摘要：将CDIO高等工程教育思想贯穿于计算机专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学与资源建设等方面，探索构建理论与实践相结合、技术与市场相结合的计算机应用型人才培养体系形成以工程实践能力和创新能力培养为焦点的专业特色，是本文论述的重点。
关键词：CDIO；培养方案；实践基地；师资队伍
1 研究背景
随着信息技术特别是计算机技术在我国各行各业的广泛应用，如何提高普通高校计算机应用高级专门人才的培养质量，不断适应地方经济和信息社会发展的需要，已经成为计算机专业建设和教学改革的重要课题。目前，在国内外受到广泛关注的CDIO模式可以给我们重要启示。
CDIO面向产业对工程人才的需求，把构思一设计一实现一运行(CDIO)作为工程教育的环境背景，由此获得一系列详细而合理的教学目标。其教学大纲的制订不仅基于社会需求，而且强调培养目标的确定应与产业对学生素质和能力的要求逐项挂钩。课程设置采用关联方式，打破学科之间的壁垒，在避免内容重复的同时保证学生获得社会需要的知识、技能和能力。
显然，CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的，即培养理论与实践相结合，工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。借鉴CDIO模式进行计算机专业教学改革，绝不是单纯的课程内容更新或教材变换，而是涉及到培养方案、课程体系、教学模式、评价标准、师资队伍等的改革。为此，在教育部计算机科学与技术特色专业建设工作中，我们结合专业人才培养定位，充分借鉴CDIO教育理念，以提升工程实践能力和创新能力为目标进行了探索与实践。
2 教学改革实践
2.1 明确产业需求，修订人才培养方案
为了使培养方案能够与信息产业特别是计算机软件产业的需求有效衔接，我们对天津南开创元、天津华信、开发区易泰达及软通动力等企业进行了走访，通过座谈、函发征询单等方式，广泛调研了用人单位对计算机专业毕业生在素质、能力、知识等方面的基本要求，作为全面修订人才培养方案的重要参照(表1)。我们还结合《ACM／IEEE ComputingCurricula Computer Science 2005》、《IEEE ComputerSociety／ACMComputingCtmSculum SottwareEngineering2004》、《IEEE Computer Society／ACM SWEBOK2002》以及《中国计算机科学与技术学科教程2006指南》，围绕基本素质、专业基础、应用能力和创新精神四个层面，构建计算机科学与技术专业人才培养方案。
· 基本素质层面：数理基础、人文社科基础、外语基础、计算机伦理道德等。
·专业基础层面：离散数学、高级程序设计语言Ⅰ和Ⅱ、数据结构、硬件基础、计算机组成原理、操作系统、数据库系统概论、编译原理、计算机网络原理、计算机图形学等。
· 应用技术层面：数字图像处理、软件工程、多媒体技术、嵌入式技术、Web技术、软件开发新技术模块。
· 创新能力层面：课外科技小组、专业竞赛组、导师课题组等课外训练
人才培养以课程教学为落脚点。在数字图像处理、嵌入式系统、软件新技术模块等课程教学中，借鉴CDIO教学模式，每一个知识点的讲授与项目实例的构思、设计、实现、运行四个过程密切结合，使学生从实例中理解理论，再配以课堂实验、课程设计等环节强化知识的应用，达到学以致用的教学目标。对专业基础课，分成软件、硬件两个系列，按课程的内在关联梳理课程内容，加强精品课程建设。课程建设与改革取得了明显成效，形成了以国家精品课数字图像处理为龙头，以天津市级精品课数据结构、计算机网络原理为特色，以校级精品课离散数学、高级程序设计语言Ⅰ&Ⅱ和院级精品课数据库系统概论、软件工程为代表的优质课程体系。
2.2 强化实践教学，提升工程实践能力
围绕工程实践和创新精神培养这一目标，我们从构建多个层次、多种形式的实践教学体系入手，加强课内实验、课程设计、综合设计等实践环节的有序衔接，如图1所示。在不断扩充校内外实践基地的基础上，我们带领学生分别进入中软国际天津实习基地、东软实习基地和昆山软件外包实训基地等校外实习基地，参加项目实战训练。针对每一个课题组建团队，按照构思(功能分析)、(总体框架)设计、(编程)实现、(系统)运行4个环节进行工程训练，帮助学生掌握主流开发技术，提升工程实践能力。
在实践教学中，我们注重从四个方面培养学生的应用能力与创新精神：在课程学习中，鼓励学生自行完成综合实验题目：在课外科技活动中，组织学生参计算机专业竞赛；在教育部大学生创新实验项目中，提供1：1配套经费，支持学生从事项目研究；在教师的科研项目中，开放计算机视觉等重点实验室，带领优秀学生参与项目研究。2003年来，在杨树莹、王金辉等教师的指导下，共有6届学生在开放实验室进行了机器人足球竞赛等跟踪课题研究，参加了3届全国机器人足球比赛。2006年，在“华煤杯”全国机器人足球锦标赛中，我校学生获5：5比赛一等奖，3：3比赛二等奖，实践能力显著提高。
有效的考评方法可以衡量出学生的知识基础、实践能力、协作精神。我们自行研发了网络考试系统，并作为计算机专业的实践教学考核平台；在实验、实践环节中，结合笔试、机考、小组答辩、学生互评和自评等多种方式进行学习考核与评价，调动了学生学习的能动性。
2.3 加强教学平台与资源建设，培养学生自学能力我们自行研发了网络综合教学平台，提供了11个子系统供学生和教师使用，实现了自主选课(实验)、网上答疑、网上毕业设计双向选择等多种功能。所有课程网站都提供教学笔记、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目，为学生提供丰富的教学资源：学生通过网络教学平台随时与教师在线交流，为个性化和深入学习奠定基础。结合不同课程的特点，教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件，如针对数据结构课程的抽象算法制作了全动画多媒体课件；为使学生掌握图像处理的不同方法自行开发了实验助学软件，受到学生的普遍欢迎。
3 师资队伍建设
师资队伍是人才培养质量的保证。要提高学生的工程实践能力和创新能力，首先要有一只结构合理的双师型队伍。几年来，在与企业资深工程技术人员合作完成实践环节指导工作的同时，为了强化专业教师特别是青年教师的工程背景，我们于2006年制定并实施了“4321”计划，即：利用4年的时间，每年选派3名青年骨干教师，以技术人员的身份进入滨海新区软件企业和南开创元等合作企业参加项目研发，每年邀请IBM－易泰达等软件企业2名资深工程师参与专业教学。这一队伍建设机制在中青年教师的大力支持下得以顺利实施，至今已有11名教师完成了该项计划，形成了一支理论基础与实践能力相得益彰的教师队伍。学校把是否参与过工程实践作为青年教师职务晋升的条件之一，从制度层面强化了师资队伍的工程化背景要求。
在课堂上，教师们把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生，注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下，教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动，培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。近两年，本专业学生分别在全国首届网络信息安全大赛、天津市高校计算机应用能力大赛中获得优异成绩，毕业生就业率与就业质量在天津市属高校名列前位。
4 结语
适应经济发展与社会需要，不断提高计算机专业人才培养质量是一项艰苦的系统工程。作为一种工程教育教学模式，CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿计算机专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面，构建理论与实践相结合，技术与市场相结合的计算机应用型人才培养体系，为国家、地方培养合格的高级专门人才，是我们教育工作者的不懈追求。