_CDIO模式下Linux操作系统课程改革的方向研究

CDIO模式下Linux操作系统课程改革的方向研究

1 CDIO的基本知识 CDIO是构思（Conceive）-设计（Design）-实施 （Implement）-运行（Operate）的简称[1]，构思指的是系 统性的构想和思考，包括确定客户的实际需求，考虑技术、 企业战略和相关规定的整体过程；
设计是把构想通过视觉的 形式传达出来的活动过程，包括设计、图纸和描述产品、过 程和系统实施的方法和计算等；
实施是指从设计到产品的实 现过程，包括软件编程、硬件制造、测试和验证等；
运行是指产品制造完成之后的过程，包括对系统的维修、保护、改 造等。

CDIO模式主张在系统和产品构思、设计、实施、运行的 工程教育实践环境中培养工程师的基本能力，创造真实的工 程教育情境，使学生理解职业工程师专业工作要求和所需的 能力要求，通过改革课程体系、教学方法、教师的实践教学 能力等内容，让学生以主动的、实践的、多学科间联系的方 式，来掌握深厚的技术知识，理解技术发展对社会的重要性 和战略影响，培养所需的知识、能力和态度。

CDIO教学大纲包括四个方面的内容：①技术知识和推 理；
②个人能力、职业能力和态度；
③人际交往能力；
④企 业和社会环境下，系统的构思、设计、实施及运行。CDIO教 学大纲不仅对学生培养所要求的知识、能力和态度做了详细 的描述，体现了全面培养的特点，同时也体现了CDIO工程教 育方法对工程师综合素质能力培养的要求。

基于CDIO的人才培养一般按三个级别的项目[3]进行， 一级项目围绕专业核心课程、知识及能力培养要求而设定；

二级项目围绕一组核心课程的知识点和能力培养而设计；
三 级项目为单门课程而设计，旨在增强理解和培养相关能力。

其中，一级项目为主线，二级项目为支撑，三级项目与核心 课程为基础，将核心课程教育与对专业的整体认识统一起来， 并结合项目训练对学生的自我知识更新的能力、人际和团体 交流能力，以及对大系统的掌握、运行和调控能力进行整体培养。

2 基于CDIO的Linux操作系统课程改革与实践 Linux操作系统是一门内容多、范围广、应用性强的课 程，开在大三上学期或下学期，学时为54学时。传统的教学 模式主要是以教师课堂教学（28学时）为主，实践教学（26 学时）只是为验证理论课的内容，考核方式亦以试卷成绩为 主。这容易导致学生缺少对实验的主动思考，学习积极性不 高，工程实践能力较弱。在 CDIO的教育理念和评价标准的 指导下，我们对教学目标，教学内容，实践能力和考核方式 等进行改革。

2.1 教学目标改革 “在实践应用能力培养与基础理论教学并重，突出工程 化实践能力和职业素质培养”的教学理念指导下，结合CDIO 教学大纲的四方面内容，我们修订Linux操作系统的教学目 标为：“围绕Linux系统产业需求和应用技术，以学生为主 导，以项目的全生命周期开发形式，掌握Linux平台项目的 构思、设计、实现和运作，全方位培养学生的计算思维能力 和工程化实践能力”。

2.2 教学内容改革 根据CDIO标准和Linux课程特点，我们通过减少理论教 学，加大实践课时的思路对该课程进行改革，课时分配如表 1所示。

2.3 实践教学改革围绕工程化实践和创新精神培养这一目标，我们通过课 内验证性实验，课内设计性实验，课内工程实训实验，课外 科技创新型实验的有序衔接，构建了多层次、多形式的Linux 实践教学体系[4]。

⑴ 课内验证性实验：在课程中配套的CDIO三级项目， 以巩固和加深学生对于特定理论知识点的理解程度。

⑵ 课内综合性实验：强调知识模块的综合应用，循序 渐进地强化学生的构思-设计-实施-操作能力。

⑶ 课内工程实训实验，裁减实际Linux项目，以团队化 的形式实施CDIO二级项目，着重培养学生的综合性工程能力 和团队协作能力。

⑷ 课外科技创新型实验：通过科技竞赛，参与教师横 向项目等实际Linux课题，锻炼其工程实践能力和科技创新 素质。

2.4 课程考核改革 课程考核以验证性实验、综合性实验、工程实训实验组 成，分别占期末考试40%，20%，40%。验证性实验以教师现 场检查并提交实验报告形式进行；
综合性实验、工程实训实 验项目则按照学生自评（20%）、组内互评（20%）、组间互 评（20%）和教师评价（40%）的评价指标构成来来分别评价。

其中教师评价和组间互评以项目论文、答辩情况、小组合作 分工以及项目演示结果为依据。组内互评和学生自评则按照 每个学生在项目中的工作量工作完成情况、工作表现、团队合作情况来进行。

经过以上四个方面的改革，并在2011-2013届本科学生 中实施，使学生的学习积极性得到了提高，系统思维能力和 分析解决问题的能力得到提升，学生的项目开发经验更加丰 富，这为未来工作和就业奠定了基础。

3 结束语 CDIO工程教育理念代表了高等教育的改革方向，如何在 课程群和单门课程中设计合适的CDIO二级和CDIO三级项目， 是课程改革的关键点。本文仅在Linux操作系统课程中进行 了CDIO项目的初步探索，未来将结合地方高校的实际和行业 需求，与Linux企业开展深度合作，探索校企共建Linux课程， 这也是我们未来研究的方向。

参考文献：
[1] 李妍.基于CDIO的我国卓越工程师培养研究[D].中 南大学硕士学位论文，2012. [2] 孙浩军，孙梅，熊智.计算机专业基于课程群的 EIP-CDIO项目设计[J].计算机教育，2010.11：101-105