学习，基本的方法论是基于项目的做中学，达到工程能力和学科知识的完美结合[3，4]。为了提高我校计算机类专业课程的教学质量，项目组成员通过调查、分析及研究等方式，深入探讨教学中存在的问题，进行积极的改革创新，探索适合计算机类专业人才培养的理论课与实践课的教学方法。经过几年不断的探索与实践，在CDIO教育理念引导下，结合社会需求，形成“以问题与案例驱动的理论教学和以基于工程项目多级课程设计的实践教学”一体化教学模式。在这种教学模式下，注重“课程间的联系”、“学中做与做中学”、“层次化与递进式”，调动了学生的积极主动性，培养了学生的工程实践能力和创新能力，实现了人才培养与社会需求的有效对接。
一、基于CDIO的计算机类专业课一体化教学模式的构建
延安大学本科生计算机类专业包括计算机科学与技术、软件工程、物联网专业，课程共同特点是实践性强，专业基础核心课程都包含《高级语言程序设计》、《数据结构》、《数据库原理》以及《算法分析与设计》。结合我校本科生计算类专业应用型人才培养的目标，我们设计了“以问题与案例驱动的理论教学和以基于工程项目多级课程设计的实践教学”一体化教学模式。经过几年的教学实践，取得了良好的教学效果。
（一）“学中做”的理论课教学方法
问题是创新的源泉，兴趣是创新的动力。无问题的理论课教学只能是照本宣科满堂灌，不能使学生的创新思维能力和学习动力得到良好培养；任何知识、理论及技能都是在实践中产生的，所以无案例的理论课教学类似纸上谈兵难实现，严重制约着学生实际应用能力和工程实践能力的培养。因此，课题组教师在近几年计算机类专业理论课教学中，始终坚持问题与案例驱动教学，通过“层次化与递进式”的问题和案例驱动以及在校内开设校企合作课程等方法，不仅使理论课教学真正成为学生“学中做”的实验场，同时也为学生“做中学”奠定了坚实的基础。
1.问题驱动教学法
问题驱动教学法是一种以学生为主体，以切合专业实际的合理问题为导引，通过课堂交流、讨论的互动方式，促使学生自主探索求解问题的思路和方法，使学生在分析问题、解决问题的过程中掌握专业知识、提升专业技能。对于问题设计所秉承的基本原则：
（1）设计的问题必须紧密联系实际。一般来说，将来源于现实的问题根据章节知识的情况进行简化或将大问题分成小问题。只有用这样的问题驱动，才能真正达到培养学生的学习兴趣的目的，使学生的学习更具针对性和目的性。
（2）课程各章节问题的设计既要相对独立，又要相互联系，既要注重专业知识与理论，又要注重专业技能与素质。这样，将一个个相互联系的章节问题，随着课程教学进度的不断推进，逐渐形成一个具有实际应用背景的现实问题。
（3）每个问题的解决既要与本章内容密切相关，又要渗透已学内容，既要注重课本知识与技能，又要注重适度的课外知识与技能延伸。当课程知识讲授完毕，一个实际的大问题得到了解决，学生分析问题和解决问题的能力也得到了锻炼。
（4）章节小问题设计要与课程案例密切相关，即由章节小问题逐步汇集形成具有一定应用背景的大问题其实就是一个案例或简化版的案例。这样，也就为案例驱动教学方法和课程设计打下了很好的基础。
在问题驱动的教学方法中，每门课程、每个章节的问题不是信手拈来，也不是随意堆砌，而是经过成果组的精心构思与设计，这正是CDIO中的C与D的体现。采用这种问题驱动的课堂教学方法，学生的积极性与主动性被调动起来，在课堂上主动思考，积极参与讨论；课后认真查阅相关资料，寻求解决问题的最佳方法。
2.案例驱动教学法
案例教学模式是一种互动式的教学方法。在课程教学过程中，选取一两个优秀案例，以对案例的分析为主线，将教学内容围绕案例的分析逐步展开，通过对案例中问题的解决，使学生在掌握知识原理的同时，也掌握了解决问题的方法。在设计案例时需遵循以下原则：
（1）案例必须来源于实际问题或项目。根据课程内容及学生的实际，对案例所涉及的问题进行合理简化，在保证案例所对应问题不失真的前提下，强杆削枝，注重培养学生分析问题、解决问题及抓核心主线的能力。
（2）精心构思与设计案例，使案例大小及难易程度符合课程教学目标。案例所涉及技术应能较好地覆盖课本的所有知识点，并在此基础上进行适度延伸，注重课内外知识与技能的融合性，培养学生自主学习和自主创新的主观能动性。
（3）案例设计不仅要考虑与章节问题的有效对接，使案例成为章节问题的汇集与拓展，同时案例设计也要为后继课程案例设计做好铺垫，使先行课程案例成为后继课程案例的底层与基础，为综合课程设计和毕业设计奠定坚实的基础。
（4）课程案例的分析与求解方法既能覆盖本课程的知识体系与能力体系，又能充分体现“学中做与做中学”的CDIO理念，使学生的实际应用能力、工程实践能力和创新能力得到良好培养。
通过典型案例学习后，再遇到同类问题，就能透过表象，抽取数据，最终归纳到典型案例的解决方法中。教学实践证明，案例驱动的方法是提高学生学习效果行之有效的途径，而且为实践课中课程设计的顺利开展打下了扎实的基礎。
3.开设校企合作课程
在大二、大三的时候，开设校企合作课程，具体实施方法是：根据计算机技术的发展，每个学生选择由企业授课的三门课程，共6个学分，每门课程的实验课时不得少于48学时，且课程开设地点必须在本校，而且在校内必须建立实训室。
将企业引进来，在校内开设校企合作课程，使得学生不仅能够及时学到计算机新技术，而且解决了延安地理位置偏远，学生不方便走出去的难题。
（二）“做中学”的实践课教学方法
为了提高学生的动手能力及专业综合素质，在传统的验证型小实验的基础上，增加了多级课程设计，分别为基于单门课程的一级课程设计、基于课程群的二级课程设计以及基于工程项目的三级课程设计。这三级课程设计相辅相成、层层递进，是CDIO提倡的以“主动的、课程之间有联系的、做中学的”学习方法。
1.单门课程的一级专业课程设计
在教学改革的过程中，主要为计算机类专业核心课程《C语言高级程序设计》、《数据结构》和《数据库原理》三门课程开设了一级课程设计。其中《C语言高级程序设计》是一门让学生学习如何从自然语言向计算机语言转换的计算机专业入门课程，是学习用计算机语言编程解决实际问题的课程；《数据结构》是讲授如何将抽象的数据以一定的组织方式存储在计算机中，并通过对这些数据的操作，使问题得以解决；《数据库原理》是讲授如何为信息化处理系统建设科学的、规范的后台数据库的一门课程。
一级课程设计的主要目的是结合实际应用使学生对该门课程有系统的、深层的理解，并提高学生的计算机编程能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。为此，我们设计了一定数量的题目让学生选择，搭建了实施过程中的交流平台，制定了考核办法，并对实施效果进行了跟踪调查。实践证明，课程设计提高了学生的编程能力，并初步培养了学生撰写文档的能力与合作能力。
2.基于课程群的二级课程设计
在一级课程设计的基础上，设计了两组基于课程群的课程设计。这两组课程群分别为：第一组：《C语言高级程序设计》、《离散数学》和《数据结构》；第二组：《数据库原理》、《JAVA语言程序设计》和《软件工程》。第一组课程群中选择这三门课程的原因：一方面是因为《数据结构》与《离散数学》课程之间有密切的联系。其中《数据结构》研究如何组织各种离散的数据在计算机中的存储、传递和转换，《离散数学》研究的是离散量的结构和它们间的相互关系，是将实际问题抽象化的有力工具。二者结合起来就能将实际问题抽象化、具体化及符号化，并通过一定的组织形式存储在计算机中，再应用计算机语言对存储数据实施操纵，从而解决问题。另一方面，《离散数学》能培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，再通过基于课程群的课程设计，使这种能力在应用中得到训练。在第二组课程群中，《数据库原理》是建设系统数据库的必备课程，《Java语言程序设计》是系统的开发工具与技术，《软件工程》是指导学生如何科学、合理、规范地设计、实现以及测试一个应用系统。因此，通过第二组课程群课程设计，培养了学生软件设计、开发与测试的综合能力。这两组基于课程群的课程设计，前者是后者的基础，后者是前者更深入的应用。
基于课程群的课程设计，充分利用了计算机类专业课程间的深度关联性，解决实际问题。学生在选题后动手编程实现前，必须撰写需求分析、方案设计、数据库设计（第二组中要求）以及详细设计文档。同时，也制定了相应的考核办法。通过基于课程群的课程设计，不仅培养了学生查阅资料、分析问题、解决问题以及综合编程的能力，也使学生清晰认识到文档撰写、成员间合作的重要性，使得学生的专业素质得到了很大的提高。
3.基于实际工程项目的三级课程设计
根据社会对计算机类专业人才的需求，在一、二级专业课程设计的基础上，建立基于工程项目的三级专业课程设计。三级课程设计是综合性的，目的是培养学生的系统工程实践能力，可在毕业设计过程中实施，且采用校企合作模式。
在三级课程设计的实施时，大学课程已全部完成，学生也完成了见习、实习等实践环节。因此，学生完全可以根据自己的兴趣爱好、学习经验以及就业趋向等因素选择合作企业及课题，由两方导师共同指导。三级课程设计履行了软件工程项目开发的全过程，包括可行性分析、需求分析、项目设计、项目实现、项目测试、项目部署和项目答辩等环节。
这种基于企业实际工程项目的三级课程设计，是在校企导师共同指导下完成，使学生的工程素质得到良好培养，真正实现学校培养与企业用人的“零距离”，为毕业后走上工作岗位奠定了良好的基础。
二、一体化教学模式的教学效果分析
（一）解决的教学问题
经过5年多的探索实践，该一体化教学模式，解决了以下教学问题。
（1）通过精心设计章节问题和教学案例、课程问题和课程案例，将课本理论知识与实际问题和案例紧密结合起来，解决了过去理论课教学过程中“只学不做”、“多学少做”的状况，培养了“学以致用”、“学用结合”的意识，增强了学习兴趣，提高了学习效率。
（2）以“课程间深度关联、做中学” 的基于课程群的二级课程设计，解决了“课程间知识关联不紧，学生编程能力不高、解决实际问题能力不强、协作创新意识不够”的“四不”问题。
（3）通过将企业请进来的方式，在校内开设校企合作课程和建设校企合作实验室，解决了偏远山区计算机类专业与中心城市信息企业远距离的问题，给学生增加了学习新技术机会，拓宽了就业渠道。
（4）通过与诸多企业合作完成基于项目的三级课程设计，给学生创造了与多城市多企业行业顶岗实习的机会，既提高学生的工程素质，又为学生增加了更广阔的就业机会。
（二）实践效果
从教学改革开始，一直实施问卷跟踪调查方法。从调查结果看，该教学模式提高了学生的分析问题、解决问题的能力，增强了团队协作意识，培养了创新精神。近几年的就业率与就业质量也证明了我们的教学改革是有成效的。
1.提高了学生的综合能力
在我校计算机类专业2010级～2016级25个班（1352名同学）相关课程的教学过程中，进行了“问题与案例驱动的理论课教学和基于工程项目的三级课程设计的实践课教学”一体化教学模式的实践，极大地激发了学生的学习兴趣和学习热情，也使学生发现问题、解决问题、综合编程、协作以及创新等能力都得到了提高。同时，该教学方法在我校的计算机文化基础公共课程中得到了很好的推广应用，也取得了很好的教学效果。对我校计算机类专业856名学生的跟踪调查问卷统计结果见表1所示。
2.提升了学生的就业率与就业质量
近三年计算机类专业毕业生的就业率高达98.44%、考取研究生與公务员等人数比例为1.56%，与三年前的就业率90.78%、考研0.43%相比较，就业质量明显提高。另外，近三年就业质量也明显的提高了，最高年薪达到15～16万、大于8万的占11.23%、大于4万的占82.84%，去京东、百度、腾讯及广联达等知名信息公司的比例也逐年升高。
对2014届、2015届及时2016届延安计算机类专业毕业生进行调查，结果统计如表2所示：
总之，基于CDIO计算机类专业课程一体化教学模式探索与实践结果表明，问题与案例驱动的课堂教学和基于项目的课程设计实践教学方法一定要做到相辅相成、前后呼应，要体现出一体化的特点。只有这样才能提高学生解决问题能力、团队协作精神以及创新思维能力，同时该方法可以推广到工科类的其它课程教学中。
参考文献：
[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）：16～19.
[2]顾学雍.联结理论与实践的CDIO——清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究，2009（1）：11～23.
[3]王天宝，程卫东.基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践：成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究，2010（1）：25～31.
[4]李竹林，张根耀，王文发，许淳.基于CDIO的计算机专业课程教学改革与效果分析[J].计算机教育，2014（8）：64～66.