計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)

1、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案適用對象：本科專業(yè)代碼：080605企業(yè)年限：四年學(xué)科門類：工學(xué)前 言專業(yè)人才培養(yǎng)方案是一個專業(yè)的綱領(lǐng)性文件，它指明人才培養(yǎng)的目標(biāo)，定位和規(guī)格，同時，規(guī)范了在專業(yè)教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)的實施深度和廣度，時間和空間。過去人才培養(yǎng)方案是從培養(yǎng)精英的角度出發(fā)，所以，以學(xué)科的系統(tǒng)理論為主要核心內(nèi)容進(jìn)行制定，強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性。隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，大學(xué)教育主要是要向社會提供應(yīng)用型人才。因此，過去人才培養(yǎng)方案就和社會需求產(chǎn)生了差距。首先，知識傳授較多，能力形成較少；再有，理論性知識較多，應(yīng)用性知識較少；還有，課堂學(xué)習(xí)較多，工程實踐較少；最后，個人學(xué)習(xí)較多，團(tuán)隊合作較少

2、。這些原因，使到學(xué)生畢業(yè)后，在知識、素質(zhì)和能力上，都難以滿足現(xiàn)在社會的需要。為了適應(yīng)社會的發(fā)展和要求，有必要對專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行改進(jìn)。這個人才培養(yǎng)方案就是為了滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的要求而提出來的，這個人才培養(yǎng)方案結(jié)合CDIO工程教育理念，目的在于加強(qiáng)工程性，應(yīng)用性，綜合培養(yǎng)學(xué)生的知識、素質(zhì)和能力，為我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了巨大的變化，凸顯了職業(yè)特征的計算機(jī)應(yīng)用型人才的需求量大量增加。計算機(jī)學(xué)科呈現(xiàn)出內(nèi)涵寬泛化、分支相對獨立化、社會需求多樣化的特點。根據(jù)社會需求，計算機(jī)人才規(guī)格可分為三類：第一類是科學(xué)型人才，這是從事計算機(jī)基礎(chǔ)

3、理論與核心技術(shù)研究的人才；第二類是工程型人才，這是從事研究開發(fā)的工程技術(shù)人才；第三類是應(yīng)用型人才，這是為企業(yè)、事業(yè)單位、建設(shè)與運行IT系統(tǒng)的應(yīng)用型人才。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案把專業(yè)方向的目標(biāo)、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)及其之間的關(guān)系進(jìn)行描述，用于指導(dǎo)專業(yè)的有關(guān)教學(xué)過程、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方案、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱的制定和實施。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案根據(jù)教育部要求、專業(yè)特點和CDIO工程教育理念由下述五大部分組成。1.培養(yǎng)目標(biāo)、教育定位和人才培養(yǎng)規(guī)格2.專業(yè)教學(xué)大綱3.課程體系和項目系統(tǒng)。4.教學(xué)進(jìn)度安排和畢業(yè)條件5.方案實施思路概述1.培養(yǎng)目標(biāo)、教育定位和人才培養(yǎng)規(guī)格1.1 培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)是根

4、據(jù)國家的教育目的和學(xué)校的性質(zhì)提出的特定要求，是教育的一個最基本概念，是一切教育活動的基石。培養(yǎng)目標(biāo)要解決的是培養(yǎng)什么樣的人才的問題。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)掌握深厚的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識、學(xué)科的系統(tǒng)知識，能夠組織管理新的產(chǎn)品、新的工程和新的系統(tǒng)的開發(fā)和運行，并且有深刻的工程思想高度，理解技術(shù)的研究與發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響，有良好人文素養(yǎng)、社會道德、法制觀念，有健康體魄、完好人格、文明行為、創(chuàng)新精神的適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)和珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)新型應(yīng)用人才。1.2 教育定位計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向的教育定位，根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國策、教育部的教育發(fā)展計劃、廣東省珠三角發(fā)展規(guī)劃、

5、廣東白云學(xué)院的特點，主要培養(yǎng)下列三類應(yīng)用型的工程師人才：（1） 軟件、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)工程師。（2） 軟件、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)的運行維護(hù)服務(wù)工程師。（3） 軟件、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品、系統(tǒng)銷售服務(wù)工程師。1.3 專業(yè)方向人才培養(yǎng)規(guī)格計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)制為四年，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位。人才培養(yǎng)規(guī)格的要求，結(jié)合CDIO理念中的學(xué)習(xí)效果，反映了工程教育的結(jié)果，它說明了學(xué)生應(yīng)學(xué)到的知識及應(yīng)具備的能力。這包括四方面的內(nèi)容，第一方面是技術(shù)學(xué)科知識，第二方面是個人能力，即學(xué)生的認(rèn)知能力、情感發(fā)展，第三方面是人際交往能力，主要考慮個人和群體的交流、溝通、協(xié)作能力，第四方面是產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能

6、力，這主要是在實際環(huán)境的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)與運行。對CDIO理念的四個方面進(jìn)行整合，人才培養(yǎng)分為知識、素質(zhì)、能力三個層面，在不同層面上給出人才的相關(guān)要求，不同層面對人才的要求內(nèi)容不同，而且，不同層面存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系。知識、素質(zhì)、能力是人才培養(yǎng)的三個基本要素。 知識結(jié)構(gòu)要求計算機(jī)應(yīng)用型人才的知識主要分為素質(zhì)性知識和專業(yè)性知識兩部分。素質(zhì)性知識指人類、社會、自然發(fā)展及其規(guī)律的基礎(chǔ)知識和基本理論。專業(yè)性知識指計算機(jī)學(xué)科的理論知識，經(jīng)驗性知識和工作過程性知識。素質(zhì)性知識包括馬列主義、鄧小平理論、思想道德、法律基礎(chǔ)等以及自然科學(xué)與人文科學(xué)的基本知識。專業(yè)性知識包括顯性知識和隱性知識。顯性知識主要從課堂及

7、書本上獲得，主要包括科學(xué)理論知識和部分經(jīng)驗性知識，具體為基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程、選修課程所學(xué)的知識。隱性知識主要通過實踐、結(jié)合工作經(jīng)歷方能獲得，具體要通過實驗、實踐、工程構(gòu)建等過程方能取得。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識要求如圖1中所示。 圖1 應(yīng)用型人才知識結(jié)構(gòu) 在人才培養(yǎng)方案的知識結(jié)構(gòu)要求中結(jié)合CDID理念高度強(qiáng)調(diào)三個方面：（1） 較充分的素質(zhì)性知識（2） 較齊備的相互支持專業(yè)課程知識（顯性）（3） 較深厚的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識（顯性、隱性）素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求有思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和身心素質(zhì)四個方面。（1）思想道德素質(zhì) 熱愛祖國，樹立科學(xué)世界觀、人生觀和價值觀；具有責(zé)任心和

8、社會責(zé)任感；具有法律意識，自覺遵紀(jì)守法；熱愛本專業(yè)，注重職業(yè)道德修養(yǎng)；具有誠信意識和團(tuán)隊協(xié)作精神。（2）文化素質(zhì) 具有一定的文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)，人際溝通修養(yǎng)和意識，有多種交流的策略、結(jié)構(gòu)、方式、語言和技巧；能有效組織、管理團(tuán)隊活動。（3）專業(yè)素質(zhì) 掌握科學(xué)思維和科學(xué)研究，工程開發(fā)方法；具備求實創(chuàng)新意識，有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌l(fā)現(xiàn)問題、探索問題、分析問題和解決問題的科學(xué)素養(yǎng)，有強(qiáng)烈的工程意識和效益意識；有自覺求知欲和終身學(xué)習(xí)理念。（4）身心素質(zhì)有健康的身體和堅強(qiáng)的心理素質(zhì)，有主動承擔(dān)風(fēng)險的勇氣和敢于負(fù)責(zé)的氣魄，有善于妥協(xié)、平衡、全方位思維的解決問題的氣量。能力結(jié)構(gòu)要求能力是人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)之一，是應(yīng)用型人才特征的

9、突出表現(xiàn)。根據(jù)國際工程教育要求、我國工程教育要求和CDIO教育理念，都提出了知識、素質(zhì)和實踐三方面的明確要求。人才培養(yǎng)的最重任務(wù)和核心目標(biāo)就是要培養(yǎng)人才的認(rèn)知、人文和工程這三類能力。第一類能力科學(xué)認(rèn)知能力。這種能力必須由相互支持的專業(yè)課程進(jìn)行培育，使學(xué)生獲取數(shù)學(xué)、自然科學(xué)知識和工程技術(shù)知識，從而形成對科學(xué)的認(rèn)知能力。第二類能力人文素質(zhì)能力。這種能力主要體現(xiàn)在個人能力，人際交往能力上；要求學(xué)生要遵守工程職業(yè)道德，有組織管理能力，有交流和團(tuán)隊協(xié)作能力。第三類能力工程開發(fā)能力。這種能體現(xiàn)在產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力。產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)是工程開發(fā)中的三種不同形態(tài)，其中任何一種形態(tài)都需要工程開發(fā)能力。要求學(xué)

10、生有解決工程問題能力，能創(chuàng)新、研究、開發(fā)設(shè)計能力。能力培養(yǎng)模型如圖2所示。能力培養(yǎng)科學(xué)認(rèn)知能力工程開發(fā)能力人文素質(zhì)能力發(fā)現(xiàn)、理解能力分析、批評能力自學(xué)、推理能力行為、規(guī)范能力溝通、協(xié)作能力組織、管理能力構(gòu)思、設(shè)計能力實施、運維能力創(chuàng)新、優(yōu)化能力 圖2. 應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)模型2.專業(yè)教學(xué)大綱2.1 技術(shù)知識和推理2.1.1 相關(guān)科學(xué)知識2.1.1.1計算機(jī)科學(xué)知識2.1.1.2數(shù)學(xué)、物理、電子科學(xué)知識2.1.1.3人文科學(xué)、外語知識2.1.1.4工程技術(shù)研究開發(fā)知識2.1.2 核心工程基礎(chǔ)知識2.1.2.1數(shù)字電路、模擬電路和電路CAD 2.1.2.2系統(tǒng)原理和應(yīng)用開發(fā)2.1.2.3軟件工程2

11、.1.2.4計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)集成2.1.3高級工程基礎(chǔ)知識2.1.3.1系統(tǒng)分析2.1.3.2模式識別與嵌入式系統(tǒng)工程控制2.1.3.3網(wǎng)絡(luò)、軟件和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)建2.2 個人能力、職業(yè)能力和態(tài)度 工程推理能力和解決問題的能力2.2.1.1 發(fā)現(xiàn)問題和表述問題2.2.1.2 建模2.2.1.3 估計和定性分析2.2.1.4 帶有不確定性的分析2.2.1.5 解決方法和建議 實驗和發(fā)現(xiàn)知識2.2.2.1 建立假設(shè)2.2.2.2 查詢印刷資料和電子文獻(xiàn)2.2.2.3 實驗性的探索2.2.2.4 假設(shè)檢驗與答辯 系統(tǒng)思維2.2.3.1 全方位思維2.2.3.2 系統(tǒng)的顯現(xiàn)和交互作用2.2.3.3

12、確定主次與重點2.2.3.4 解決問題時的妥協(xié)、判斷和平衡 個人能力和態(tài)度2.2.4.1 主動性和愿意承擔(dān)風(fēng)險2.2.4.2 執(zhí)著與變通2.2.4.3 創(chuàng)造性思維2.2.4.4 批判性思維2.2.4.5 了解個人的知識、能力和態(tài)度2.2.4.6 求知欲和終身學(xué)習(xí)2.2.4.7 時間和資源的管理 職業(yè)能力和態(tài)度（職業(yè)教育）2.2.5.1職業(yè)道德、正直、責(zé)任感并勇于負(fù)責(zé)2.2.5.2 職業(yè)行為2.2.5.3 主動規(guī)劃個人職業(yè)2.2.5.4 與世界工程發(fā)展保持同步2.3 人際交往能力：團(tuán)隊工作和交流 團(tuán)隊工作2.3.1.1 組建有效的團(tuán)隊2.3.1.2 團(tuán)隊工作運行2.3.1.3 團(tuán)隊成長和演變2.

13、3.1.4 領(lǐng)導(dǎo)能力2.3.1.5 形成技術(shù)團(tuán)隊 交流2.3.2.1 交流的策略2.3.2.2 交流的結(jié)構(gòu)2.3.2.3 書面的交流2.3.2.4 電子及多媒體交流 2.3.2.5 圖表交流2.3.2.6 口頭表達(dá)和人際交流2.3. 3 使用外語的交流2.3.3.1 英語2.3.3.2其他區(qū)域工業(yè)國的語言2.3.3.3其他語言2.4 在企業(yè)和社會環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行系統(tǒng) 外部和社會背景2.4.1.1 工程師的角色與責(zé)任2.4.1.2工程對社會的影響2.4.1.3社會對工程的規(guī)范2.4.1.4 歷史和文化背景環(huán)境2.4.1.5 當(dāng)代課題和價值觀2.4.1.6 發(fā)展全球觀 企業(yè)與商業(yè)環(huán)境

14、2.4.2.1 重視不同的企業(yè)文化 2.4.2.2 企業(yè)戰(zhàn)略、目標(biāo)和規(guī)劃2.4.2.3 技術(shù)創(chuàng)業(yè)2.4.2.4 成功地在一個組織中工作 系統(tǒng)的構(gòu)思與工程化2.4.3.1設(shè)立系統(tǒng)目標(biāo)和要2.4.3.2 定義功能、概念和結(jié)構(gòu)2.4.3.3系統(tǒng)建模和確保目標(biāo)實現(xiàn)2.4.3.4 開發(fā)項目的管理 設(shè)計2.4.4.1 設(shè)計過程2.4.4.2 設(shè)計過程的分段與方法2.4.4.3 知識在設(shè)計中的利用2.4.4.4單學(xué)科設(shè)計2.4.4.5多學(xué)科設(shè)計2.4.4.6 多目標(biāo)設(shè)計實施2.4.5.1 設(shè)計實施過程2.4.5.2 硬件制造過程2.4.5.3 軟件實現(xiàn)過程2.4.5.4硬、軟件集成2.4.5.5測試、證實、

15、驗證和認(rèn)證2.4.5.6實施過程的管理運行2.4.6.1 運行的設(shè)計與優(yōu)化2.4.6.2 培訓(xùn)和操作 2.4.6.3 支持系統(tǒng)的生命周期2.4.6.4 系統(tǒng)改進(jìn)和演變2.4.6.5 棄置與生命終結(jié)問題2.4.6.6 運行管理3. 課程體系和項目系統(tǒng)3.1 課程體系課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段，課程的內(nèi)容和課程的性質(zhì)構(gòu)成了課程體系。課程體系由課程模式、構(gòu)建準(zhǔn)則、課程類型組成。 課程模式課程模式是根據(jù)某種教育思想和理論，選擇和組織教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)管理手段，以及制定教學(xué)評價原則而形成的一種形式系統(tǒng)。課程模式就是基于某種教育理念，具有特定功能和結(jié)構(gòu)的課程體系。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程模式

16、是結(jié)合CDIO理念的白云模式。這種模式的特點體現(xiàn)在如下三點上：（1） 典型性：專業(yè)典型性及功能課程。（2） 概括性：由相互支持的嵌入式系統(tǒng)課程組成，并由工程項目為紐帶的知識、素質(zhì)、能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)。（3） 規(guī)模性：課程、組織和實施以CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)為原則。 課程模式的構(gòu)建準(zhǔn)則1. 社會需求根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和珠三角發(fā)展規(guī)劃綱要，根據(jù)市場的需求，設(shè)置工程性強(qiáng)的課程以及培養(yǎng)方式。2. 學(xué)科知識學(xué)科知識的選擇是應(yīng)能滿足應(yīng)用型人才的技術(shù)和技能要求，一方面要有扎實的基礎(chǔ)理論，一方面要求有較寬的專業(yè)知識面和工程實踐知識。3. 過程性知識 強(qiáng)調(diào)具備在工作現(xiàn)場貫徹和實施嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用和設(shè)計而必需的實踐工程過程性

17、知識。特別強(qiáng)調(diào)在“做中學(xué)”，學(xué)會“如何做”，提煉“如何做得更好”。4. 素質(zhì)教育隨著社會的發(fā)展，職業(yè)工種變換機(jī)率也隨之上升，只有具備較高素質(zhì)和有較強(qiáng)應(yīng)變能力才能適應(yīng)社會發(fā)展。經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展也會不斷產(chǎn)生新的工作領(lǐng)域和發(fā)展領(lǐng)域，只有具備有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ娜瞬拍苓m應(yīng)新的領(lǐng)域。課程體系應(yīng)當(dāng)把人文素質(zhì)培養(yǎng)和理論知識、工作能力結(jié)合在一起，特別注重人際交往能力。5. 能力培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用，側(cè)重于從“做中學(xué)”，強(qiáng)調(diào)課程體系的產(chǎn)學(xué)合作，強(qiáng)調(diào)工程項目在教學(xué)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)、紐帶作用。把構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行作為培養(yǎng)能力的核心過程。 課程類型課程類型由通用課程、專業(yè)核心課程、應(yīng)用課程、實驗課程、

18、實踐課程組成。（1） 通用課程指通識教育課程，主要由素質(zhì)類課程和工具類課程組成。素質(zhì)類課程有政治類課程、人文素質(zhì)課程，體育類課程等組成；工具課程主要是指外語類課程。（2） 專業(yè)核心課程專業(yè)核心課程又稱為專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要是由專業(yè)原理性知識構(gòu)成的課程，包括計算機(jī)導(dǎo)論，離散數(shù)學(xué)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計，組成原理，操作系統(tǒng)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件工程，數(shù)據(jù)庫原理等。（3） 應(yīng)用課程 面向應(yīng)用的課程是指與某一特定工作或職業(yè)相關(guān)的課程，用于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。這些課程包括專業(yè)課和某些選修課。（4） 實驗課程課程實驗是針對相關(guān)重要知識點設(shè)置的實踐教學(xué)活動，它對加深理論理解起重要作用。實驗有驗證性實驗和設(shè)計性實驗

19、。在實用性人才培養(yǎng)中，設(shè)計性實驗是實驗課程的主體，有利于提高學(xué)生開發(fā)創(chuàng)新的能力。（5）實踐課程實踐課程指課程設(shè)計、實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和工程項目開發(fā)。課程設(shè)計是和課程相關(guān)的綜合性設(shè)計實踐環(huán)節(jié)；課程設(shè)計可選擇一門課或綜合多門課實行。實習(xí)是使學(xué)生直接接觸專業(yè)生產(chǎn)實踐的活動。畢業(yè)設(shè)計以適當(dāng)?shù)恼n題研究為背景，接受科學(xué)研究的全過程訓(xùn)練。工程項目的開發(fā)是實用性人才培養(yǎng)的重要核心過程，是貫通各門課程知識的紐帶，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的進(jìn)化鏈?；贑DIO理念，工程項目開發(fā)是嵌入式系統(tǒng)課程體系中最重要的課程類型。 課程體系的構(gòu)建計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系由五個課程平臺一個項目系統(tǒng)組成，包括公共基礎(chǔ)平臺，專業(yè)基礎(chǔ)平臺

20、，專業(yè)選修平臺，應(yīng)用能力平臺，基本素質(zhì)平臺和項目系統(tǒng)。（1） 公共基礎(chǔ)平臺該平臺包括較寬的基礎(chǔ)課程，主要有數(shù)學(xué)、物理、電子學(xué)等基礎(chǔ)課程和程序設(shè)計基礎(chǔ)等。（2） 專業(yè)基礎(chǔ)平臺專業(yè)基礎(chǔ)平臺主要包括專業(yè)核心課程和專業(yè)實驗課程，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程和解決某些基礎(chǔ)實際問題打下堅實的理論基礎(chǔ)。（3） 專業(yè)選修平臺應(yīng)用型人才在知識結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有知識面寬，基礎(chǔ)扎實，實用性強(qiáng)的特點。根據(jù)實用工作和職業(yè)的需求設(shè)置有明顯應(yīng)用性的案例的選修課，同時把最新的與應(yīng)用有關(guān)的學(xué)科知識滲透到課程內(nèi)容中。（4） 應(yīng)用能力平臺應(yīng)用能力平臺與職業(yè)工作直接相關(guān)，故職業(yè)工作要求是課程開發(fā)的基礎(chǔ)；應(yīng)用能力課程強(qiáng)調(diào)傳授過程性知識，故注重“

21、做中學(xué)”，以工作實踐過程為基點，體現(xiàn)理論知識與實踐的融合。應(yīng)用能力課程表示為專業(yè)方向課程。（5） 基本素質(zhì)平臺基本素質(zhì)平臺側(cè)重于基本素質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)?；舅刭|(zhì)課程主要指通用課程，包括英語、政治、德育、體育等課程；職業(yè)素質(zhì)和道德的培養(yǎng)，通過基本素質(zhì)課程綜合實踐環(huán)節(jié)，項目開發(fā)等實現(xiàn)。（6） 項目系統(tǒng)工程項目開發(fā)是構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程體系的一個重要核心過程，工程項目關(guān)鍵在于體現(xiàn)“做中學(xué)”的精粹，“做”不只是要動手實現(xiàn)一個具體工程，更重要的是在其中要動腦去思維、理解、分析、創(chuàng)新。解決實際問題，這一過程是理論到實際，實際到理論的多次迭代遞歸過程，使人們更有效，更高效地學(xué)習(xí)理論，并應(yīng)用理論解決工程問題

22、。工程項目系統(tǒng)是一個由多層多種項目組成，結(jié)合相關(guān)課程知識的項目組成系統(tǒng)。一個項目可以和一門課或多門課程的知識相關(guān)，通過項目不但驗證課程的理論，多門課程理論的相關(guān)性，綜合應(yīng)用，更重要的是進(jìn)一步發(fā)展理論，開發(fā)新技術(shù)，創(chuàng)新方法。課程體系有關(guān)平臺和項目系統(tǒng)的時序圖如圖3所示，圖中的陰影部分表示平臺或項目系統(tǒng)的執(zhí)行時段。學(xué)年第一學(xué)年第二學(xué)年第三學(xué)年第四學(xué)年學(xué)期12345678公共基礎(chǔ)平臺專業(yè)基礎(chǔ)平臺專業(yè)選修平臺應(yīng)用能力平臺基本素質(zhì)平臺項目系統(tǒng)圖3. 課程體系構(gòu)建的平臺及項目系統(tǒng)時序圖3.2 課程體系構(gòu)建的特點課程體系要遵從培養(yǎng)有三類能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)進(jìn)行構(gòu)建。圍繞這一目標(biāo)，課程體系有如下特點：（1）

23、 體現(xiàn)一體化教育的本質(zhì)課程體系體現(xiàn)CDIO的一體化理念。第一，有相互支持的專業(yè)課程，使學(xué)生學(xué)習(xí)到相互支持的學(xué)科知識；第二，從中獲得個人、人際交往能力；使學(xué)生獲得自學(xué)、批判、創(chuàng)造等個人能力，以及職業(yè)規(guī)范行為，良性交往協(xié)作能力；第三，取得產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力；使學(xué)生有工程設(shè)計、實施、運維、創(chuàng)新優(yōu)化能力。（2） 以綜合性項目和畢業(yè)設(shè)計為主要載體 綜合性項目和畢業(yè)設(shè)計作為能力培養(yǎng)的主要載體；對綜合性項目和畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行分解和拆離，形成多種層次項目。這些項目需要多門課程的支持才能完成，從而使項目成為關(guān)聯(lián)各門課程的紐帶；所有的項目的執(zhí)行，就形成了一條完整的知識鏈，全面培養(yǎng)學(xué)生的三類能力。（3） 分段實施

24、、前后連貫的能力進(jìn)化過程課程體系體現(xiàn)能力的進(jìn)化過程。知識和能力的培養(yǎng)是有階段性的，不同階段的重點不同，這也是一個人生長進(jìn)化的特點，猶如人們分小學(xué)，中學(xué)，大學(xué)各階段學(xué)習(xí)和進(jìn)化一樣。按工程開發(fā)的過程，對能力的進(jìn)化分成4個不同的級別；基本單元構(gòu)建級，組件構(gòu)建級和系統(tǒng)構(gòu)建級，并建立能力成熟度模型CMM(Capability Maturity Model)。 如圖4所示。高1成熟級系統(tǒng)構(gòu)建級2提高級組件構(gòu)建級3基本級部件構(gòu)建級4初始級低基本單元構(gòu)建級 圖4. 能力成熟度模型能力培養(yǎng)的階段目標(biāo)及時間分配如圖5中所示。從中可以看出，能力的培養(yǎng)的初始、基本、提高和成熟四個級別，分別是和14學(xué)年相對應(yīng)的。這是一

25、個合理而科學(xué)的進(jìn)化過程。 圖5. 能力培養(yǎng)的進(jìn)化在圖5中，點劃線表示學(xué)生能力培養(yǎng)的漸進(jìn)過程，等同實箭頭表示的能力進(jìn)化的階梯級別。（4） “12345”原則課程體系建立在“12345”原則的基礎(chǔ)上，這個原則反映了課程體系構(gòu)建的根本思路。這個原則的意義如下：1 一個目標(biāo)，培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才。2 教師、學(xué)生兩者互動式的工程化教學(xué)。3 知識、工程、素質(zhì)三者交叉融合。4 四年連貫性的一體化教學(xué)。5 5種綜合的成績評價機(jī)制。包括課堂測試，學(xué)習(xí)筆記，研究作品，論文發(fā)表，團(tuán)隊活動和學(xué)科競賽。3.3 項目系統(tǒng)項目系統(tǒng)是貫穿人才培養(yǎng)全過程的由多層次多個項目組成的工程實踐系統(tǒng)，是貫徹CDIO工程教育的構(gòu)思、設(shè)計、實

26、現(xiàn)和運行過程的最關(guān)鍵鏈路和途徑。 項目的概念和定義過程性的研究開發(fā)項目簡稱項目，是指一個產(chǎn)品制造，一個工程建設(shè)或一個系統(tǒng)組建的全過程活動；這個活動周期結(jié)束后，產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)該滿足行業(yè)或國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以投入批量生產(chǎn)；工程的功能和性能應(yīng)符合用戶驗收條件，可以投入使用；系統(tǒng)的品質(zhì)和精度應(yīng)達(dá)到工況要求，可以進(jìn)入正常運行。 項目設(shè)置的準(zhǔn)則項目設(shè)置不是隨心所欲的，而是根據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，定位以及課程體系而設(shè)置的。項目設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)如下準(zhǔn)則：（1） 項目設(shè)置應(yīng)可實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)及其職業(yè)定位，并體現(xiàn)CDIO的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行過程。（2） 項目設(shè)置應(yīng)符合知識、素質(zhì)、能力進(jìn)化的規(guī)律，從簡單到復(fù)雜，從低級到高級，

27、從個體到整體，并沿學(xué)年時序軸發(fā)展。（3） 項目設(shè)置應(yīng)在不同學(xué)年時間段，任務(wù)目標(biāo)有所側(cè)重，突出相關(guān)重點。（4） 項目設(shè)置應(yīng)考慮多種層次，分成不同級別，以結(jié)合和適應(yīng)相關(guān)的課程教學(xué)內(nèi)容知識點及不同深度。（5） 項目設(shè)置應(yīng)該有承上啟下作用，在目的和內(nèi)容上都有相關(guān)性，連貫性、進(jìn)化性。（6） 項目設(shè)置不必追求專業(yè)知識的全面運用和功能的面面俱到；只需實現(xiàn)專業(yè)的核心知識，素質(zhì)和能力即可。 項目設(shè)置的方法根據(jù)CDIO工程教育的理念，在學(xué)生大學(xué)本科四年的學(xué)習(xí)中，通過一個有足夠規(guī)模的工程項目，結(jié)合課程體系，實施構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行過程，取得專業(yè)課程知識；個人能力，人際交往能力；產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)建造能力，則達(dá)到預(yù)期

28、目標(biāo)。顯然，用一個足夠規(guī)模的綜合性工程項目作為貫穿四個學(xué)年的知識、素質(zhì)、能力進(jìn)化載體，是一種行之有效的方法。而畢業(yè)設(shè)計項目，無論從功能、內(nèi)容、意義和規(guī)模上都是這樣一個適合要求的項目。畢業(yè)設(shè)計項目 子系統(tǒng)模塊組 件部件單元 圖6 畢業(yè)設(shè)計項目二分拆示意圖把畢業(yè)設(shè)計項目加以分解拆離，并按功能大小、上下層次、前后順序形成一個項目集合，結(jié)合課程體系的內(nèi)容及時序，把項目綜合中的各個項目合理分布到各個學(xué)年的相關(guān)時間段中，則可以在四年中高效、準(zhǔn)確、全面實現(xiàn)CDIO工程教育任務(wù)。嵌入式系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計項目是一個完全獨立、完備的產(chǎn)品、工程或系統(tǒng)建造過程。項目的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由多個功能子系統(tǒng)組成；而每一個子系統(tǒng)又由多個功能

29、模塊或組件組成；一個功能模塊或組件又由多個功能部件或單元組成。圖6中所示的是畢業(yè)設(shè)計項目二分拆示意圖。項目的設(shè)置可分為如下三種層次：（1） 綜合項目（一級項目）：這是和學(xué)年課程相關(guān)的，并綜合培養(yǎng)已經(jīng)歷學(xué)年階段知識、素質(zhì)和能力水平的項目，每一個學(xué)年設(shè)置一個綜合項目，在第四學(xué)年的綜合項目是畢業(yè)設(shè)計。第三、二、一學(xué)年的綜合項目是對畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行分解拆離之后設(shè)置的，并且，其側(cè)重點有所不同。四個綜合項目情況如圖7所示。學(xué)年1234綜合項目部件、單元模塊、組件子系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計側(cè)重點C，DC,D,II，OI，O 圖7 四學(xué)年的綜合項目（2） 支撐項目（二級項目）：這是對綜合項目起直接支撐作用的項目。支持項目是綜

30、合項目的下級項目，一個綜合項目是靠多個支撐項目支持的，一個支持項目和多門課程的知識相關(guān)；支撐項目培養(yǎng)學(xué)生多種知識融會使用、并使知識和能力在相應(yīng)深度結(jié)合，并使知識進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能力；支撐項目加深學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識，并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。（3） 基礎(chǔ)項目（三級項目）：這是結(jié)合相關(guān)課程知識，進(jìn)行基礎(chǔ)知識實踐和過程實施方法訓(xùn)練的項目。也是進(jìn)入支撐項目的前期準(zhǔn)備；項目規(guī)模小，功能較單一，不能成獨立應(yīng)用用途?；A(chǔ)項目加強(qiáng)對課程知識理解，也培養(yǎng)學(xué)生初步工程概念，工程方法和工程能力。 在四個學(xué)年中，四個綜合項目和相關(guān)支撐項目、基礎(chǔ)項目的相關(guān)情況，及對能力成熟度的影響如圖8所示。圖8 項目和能力成熟度 項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

31、以下以嵌入式系統(tǒng)方向為例對項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加以說明。嵌入式系統(tǒng)的過程應(yīng)用系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)一般由單片微機(jī)，控制驅(qū)動電器，檢測電路，顯示電路，功能設(shè)定面板和被控對象組成，如圖9所示。功能設(shè)定顯示單片機(jī)功能設(shè)定顯示對象 圖9 嵌入式系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)按這個典型結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行項目的內(nèi)容分解，并取得圖10年示的項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖中同時給出了項目編號。圖10項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.4 課程體系框圖以下以嵌入式系統(tǒng)方向為例對課程體系框圖加以說明。把課程和項目系統(tǒng)結(jié)合在一起，形成了CDIO工程教育的一體化結(jié)構(gòu)。嵌入式系統(tǒng)的課程體系框圖如下圖11中的個個節(jié)圖所示。在圖中，主干線是綜合性項目，以橢圓表示；而支撐項目用梯形頭的橫柱

32、表示，基礎(chǔ)項目用尖頭的橫柱表示。和項目相關(guān)的課程用長方形表示；能力和素質(zhì)用斜方形表示。 圖11 課程體系項目系統(tǒng)竹節(jié)圖4.教學(xué)進(jìn)度安排和畢業(yè)條件課程計劃包括課程進(jìn)度表和課程目標(biāo)矩陣。課程進(jìn)度表用于說明課程設(shè)置、課程學(xué)分、課程教學(xué)時間分配和課程先后順序等。課程目標(biāo)矩陣用于說明課程的教學(xué)目標(biāo)、課程之間的關(guān)聯(lián)性、課程和項目的相關(guān)性和課程能力培養(yǎng)的作用。4.1 課程目標(biāo)矩陣課程目標(biāo)矩陣是課程的一覽表，這個表用于說明每一門課程的開設(shè)專業(yè)目標(biāo)，同時，給出課程間的關(guān)聯(lián)程度，課程和項目的相關(guān)性，對能力培養(yǎng)的作用。專業(yè)目標(biāo)是表示在人才培養(yǎng)中課程所達(dá)到的目標(biāo)，在矩陣中，除了作簡要說明之外，還給出專業(yè)教學(xué)大綱中的目

33、標(biāo)編號。例如：2.2.5.1是指專業(yè)教學(xué)大綱中的2.2.5.1項目標(biāo)。課程關(guān)聯(lián)度是指一門課程和其他有關(guān)課程的關(guān)聯(lián)程度。如果一門課和另一門課程內(nèi)容有40%以上相關(guān)，則關(guān)聯(lián)度為1級；有20%以上相關(guān)，則關(guān)聯(lián)度為2級；有10%以上相關(guān)的，則關(guān)聯(lián)度為3級。例如在矩陣表中，“馬克思主義”課程一欄，在課程關(guān)聯(lián)條目下，對應(yīng)1的方框上有數(shù)字2，對應(yīng)2的方框上有數(shù)字1，4，這表示“馬克思主義”課程和編號2的課程“社會主義理論”關(guān)聯(lián)度為1級；和編號1的課程“道德修養(yǎng)與法律”，編號4的課程“近代史綱”的關(guān)聯(lián)度為2級。其余類同。能力培養(yǎng)是指課程對能力形成的影響，能力由圖4中的能力成熟度模型說明。能力培養(yǎng)條目下有1，2

34、，3，4個級別，分別對應(yīng)的能力級別由方格中的黑點標(biāo)出。例如：課程“道德修養(yǎng)與法律”在橫向?qū)?yīng)于能力培養(yǎng)一欄的3的方框中有黑點，說明該門課程對能力培養(yǎng)處于3級。 課程目標(biāo)矩陣如表2所示。表2 嵌入式系統(tǒng)課程目標(biāo)矩陣表編號課程名稱專業(yè)目標(biāo)課程關(guān)聯(lián)項目相關(guān)能力培養(yǎng)12312312341道德修養(yǎng)與法律職業(yè)道德責(zé)任心.12,35,42社會主義理論世界觀、社會責(zé)任.131,43馬克思主義世界觀、價值觀.421,44近代史綱世界規(guī)律.42,35形勢與政策與世界發(fā)展同步.4,.22,36信息檢索查詢資料7健康教育行為、健康 ，108應(yīng)用文寫作書面交流.31,99大學(xué)英語用外語交流810大學(xué)體育身體健康2.27

35、編號課程名稱專業(yè)目標(biāo)課程關(guān)聯(lián)項目相關(guān)能力培養(yǎng)123123123411職業(yè)指導(dǎo)職業(yè)道德、規(guī)劃2.2.5.12.2.5.312,3512高等數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)2.1.113,1413線性代數(shù)科學(xué)基礎(chǔ)2.1.112,1414概率與統(tǒng)計科學(xué)基礎(chǔ)2.1.112,1315大學(xué)物理科學(xué)基礎(chǔ)2.1.112,13,141.116程序設(shè)計基礎(chǔ)軟件設(shè)計基礎(chǔ)2.1.221,27,2918,282017模擬電子技術(shù)模擬電路基礎(chǔ)2.1.2301931,3218數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、算法基礎(chǔ)2.1.216,2719數(shù)字電路數(shù)字邏輯基礎(chǔ)2.1.2172320計算機(jī)組成原理計算機(jī)基本原理2.1.224,25,31,3216,22,25,2821匯編語言匯編編輯2.1.216,22數(shù)據(jù)庫原理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2.1.2282023離散數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)2.1.1191.424計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)知識2.1.22025操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)應(yīng)用2.1.2201.326面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計為對象服務(wù)2.1.216,2918編號