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基于EIP-CDIO的计算机科学与技术专业实践教学体系构建研究
书号：9787113269913 套系名称：无
作者：刘红梅 出版日期：2020-07-01
定价：38.00 页码 / 开本：212 /16
策划编辑：翟玉峰 李学敏 责任编辑：翟玉峰
适用专业：计算机教材 适用层次：高职高专
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图书特色
本书是作者根据多年的教学实践经验，采用EIP-CDIO 的先进理念，对计算机科学与 技术专业的实践教学体系进行了深入的研究和探索。通过分析国内外CDIO 工程教育模式 的研究现状，提出了基于EIP-CDIO 工程教育模式的计算机科学与技术专业的实践教学体 系构建，依据CDIO 课程教学大纲，在5R 环境下构建校企合作产学研训四位一体的计算 机类专业群的实践教学体系。 本书适合作为普通高等院校计算机类相关专业的广大教师、教学管理人员的参考读物。
本书是山西省131 领军人才工程项目资助项目成果，也是山西省优势 专业计算机科学与技术专业建设项目资助项目成果。 通过山西省教育厅学位评估，专家对计算机科学与技术专业进行了全 方位的检查审核，并对计算机科学与技术专业的不足之处给出了明确的意见 和建议。 实践教学是巩固理论教学、提高实践能力、理论联系实际、培养应用 型人才的有效途径，而实践教学环节也是计算机科学与技术专业的薄弱 环节。 CDIO 工程教育模式是国际工程教育改革较新、较成熟的研究成果。 CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作 （Operate）的英文首字母缩写。本书为了提高学生的学习兴趣，让学生学 习由被动变为主动，为了提高学生的实践能力，使学生所学和实践紧密结 合，把产品的研发、运行、维护、消亡的整个生命周期作为载体，将学生 学习课程的整个阶段和产品的生命周期相对应，制定出了CDIO 人才培养 大纲。 EIP即讲道德（Ethics）、讲诚信（Integrity）、职业化 ( Professionalism)， EIP-CDIO就是职业道德、诚信、专业和构思、设计、实现、运作的有机结合， 是以培养具有崇高理想、品德高尚、诚实守信、专业性强的高级工程专业人 才为目标的高等工程教育新模式。 EIP-CDIO 强调要想干成大事，必须先学会做人，以德为先。事业的成 功与否，情商起决定性的作用。一个人如果有良好的品德修养，乐观向上， 积极拼搏，在工作过程中无论遇到多大的困难，都会想尽一切办法解决克服， 不会被困难吓倒，更不会半途而废，这是成功的关键所在。强烈的社会责任 感，服务社会的愿望，是作为一个高级工程师必备的素质和品质。 计算机科学与技术本科专业的培养目标是在掌握本专业的基本知识、 基本理论、基本方法和技能的基础上，培养具有较强的专业实践能力和良好 的综合素质，能够从事软件开发、移动互联、嵌入式系统、大数据等方向的 设计、开发、应用、管理，具有创新精神和社会责任感的高级应用型人才。 从培养目标来看，实践教学是专业人才培养的重要环节。但是，由于多方面 的原因，导致实践教学成为该专业的薄弱环节，以至于严重影响计算机人才 培养的质量，加强实践教学体系的构建是地方高校亟待解决的问题。 著 者 2020年2月
目 录 第1章 绪 论 1.1 CDIO工程教育模式..............................................................................................001 1.2 EIP-CDIO 工程教育模式........................................................................................001 1.3 CDIO的核心内容..................................................................................................002 1.3.1 1 个愿景...................................................................................................002 1.3.2 1 个大纲...................................................................................................003 1.3.3 12 条标准.................................................................................................003 1.4 实施CDIO 的原则.................................................................................................005 1.5 CDIO教学大纲.....................................................................................................006 1.6 CDIO工程教育模式的国内外研究情况...............................................................006 1.6.1 瑞典CDIO 研究.......................................................................................006 1.6.2 我国CDIO 研究现状...............................................................................006 第2章 高校计算机科学与技术专业 实践教学存在的问题 2.1 计算机科学与技术专业在实践教学中存在的主要问题......................................009 2.1.1 实践教学的专业性不强，研究深度不够................................................009 2.1.2 实践教学与实践工作相差甚远................................................................009 2.1.3 缺乏包含项目资源的实践教学平台........................................................010 2.1.4 缺乏建立大型配套的校外实践基地........................................................010 2.1.5 缺乏实践能力强的师资队伍....................................................................010 2.2 CDIO工程教育模式在实践教学中的运用.......................................................... . 010 2.3 CDIO工程教育模式下计算机科学与技术专业实践教学改革措施.................... . 011 2.3.1 以岗位为本位、以就业为导向，横向建立实践教学体系模块............... . 011 2.3.2 区分校内与校外、课内与课外，注重建设不同层次的实践教学平台...... . 011 2.4 校企融合，建设优秀的“双师型”实践教学团队.............................................013 2.5 计算机科学与技术实践教学体系——“12345”实践教学体系..........................013 2.5.1 1 个核心标准...........................................................................................014 2.5.2 2 个方面综合素质....................................................................................014 2.5.3 3 级实践项目技能....................................................................................015 2.5.4 4 个层次实践能力....................................................................................015 2.5.5 5 个实践教学环节....................................................................................016 2.6 项目研究具体措施...............................................................................................016 2.6.1 CDIO 教育模式标准的研究.....................................................................016 2.6.2 建立具有等级层次的项目库....................................................................016 第3章 校企合作下计算机科学 与技术专业实践教学体系建设研究 3.1 软件开发方向实践教学体系建设研究.................................................................017 3.1.1 背景..........................................................................................................017 3.1.2 行业现状..................................................................................................017 3.1.3 实践教学体系..........................................................................................019 3.1.4 培养模式..................................................................................................020 3.1.5 培养内容..................................................................................................020 3.1.6 四个层次能力培养...................................................................................021 3.1.7 行业案例..................................................................................................025 3.2 移动互联方向实践教学体系建设研究................................................................026 3.2.1 背景..........................................................................................................026 3.2.2 行业现状..................................................................................................027 3.2.3 实践教学体系..........................................................................................029 3.2.4 培养模式..................................................................................................029 3.2.5 培养内容..................................................................................................029 3.2.6 四个层次能力培养...................................................................................030 3.2.7 行业案例..................................................................................................030 第4章 基于CDIO的计算机科学 与技术专业云实训平台建设研究 4.1 研究背景..............................................................................................................032 4.1.1 中国高等教育现状...................................................................................032 4.1.2 云实训平台建设的目标...........................................................................032 4.2 云实训平台建设...................................................................................................033 4.2.1 平台架构..................................................................................................033 4.2.2 云实训平台系统.......................................................................................034 4.2.3 教学资源组织..........................................................................................037 4.2.4 在授课堂..................................................................................................039 4.2.5 考试..........................................................................................................041 4.2.6 实训活动..................................................................................................042 4.3 智慧教学内容管理系统.......................................................................................043 4.3.1 资源管理..................................................................................................043 4.3.2 资源组织管理..........................................................................................047 4.3.3 导入/ 导出任务.......................................................................................048 4.4 在线项目实训平台...............................................................................................048 4.4.1 平台简介..................................................................................................048 4.4.2 平台优势..................................................................................................049 4.4.3 平台项目实训功能...................................................................................049 4.4.4 项目选择..................................................................................................049 4.4.5 分配任务..................................................................................................050 4.4.6 个人任务..................................................................................................050 4.4.7 进度查询..................................................................................................050 4.4.8 代码管理..................................................................................................050 4.4.9 代码检查..................................................................................................050 4.4.10 文档和日志............................................................................................051 4.4.11 任务打分................................................................................................051 4.4.12 成果发布................................................................................................051 4.5 创业项目合作平台...............................................................................................051 4.5.1 平台简介..................................................................................................051 4.5.2 创业项目合作平台特点...........................................................................052 4.5.3 创业项目合作平台面向的对象及作用....................................................053 4.5.4 在线项目合作方式...................................................................................053 4.6 计算机科学与技术专业方向相关案例资源建设.................................................054 4.6.1 案例资源库分类及适应场景....................................................................054 4.6.2 主要案例资源列表...................................................................................055 第５章 校企合作下高校创新创业 实践基地的建设研究 5.1 校企合作概况.......................................................................................................063 5.2 校企合作下双创实践基地的建设与应用............................................................063 5.2.1 校企合作拓展双创的课程体系................................................................063 5.2.2 校企合作提升师资力量...........................................................................064 5.2.3 校企合作强化双创实验室和实践基地建设.............................................064 5.3 校企合作下的双创实践教学...............................................................................065 5.3.1 校企双导师指导本科生毕业论文（设计）.............................................065 5.3.2 依托校企实践基地，提高学生科技竞赛质量.........................................065 5.3.3 依托校企实践基地, 促进学生双创实践. .................................................065 5.4 结语......................................................................................................................066 第6章 智能硬件实验室建设研究 6.1 智能硬件实验室建设背景....................................................................................067 6.2 实验室建设目标...................................................................................................067 6.3 实验室功能设置...................................................................................................068 6.3.1 智能硬件产品的设计和研发....................................................................068 6.3.2 设备驱动设计研发与调试.......................................................................068 6.3.3 嵌入式软件设计研发...............................................................................068 6.3.4 近距离无线组网与通信...........................................................................068 6.3.5 移动应用软件设计研发...........................................................................069 6.3.6 实验、研发成果线上运行和管理............................................................069 6.4 智能硬件实验室设备配套课程与实作项目.........................................................069 6.5 设备配置、数量...................................................................................................071 6.6 支撑服务..............................................................................................................073 第7章 开放型计算机综合网络 实验室建设研究 7.1 引.言.....................................................................................................................075 7.2 建设需求..............................................................................................................075 7.3 建设目标..............................................................................................................076 7.4 建设原则..............................................................................................................078 7.5 高校开放型计算机网络实验室软硬件构成.........................................................080 7.5.1 开放型网络实验室硬件构成....................................................................081 7.5.2 开放型网络实验室软件构成....................................................................082 7.6 综合型计算机网络实验室系统............................................................................083 7.6.1 网络实验室建设现状分析.......................................................................083 7.6.2 综合型网络实验室设计...........................................................................085 7.6.3 综合型网络实验室的优势.......................................................................087 7.6.4 结语..........................................................................................................088 第8章 软件开发方向实训项目库 建设研究 8.1 培养目标要求.......................................................................................................089 8.2 主要课程及实践环节...........................................................................................089 8.3 培养计划..............................................................................................................089 8.4 实训项目简介......................................................................................................090 8.4.1 酒店客房管理系统...................................................................................090 8.4.2 客户关系管理系统...................................................................................092 8.4.3 仓储管理系统..........................................................................................094 8.4.4 公路客运管理系统...................................................................................102 8.4.5 航空货运管理系统...................................................................................107 8.5 实训项目的具体实施.......................................................................................... . 110 8.5.1 基于Java EE 开发的图书商城系统........................................................ . 110 8.5.2 基于SSH 开发的互联网个人资金管理系统...........................................127 8.5.3 智慧工厂电子采购网招标系统................................................................132 第9章 移动互联方向实训项目库 建设研究 9.1 培养目标要求.......................................................................................................139 9.2 主要课程及实践环节...........................................................................................139 9.3 培养计划..............................................................................................................139 9.4 实训项目简介......................................................................................................140 9.4.1 My12306 手机客户端..............................................................................140 9.4.2 4G 网上商城客户端系统.........................................................................143 第10章 嵌入式方向实训项目库 建设研究 10.1 培养目标要求.....................................................................................................147 10.2 主要课程及实践环节..........................................................................................147 10.3 培养计划.............................................................................................................147 10.4 实训项目简介.....................................................................................................149 10.4.1 智能电梯系统.........................................................................................149 10.4.2 智慧物联之家电控制.............................................................................150 第11章 软件工厂——以省林业 厅报表管理平台为例 11.1 软件“模拟工厂”综合实训模式内涵................................................................154 11.2 软件“模拟工厂”综合实训模式特点...............................................................155 11.2.1 教学过程的实践性.................................................................................155 11.2.2 教学过程的开放性.................................................................................155 11.2.3 教学过程的职业性.................................................................................155 11.3 遴选软件“模拟工厂”项目..............................................................................155 11.4 “模拟工厂”的项目工作流程...........................................................................156 11.4.1 计划........................................................................................................156 11.4.2 分析........................................................................................................157 11.4.3 设计........................................................................................................157 11.4.4 编码........................................................................................................157 11.4.5 测试........................................................................................................157 11.4.6 维护........................................................................................................158 11.5 “模拟工厂”管理..............................................................................................158 11.5.1 人员角色安排.........................................................................................158 11.5.2 执行过程................................................................................................159 11.6 项目介绍.............................................................................................................160 11.6.1 项目范围................................................................................................160 11.6.2 项目目标................................................................................................160 11.6.3 客户与最终用户介绍.............................................................................160 11.7 项目过程定义.................................................................................................... . 161 11.7.1 过程模型............................................................................................... . 161 11.7.2 方法与工具........................................................................................... . 161 11.7.3 人力资源计划........................................................................................ . 161 11.7.4 下属计划................................................................................................162 11.8 需求分析文档.....................................................................................................162 11.8.1 引言........................................................................................................162 11.8.2 相关文档................................................................................................163 11.8.3 综合描述................................................................................................163 11.8.4 外部接口需求.........................................................................................164 11.8.5 系统功能需求.........................................................................................164 11.8.6 非功能需求............................................................................................165 11.9 体系结构设计报告..............................................................................................166 11.9.1 文档介绍................................................................................................166 11.9.2 设计策略................................................................................................167 11.9.3 系统总体结构.........................................................................................167 11.9.4 查询VPMN 集团成员信息....................................................................169 11.9.5 开发环境的配置.....................................................................................170 11.9.6 运行环境的配置.....................................................................................170 11.9.7 测试环境的配置.....................................................................................170 11.10 编程文档........................................................................................................... . 171 11.11 软件“模拟工厂”员工考核............................................................................ . 171 11.12 软件“模拟工厂”的教学效果.........................................................................172 第12章 校企合作人才培养方案 12.1 背景与意义.........................................................................................................174 12.2 职业能力培养.....................................................................................................174 12.3 培养模式.............................................................................................................175 12.4 培养体系与内容.................................................................................................176 12.4.1 培养体系................................................................................................176 12.4.2 培养内容................................................................................................177 附录A 计算机科学与技术专业人才培养方案 .......................................................... 187 参考文献.......................................................................................................................... 198
刘红梅，女，计算机软件与理论工学硕士，教授。山西省计算机学会理事、山西省计算机课程教学指导委员会委员、山西省高等教育计算机教育MOOC联盟工作委员委员，阳泉市软件行业协会副理事长、山西工程技术学院学术委员会委员阳泉市信息化项目咨询审核验收专家库成员。多年来从事计算机专业的教学和研究以及计算机软件与理论、大数据云计算和计算机教育方面的研究。2019年3月入选山西省“三晋英才”支持计划拔尖骨干人才；2019年6月山西省高校“双带头人”教师党支部书记工作室（山西工程技术学院信息系教师第二党支部书记工作室）支部书记；2017年3月被评为山西省学术技术带头人；2016年3月山西省高等学校131领军人才第二批入选人员-优秀中青年拔尖创新人才；2014年12月山西省第十届高等学校教学名师；2014年7月山西省第七届高职高专“双师型”教学名师；2012年7月山西省第六届高职高专“双师型”优秀教师；2012年7月山西省高等学校教学成果奖（本科）二等奖第一完成人；2010年6月，山西省省级精品课程“计算机应用综合实训”课程负责人。
本书是编者根据多年的教学实践经验，采用 EIP-CDIO 的先进理念，对计算机科学与 技术专业的实践教学体系进行了深入的研究和探索。通过分析国内外 CDIO 工程教育模式 的研究现状，提出了基于 EIP-CDIO 工程教育模式的计算机科学与技术专业的实践教学体 系构建，改革的主要内容是加入课程思政，依据 CDIO 课程教学大纲，构建校企合作产学 研训四位一体的在 5R 环境下的计算机类专业群的实践教学体系。