SE-CDIO工程教育模式的探索与实践

1、    se-cdio工程教育模式的探索与实践    摘要：2004年，云南大学国家示范性软件学院开始研究并探索cdio工程教育模式，2008年基于cdio工程教育模式，结合国家示范性软件学院的需要，创新性地提出secdio工程教育模式并应用于我院的教育改革中，在明确人才培养目标、确定人才培养大纲、构建课程体系，实施教学方法改革，建立保障与评估改进体系等方面进行了创新与实践。经过八年的建设和发展，符合新型软件人才培养要求的secdio工程教育模式不断走向成熟，为卓越工程师的培养开创了一条科学发展的新途径。本文系统地阐述了secdio工程教育模式的内涵和特

2、点，在目标体系、培养大纲、课程体系和教学方法等方面给出了全面的描述。通过对secdio工程教育模式的贯彻与发展思考，总结并展望了secdio模式今后发展的设想。关键词：se-cdio，工程教育，软件工程人才培养当今，以信息产业发展水平为主要特征的综合国力竞争日趋激烈，软件产业作为信息产业的核心和国民经济信息化的基础，越来越受到各国的高度重视。为适应我国经济结构战略性调整的要求和软件产业发展对人才的迫切需要，培养具有国际竞争力的高层次复合型实用软件人才是国家示范性软件学院所肩负的重要任务。如何进行新型实用化软件人才的培养也是摆在软件学院面前的重要研究课题。 鉴于传统的软件人才教育模式以学科知识为

3、中心，在创新能力、实践动手能力、团队协作能力的培养方面存在薄弱环节，原有人才培养模式已不能满足软件产业发展的要求。云南大学国家示范性软件学院以当前软件产业发展方向和软件行业人才需求为导向，借鉴和吸收先进的cdio工程教育理念和标准，结合我国国情和软件工程人才培养的要求，提出secdio（software engineeringconceive design imp1ement operate）工程教育模式1。 cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是由mit、瑞典皇家工学院等四所大学自2000年起，经过四年的探索研究后创立的先进工程教育理念。cdio以产品从研发到运行的生命周

4、期为载体，让学生以主动地、实践地、课程之间有机联系地进行学习2。cdio计划提出了包括培养计划、教学方法、教师师资、学生考核、学习环境以及实施过程和结果检验的12条标准，具有可操作性，迄今已有几十所世界著名大学加入了cdio国际组织，这些学校的部分专业已全面采用了cdio工程教育理念和教学大纲，取得了良好效果34。 软件学院从2004年起开始关注cdio工程教育模式，2006年开始系统地学习、研究和借鉴，并从2006级本科生开始cdio工程教育模式的实验性小规模应用，于2008年完成第一轮全过程的实验性改革。同年，软件学院获准了国家教学质量工程项目“基于cdio的国际化、工程化软件人才培养创新

5、实验区”（简称实验区）。基于前阶段cdio实验应用的效果，正式提出secdio工程教育模式，并从2008级本科生开始，实施secdio模式的纵深发展与应用。到2012年，新一轮全过程改革与实践全部完成，secdio工程教育模式得到了完善，无论是在课程体系、实践环境、还是在教学组织形式、教学运行和管理机制、国内及国际合作等诸多方面都取得了显著的成效，被列入云南大学“十二五”发展规划开展拔尖学生培养模式改革，secdio模式在云南大学开始了大规模的推广应用。 基于secdio模式的国际化、工程化软件人才培养创新实验区按照“立足云南、面向全国、辐射东南亚，校企联合、国际合作、产学结合”的指导思想，立

6、足于培养具有国际竞争力的工程型、应用型高层次软件人才，从培养目标、培养大纲、课程体系、教学方法、实践环境、保障体系和评估改进体系等方面进行了全面的教育改革，如图1所示，secdio教育模式贯穿于人才培养的各个阶段，涵盖了教育完整的、全部的过程。   secdio工程教育模式的内涵是把cdio的普遍原理，结合中国的具体国情和软件工程人才培养的特点，与软件生命周期紧密结合，提出全新软件工程教育模式。它以软件生命周期为载体，集构思（理论）、设计（技术）、实现（落实）和运作（推广应用）于一体，让学生主动地、实践地、各阶段有机联系地学习，经历从理论到技术、从技术到生产、从生产到应用的全过程。试

7、图解决传统教学重视理论和技术、轻视实现、忽视运作，或者片面强调实践、轻视理论基础、依然忽视运作等问题，为卓越工程师的培养开创了一条科学发展的新途径。 理念和目标是高等教育建设的核心要素和灵魂，只有采用国际先进的工程教育理念，才能为具有国际竞争力的软件工程人才培养提供指导思想和改革依据。按照教育部关于试办示范性软件学院的通知文件的精神56，在secdio内涵的指引下学院确立secdio模式的培养目标是培养具有国际竞争力的工程型、应用型高层次软件人才，秉承此目标，学院致力于培养具有合理知识结构、扎实专业基础、娴熟英语沟通能力，工程技术创新能力、项目组织管理实施能力以及国际竞争能力的高素质软件工程师

8、。在培养目标和教育理念的指引下，结合cdio人才培养大纲，学院在secdio工程教育模式上大胆探索和改革。 一、secdio课程体系工程教育需要在教给学生学科知识的同时还要在广泛的领域培养他们个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的建造能力。基于secdio教育理念，软件学院结合自身实际情况，以cdio能力培养大纲为目标，以项目的构思、设计、开发、运行为主线，按课程的规模和范围，设立了点、线、面相结合的三级课程体系，一级为单门课程或课程群（点），二级为专业实践和实训课程（线），三级为毕业设计和综合性改革（面）。 （1）一级单门课程或课程群主要是面向专业基础课和专业课，要求学生在掌握基本理论和知

9、识的同时，能够综合运用课程中获得的基本原理和专业知识，完成一个微型项目的secdio全过程。 （2）二级面向实践和实训类课程，针对项目实践与实训开展少量课堂教学，大部分教学时间用于教师指导学生进行项目实训和开发实践。通过精心设计数百个小型实践项目案例，由三至四名学生组成学生团队通过协作和分工，完成实践项目的secdio全过程。 （3）三级面向毕业设计和综合性改革，为满足企业对软件人才的要求，毕业设计项目来源于软件企业实际的应用项目，学生综合运用大学四年所学到的基本原理、专业知识和专业技能，在企业实习过程中进行毕业设计项目的构思、设计、开发和运行过程。由于这些项目均是来自于企业的实际项目，整个s

10、ecdio过程和产学合作得到了充分的体现。secdio课程体系的这一级也面向全院综合性改革和学生工作，极大地延伸了secdio模式的应用范畴。 secdio三级课程体系中的所有单门课程、课程群、专业实践和实训、毕业设计和全局性人才培养环节的教学过程均划分为c、d、i、o四个阶段。 构思性实践（c）阶段通过加深学生对软件工程、软件开发模型、软件过程模型等基本概念的理解，构思待研发的项目。主要实现形式是由教师提供学生多个实际软件案例，每个学生团队挑选一个案例进行分析、思考并讨论案例中软件生命周期、开发模型、软件过程等概念如何体现，形成对软件开发的基本感性认识，加深对软件工程基本分析和设计方法的理解

11、，并开始进行项目的构思和可行性研究。 设计性实践（d）阶段要求学生团队分工协作实现软件项目的设计，包括技术路线的设计和项目设计方案的确定。通过设计性实践，使学生掌握软件工程的基本原理、方法、技术、工具，并能够实际应用。 在实现性实践（i）阶段，学生团队分工协作将设计结果，并定期根据项目实施计划进行项目检查以及测试，着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 运作性实践（o）阶段的每一个学生团队对所开发出的系统进行实际应用，并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以实际应用的项目要求建立模拟应用环境，实施模拟应用。所有项目完成后由教师和相关利益方组织实施项目成果的评价、交流和总结，对于实际运用

12、的项目实施项目跟踪和维护。运作性实践是四层实践中最难的部分，其主要目的是让学生了解市场，培养学生的务实精神和实际工作能力。 二、secdio教学方法1.设立secdio子项目，实施案例牵引、项目驱动、团队合作的教学改革。 实验区依据cdio人才培养大纲，实施符合软件工程人才培养目标的教学方法改革，通过设立secdio子项目，以案例牵引、项目驱动、团队合作的方式实施教学。对应secdio三级课程体系，学院精心策划设立了体现和贯彻secdio构思、设计、实现、运作过程的20项子项目。 secdio子项目是实验区培养方式改革的核心内容，在secdio工程教育改革中设立secdio子项目，充分激发教师

13、和学生的积极性，鼓励教师自主参与各种cdio教学改革研讨会，在各自的secdio子项目中积极推进secdio教育模式，获得成果后撰写教研论文，全面推动了整个实验区secdio教育模式的发展。 2.产学合作，实施“做中学”教育。 secdio工程教育模式继承示范性软件学院建立的初衷，着力解决教育界与产业界对接的问题，加大“产学”合作的深度和广度，积极探索校企互动的有效机制。主动和软件企业沟通交流，了解企业对于软件人才在技术基础、综合素质等方面的实际需求，充分联合企业，通过建立实训基地和联合办学等多种方式，提高学生的工程实践能力，为企业培养具有创新和管理能力的优秀工程师。 通过国际国内各种渠道，争

14、取社会各界的支持，引进资金、人才、技术和资源支撑人才培养，建立适应secdio需要的现代实习基地，解决产学研一体化问题，推进课程教学改革，提高人才培养的质量。树立“企业是学校的第二课堂，学校是企业的人力资源库和预处理车间”的理念，按照市场需求和最新科技发展，动态调整课程，按照企业需求，以人为本、个性化软件工程人才培养。 3.科研反哺教学，实施研究型教学。 secdio教育模式鼓励教师基于各自负责或参与的科研项目优化教学内容，改进教学方式，建立科研项目实践制度，促进学生创新能力的培养。在优化教学内容和改革教学方法方面，鼓励教师将科研内容融入教学过程，包括鼓励教师利用科研成果更新教学内容，改变传统教师对知识进行单一概念的讲授方式。另外，建立科研成果进教材的工作机制，鼓励教师将最新科研成果融入教材；探索科研成果转化为课程的工作机制，开设反映学术前沿的选修课；支持教师结合科研课题指导学生的项目实践，使学生了解和掌握最新的前沿科学知识；鼓励科研团队进入课堂授课，开展互动式、参与式课堂教学，引导学生自主探究式的学习，积极推进集体研讨的教学方法。 4.国家级精品课