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基于CDIO的计算机专业项目课程体系构建

作者：赵丽萍

来源：《电脑知识与技术》2011年第17期

摘要：CDIO教学模式的核心在于“D-I”环节的运作，主要体现在CDIO的一体化课程计划制定及其三级项目层次设计。该文面向高职教育的工程实践，重点阐述计算机专业项目设计的基本原则。通过引入CDIO思想扩展基于项目组织三位模型，对计算机专业教学内容进行集成，形成比较完备的计算机专业一体化项目课程体系。 关键词：CDIO；项目课程；项目设计；教学体系

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)17-4144－04

A Project Course Construction for Computer Subject in Vocational Education Based on CDIO ZHAO Li-ping

(Dept. of Computer Science & Technology, Jilin Railway Vocation Technology College, Jilin 132001, China)

Abstract: The core factors for CDIO approach is how to do form Design to implement, making integrated course plan and designing 3-Level projects that is benefit to CDIO. This paper first towards the practice of vocational education, describes the basic principle of project design, and introduces CDIO pattern to extend three-dimensional for putting project in effect and combines computer

teaching content，and then providing a project course construction for computer subject in vocational education based on CDIO.

Key words: CDIO; project course; project design; teaching and learning System 1 研究背景概述

工程教育的就业导向以及信息技术的日新月异，对高职计算机专业人才培养和课程教学提出了新的问题和挑战。探讨和引入高职工程教学新模式、新方法成为提高高职教学质量和达成职教目标的必然途径。

CDIO是当前工程教育的热点话题，将“构思-设计-实现-运行”作为工程教育的环境背景，由此获得详细而合理的教学目标。其教学大纲制订不仅基于社会需求，而且强调培养目标与产业对学生素质和能力要求相适应[1]。CDIO是一套系统化最佳实践所体现的新型教育模式，其工程教育目标与高职计算机专业教学要求有着很好的一致性——“构思、设计、实施与运行”都能通过基于计算机应用得到体验。因此，针对当前实施的项目管理教学改革进行CDIO优化，对形成比较完备的高职计算机专业项目课程体系具有至关重要重要作用。

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2 待解决的问题

高职教育中的项目应用通常过于强调引领而忽视了项目研发的工程的“项目组织、进度管理、团队协作”等工程环境。在我院前期的计算机专业教学改革中，作者提出和实践了一种项目组织三维模型和以职业通道为核心的WORKSHOP教学组织形式。在已有的计算机课程计划框架中如何实现基于CDIO的项目课程体系优化，以支持CDIO教学大纲和标准在“设计-实现”层面的有效映射，是当前教改深化急需解决的重要课题。 3 一体化课程设计 3.1 CDIO实施原则

CDIO参照工业界需求提出了系统能力培养大纲和全面实施指导的培养计划、教学方法、实施过程、结果检验的12条标准。其中“标准3 一体化课程计划、标准4 工程导论、标准5 设计-实现经验”是CDIO课程计划设计的基本准则[2]。

实施CDIO的最佳实践是以工程设计方式落实CDIO大纲和课程标准。该文认为对于新开和重建课程，可按照CDIO大纲和标准自上而下进行工程项目课程设计，建立以问题为基础的基于项目组织的一体化课程计划。针对具有一定成熟度课程的改革，建议在CDIO理念指导下对现有课程计划进行项目化重构，进而实现CDIO教学体系迁移。其通用过程为：

1) 能力需求分解：基于“工程实践需求导向”分析产业实践环境对学生能力素质诉求，归纳和提取核心要素并分解到具体课程承载。

2) 知识要素组合：对学科所涉及的理论体系知识点进行建模，参照能力需求分类进行组合，形成重新组合优化的课程以更好地承载来自产业实践的“能力需求”。

3) 过程持续优化：以“老课程改革”、“新课程设置”来建立适配CDIO的课程体系。 3.2 CDIO课程设计

CDIO课程设计主导思想是基于项目设计流程的学习环节，将职业导向的能力需求、技术基础、职业素质以CDIO理念进行“构思-设计-实施-运行”，通过工程项目过程达成课程设计要求。CDIO项目按规模和范围划分为三级，需学习和掌握的专业知识围绕项目设计展开。 其中，一级项目依据本专业核心课程基础、应用知识及培养能力要求；二级项目是围绕课程群的知识点以及能力培养要求；三级项目是单门课程设计项目，旨在增强理解和培养课程相关能力。图1是针对我院计算机专业培养目标的CDIO课程计划结构和项目梯级平面分布，在确定课程计划时，要依据专业知识范围同步构建1～3级项目构成的一体化课程体系。 3.2.1课程计划结构

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基于我院计算机专业的“信息系统管理、工程软件开发”岗位群要求，按照CDIO工程教育培养目标分解能力需求、组合知识要素，划分为“软件设计（基础）、网络集成（硬件）、信息开发（软件）、计算机综合（应用）”四个项目课程群，整合提供10门专业整合课程。 计算机专业1～3级CDIO项目课程覆盖“导论课程、学科课程、专业课程、综合项目”四个层次，结合整体布局和循序实施的原则进行课程开发和规划落地：

1) 选择“计算机基础”为导论内容（第1学期安排），通过“计算机组装、办公系统、网络集成”等演示和实训项目，提供面向工作的“信息交流、文字综合、团队协作”场景，促使学生了解CDIO大纲信息技术知识和能力要求，以达到激发兴趣和明确动机的引导作用。 2) 一体化课程设计关键在于学科和专业课程设计。以软件设计类为先导，网络集成和信息系统类同步开展并根据关联确定顺序，安排第1～5学期构成CDIO培养的必备内容。一体化课程项目设计体现“构思、设计、实现、运行”过程并聚焦“D-I”经验环节。此外，专业课程和职业资格认证融合将有助于对产品、过程和系统构建能力与学习效果进行检验。

3) 计算机专业项目课程的重难点在综合应用环节。以“课程设计、在岗设计、毕业设计”的1～3级项目课程覆盖不断构筑和强化“设计-实现”经验获取。该环节的1～2级项目安排在第5～6学期，3级项目随课程教学同步完成。由于CDIO项目教学的实用性特征，教与学的内容安排、课程实施实和效果评估将需要更为有效的模式方法。

3.2.2 项目规划分布

计算机专业一体化项目课程设计以“一级项目为主线，二级项目为支撑，三级项目为核心”，将核心课程教育与对专业的整体认识统一起来：

1) 一级项目是包含专业整体课程和就业能力要求项目，其思想完整贯穿高职教育阶段，主要通过5～6学期的在岗设计和毕业设计实施。通过在现实和模拟场景下实际工作的设计、创新、协调、沟通和领导能力以及职业能力和态度，使学生得到CDIO的系统训练。

2) 二级项目是包含专业核心课程群和能力要求的项目，从简单到复杂不断迭代的原则，在1～4学期将项目课程群的建设和实践结合起来，促使学生掌握关联的知识群。作为一级项目的支撑，二级项目是对相关课程群所涉及的知识点的学期设计整合。

3) 三级项目是单门课程的项目设计，以源于企业的真实题目或结合科研课题设计，作为基础知识传授与基本技能掌握的载体，旨在加深和强化学生对课程内容的理解与应用。 3.3 三级项目范例