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前言
——CDIO教学模式的探索
软件是一类重要的资源,其质量的优劣直接影响到使用者的工作效率。随着软件业的蓬勃发展,软件质量也越来越引起人们的关注。多年来计算机软件业的快速发展,使人们认识到要高效率、高质量和低成本地开发软件,必须改进软件的生产过程。软件过程是人们用以开发和维护软件及其相关产品的一组活动、方法、实践,包括软件工程活动和软件管理活动。软件产业的必由之路就是软件生产将转向以软件过程改进为中心。随着一个软件组织的成熟,其软件过程定义将更加完善,并在整个组织内得到更一致的实施。规范的软件过程是软件工业化的必要条件,因此,软件过程改进已成为当前软件开发技术的核心问题。SEI的SW-CMM及CMMI等一系列模型的推出也促进了软件过程改进的步伐。
编写本教材之前,我们研究了国内外同类教材,实用的软件过程改进教材非常少,系统性、针对性、实效性也不是很理想。在此条件下,我们经过多年的教学经验和企业实践积累,在几轮教改实践的基础上,编写了本教材。本教材突出了实践的特色,强调工程实践,坚持CDIO“做中学”的理念,注重培养学生的软件工程过程概念与软件工程专业意识。本教材也结合了中国的实际情况,更加适合作为国内高校教材,以及软件企业过程改进的参考书。本书分三篇:理论篇、案例篇、应用与实践篇,共10章。为方便读者参考,本书配情景式教学过程视频,读者可以登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册下载。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。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。迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了CDIO国际组织,这些学校的一些院系已全面采用了CDIO工程教育模式,取得了非常好的效果。CDIO模式培养的学生尤其受到社会与企业的欢迎。美国麻省理工学院有几届学生在CDIO模式下毕业,得到工业界的好评。
软件工程教育是一种典型工程教育,CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。这个模式不仅继承和发展了欧美20多年以来的工程教育改革的理念,更重要的是还提出了系统的能力培养、实施指导,以及实施过程和结果检验的12 条标准,具有很强的可操作性。
CDIO标准中提出的要求是直接参照工业界的需求,它将这种要求反推到教学大纲、教学计划及课程设置中,通过每一门课,每一个模块,每一个教学环节来落实产业对能力的要求,以满足产业对工程人才质量的要求。
虽然,CDIO工程教育模式的实施需要整个教学体系的配合,但是每门课程可以实施一些具体的CDIO方法,例如“做中学”、“基于项目教育和学习”等做法的具体实施。本书不但在教学逻辑上体现了CDIO的思路,同时在过程体系的建立和案例描述过程中也体现了“做中学”的理念。
首先,全书的路线图如图1所示,采用了“理论学习”、“案例研究”、“情景展现”、“基于项目学习”的循环路径,体现了CDIO的主动学习和实践学习的方法。全书围绕着“实践重于说教”的主线,不但避免了枯燥的理论论述,还通过实际的企业案例、情景再现等模拟手段说明过程的实践意义,最后基于项目的实训过程,进一步加深了过程的理解和掌握。这个过程是循环的,第一篇是理论篇,代表着路线图的初始理论介绍,也代表着路线图的最后理论学习;第二篇是案例篇,通过企业真实案例描述,清晰、全面、分层次地说明了企业过程改进体系,使读者直观、深入体会软件过程的实践案例;第三篇是应用与实践篇,通过项目的情景再现、项目实践过程,学生可以切身体验如何进行过程体系建立和过程改进。最后学生可以再进一步理解和研究过程理论。
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图1 本书路线图
另外,本书中的过程体系案例、项目实践也体现了CDIO的思想,过程体系能力等级的不断提升也迎合了CDIO中运作、实现、构思、设计的逐步提升过程。过程等级的不断提高,可以确保项目质量的不断提高和企业能力的不断提升。其次,过程体系案例中有关培训过程也体现了“做中学”的概念,体现了主动学习和基于问题学习的理念,案例中培训体系的建立,参照了Kolb的实践学习周期概念,同时,书中对学生的实践要求也参考了CDIO的主动、实践中学习、思索、反馈、评价等概念,而且这一理念的过程实施效果也不错,项目实施人员普遍感到收获很大。
本书主要编写者是韩万江、张笑燕、陆天波、姜立新,同时北邮测试中心的林晶滢、张蕙、郭云尧、宋杨、张帅、董昭森、孟倩倩、代娴对本书也给予了很大的帮助,在此一并表示感谢。
在本书的编写过程中,作者也与查建中教授交流过,查教授给出了很好的意见和建议,并给予了鼓励,而且为本书编写了序言,再次表示深深的感谢!
本书获得了国家自然科学基金资助项目(项目编号:61170273)和中央高校基本科研业务费专项资金的支持,同时获得了2012年度IBM大学合作项目书籍出版资助。
由于编者水平有限,书中不足与错误在所难免,敬请有关专家和读者批评指正。联系方式:casey_han@263.net。
韩万江
于北京邮电大学