一、教学改革
课程组重视教学改革，组织教师进行CDIO工程教育改革和实施工作，主要包括以下方面：1.面向应用型人才培养的CDIO课程大纲和教学目标设计为了实现应用型计算机人才培养教育目标，课程组根据CDIO大纲和标准，改革传统课程大纲的内容和结构，设计了CDIO课程大纲模板，再此基础上结合软件工程课程实际，在学科知识传授、个人能力与职业技能、团队与沟通能力、系统建造与调控能力四个层面系统地设置课程教学目标及实现途径。2.教学方法改进以建构主义学习理论为基础，针对软件工程学科知识体系和教学过程的特点，确定CDIO教学框架下的教学模式、支持活动、目标实现方法，并针对软件工程不同知识单元的特点，选择有效的教学方法实施多元化的组合式教学模式，包括案例式教学、任务驱动教学、启发式教学、基于问题和项目的学习等体现教师为主导、学生为主体的“双主模式”教学方法。3.教学内容的更新传统的教学内容主要来自教师指定的教材，教学内容局限性大，知识更新慢，与计算机学科快速发展的状况不相适应。课程组将学科发展的最新理论和企业界最佳实践引入课堂，使其成为课程的一部分，不断更新教学内容，同时将课程教师的科研成果引入教学，形成特色，并通过专题讲座将反映学科前沿的新观点、新知识介绍给学生，让学生了解最新的现代软件工程发展动态和面临的挑战。4.工程化实践教学体系建立课程组按照CDIO教学模式的要求，对传统实践环节实施工程化改造，通过课程实验强化个人与职业技能，基于角色的团队项目活动来实现工程能力、协同能力和职业素质培养的目标，完善生产实习制度，为学生提供在软件企业进行实习实践的机会，建立起课内实验、课外团队项目实践以及生产实习三级工程化实践教学体系。5.学生考核评价方式改革对学生的考核评估系统进行改革，实施多元化综合评价考核方法，考核内容包括考试、实验、项目实践、研讨报告等多个要素。课程组通过强化对工程设计档案、作品和报告等这类基于学习结果的考核，促进学生主动学习。评价方式的转变不仅直接考查了学生的学习过程，同时考查学生跨学科的学习能力、设计才能、创造力、领导能力，使学生们变得更有责任感，由此引导他们学习态度的转变和技能的进步。6.主动学习环境的构建通过建立课程网站，实现了教学计划、课程教学大纲、实验大纲和教学目标，实现教学资料的共享。采用网络和多媒体教学手段，开发软件工程教学网站和CAI课件，建立符合软件工程应用人才培养目标的开放性教学环境和主动学习支持环境。
二、网络教学环境条件建设
课程组近年来引入先进的多媒体及网络教学手段，为课程的教学改革提供了良好的支撑环境，构建了课程建设网站和专题教学网站。学生可以通过便捷的网络访问相关学习资源，进行在线学习、在线测试、下载资源等多维学习活动。经过几年的运行，学生从参与创新活动逐渐敢于创新，勇于创新，教学成果得到了学校和社会的认可。通过结合课堂教学和课外自主学习，建立结合多种教学方法的新型教学模式，取得了良好的教学效果。课程组教师进行多元化教学网站建设，研制软件工程专题学习网，为教师和学生提供了一个交互式教学环境和软件工程共享资源库，开辟技术文档中心、UML专栏、CASE技术、ALSD技术、资源下载、在线教学等六大板块，还为用户提供信息反馈的留言板、聊天室，以及能够发表自己经验及各种意见，进行专题讨论的技术论坛。下载专栏提供了CASE工具、资料文档、实例与试题、其他资源四大类下载分类，其中包括软件设计文档标准、软件开发文件编制指南国家标准、计算机软件产品开发文件编制指南、IEEE软件工程知识体系、SEI的软件工程知识体系、Java编程规范等编码标准、中英文案例文档、讲稿、试题、作业等教学资源的下载功能。为了开拓学生的视野，在网上向学生推荐了一些与软件工程相关的书籍、网站，供学生进行扩展学习。教学网站的创建使学生能够在INTERNET网上进行学习，而不受到时间、地域和空间的限制。课程组教师研制的精品课程网站和软件工程学习网站提供教学大纲、教案、电子教材、CAI课件等丰富的教学媒体资源。丰富的教学内容资源、交互式CAI课件和教学网站的有机结合，为实施任务驱动教学方法和主动学习提供了条件。
三、教学媒体和课件开发
教学媒体是构建任务驱动学习环境的重要内容，它为学生的自主学习提供先进的工具和手段。除了提供传统课件所具有的知识点内容外，还提供了多个任务实例的动画演示，特别强调了交互式练习工具的提供。学生首先通过任务实例的动画演示获得基本的知识，然后使用交互式练习工具完成任务，在完成任务过程中对需要用到的知识进行自主学习。交互式CAI课件为学生实施做中学，学中做，边学边做的任务驱动学习建立必要的支撑环境。课程组是针对重要，以及较难理解和掌握的一些概念和知识点，开发交互式课件2套：用户界面设计CAI、软件工程CAI，为学生的自主学习提供先进的工具和手段。此外，对现有多媒体课件进行求精、挖潜、规范化、统一化，使多媒体课件成为既适合课堂教学，又适合学生自主学习的参考资料。
四、教学方法与过程的探索与实践
1.教学方法软件工程的理论性和实践性都很强，要求学生在掌握好理论知识的同时，同样注重实践性教学的设计和安排，使学生能够理论联系实际，活学活用，在解决实际软件开发问题的过程中培养和开发学生的素质和能力，学以致用。本课程不仅要传授知识，更重要的是要培养学生学会求知，学会做事，学会共处，学会做人；还要培养他们严谨、求实的科学态度和合作精神，激发他们的创新意识和创业精神。为此，笔者推行“以理论知识为基础、以软件技能培养为核心、以项目实践为载体”的CDIO教学模式以及体现以教师为主导、学生为主体的“双主式”教学模式。在教学上采取传统的教学方式与现代教学手段相结合，讲授与研讨相结合等形式多样的组合式教学，积极推行“任务驱动教学法”，使学生成为学习的主体，在完成任务中进行主动学习，做中学，学中做，边学边做，学以致用。使学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动构建者。教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者，调动学生的主动性和创造性，注重培养和训练学生自主解决问题的能力，使学生的创新能力、综合素质得到较大提高。在教学实施上，笔者将课内外的教学活动分为课堂理论教学、研讨报告、课内实验、课外实践、生产实习五大环节：（1）课堂理论教学的目的是使学生掌握软件工程的基本概念、原理和方法。在教学组织上，将软件工程的理论分为软件产品与过程、管理、传统方法学、面向对象方法学等四大块内容，通过生动的实际案例引导学生理解软件工程基本概念的重要性，通过大量的练习题帮助学生掌握各方面的基础理论和方法。在讲理论知识的同时，重点讲授如何运用书本上的理论知识应用于实际，并注重调动学生的积极性，将学生学习的过程变为在教师引导下师生共同探索的过程。讲授方式采用概念讲授、案例引导、任务驱动相结合的“学中做”组合式教学模式。（2）研讨报告作为重要的考核环节，主要安排学生汇报英文案例研究和团队项目实践的学习成果，对软件项目中的各种实际问题、学习中的重点与难点内容展开讨论。通过热烈讨论交流学习中的有关经验，加深对问题的理解和解决，训练学生的创新能力、分析归纳和表达能力，提高学生解决问题的能力，达到较好效果。（3）课内实验是为了巩固课内学习的主要内容，通过安排4个课程实验“小任务”和一个由个人独立完成的“小项目”，使学生掌握一些基本的专业技能，帮助学生应用基本知识，熟练掌握各种开发工具。提高编程能力，培养学生的个人能力与职业技能。（4）软件项目通常是由一定规模的项目小组来完成的，软件工程师不仅需要完成个人的工作任务，还需要与项目组成员协同工作才能完成任务。所以课后团队项目实践对实现课程教学目标是非常重要的教学环节。课外实践的目的是培养学生的团队精神与沟通技能，以及综合运用知识开发系统的能力。做法是布置课外团队案例分析和项目开发实践任务，将学生分为5～6人的开发小组，以团队协作方式完成一个项目，使学生在实践中体会软件的生命周期的阶段和活动，以及团队合作的各种角色和任务，让学生熟悉团队开发的基本模式，获得协同开发的经验。在整个项目的开发过程中，系统分析员需要与项目实践指导教师进行反复沟通以确定需求；项目组内必须定期自行组织召开协商会议，就项目进度、模块接口等管理与技术问题进行非正式的沟通和磋商；每个团队需在课程结束前提交规范的项目文档报告，并准备2场研讨报告。通过完成工作量不小于150个小时的项目实践活动，使学生感到有压力，有紧迫感，综合训练学生的分析能力、开发能力、组织能力、表达能力，培养团队精神，促使学生成为学习的主体，开展主动学习，践行“做中学”，强化训练学生的实际动手能力和创新能力。（5）软件工程理论抽象，内容广泛，综合性实践性强。为了解决在校生缺乏企业和社会背景、缺乏实际工程经验的问题，学院与太极计算机公司（信息产业部第十五研究所）合作建立起校外软件工程实习基地。所有学生须在该基地开展为期1周的软件工程生产实习，了解IT企业的真实环境，获得软件工厂和企业系统开发流程和软件“黑盒”测试的实际体验。本课程以建构主义学习理论为基础，针对软件工程学科知识体系和教学过程的特点，确定CDIO教学目标框架下课程教学的阶段划分、教学模式、活动、目标与方法，并根据课程知识单元的教学特点，选择各个知识单元的有效的教学方法，形成各门课程有效达成教学目标并体现以学生为主体、教师为主导的双主模式的组合教学方法模式，并在此基础上开展教学实验并收集教学效果的实验数据，并根据反馈不断改进教学方法。2.教学手段课程组充分发挥教师的计算机特长，有效利用互联网环境，开发在线教学及资源下载网站，实现教案、课件、辅助教学素材的共享，以及在线学习、作业提交、练习等在线功能，为师生提供先进的现代教育技术手段。3.考核办法有效的考试与评估系统可在很大程度上引导学生学习态度的转变和技能的进步，对培养学生的素质、能力和责任感具有重要作用。本课程强化对工程设计档案和软件设计作品这类基于学习结果的考核评价，不仅直接考查了学生的学习过程，也考查了学生跨学科的学习能力、设计才能、创造力和领导能力。为了切实体现理论与实践并重的教学理念，笔者开展考核方法的改革，加强学习效果的检查，保证教学质量。改革传统闭卷考的单一考试模式，采取期末考试、实验、平时表现、研讨报告与“大作业”相结合的多元化考评方法，将学生完成实验和“大作业”的文档、报告、软件等实践成果作为考评内容，并加大在总分中的比重，通过学生之间互评，教师上机逐一检查的方法，促进学生之间的相互交流，确保“大作业”的完成质量，同时提高考核方法的客观性、公平性和合理性。考核方法为：第一，课程总评成绩的评定主要包括考试、实验和平时成绩三个部分。这三部分的考核成绩分别占总评成绩的比例为40%、20%和40%。第二，考试采用开卷形式，主要考核学生对软件工程基本概念、原理和思想的理解与应用。第三，课内实验主要考核实验过程（20%）和实验报告（80%）。第四，平时成绩的考核由课程小作业（10%）、大作业（70%）、出勤（10%）、研讨报告（10%）四部分构成。其中大作业的考核成绩由资料收集大作业（20%）、英文案例研究大作业（20%）和项目开发实践大作业（30%）的考核成绩累加而成。研讨报告有2个，各占5%。
五、结束语
在近几年的教学实践中，课程组教师引入国际先进CDIO工程教育理念，结合软件工程课程特点和自己的科研成果以及实际工作经验，实施软件工程CDIO教学模式，深入浅出地讲授软件工程的基础知识理论，强化实践教学，强调课程知识模块间有机联系和综合应用，强调理论联系实际，强调知识传授和能力素质培养双重目标的实现，积极引导学生开展主动学习、探究式学习和协作学习。通过几年的教学实践，学生的个人能力和职业技能、人际交流能力以及CDIO系统建造与调控能力得到全面提高，成效显著。
作者：刘建宾 郑丽伟 单位：北京信息科技大学计算机学院 北京信息科技大学计算机学院
