基于CDIO的计算机类应用型创新人才培养模式的探索与实践广.docx
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基于CDIO的计算机类应用型创新人才培养模式的探索与实践广
广东省高等教育教学改革工程项目
申请书
项目名称:
基于CDIO的计算机类应用型
创新人才培养模式的探索与实践申请人:
周如旗
申请学校:
广东第二师范学院（盖章
联系电话:
135********
传真:
020-********
电子邮箱:
rqzhou@gdei.edu.cn
访问路径:
http:
//www.gdei.edu.cn
广东省教育厅制
二○一一年六月
申请者的承诺与成果使用授权
本人自愿申报广东省高等教育教学改革项目。
认可所填写的《广东省高等教育教学改革项目申请书》（以下简称为《申请书》为有约束力的协议,并承诺对所填写的《申请书》所涉及各项内容的真实性负责,保证没有知识产权争议。
课题申请如获准立项,在研究工作中,接受广东省教育厅或其授权（委托单位、以及本人所在单位的管理,并对以下约定信守承诺:
1.遵守相关法律法规。
遵守我国著作权法和专利法等相关法律法规;遵守我国政府签署加入的相关国际知识产权规定。
2.遵循学术研究的基本规范,恪守学术道德,维护学术尊严。
研究过程真实,不以任何方式抄袭、剽窃或侵吞他人学术成果,杜绝伪注、伪造、篡改文献和数据等学术不端行为;成果真实,不重复发表研究成果;维护社会公共利益,维护广东省高等教育教学改革项目的声誉和公信力,不以项目名义牟取不当利益。
3.遵守广东省高等教育教学改革项目有关管理规定以及广东省财务规章制度。
4.凡因项目内容、成果或研究过程引起的法律、学术、产权或经费使用问题引起的纠纷,责任由相应的项目研究人员承担。
5.项目立项未获得资助项目或获得批准的资助经费低于申请的资助经费时,同意承担项目并按申报预期完成研究任务。
6.同意广东省教育厅或其授权（委托单位有权基于公益需要公布、使用、宣传《项目申请评审书》内容及相关成果。
项目主持人（签章:
_________
2011年7月15日
一、简表
项目名称基于CDIO的计算机类应用型创新人才培养模式的探索与实践
项目类别
A、总体研究
B、√专业大类
C、教学管理
D、自选项目申报项
目类别
A类B√类
C类D类
项
目
简
况起止年月2010.10--2013.9
姓名周如旗性别男出生年月1971.11专业技术职务/行政职务副教授/系主任最终学位/授予国家硕士/中国
邮政编码510303
学校名称广东第二师范学院
电话
135********
020-********
所在
学校
通讯
地址
广州市新港中路351号
时间课程名称授课
对象
学时所在单位
2001-2002软件工程/高等
数学
本科生
4节/周
6节/周
桂林电子科技
大学
2002-2004
面向对象程序
设计/操作系统
本科生
4节/周
4节/周
广东第二师范
学院
2004-2008离散数学/人工
智能
本科生
5节/周
3节/周
广东第二师范
学院
2006-2010人工智能/形式
化方法
本科生/专
科生
3节/周
4节/周
广东第二师范
学院
主要教学工作简历
2010-2011数据结构/形式
化方法
专科生
4节/周
4节/周
广东第二师范
学院
时间项目名称获奖情况
2010-2011面向应用创新型人才培养的大学计算
机基础课程改革研究
广东省高等学
校教指委项目
项
目
申
请
人
主要教学
改革和科
学研究工
作简历2010-2011基于BTEC的人才培养模式探究与实践
广东第二师范
学院教学改革
项目
2007-2008基于Rough集的属性约简核心算法及
应用模型的建立
广东省自然科
学基金项目
2009-2011基于数据挖掘的XML数据主题推荐技
术研究
广东高校优秀
青年创新人才
培养计划项目
2004-2005数据挖掘技术在远程教育个性化服务
中的应用研究
广东教育学院
一级项目
2010-2011传感器网络数据的分类挖掘广东第二师范学院重点项目
职称学位
总人数
高级中级初级博士
后
博
士
硕士参加单位数
2091102141姓名性别
出生
年月
职称工作单位分工签名
袁学文男1964.8教授广东第二师
范学院教务
处处长
策划
研究
邬依林男1970.6副教授广东第二师
范学院计算
机科学系
策划
研究
牟来彦男1965.1副教授广东第二师
范学院计算
机科学系
策划
研究
陈忆群女1979.11讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
策划
研究
与协
调
汪和生男1969.7副教授广东第二师
范学院教务
处副处长
策划
研究
与协
调
张念男1973.3教授广东第二师
范学院计算
机科学系
策划
研究
项
目
组
主要成员
（不含申
请者
罗英辉男1967.3副教授广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
张谦男1979.5讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
温子梅女1964.4高级
实验师
广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
张渝荣男1971.6实验师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
陈思敏男1958.9副教授广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
陈国明男1977.7讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
阮锦新男1971.12讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
刘林东男1978.5讲师
广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
姜永生男1966.3讲师
广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改
李晓霞女1986.2讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改,
资料
整理
熊燕女1976.6讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改,
资料
整理
姚琛男1975.3讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改,
资料
整理
王俊欢男1983.6讲师广东第二师
范学院计算
机科学系
实施
教改,
资料
整理
二、立项依据:
（项目的意义、现状分析1
1.项目意义
高等教育人才培养模式改革是近几年的一个热门课题.以培养应用型人才为办学目标的新建本科院校,如何建立应用型人才培养模式,实现应用型人才培养目标
是应用型人才培养院校办学必须明确的首要问题.
在当今软件行业蓬勃发展的时代,计算机教育面临着新的发展机遇也面临着新的挑战.很多高校认识到发展应用型人才教育既是社会经济、科技发展的要求,也是教育发展的要求。
如何全面贯彻落实科学发展观,进一点深化计算机类专业教学改革,以“质量工程”建设为契机,培养社会和企业真正需要的计算机应用型人才,是高等院校计算机专业当前急需进行深入研究和探讨的问题。
近年来,虽然国内外高校和学术团体都在积极探索计算机专业人才培养模式改革,但由于受本专业理论体系的影响,制订的专业教学计划仍然不能脱离原课程体系的框架,既要兼顾学生具有较完整的理论基础,又要强调培养学生较好的实践能力,一些理论深、难度大的课程在教学计划中仍占有较大的比重,而另一些应用性较强的课程难以全面进入教学计划。
对以培养应用型人才为主的高校而言,更存在既不能让学生掌握扎实、完整的专业理论基础,又不能培养学生熟练的应用能力的问题,由此出现了顾此失彼、实际效果差的局面,从而导致了一方面社会对计算机专业人才的需求不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作的供需矛盾,反映了计算机专业人才培养中存在的问题。
因此,无论是按照高等教育理论的发展,还是在实际办学过程中,都应该培养学生正确的、基本的实验方式、方法与应用技能,对专业学生应要求有必要的理论基础和一定的技术开发应用能力。
造成以上矛盾的主要因素有以下几个:
①专业定位与社会需求脱节,高校教育机制同市场脱轨,专业特色不突出;
②教师教学方法陈旧,教学内容研究滞后;
③师资建设严重滞后;
④实践环节欠缺,等等。
Mc.KinseyGlobalInstitute在2005年10月发表的一份报告称,2005年1表格不够,可自行拓展加页;但不得附其他无关材料。
下同。
我国毕业的约60万工程技术人才中适合在国际化公司工作的不到10%,其中的原因,他认为“中国教育系统偏于理论,中国学生几乎没有受到project和团队工作的实际训练,相比之下欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题。
”。
根据社会需求以及专业特点,应用型计算机人才适合也应该以工程人才规格进行培养,本课题基于CDIO（ConceiveDesignImplementOperate的计算机类应用型创新人才培养模式的探索与实践,试图弥补当前传统教育存在的缺点,积极探索改革并设计出新的有利于促进大学生创新思维和创新能力培养的计算机类应用型人才培养模式,将具有重要的实际意义。
2.现状分析
2.1关于CDIO
当前,在我国促进计算机应用型人才培养模式改革的其中一种办法是“卓越工程师计划”,该计划致力于改革工程人才培养的传统模式,创新高校与工业企业联合培养人才的机制,以卓越工程师计划为突破口,促进工程教育改革,不仅是提升高等教育质量的需要,更是增强国家核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的重要一环。
在国际上,可借鉴的一种新模式是CDIO工程教育模式,它是近年来国际工程教育改革的最新成果。
从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得KnutandAliceWallenberg基金会近2000万美元巨额资助,经过四年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的国际合作组织。
CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。
瑞典国家高教署（SwedishNationalAgencyforHigherEduca2tion2005年采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估,结果表明,新标准比原标准适应面更宽,更利于提高质量,尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础。
迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织,其机械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲,取得了良好效果,按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。
CDIO代表:
构思（Conceive、设计（Design、实现（Implement和运作（Operate,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
CDIO改革的愿景是为学生提供一种在实际系统和产品的构思-设计-实施-运
行的背景环境下强调工程基础的工程教育,使学生能够:
①掌握深厚的技术基础知识;
②领导新产品和新系统的开发与运行;
③理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。
2.2CDIO在中国的现状
国内外的经验都表明CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的,适合工科教育教学过程各个环节的改革。
2005年,汕头大学工学院开始学习研讨CDIO工程教育模式并加以实施。
2007年11月教育部组织召开了2007中国高等工程教育改革论坛和CDIO国际合作组织会议两个大型会议,香港大学、清华大学、RoyalInstituteof
Technology（Sweden、UniversityofLiverpool（UK、MassachusettsInstituteofTechnology（USA、CalgaryUniversity（Canada等40多所国内外高校的专家学者进行了热烈的讨论普遍认识到工程教育改革的紧迫性与必要性。
2008年5月17-19日,由教育部高教司理工处和汕头大学联合主办的“2008年中国CDIO工程教育模式研讨会”在汕头大学隆重举行。
会议成立了《中国CDIO工程教育模式研究与实践》课题组。
2008年9月17日,教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组第二次工作会议在北京交通大学召开。
CDIO工程教育模式的创建人之一美国麻省理工学院教授、美国工程院院士Ed.Crawley教授,教育部高教司高职高专处范唯处长、理工处吴爱华副处长出席了会议。
会上,课题组成员汇报了CDIO课题组半年工作进展情况,并讨论了今后三年CDIO工程教育改革实施方案。
2010年4月在北京召开了全国第一次CDIO工程教育模式试点工作会议。
根据教育部公布的数据,截止2010年3月,机械类、电气类教育部CDIO工程教育模式
研究与实践课题组试点工作组高校成员已达到39个。
2.3CDIO面临问题
CDIO面对中国现行的教育体制下,还存在许多需要解决的问题,例如:
（1来自美国与加拿大的工程教改实验,是否会存在国际与本土之间的矛盾的问题。
中国的现实环境与体制,与国外不一样,如何实现本土化,或者说我国也可能存在这样一种工程教育的理论与实践的构想,但只不过是概念的运用与表述不一样而已。
（2CDIO工程教育模式,是借鉴、引荐,还是本土创新,仍需慎重考虑。
关键是,中国的工程教育改革,要基于本土的实践智慧。
（3如何解决专业理论知识的传授与确实培养学生的实际应用能力之间的矛盾,仍有待时间的考验。
（4围绕CDIO理念的问题、工程教育规律性、本质性的问题,也需要探讨。
因此,一些试点高校针对自身实际,提出了基于CDIO的新模式。
例如,汕头大学工学院提出了全新的EIP-CDIO培养模式。
EIP（Ethics,
Integrity,Professionalism是指讲道德、讲诚信和职业化,EIP-CDIO就是注重职业道德与诚信、与构思-设计-实现-运作进行有机结合、以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式。
又如,大连东软信息学院基于“教育创造学生价值”的理念,在继承CDIO的基础上,创造性地将CDIO中国化和本校化,在充分考虑学生、教师、产业和社会等利益相关者的需求基础上,结合中国高等教育的实际和IT行业的人才需求标准,针对学院IT专业的设置情况,对CDIO能力培养大纲做了继承基础上的创新,构建了具有东软特色的TOPCARES-CDIO“八大能力”指标体系。
基于以上情况,本课题研究将吸取CDIO切实可行的先进教育理念,结合我国教育实际现状,在我校与英国合作办学BTEC项目实践过程中已经取得部分成果的基础上,提出切实可行、可操作的基于CDIO的应用型创新人才培养模式,从培养方案、教学组织、实践设计、质量评价和师资培训等方面进探索与实践改革,最后改革并设计出新的有利于促进大学生创新思维和创新能力培养的计算机类应用型人才培养模式,以点带面,最后惠及全校所有的工科专业。
三、项目实施方案及实施计划
1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题
本课题提出的教学改革内容,将以CDIO为中心,并结合我校现有的BTEC项目和我校实际情况,提出一种新的教学模式,它同样也是以工程项目设计为导向、以工程能力培养为目标的工程教育模式。
工程项目设计是工程实践的精髓,其特点是:
所有需要学习和掌握的内容都围绕项目设计这个核心,形式一个有机的整体。
（1研究和实践改革的主要内容包括:
①培养方案的设计
课程体系的设计体现工程项目可实施性特征。
②教学资源的建立
以工程项目完整性实施为目标,灵活多样组织教学材料和资源,不固定上课教材,以免约束学生思维。
③课堂教学形式的改革
以工程项目为导向,培养学生团队合作精神,提升学生职业道德,加强专业理论与技能教学。
④实践环节的设计
依托校企合作、实践实训基地建设,培育大学生创新研究基地,完整完成工程项目实践训练。
⑤教学质量评价体系的设计
过程评价与效果评价相结合,建立完善的、可监控的过程评价与激励体系,以及建立能体现技能水平的效果评价体系。
⑥师资培训的设计
依托校企合作、校校合作等形式,以跟踪掌握最新技术动态和提升工程项目技能和经验积累为中心,设计长期有效的师资培训体系。
（2改革目标:
改革并设计出新的有利于促进大学生创新思维和创新能力培养的计算机类应用型人才培养模式,以点带面,最后惠及全校所有的工科专业。
（3拟解决的关键问题:
①可控的教学质量评价体系的建立;
②理论教学与实践教学实施中,两者比例最佳平衡点的确定问题;
2.实施方案、实施方法、具体实施计划（含年度进展情况及可行性分析
（1实施方案和方法
本项目以计算机专业为课试点对象,在人才培养体系、课程体系、教学方法和手段、学生实践与实训、教师培训等方面进行立体式的全方位改革。
①制订科学的应用型创新人才培养方案
培养方案主要包括两部分:
专业知识与应用技能的培养课程体系设计,以及专业知识与创新能力培养课程体系的设计。
整个培养方案要体现工程项目特点以及可操作性特征。
②建立教学资源平台与改革教学形式
改革传统以固定教材为中心的教学资源和教学组织形式,改为以工程项目完整性实施为目标的教学资源平台建立。
采取灵活多样教学形式,教师在组织教学内容时,也是以项目为目标进行。
③制订实践教学方案
充分利用校企合作,建立健全实践实训基地建设。
以项目为导向和中心任务,培养学生的工程能力。
④制定完善的教学质量评价体系
评价体系以评价学生应用技能为中心,考试不再是主要的形式,而改革以工程项目的完成过程及效果为主要手段,过程评价与效果评价相结合,建立可控的过程评价与激励体系。
⑤制订先进的师资培训方案
充分利用校企合作的平台,深入著名企业,了解最新技术及其发展趋势,培养双师型的、掌握先进技术和先进教学理念的优秀教师队伍。
（2实施计划
①2010年10月-2011年8月:
项目的前期准备。
2010年11月参加教育部“全国高校质量工程项目建设与推广专题研讨会暨第六期项目负责人及骨干教师培训班”;2010年12月参加教育部“第二期卓越工程师教育培养计划工作专题研讨会”;2010年12月,两位老师到英国桑德兰大学（UniversityofSunderland进行为期一个月的深入调研;2011年4月,先后到东莞理工学院、广东技术师范学院、
香港科技学院（HKCT:
HongKongCollegeofTechnology、广东省肇庆软件国际化中心有限公司等单位进行实地考察和调研。
根据对国内外高校以及企业单位的调研情况,逐步形式教学改革的初步框架。
②2011年9月—2011年12月:
应用型人才的内涵和特征研究,计算机教育的现状及其社会需求分析,形成应用型创新人才培养方案。
③2012年1月—2012年6月內
:
按照人才培养方案在课程教学中改革教学容和教学方法,既培养专业知识与应用能力、又培养综合知识与创新能力。
④2012年7月—2012年6月:
完善应用型人才培养模式的保障体系与措施,强化学生应用创新活动和创新实践活动。
⑤2013年7月—2013年9月:
针对应用型创新人才培养模式进行反馈修正和完善,总结提炼研究成果,在此基础上将试点班成果推广到工科各个专业。
（3可行性分析
①方法可行
CDIO教学模式在国外已有几十所世界著名大学在试行,取得了良好效果,按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。
在我国也已经有许多高校结合我国教育实际情况,运用CDIO教学模式进行试点,也已经取得了很好的成绩,而且加入CDIO的高校成员不断增加。
在我校,经过几年的教学改革,在应用型计算机专业人才培养方面已经积累了较为丰富的经验,采用的BTEC培养模式得到国内外同行的高度认可,为本项目的研究与实践打下了较为坚实的基础。
②技术路线可行
本课题教学改革的探索与实践符合21世纪计算机教育关于发展学生知识、能力、素质的理念,方法科学,可操作性强。
在实施过程中,以点带面,从自身实际出发,发挥自身优势,吸取众长,扬长避短,整个技术路线符合教育规律,把改革内容、改革方案以及实施方法紧密地结合,同时又注意保持阶段性成果的良性延续。
③条件可行
学院领导对教学改革十分重视,在人员、设备、时间、经费等各方面为本项目的研究提供相当力度的支持,全力保障研究项目按计划进行,使之高质量按时
完成。
广大师生对教改热情高,对本教学改革内容和教学改革试验,都将积极参与和支持。
本课题团队中,高级职称9人,占45%,其中正教授2人,中级11人,具有博士学位2人,在读博士5人,硕士以上学位14人,占70%。
广东省高校“千百十工程”校级培养对象人选1人,广东第二师范学院青年骨干教师培养对象2人,广东第二师范学院优秀教学奖3人,承担了教学改革项目4项,科学研究项目6项,发表论文200多篇,出版译著两部,教材5部。
目前,研究团队中共有16人（占84%正在承担双语教学任务,承担的课程均以项目为导向的教学模式,有丰富的教学研究和教学改革经验,结构合理,研究实力强,能高质量完成课题研究。
本次教改的主要对象为计算机类人才。
计算机科学系现有计算机科学与技术和电脑动画艺术设计专业,并与英国爱德思国家职业学历和学术考试机构联合开办了计算机应用技术专业,该专业现设有BTEC计算机应用软件方向、BTEC嵌入式软件开发方向2个专业方向。
建有网络实验室、计算机组成原理实验室、接口技术实验室、单片机原理实验室、嵌入式实验、大学生创新实验室、动漫实验室、2个多媒体专业实验室,计算机400多台,同时与企业共建有4个实践实训和产学研基地,而且合作成果显著,为教学改革的实施提供了良好的基础条件保障。
此外,于2005年开办的计算机应用技术专业,连续6次获得优秀等级,2009年获得全球优秀BTEC教育中心称号,在人才培养模式、双语教学、管理体制与运行机制的改革和创新方面已经积累了较为丰富的经验,为本次教学改革的实施提供了宝贵的软环境支持。
综上所述,本项目研究思路、研究计划、研究方法和技术路线是科学合理的,也是切实可行的,基本研究条件是具备的,因而实现本项目目标也是完全可能的。
3.项目
升级会员 