CDIO教学思想在软件工程课程群建设中的应用

2022-11-02

一、前言

高校课程中软件工程学是一门较新的学科, 它强调软件开发的工程性与操作性, 是学生掌握构建有效、实用的软件的学科。传统的软件工程课程教学过程中将焦点主要集中在软件工程理论上, 缺乏相应的实际项目支持, 使学生无所适从。在很多学生都觉得软件工程没有任何用处, 如何更好的引导学生学习软件工程学成为一个重要的问题。

二、软件工程教学现状及存在的问题

软件工程学是一门贯彻整个软件生命周期的科学。单纯讲授软件工程理论而忽略软件工程与其它计算机科学的联系是片面的。当前软件工程教学主要存在以下几个方面的问题:

第一, 教材内容编排不合理。目前使用的教材内容全面、详细覆盖的软件工程学几乎的全部内容, 教师一味地输入灌输, 使得学生无法将书中的理论知识和实践工作连接起来。并且, 教师在讲解时, 只局限于部分案例, 所以导致学生在动手操作时, 有意愿去创新却无从下手。

第二, 教学内容简单不全面。传统的软件工程学教学在实施过程中, 教师在授课时, 由于受到了教材的局限, 于是太注重讲解的内容与策略而忽略了“以人为本”的教学理念, 忽略了培养学生的实际操作能力。大部分教学模式中, 教师都习惯性地以课本的案例为主体, 对其进行解释说明讲解, 在知识点的讲解过程中, 由于书本讲授例子过于简单, 虽说在后面还会有举例说明, 但还是无法让学生学会软件开发的全过程。此外, 案例中往往忽略了与其它课程的联系, 例如不少教程的DFD模型中都省略了数据表的来源, 影响了学生的理解。

第三, 教学评价机制不健全。高校中现行的课程评价的方法, 主要是以考试为主, 而教材中的理论知识, 主要依靠教材中的实例改编而成, 所以大部分学生只要在考前花时间死记硬背就能轻松应付考试, 学生的学习主动积极性, 整个受到了制约。

三、CDIO教学思想模式的突破

CDIO, 即以项目开发与实际操作为主体, 让学生在做中学、在学中思的模式。CDIO是集设想、设计、操作与运行为一体的综合性学习模式。其在“实践出真知”与“任务型学习导向”的模式让学生不再局限于书本知识。

四、CDIO在课程群建设中的应用

软件工程课程群建设旨在打破课程的界限, 将程序设计语言、数据库技术、网络编程、软件工程等课程的内容中通过项目融合在一起, 使学生对软件开发知识融会贯通。

(一) CDIO教学目标重置

旧的教学内容, 侧重于学生的理论学习, 高校课程的目标中, “就业”是一个关键的导向, 也是学生学习的一个最大动力。所以CDIO模式应该重新审视教学大纲, 让它紧跟社会的需求, 满足学生的求知欲。

项目化教学是软件开发工程教学的一个亮点, 而新的大纲, 必须以无数个项目化案例为根基, 着手于项目选择的实际性与需求性, 再结合学生学习的需求, 设计与新大纲匹配的学习模式, 让学生认识理论在实际中的操作应用。

还应该关注的一点是, 每个项目的实施过程中, 都应确保学生的参与度, 将CDIO理念与校的软件工程课程群建设的实际情况相结合。

(二) CDIO教学过程开发

在每一个具体项目的开发过程中, 将项目按阶段逐步完成尤为重要。接下来以“校园二手商品交易系统项目”为案例来陈述CDIO模式在教学中的应用。

(1) 构思阶段。以某高校学院校园实际情况为案例进行需求分析, 项目开始之初安排学生深入校园跳蚤市场, 引导学生去实地考察、分析, 掌握用户的需求情况, 以及在此基础上解决以上问题。

(2) 设计阶段。获得需求后采用头脑风暴法分组讨论和分析成功案例引导学生提出自己的软件设计思路。当学生的构思思路完善确认后, 生成的项目小组按照分工开始对有关数据进行可行性分析及再次调查。在整个过程中, 学生需要与二手商品的部分用户反复沟通交流, 最终确认项目的设计方案。整个项目设计的过程实际上是小组成员分工合作、协调统一的过程, 最后再经过教师的指导与推敲, 结合方案的可行性与操作性, 最终确定方案。

(3) 实施阶段。在项目实施过程中不要被课程局限。合理的记录好每一个项目中的细节, 在每一阶段的实施过程中, 总结和归纳遇到的问题及解决的方案是非常重要的。在此过程中学生成长迅速, 并且教师及其他小组成员也可对其进行评价与指导, 得到反馈后的学生会审视自身的不足, 在这一环节中, 学生的积极性提高、主人公意识增强、进步会更加明显。此外, 这也培养了学生的交流能力和组织能力。

(4) 运行阶段。整个软件设计结束后, 每个学生可在交流会上介绍自己的工作成果、本项目研究的意义、使用到的项目技术及理论依据, 其他成员可对其进行进行点评。

由此可见, CDIO理念在软件工程课程中的应用, 成功地解决了传统高校软件工程教学中存在的不足之处, 体现了高校以人为本的教学方针, 提高了学生学习的实效性, 大大增强了学生的实践、创新能力, 增强了学生的沟通能力和团队协作精神, 这也为我国高校其他专业课程的改革做了很好的榜样。

摘要：本文介绍CDIO工程教育模式, 分析了当前软件工程课程教学中存在的问题, 论述了在软件工程课程群建设中引入CDIO教学模式, 采用基于软件开发任务的“做中学”教学方式, 即让学生参与开发任务的各个过程, 在设计与实际运作过程中, 培养学生的合作能力和实践创新、开拓能力。

关键词：CDIO,教育模式,软件工程,课程群