本文作者：高德勇 金涛 单位：兰州交通大学教务处 甘肃政法学院公安技术学院
随着科学和技术的不断进步、计算机技术日新月异的发展，计算机软件的知识体系变得越来越庞大。与此同时，现代企业对软件工程师的项目实践能力、团队工作与交流能力提出了更高的要求。因此，基于项目开发应用的工程教育，促使学生进行更多更深的理论知识和更高的能力与素质的培养。所以，我们需要对传统的课程体系、教学理念和学习方法作出重大变革以应对这样的挑战。为了更好地培养学生的能力，必须对传统的教学模式进行改革。因此，针对传统教学模式下计算机相关专业日常教学中学生主动性和积极性不强、缺少综合能力训练内容、作业抄袭、新知识与新进展反映不理想等问题，为了解决这些问题将工程教育理念引入实际教学中，可以通过设定合理题目，将课程设计与项目开发紧密结合，利用学生的好胜心理、竞争性和成就感等，提出了新的教学模式。也可以将实践动手能力强的同学组织起来，承担一些项目和课题。教学实践证明，新的教学模式能够充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生对专业知识的综合应用能力、工程实践能力，同时也避免了作业抄袭现象的发生，强化了学生的自信心。另外，也对新模式中存在的问题进行了思考与建议。
一、工程教育理念与方法
工程教育包含构想（conceive）、设计（design）、实施（im－plement）、操作（operate），教育深入到工业产品从构思、设计、实施、运行到结束生产周期整个过程，是麻省理工学院和和几所瑞典大学在瓦伦堡基金会的资助下，经过4年的跨国研究和探索后于2004年提出的一个工程教育理念。工程教育首先定位培养什么人和如何培养人这两个方面出发探索工程教育问题。工程教育的是为让学生尽快进入企业工程环境而将学生置身于在企业真实产品生产周期中，在产品的构思、设计、实施和运行过程的工业环境中接受工程教育，将学生在工程环境下，快速掌握工程应用的实际的技术、深入研发新产品和新系统的开发和运行、理解技术的研究发展周期。工程教育工程是教育改革一种较好的思路，能够掌握现代工业系统开发的主要技术的现代工程师所需要具备的知识、能力，以工程实际开发设计为背景环境，建立的课程体系相互联系、相互支撑，让学生在实际工程应用的实践环境中取得丰富的设计、制作和主动学习的经验，促进学生能力和素质的综合成长。CDIO工程教育模式可以在课堂上有效建立互动的、启发式的和探究式的学习方式，能引导学生提出问题，找到解决问题的方法。实践教学课程的教学改革既要遵循该课程的传统理论知识，又要符合CDIO工程教育模式对项目支撑课程的要求。
二、工程教育培养模式的探索
工程教育培养模式是一种建立在架构教学理论基础上的新方法。架构理论认为：传统的教育模式是通过教师传授得到，工程教育模式是让学习者在一定的工程情境下，利用必要的学习资料，借助他人的帮助，自主学习快速成长的经历。在企业提供工程环境下，获得的充分实践的探究式学习模式。在这种环境下，企业安排的项目，驱动着学生，在遇到不懂的知识需要通过查询资料文档和上级领导进行沟通，这种方式极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望和调动了学生的积极性和主动性，从而培养学生自主分析问题、解决问题的能力，以及团队协作能力和探索、创新的精神。同时还可以提出了导师负责制的项目开发驱动教学模式，根据企业对软件技术人才的需求，以教师承担的项目为教学课题，以分组团队协作的模式，由带队导师负责学生的项目任务的安排，技术培训和监督管理。此外，还可以通过校外软件实习基地为教学研发场所，委托师资力量强的教学机构以专题培训、技术讲座、实战项目辅导等多种教学模式相组合的方式为教学手段，使得学生在项目的驱动的环境下进行学习和开发。以上的工程教育教学模式是在项目开发为主线的情况下，鼓励学生自主学习，相互学习，培养团队协作，让学生学会与项目主管沟通，使得学生在工程环境下快速成长。CDIO工程教育改革是一个系统、全面的改革。它具有明确的培养定位、详细的培养目标和全面、系统的培养方法指南。众所周知，教育改革绝不可能一蹴而就，需要长期努力、逐步提高。有明确目标的系统性的改革为改革少走弯路、提高效率、持续改进提供了重要的基础。
1．构建完善课程体系
根据工程化思想，从专业知识的结构和所需能力培养入手，建立科学的工程化的课程体系是十分必要的。课程体系大纲包括专业知识、职业能力、团队合作和工程综合能力四个层面，对现代企业工程师应该具备的知识和能力，以课程体系的方式逐级细化设置，形成具体对教师和学生都具有明确意义的课程体系，提高实践教学的比重。比如可以在计算机相关专业的教学计划中，设置以下的编程语言的教学计划。对于大一、大二的低年级新生，设置《C语言程序设计》课程、《C＋＋面向对象程序设计》、《高级C＋＋应用程序设计》（包括WIN32SDK和MFC框架应用的高级应用设计），在大三、大四高年级的学生根据个人的爱好可以就多个工程应用级的C＋＋学习方向进行学习，可以是游戏DirectX方向、GDI图形图像设计、dot net框架的管理信息系统、驱动程序的开发等企业级应用开发，和企业进一步沟通，确定订单式培养计划，将企业应用需求引入到培养计划中来。因此，为每一门课程（包括每一个项目）制定课程教学大纲，课程大纲明确学生应掌握的知识和能力，规划如何使学生学到这些知识和能力，如何考查学生的知识和能力，并明确教学、实验、作业／项目的安排。大纲中除了列出本门课程的知识点之外，还根据本课程所承担的能力目标。以教学大纲的形式具体细化专业培养目标，将培养目标根据专业的知识、能力和素质的培养分配到每门课程，各门课程根据自身特点承担相应的知识、能力和素质的培养。通过改革教学方法给予学生一体化的学习经验、构建他们的知识和能力体系。
2．教学方法的转变
在教学方法上，引导教师更新教学观念，从以教师为中心转向以学生为中心，引导学生自主学习，摆脱对老师的依赖，提高自我思考能力，突出通过实践动手来分析问题和解决问题，增强创新意识，巩固知识概念。鼓励老师进行教学改革，增加实践环节的比重，将课程设计和实验课并入相关的课程内，使得代课老师承担一定比重的实验课，任课老师也成为了实验课的教师之一，对于实验课的内容要认真规划和企业工程实践尽量结合，让学生在校园里就处在工程教育氛围中，教师尽可能统筹安排课程内的实验，做到大纲详尽，实验细节细致入微。从大一开始就注重对缺少实践动手能力学生的培养，针对课程安排丰富的综合性实验和课程设计，让每一位学生自己动手、自主完成并全身心投入。适当的压缩教师授课学时，改革教学方法，设立场景教学，鼓励学生采用一边听一边实验一边讨论的方式，让学生成为课堂上的主角。设置丰富的设计－实现项目，利用课堂和现代学习场所或实验室加强学生学习的主动性、实践性和团队合作精神。#p#分页标题#e#
3．课程设计与项目开发紧密结合
针对一些专业课程，增加课程设计环节，可以巩固学生的理论知识，培养学生科研和自主学习的能力。基于CDIO培养模式是将所学知识和实际的工程项目相结合，对于核心课和专业选修课的的课程设计中引入工程教育的理念，通过贴近工程应用的课程设计可以让学生接触实际工程应用开发的方法，尽量提高学生对所学知识的综合应用能力。因此，从教师的角度，搞好课程设计的关键，应设计好题目并做好课程设计的准备工作，引导学生自主学习，积累储备知识，跟踪主流技术。教师出课程设计题目的时候，选择贴近企业实际工程项目，同时结合所学课程、学生掌握的知识情况，为了提高课程设计的质量，总结以往学生的课程设计的过程中常出现的问题，提出循序渐进式的课程设计指导教学方法，将往届学生中课程设计中的优秀作品和设计思路去启发应届学生，本届学生在往届学生的基础上进一步深入设计开发。
4．通过竞赛提高学生的实际应用能力
每年举办各种大学生应用技能竞赛包括“创新杯计算机应用能力大赛”、“CAD计算机辅助设计大赛”、“全国大学生数学建模比赛”、“全国大学生电子设计大赛”和“全国大学生机器人大赛”等竞赛，提供了培养学生应用能力的一个舞台。比赛的题目注重实际问题的解决和实践动手能力的提高，旨在培养学生分析问题解决问题的能力和参赛团队协作精神。竞赛给学生提供了充分的自我发挥平台，对于学生个人综合实力的全方位考核，同时挖掘学生的个人潜质。针对比赛各二级学院积极组织、认真准备，分别进行赛前培训、集中训练和赛前选拔工作。同时，根据大赛的项目和内容，对于现有的教学计划进行修订，对于课程内容也要不断优化，改进教学手段和教学方法，使得教学内容贴近工程应用，对于日常考核方法进行改革，采取灵活多样的考试方法，积极申请专项资金建设特色实验室，通过加强实践动手能力的培养，对现有课程体系进行改革和优化，为培养学生的实际应用能力创造良好条件。通过参加比赛，不仅培养了大学生对科技活动的参与兴趣，锻炼了学生根据已经掌握的知识解决实际问题的综合能力，也培养学生的团队协作精神和创新能力。教师在指导学生参加竞赛时，积极做好赛前准备，进行赛前训练和选拔工作，在指导过程中善于激发学生的创新意识，努力提高学生的自主学习能力，同时营造宽松的研讨氛围，使学生在良好的学术氛围中，共同提高，互相促进，团结协作，争取取得好的成绩。
5．毕业实习实践环节对学生的培养
校外教学实习基地选择的代表着应用工程教育理念培养学生的工程实践场所，毕业实习实践环节的选择和建设采用不同的合作方式，选择有一定实力的企业和师资良好的校外实习基地，建立广泛的多种多样的校企合作关系，以便让学生学习和体验软件产品的从需求、规划、设计和测试整个产品的生命周期。校外实习基地是工程实践场所，它提供了一系列广泛的设施，包括企业的职场工作环境、团队协助开发项目的工作环境和工程化的任务实施管理方式。基于工程教育的的工程实践场所的包括以下基本特征：学生动手学习和自主学习产品的开发和设计、通过学习掌握系统的开发过程和熟悉企业工程产品的设计流程，为学生们提供了学习多学科知识的平台；同时也促进了学生个人人际交往能力提高；学会与小组的交流，也引导学生逐步适应社会交往和学习社会知识。此外，学校将毕业实践环节变成直接走出校门走入订单企业中去，提前到企业的环境去锻炼，使他们从择业观念、就业技能进一步的改变，完成其从学生到职业人角色转换，以及从学校到社会的人生环境的自然过渡。根据学生在企业工作的岗位设定毕业论文题目，让他们在锻炼的同时，完成毕业论文的设计。这样间接的促进学校工程教育模式的发展，为教育模式的转变积累经验。他们的课程设计的方向和题目也在进一步的影响教学方式的转变。学院制定详尽的管理方法和实施细则，在政策上给予倾斜，这样可以避免学生就业找工作和毕业论文的相互影响。
三、结束语
企业处在竞争环境中，急迫需要具有实践动手能力强、较好创新意识的IT人才。培养具备工程实践能力的应用型专门人才是高等院校的最为根本的任务，为此，学校在围绕实验室硬件建设、教学环节的改革和创新、加强师资队伍建设和考核方法的改进等多个方面不断努力、勇于探索、努力创新，根据工程教育的思想优化学校人才培养的课程体系，努力营造工程环境，提高实践教学教学的比重，逐步提升的学校的教学质量，使学生能够较好的适应新时代的发展的需求。
