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本文作者：高德勇 金濤 單位：蘭州交通大學教務處 甘肅政法學院公安技術學院
隨著科學和技術的不斷進步、計算機技術日新月異的發展，計算機軟件的知識體系變得越來越龐大。與此同時，現代企業對軟件工程師的項目實踐能力、團隊工作與交流能力提出了更高的要求。因此，基于項目開發應用的工程教育，促使學生進行更多更深的理論知識和更高的能力與素質的培養。所以，我們需要對傳統的課程體系、教學理念和學習方法作出重大變革以應對這樣的挑戰。為了更好地培養學生的能力，必須對傳統的教學模式進行改革。因此，針對傳統教學模式下計算機相關專業日常教學中學生主動性和積極性不強、缺少綜合能力訓練內容、作業抄襲、新知識與新進展反映不理想等問題，為了解決這些問題將工程教育理念引入實際教學中，可以通過設定合理題目，將課程設計與項目開發緊密結合，利用學生的好勝心理、競爭性和成就感等，提出了新的教學模式。也可以將實踐動手能力強的同學組織起來，承擔一些項目和課題。教學實踐證明，新的教學模式能夠充分調動學生學習的積極性和主動性，提高學生對專業知識的綜合應用能力、工程實踐能力，同時也避免了作業抄襲現象的發生，強化了學生的自信心。另外，也對新模式中存在的問題進行了思考與建議。
一、工程教育理念與方法
工程教育包含構想（conceive）、設計（design）、實施（im－plement）、操作（operate），教育深入到工業產品從構思、設計、實施、運行到結束生產周期整個過程，是麻省理工學院和和幾所瑞典大學在瓦倫堡基金會的資助下，經過4年的跨國研究和探索后于2004年提出的一個工程教育理念。工程教育首先定位培養什么人和如何培養人這兩個方面出發探索工程教育問題。工程教育的是為讓學生盡快進入企業工程環境而將學生置身于在企業真實產品生產周期中，在產品的構思、設計、實施和運行過程的工業環境中接受工程教育，將學生在工程環境下，快速掌握工程應用的實際的技術、深入研發新產品和新系統的開發和運行、理解技術的研究發展周期。工程教育工程是教育改革一種較好的思路，能夠掌握現代工業系統開發的主要技術的現代工程師所需要具備的知識、能力，以工程實際開發設計為背景環境，建立的課程體系相互聯系、相互支撐，讓學生在實際工程應用的實踐環境中取得豐富的設計、制作和主動學習的經驗，促進學生能力和素質的綜合成長。CDIO工程教育模式可以在課堂上有效建立互動的、啟發式的和探究式的學習方式，能引導學生提出問題，找到解決問題的方法。實踐教學課程的教學改革既要遵循該課程的傳統理論知識，又要符合CDIO工程教育模式對項目支撐課程的要求。
二、工程教育培養模式的探索
工程教育培養模式是一種建立在架構教學理論基礎上的新方法。架構理論認為：傳統的教育模式是通過教師傳授得到，工程教育模式是讓學習者在一定的工程情境下，利用必要的學習資料，借助他人的幫助，自主學習快速成長的經歷。在企業提供工程環境下，獲得的充分實踐的探究式學習模式。在這種環境下，企業安排的項目，驅動著學生，在遇到不懂的知識需要通過查詢資料文檔和上級領導進行溝通，這種方式極大地激發學生的學習興趣和求知欲望和調動了學生的積極性和主動性，從而培養學生自主分析問題、解決問題的能力，以及團隊協作能力和探索、創新的精神。同時還可以提出了導師負責制的項目開發驅動教學模式，根據企業對軟件技術人才的需求，以教師承擔的項目為教學課題，以分組團隊協作的模式，由帶隊導師負責學生的項目任務的安排，技術培訓和監督管理。此外，還可以通過校外軟件實習基地為教學研發場所，委托師資力量強的教學機構以專題培訓、技術講座、實戰項目輔導等多種教學模式相組合的方式為教學手段，使得學生在項目的驅動的環境下進行學習和開發。以上的工程教育教學模式是在項目開發為主線的情況下，鼓勵學生自主學習，相互學習，培養團隊協作，讓學生學會與項目主管溝通，使得學生在工程環境下快速成長。CDIO工程教育改革是一個系統、全面的改革。它具有明確的培養定位、詳細的培養目標和全面、系統的培養方法指南。眾所周知，教育改革絕不可能一蹴而就，需要長期努力、逐步提高。有明確目標的系統性的改革為改革少走彎路、提高效率、持續改進提供了重要的基礎。
1．構建完善課程體系
根據工程化思想，從專業知識的結構和所需能力培養入手，建立科學的工程化的課程體系是十分必要的。課程體系大綱包括專業知識、職業能力、團隊合作和工程綜合能力四個層面，對現代企業工程師應該具備的知識和能力，以課程體系的方式逐級細化設置，形成具體對教師和學生都具有明確意義的課程體系，提高實踐教學的比重。比如可以在計算機相關專業的教學計劃中，設置以下的編程語言的教學計劃。對于大一、大二的低年級新生，設置《C語言程序設計》課程、《C＋＋面向對象程序設計》、《高級C＋＋應用程序設計》（包括WIN32SDK和MFC框架應用的高級應用設計），在大三、大四高年級的學生根據個人的愛好可以就多個工程應用級的C＋＋學習方向進行學習，可以是游戲DirectX方向、GDI圖形圖像設計、dot net框架的管理信息系統、驅動程序的開發等企業級應用開發，和企業進一步溝通，確定訂單式培養計劃，將企業應用需求引入到培養計劃中來。因此，為每一門課程（包括每一個項目）制定課程教學大綱，課程大綱明確學生應掌握的知識和能力，規劃如何使學生學到這些知識和能力，如何考查學生的知識和能力，并明確教學、實驗、作業／項目的安排。大綱中除了列出本門課程的知識點之外，還根據本課程所承擔的能力目標。以教學大綱的形式具體細化專業培養目標，將培養目標根據專業的知識、能力和素質的培養分配到每門課程，各門課程根據自身特點承擔相應的知識、能力和素質的培養。通過改革教學方法給予學生一體化的學習經驗、構建他們的知識和能力體系。
2．教學方法的轉變
在教學方法上，引導教師更新教學觀念，從以教師為中心轉向以學生為中心，引導學生自主學習，擺脫對老師的依賴，提高自我思考能力，突出通過實踐動手來分析問題和解決問題，增強創新意識，鞏固知識概念。鼓勵老師進行教學改革，增加實踐環節的比重，將課程設計和實驗課并入相關的課程內，使得代課老師承擔一定比重的實驗課，任課老師也成為了實驗課的教師之一，對于實驗課的內容要認真規劃和企業工程實踐盡量結合，讓學生在校園里就處在工程教育氛圍中，教師盡可能統籌安排課程內的實驗，做到大綱詳盡，實驗細節細致入微。從大一開始就注重對缺少實踐動手能力學生的培養，針對課程安排豐富的綜合性實驗和課程設計，讓每一位學生自己動手、自主完成并全身心投入。適當的壓縮教師授課學時，改革教學方法，設立場景教學，鼓勵學生采用一邊聽一邊實驗一邊討論的方式，讓學生成為課堂上的主角。設置豐富的設計－實現項目，利用課堂和現代學習場所或實驗室加強學生學習的主動性、實踐性和團隊合作精神。#p#分頁標題#e#
3．課程設計與項目開發緊密結合
針對一些專業課程，增加課程設計環節，可以鞏固學生的理論知識，培養學生科研和自主學習的能力。基于CDIO培養模式是將所學知識和實際的工程項目相結合，對于核心課和專業選修課的的課程設計中引入工程教育的理念，通過貼近工程應用的課程設計可以讓學生接觸實際工程應用開發的方法，盡量提高學生對所學知識的綜合應用能力。因此，從教師的角度，搞好課程設計的關鍵，應設計好題目并做好課程設計的準備工作，引導學生自主學習，積累儲備知識，跟蹤主流技術。教師出課程設計題目的時候，選擇貼近企業實際工程項目，同時結合所學課程、學生掌握的知識情況，為了提高課程設計的質量，總結以往學生的課程設計的過程中常出現的問題，提出循序漸進式的課程設計指導教學方法，將往屆學生中課程設計中的優秀作品和設計思路去啟發應屆學生，本屆學生在往屆學生的基礎上進一步深入設計開發。
4．通過競賽提高學生的實際應用能力
每年舉辦各種大學生應用技能競賽包括“創新杯計算機應用能力大賽”、“CAD計算機輔助設計大賽”、“全國大學生數學建模比賽”、“全國大學生電子設計大賽”和“全國大學生機器人大賽”等競賽，提供了培養學生應用能力的一個舞臺。比賽的題目注重實際問題的解決和實踐動手能力的提高，旨在培養學生分析問題解決問題的能力和參賽團隊協作精神。競賽給學生提供了充分的自我發揮平臺，對于學生個人綜合實力的全方位考核，同時挖掘學生的個人潛質。針對比賽各二級學院積極組織、認真準備，分別進行賽前培訓、集中訓練和賽前選拔工作。同時，根據大賽的項目和內容，對于現有的教學計劃進行修訂，對于課程內容也要不斷優化，改進教學手段和教學方法，使得教學內容貼近工程應用，對于日常考核方法進行改革，采取靈活多樣的考試方法，積極申請專項資金建設特色實驗室，通過加強實踐動手能力的培養，對現有課程體系進行改革和優化，為培養學生的實際應用能力創造良好條件。通過參加比賽，不僅培養了大學生對科技活動的參與興趣，鍛煉了學生根據已經掌握的知識解決實際問題的綜合能力，也培養學生的團隊協作精神和創新能力。教師在指導學生參加競賽時，積極做好賽前準備，進行賽前訓練和選拔工作，在指導過程中善于激發學生的創新意識，努力提高學生的自主學習能力，同時營造寬松的研討氛圍，使學生在良好的學術氛圍中，共同提高，互相促進，團結協作，爭取取得好的成績。
5．畢業實習實踐環節對學生的培養
校外教學實習基地選擇的代表著應用工程教育理念培養學生的工程實踐場所，畢業實習實踐環節的選擇和建設采用不同的合作方式，選擇有一定實力的企業和師資良好的校外實習基地，建立廣泛的多種多樣的校企合作關系，以便讓學生學習和體驗軟件產品的從需求、規劃、設計和測試整個產品的生命周期。校外實習基地是工程實踐場所，它提供了一系列廣泛的設施，包括企業的職場工作環境、團隊協助開發項目的工作環境和工程化的任務實施管理方式。基于工程教育的的工程實踐場所的包括以下基本特征：學生動手學習和自主學習產品的開發和設計、通過學習掌握系統的開發過程和熟悉企業工程產品的設計流程，為學生們提供了學習多學科知識的平臺；同時也促進了學生個人人際交往能力提高；學會與小組的交流，也引導學生逐步適應社會交往和學習社會知識。此外，學校將畢業實踐環節變成直接走出校門走入訂單企業中去，提前到企業的環境去鍛煉，使他們從擇業觀念、就業技能進一步的改變，完成其從學生到職業人角色轉換，以及從學校到社會的人生環境的自然過渡。根據學生在企業工作的崗位設定畢業論文題目，讓他們在鍛煉的同時，完成畢業論文的設計。這樣間接的促進學校工程教育模式的發展，為教育模式的轉變積累經驗。他們的課程設計的方向和題目也在進一步的影響教學方式的轉變。學院制定詳盡的管理方法和實施細則，在政策上給予傾斜，這樣可以避免學生就業找工作和畢業論文的相互影響。
三、結束語
企業處在競爭環境中，急迫需要具有實踐動手能力強、較好創新意識的IT人才。培養具備工程實踐能力的應用型專門人才是高等院校的最為根本的任務，為此，學校在圍繞實驗室硬件建設、教學環節的改革和創新、加強師資隊伍建設和考核方法的改進等多個方面不斷努力、勇于探索、努力創新，根據工程教育的思想優化學校人才培養的課程體系，努力營造工程環境，提高實踐教學教學的比重，逐步提升的學校的教學質量，使學生能夠較好的適應新時代的發展的需求。
