CDIO软件工程教材革新与实现范文

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多层次案例教学模式

采用案例教学模式理论联系实际，能将课程的主要内容贯穿起来，成为一个有机的整体，使学生更易接受。过去，经常才采用以教师为主的案例教学方式，即在教学活动中，教师将软件工程的原理、方法通过引入案例讲解，虽然较以往的重理论轻实践的教学有一定的提高，但实际操作中效果并不理想，部分学生感觉上课能听懂，知道软件工程的内容是什么，而面对一个实际项目时仍然不会运用软件工程知识进行分析、设计和实现。采用多层次的案例教学模式符合cdio工程教育理念“做中学”，在实际教学中。多层次的案例教学模式将教学中案例分为，教师课堂案例、小组项目案例、课程设计（实验）案例等，用于解决学生只听不练的状况。选择案例应该注意，首先案例具有可操作性（即学生熟悉的、易理解的和容易接受的），其次案例具有仿真性（即选择企业实际案例或学生能接触到的），再者案例具有兴趣性（即案例的界面、内容易使学生产生兴趣），最后案例具有连续性（案例能够贯穿教学大纲的全部内容）。

课堂案例，用于教师理论授课使用，软件工程课程通常讲授两种软件开发方法：面向对象的软件开发方法和面向过程的软件开发方法，教学中采用一至两个案例（如：学生学籍管理系统、校园信息服务平台系统等）贯穿软件需求到软件实现每个阶段。讲面向过程软件设计方法时，采用Visio、ER－WIN、PowerDesigner等工具，使学生在案例中明白数据流图、数据字典、E－R图、软件模块图如何正确、规范的绘制以及它们所起的作用。当讲面向对象软件开发方法时，使用当前工业界公认的最佳软件开发方法，即UML建模语言与RUP统一过程，采用RationalRose、Star－UML、Eclipse等CASE工具，绘制用例图、活动图、分析阶段类图、时序图（协作图）、设计阶段的类图、数据库的逻辑结构图、构件图和部署图。通过一个案例的两种实现方法，不仅使学生知道它们间的区别和联系，而且学生更清楚在软件的生命周期的各个阶段建立哪种模型，为何要建立，而不是将所有的图堆积起来就是为系统分析建模、不是为了画图而画图，即不仅要知其然，更要知其所以然。

小组项目案例，是在课程的第一节课要求学生以4－5人的规模按照自愿或兴趣进行分组，每个小组按照教师布置或自选身边的、有实际应用价值、可调研的项目，进行分析、设计和实现。小组项目案例是与课堂案例穿插进行的，即学生在课堂每学完一种软件开发方法后，课后利用所学的知识（特别强调CASE工具的使用）对本课题小组的项目进行实践，例如：在课堂上学习了面向对象方法学对“学生学籍管理系统”案例进行规范的需求分析、设计的建模后，要求学生同步完成自己项目相应的内容，即利用CASE工具画用例图、类图等完成系统的需求、设计文档，其他内容均依此方法开展教学。为了更好激发学生的学习积极性和主动性，同时为了避免学生抄袭现象，利用我们自己开发的随机选组软件，让学生以小组的形式在课堂上进行现场答辩，组长作为该项目的经理，组员作为开发人员，教师和其余学生作为用户，首先组长介绍项目的开发背景、意义，项目的分工，需求调研的单位、调研对象，与客户的交流并记录情况，然后小组成员依次介绍自己的工作，最后由组长总结，并回答用户提出的问题。通过上述的“实战”，让学生加入到评价的行列中来，不仅活跃了课堂气氛，调动了他们的积极性，强化学生间的竞争意识，而且通过了解其他同学项目完成情况，并与自己做的进行比对，找出差距和不足，同时也挖掘学生的创新能力，提高了教学效果。正像学生事后的总结中这样写道：“在小组项目开发期间，我们对软件工程有了新的理解，软件开发不仅仅是单一的编程过程，它包括了需求分析，概要设计，详细设计，编码，测试，维护，编程只是其中的一小部分……；使我们深深地体会到，理论源于实践，实践见真知……；只有真正明白用户的需求，才能开发出能用，有价值的产品，如果开发出来的产品不能满足用户的需求，那么这个产品也就失去了存在的价值……；软件开发，重在团队合作，单独一个人是完成不了任务的，我们真正体会到什么是团队协作，真正的了解到团队合作的有利之处，真正感受到团队成员为了共同的目标联合在一起时的强大的力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果”。CDIO所倡导的团队协作能力、交流能力，创新能力，在小组项目案例实施中得到了很好的锻炼。

CDIO模式下课程设计的实施

作为宏观、全局性的教育策略CDIO工程教育理念，强调知识的关联性，着重培养学生实际问题的解决能力和个人工程素质。软件工程专业人才培养要求之一就是工程型专业人才培养，教育部的“质量工程”也提出改革与创新实践教学与人才培养模式。为期2周的软件工程课程设计是软件工程课程的延续，是强化实践环节、培养学生工程素质以及加强学生所学知识的前后关联的重要举措。软件工程课程设计，需要学生能将所学的面向对象的软件开发方法、开发过程RUP、CASE工具、软件项目管理CMM、面向对象编程语言和数据库管理系统SQLServer／Oracle结合起来进行软件开发，为学生毕业后从事软件开发和管理工作打下坚实的基础。

1．课程设计的内容软件工程课程设计的实施方案见表1－1所示。2．基于CDIO的考核方式CDIO教育模式主要培养学生的八种能力：工程能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力。

软件工程课程设计为检测学生的上述能力搭建了平台，教师在软件开发的各阶段提出目标和任务，促使学生独立分析思考、相互交流讨论，敢于实践创新和探索解决问题的途径，提高了学生工程应用能力，在实践中理解软件工程师应该具有的职业道德，较好避免传统的考试只能单一测试学生对知识的记忆程度。软件工程课程设计的最终成绩评定是：平时成绩20％（重点考察学生的职业素养、交流、独立分析思考能力），设计成绩30％（重点考察学生的工程能力、运用知识解决问题能力），答辩成绩50％（重点考查学生的团队协作能力、表达能力、创新能力）。

结语

CDIO是工程教育的典范，通过将CDIO在软件工程的应用，较好的提高了学生学习的积极性和主动性，激发他们学习的兴趣，培养了他们的工程素养和协作交流能力。［5］通过本课程教学改革，学生申请我校的大学生科技创新基金及利用自己所学的软件开发知识为社会服务的数量每年都有不同程度的提高，因此，以CDIO理念为指导对软件工程教学模式的改革是行之有效的，下一步对我校软件工程专业系列课程的改革也是必然趋势。

作者：田保军刘利民单位：内蒙古工业大学信息工程学院