项目实践类课程的学习，塑造学生软件工程能力、团队协作能力，对学生的职业岗位能力进行训练，使学生在进入岗位前就具备较好的工程经验，实现从学校到职场的转变。
1.3 项目贯穿学习过程
CDIO模式的核心就是项目教学，可将企业真实项目直接引入课堂，也可以由教师设计项目，要求项目涵盖该教学任务的大多数知识点，并且能有明确的阶段性目标。在项目教学中，教师的身份也就集工程师、导师、教师“三师”为一体，从软件项目的构思（C）、设计（D）、实现（I）到运行（O），教师的工程化指导至关重要，这就要求教师进行自身工程实践的经验积累。项目教学中采用过程化考核方式，以成果为考核依据。
2 软件工程专业综合能力素质的分解
2.1 综合能力素质分解原则
软件工程专业综合能力素质的分解基于以能力培养为主线，突出实践性、发展性和工程性，注重学生的基本人文素质、职业基础和创新能力的培养，注重学生潜在发展能力、职业适应能力和职业迁移能力的养成，注重专业素质和身心素质的锻炼培养。同时结合区域产业发展，强调专业素质和非专业素质并重。
2.2 综合能力素质分解
结合CDIO模式的特点，软件工程专业核心能力分解为项目构思阶段的计算机软件基础（CSE）能力、项目设计阶段的软件工程软件管理（SEM）能力、项目实现阶段的软件系统与应用（SSA）能力、项目运行阶段的软件工具软件产品（STP）能力，非专业技能素质的数学工程职业基础（MEP）能力和基本素质（BAS）贯穿这个项目的CDIO模式过程。CDIO模式下的软件工程专业综合能力素质分解如图1所示。
3 基于专业综合能力素质分解的软件工程专业课程体系模型
专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。科学认识和分析知识、能力、素质的辨证关系，以“知识是基础、是载体，能力是知识的综合体现，素质是知识和能力的升华”先进理念为指导思想，要设计适当的知识为载体，实施素质和能力培养；设计适当的知识群构成知识体系，要强化知识体系的设计与建设，使专业教育内容的每一个教学模块构成一个以知识体系为载体，实施素质和能力培养有效的训练和学习系统。
3.1 课程体系开发思路
课程体系是达成人才培养目标的有力支撑，科学合理的课程体系会促成高端技能型人才的培养。根据专业综合能力素质分解的结果，基于CDIO 的软件工程专业课程体系的构建原则从以下几方面进行考虑：
1） 充分发挥工程性的专业特点，基于CDIO培养大纲设置课程体系，实现学校与企业零距离接轨。
2） 注重公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程的课程设置， 借助当前主流的软件开发平台，做到软件开发语言和技术四年不断线。
强调学生工程性、技术性、实用性、系统性、综合性、复合型和适应软件工作流程等素质的培养，实现“熟悉软件工程技能、更完整的系统级认识、掌握某一方向的软件设计开发技术和适应软件企业的英语加计算机能力”四个目标。在这一阶段中，综合考虑主干专业课程和特色课程的设置，全面考虑课程之间的关联，强调统一设计、统一规划。 3） 结合区域经济发展特点，根据软件的新兴技术和行业软件的发展需要设置专业选修课， 形成独特的教育内容、教育途径和教育体系。
4） 遵循软件行业的先进性、灵活性、工程性原则。
3.2 模块化平台课程体系框架
按照顶层设计的方法，软件工程专业教育内容由普通教育内容、专业教育内容和综合教育内容三个类别，公共基础（通识教育、基本素质）课程平台、学科及专业基础课程平台、专业（核心）课程平台、专业拓展（选修）课程平台、集中实践教学项目平台等五个平台及13个教学模块构成：
普通教育内容包括：①人文社会科学，②自然科学，③外语，④体育，⑤实践训练等教学模块。
专业教育内容包括：①本学科专业基础，②专业核心，③专业方向，④专业实践训练等教学模块。
综合教育内容包括：①思想教育，②学术与科技活动，③文体活动，④自选活动等教学模块。
课程体系中五大教学平台之间的关系如图2所示。
各平台的内容包括：
1）公共基础课程平台
该平台是依据人才培养规格而设置的，包括较宽广的基础课程、通用课程。包括英语、政治理论课、德育和体育、数学基础等。侧重培养基本素质、职业素质和职业道德。主要课程有思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”、马克思主义基本原理、中国近代史纲要、大学英语、体育与健康、高等数学、大学语文等课程。
2）学科及专业基础课程平台
该平台是依据软件工程学科来设置课程，侧重于软件工程中的专业技术。包括软件基础课程群、硬件基础课程群和理论基础课程群等，主干课程包括顺序开设的程序设计基础、数据结构与算法、工程数学等课程。
3）专业（核心）课程平台
该平台是依据人才培养主线而设置课程，主要培养学生面向软件开发岗位群的应用能力，并为其解决实际应用问题打下坚实的理论基础。主要包括以下顺序开设的课程：面向对象程序设计、面向对象程序设计、建模课程、系统开发、软件工程、项目管理、软件质量保证、计算机网络等。
4）专业拓展（选修）课程平台
该平台是依据应用型本科定位而设置的。考虑到计算机应用型人才在知识结构上应具有知识面宽、基础扎实、应用性强的特点，在该课程平台上设置的课程具有学科知识面宽；理论深度稍低，学科知识在应用有针对性，共设计了职业素质、软件体系、行业软件应用、游戏软件等模块，设置了如下课程：国际软件工程师职业道德、软件体系结构、软件项目管理、物流信息技术、大宗商品交易系统、管理信息系统、RIA编程技术、游戏脚本编程、3DMAX建模制作、心理学、Flash动画制作、中国文化史等。
5）实践教学项目平台
4 人才培养评估
CDIO 模式下的软件工程专业人才培养模式以提高学生工程实践能力为本，注重培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。在CDIO工程教育模式中，参照 CDIO 标准11，采用多元化过程式的模式评估学生的软件工程能力和职业素养。其中，工程能力主要从软件开发与实现、软件测试与质量保证、软件建模、软件开发过程管理、软件方法、文档写作和英文阅读写作能力等方面进行评估；职业素养主要从职业道德、职业素质、主动学习能力、行业知识技术和团队合作能力等方面进行评估。评估采用理论考核、实践考核、大作业和小组评价等方式。理论考核主要考查学生对软件工程基础知识的掌握程度，实践考核主要考查学生的工程系统能力，大作业主要考查学生对项目工程的理解和掌控程度，小组评价主要考查学生的团队合作能力。这种多种方式结合的考核模式能够比较全面有效地反映学生的工程构思、设计、实现和运行各个阶段的情况，促进学生全方位发展。
5 结束语
基于CDIO 的软件工程专业课程体系符合软件工程专业的工程性和学科性的特点，围绕软件工程基础知识、软件管理能力、软件系统与应用能力和软件工具和产品能力四个方面开展工作，创新了人才培养模式，加强了软件开发技术和工程方面的课程教学，这些课程通常都能使学生拥有自己的作品，教学效果良好。实践教学环节无疑是与企业无缝连接最好的渠道，通过设置多种方式的实践教学，使学生真实的接触企业项目，按照企业要求模拟软件开发流程，在毕业设计完成后，学生的实践动手能力达到企业要求。真正做到了“技术基础厚、应用能力强、综合素质高”，这是CDIO教育模式的本土化，为促进工程教育模式的改革和创新、卓越工程师的培养和现代职教体系的建设提供借鉴。
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参考文献：
[1] 尹春娇， 沈桂芳. 探析CDIO模式在应用型本科院校软件工程课程实践教学中的应用[J].科技信息， 2012（31）：15-16.
[2] 张锦华，丁新慧. 基于CDIO理念的创新型软件人才培养模型[J]. 周口师范学院学报，2012（9）：119-122.
[3] 屈卫清. 区域产业发展与软件专业细分相关性[J]. 人民论坛， 2010（11）：234-235.
[4] 田玲， 尹庆民， 马丽仪. 基于CDIO模式的服务外包人才培养探索与实践[J]. 科技管理研究，2012（16）：164-167.
[5] 屈卫清， 张舜德. Training model of network software engineer based on CDIO[C].2012 7th International Conference on Computer Science