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摘要:工程教育對應用型本科教學的改革提供了重要的依據。cdio大綱作為工程教育的標準具備較強的操作性。針對計算機相關專業的實訓課程,本文對照CDIO大概,改造實訓課的考核體系,通過考核的方法培養學生的工程師素質。
關鍵詞:CDIO;實訓課程;考核體系
一、前言
計算機類學科的特點很大程度上決定了其本科教學的主要目標是為培養工程師人才服務的。在全球化競爭的背景下,我國的人力資源成本持續上升,傳統制造業的成本優勢急劇降低,IT領域也不能幸免;而培養適合市場需求、高素質的工程師人才正是我國可以獲得長期競爭優勢的關鍵所在。在工程教育理念進一步在國內高校深入發展的時間點,特別利用CDIO的能力大綱,對標一般的計算機實訓課程考核體系,提出改進進而重構計算機實訓課程考核體系的方法。構思(Conceive),設計(Design),實現(Implement),運作(Operate)四重理念的組合構成了CDIO工程教育思想,其起源于2000年,由四所國外著名高校共同提出,并持續發展壯大到今天,為工程教育提供了執行標準。這一點可以類比與CMMI(CapabilityMaturityModelIntegration,能力成熟度模型)對軟件開發的重要性。
二、計算機實訓(軟件類)課程的考核問題
本關注的是計算機科學和軟件工程等專業方向的實訓課程,即使很多高校已經定位于應用型本科,實訓課程仍是將四年所學相關課程知識融會貫通的重要方式,本文使用的實訓課程案例開設在第7學期,共10學分,160個課時。計算機實訓課程以項目驅動的方式來進行教學,一般的小項目定位在個人獨立完成,復雜的項目要求學生分組完成。按照最常使用的瀑布模型,自需求開始,軟件項目的生命周期一般劃分為需求分析、系統設計、詳細設計、編程、單元測試、集成(系統)測試、交付、維護等幾大階段。實訓課程一般不考慮維護階段的問題,主要聚焦于從需求分析到產品開發完成階段;看似與真實的軟件項目差別不大,但有工程經驗的人很容易發現問題,無論是訂制開發類的軟件還是專門的軟件產品,在測試、上線、維護過程中,會有諸多的問題產生,其暴露的問題往往成為軟件工程師成長過程中最重要的經驗累積,另外就是來自于客戶和上級的壓力。缺失這些相應的環節,實際是實訓課程的一個重要的不足,這其實缺少的正是CDIO強調的工程情境。下表是一個計算機科學專業大四計算機實訓課程的考核標準,看起來清晰,但還無法和工程教育的模板完全接軌。
三、構建基于CDIO的考核標準
CDIO為相關專業的工程教育標準建設提供了參考體系,也必然要求專業的建設,從人才培養方案到各課程的大概都要形成有機的整體。本文不對體系內容做過多探討,只聚焦于計算機實訓課程的考核體系構建。CDIO模式不僅僅考慮培養標準,其特別要求能夠使學生在真實的工程情境中,在學習基礎專業知識的同時,又通過構思、設計、實現、操作的產品生命周期流程,實踐所學的理論知識,提高動手能力,激發學生的學習熱情。CDIO教學大綱2.0發展了其1.0版本,在細節上進行了調整和升級,包括如下四大方面的內容:1.DisciplinaryKnowledgeandReasoning(學科知識和推理能力)2.PersonalandProfessionalSkilllsandAttributes(個人職業技能和職業道德)3.InterpersonalSkills:TeamworkandCommunication(人際交往技能:團隊協作和交流)4.Conceiving,Designing,ImplementingandOperatingSystemsintheEnterprise,SocietalandEnvionmentalContext–theInnovationProcess(企業、社會與情境的CDIO——創新過程)對標CDIO的教學大綱,實訓課程目前的考核重心主要在學科知識和職業技能環節,對應于CDIO教學大綱的第一點和第二點。其中,第二級的職業道德沒有得到體現。在2.0版本的CDIO教學大綱下,每一大點下都有更多詳細的分解目標,如針對個人職業技能,對于系統思維的培養有比較明確的要求,那么考核中如何能夠針對如整體思考(ThinkingHolistically)做出標識?實訓課程的項目教學將學生進行了分組,模擬真實的軟件項目,其分工決定了大家分做不同的任務,也許模擬的項目負責人可以具有較好的整體思維,但是對于具體負責模塊的學生,整體思維的測評就要進行相應的調整安排。人際交往和團隊協作是大多數工作的基礎,有效的溝通和團隊建設可以確保項目的順利進行,除了在課程中安排相應的教學內容,應針對溝通、表達、情緒控制和抗壓等能力進行考核。這部分屬于工作過程的考核,準確考核有難度,但對學生未來的成長非常重要。針對CDIO大綱第四點的情境,營造接近真實的工作環境,要求在整個課程設計環節加入質量保證工作,制定質量保證計劃,如需求跟蹤矩陣的利用,加大測試的力度,特別是交叉測試;可以由其他項目組的學生或教師模擬甲方客戶,對項目和產品進行驗收測試等工作。這里的關鍵是營造緊張的工作氛圍,驅動學生盡力完成工作。在綜合考慮CDIO教學大綱和實訓課程特點的提前下,得出如下的考核標準:要完成這些指標考核,需要有更多的師資和創新的項目組織方式,來支撐針對過程行為的考核。然后再根據考核的結果,開展討論,進一步改進考核的指標和方式。
四、總結
必須要注意到,CDIO教學大綱作為可以參考執行的標準給我們提供了工程教育實施的一個具體的方法論。但必須放到整個專業建設中才有可能踐行其整體的體系要求,孤立地進行一門課程的改革是無法達到預期的。即便是單一課程的構建,也必須考慮其投入的精力,本文的案例實訓課程要想達到較好的效果,建議至少考慮2組學生配備一名教師或教學助理,這樣才能將分解的目標納入到考核體系中,對學生的表現進行綜合和客觀的評價。要注意考核過程必須是持續改進的,不但在每屆學生的教學中改進,也要在一個考核周期內調整。
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作者:魏雨東 單位:西南財經大學天府學院智能科技學院