以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的軟件工程人才培養(yǎng)模式研究

王 輝，邸書靈，王建民，劉立嘉，張玉梅

(石家莊鐵道大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊 050043)

軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是信息社會(huì)的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。軟件產(chǎn)業(yè)不僅能創(chuàng)造十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且由于其強(qiáng)大的滲透和輻射作用，對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提升和全面建設(shè)小康社會(huì)起到重要的推動(dòng)作用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的“倍增器”。相對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)來說，軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的資源是人才，而高校的軟件工程專業(yè)是培養(yǎng)軟件人才的主要來源之一，對(duì)推動(dòng)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著極其重要的作用。由于受資金支持、師資力量以及其他方面的限制，我國(guó)高校軟件工程專業(yè)，特別是地方院校軟件工程專業(yè)，人才培養(yǎng)基本上都是沿用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)重理論、輕實(shí)踐的培養(yǎng)模式，不能適應(yīng)軟件企業(yè)對(duì)軟件工程人才的新需求。因此，對(duì)軟件工程專業(yè)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，探索一種新的適應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)要求的人才培養(yǎng)模式迫在眉睫。本文首先分析了當(dāng)前軟件工程專業(yè)培養(yǎng)模式存在的一些問題與不足，然后提出了一種以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式，并對(duì)該模式的相關(guān)實(shí)際舉措進(jìn)行了探討。

一、軟件工程專業(yè)現(xiàn)有培養(yǎng)模式存在的問題

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，軟件的復(fù)雜度與規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，給軟件的開發(fā)與維護(hù)帶來了極大的困難。因此，需要將系統(tǒng)化的、規(guī)范化的、可度量的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)中，即將工程化方法應(yīng)用于軟件。而傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式主要面向理論研究，不能夠滿足軟件企業(yè)對(duì)工程實(shí)踐型人才的需求。為了解決計(jì)算機(jī)教育重理論、輕實(shí)踐的不足，國(guó)家教育部與發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)于2001年新增軟件工程專業(yè)[1-3]。目前，全國(guó)已經(jīng)建立了一批國(guó)家與省級(jí)示范性軟件學(xué)院，很多高校也相繼開設(shè)了軟件工程專業(yè)，培養(yǎng)模式各具特色，尤其是國(guó)家級(jí)示范性軟件學(xué)院已經(jīng)探索出了各具特色的培養(yǎng)模式，但是還是存在著重理論、輕實(shí)踐的不足，這一缺陷在地方院校的軟件工程專業(yè)尤為突出。由于受到資金支持、政策引導(dǎo)、師資建設(shè)等方面的限制，地方院校的軟件工程專業(yè)基本上都是從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)繁衍出來的，其培養(yǎng)模式很容易沿用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，不能滿足軟件企業(yè)的需求，主要存在重理論、輕實(shí)踐的問題，主要表現(xiàn)如下。

(一)教學(xué)方式單一化、理論化

軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)是理論性與實(shí)踐性并重，特別是實(shí)踐性非常強(qiáng)，軟件工程的許多理論都來源于對(duì)實(shí)踐的總結(jié)與歸納。但是目前的教學(xué)方法還主要是沿用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)方式，偏向純理論介紹，教學(xué)方式上還是以教師講、學(xué)生聽為主的“灌輸式”的“教授/接受式”傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生只是被動(dòng)接受，學(xué)習(xí)積極性不高[4-5]。此外，很多教師缺少實(shí)際軟件項(xiàng)目的開發(fā)經(jīng)歷，在教學(xué)過程中缺少必要的案例或者使用的案例不合適，妨礙了學(xué)生對(duì)軟件工程中基本概念與理論的理解，不明白可行性分析、需求分析、軟件設(shè)計(jì)的必要性以及不會(huì)撰寫所對(duì)應(yīng)的文檔[1]。

(二)實(shí)踐少，理論與實(shí)踐相脫節(jié)，學(xué)生動(dòng)手能力差

目前很多高校軟件工程專業(yè)開設(shè)的理論課比較多，實(shí)驗(yàn)課比較少，并且由于目前的專業(yè)教師大都是畢業(yè)后直接到高校工作的，缺少開發(fā)大型軟件項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)歷，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題目大都規(guī)模比較小并且比較零散，比如成績(jī)管理系統(tǒng)，學(xué)生可以直接進(jìn)行設(shè)計(jì)與編碼，無需可行性分析、需求設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、進(jìn)度安排等環(huán)節(jié)，也沒有必要撰寫相關(guān)的文檔。如此以來，學(xué)生不能夠加深對(duì)相關(guān)概念與理論的學(xué)習(xí)，沒有體會(huì)到軟件工程理論在實(shí)際軟件項(xiàng)目開發(fā)中的重要作用，導(dǎo)致學(xué)生面對(duì)實(shí)際軟件項(xiàng)目時(shí)無法下手，這直接影響到軟件工程專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[6]。

(三)校企合作不夠

校企合作是實(shí)現(xiàn)高校軟件工程人才培養(yǎng)與企業(yè)需求無縫連接，培養(yǎng)高素質(zhì)軟件人才的重要途徑之一，盡管目前很多高校的軟件工程專業(yè)都建立了校企合作模式，取得了不錯(cuò)的成績(jī)[7]，但校企合作存在著缺乏相應(yīng)的政策引導(dǎo)、缺少雙方交流的平臺(tái)、企業(yè)積極性不高、合作松散、管理手段缺乏等問題[8]。這樣就會(huì)出現(xiàn)高校培養(yǎng)的軟件人才動(dòng)手能力差，無法滿足企業(yè)的需要，而軟件企業(yè)又找不到合適人才的尷尬局面。校企合作力度不夠在地方院校表現(xiàn)的更為突出，主要原因是地方院校的軟件工程專業(yè)在影響力與辦學(xué)規(guī)模上與國(guó)家級(jí)軟件學(xué)院有一定的差距，知名的軟件企業(yè)很少愿意與地方院校合作，另一方面，地方院校缺乏政策與資金的支持，缺乏尋求與企業(yè)合作的機(jī)會(huì)。

二、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式的改革措施

軟件工程專業(yè)存在的重理論、輕實(shí)踐的弊端，使得培養(yǎng)的學(xué)生在校學(xué)習(xí)的知識(shí)不能形成一個(gè)有效的體系，也沒有機(jī)會(huì)將所學(xué)知識(shí)融于具體項(xiàng)目之中，同時(shí)也不清楚當(dāng)前軟件企業(yè)對(duì)人才的真正需求。而另一方面，軟件企業(yè)希望新招聘來的員工能夠直接融入到項(xiàng)目的開發(fā)中，能夠解決項(xiàng)目中的實(shí)際問題。這樣就形成了高校培養(yǎng)的軟件人才“過剩”，而軟件公司所需人才“短缺”的矛盾局面[9]。為此，本文提出了以實(shí)際應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)能夠在軟件公司的一線解決實(shí)際應(yīng)用問題、能在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)、在實(shí)踐中創(chuàng)新的應(yīng)用型人才，并對(duì)該培養(yǎng)模式的相關(guān)實(shí)施方法進(jìn)行了探討。應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的軟件工程人才培養(yǎng)模式的基本保障是以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向加強(qiáng)師資建設(shè)，該培養(yǎng)模式按照人類認(rèn)識(shí)的規(guī)律，以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，主要經(jīng)過如圖1所示的三個(gè)階梯式階段：案例式課堂教學(xué)，項(xiàng)目式綜合實(shí)訓(xùn)，頂崗式專業(yè)實(shí)習(xí)。

圖1 應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型人才培養(yǎng)模式的三個(gè)階梯式階段

(一)以應(yīng)用為導(dǎo)向加強(qiáng)師資建設(shè)

師資建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的首位，教師在人才培養(yǎng)中起著不可替代的作用。目前，軟件工程專業(yè)的師資建設(shè)主要還是以理論研究為導(dǎo)向，多數(shù)教師從學(xué)校碩士或博士畢業(yè)后直接到高校工作，主要以理論研究為主，缺乏大型軟件項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，不太了解軟件產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)與新動(dòng)向，從而在教學(xué)過程中出現(xiàn)重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象，很不利于軟件工程專業(yè)人才的培養(yǎng)[1]。以應(yīng)用為導(dǎo)向的師資建設(shè)就是在現(xiàn)有的以理論研究為導(dǎo)向的基礎(chǔ)上，注重提高教師的實(shí)際動(dòng)手能力，可以從以下3個(gè)方面做起：①改變傳統(tǒng)的以學(xué)歷和科研為導(dǎo)向的高校教師招聘方式，軟件工程專業(yè)應(yīng)當(dāng)招聘一批具有大型軟件項(xiàng)目開發(fā)資深經(jīng)驗(yàn)的軟件工程師，比例占師資總數(shù)的30%～40%為為宜；②鑒于軟件技術(shù)的快速更新，應(yīng)定期派遣教師到知名軟件公司的一線進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)；③倡導(dǎo)并且增加教師帶動(dòng)學(xué)生參加研發(fā)類橫向課題的機(jī)會(huì)，提高教師與學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

(二)案例式課堂教學(xué)

改變傳統(tǒng)的“灌輸式”的“教授/接受式”教學(xué)模式，使用案例驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式，就是指教師本著理論與實(shí)際有機(jī)結(jié)合的宗旨，遵循教學(xué)目的的要求，以案例為基本素材，通過師生、生生之間的雙向和多向互動(dòng)，讓學(xué)生把所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于“實(shí)踐活動(dòng)”中，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實(shí)際問題的能力。一方面，教師首先應(yīng)準(zhǔn)備一些引入型案例，例如，千年蟲問題，來說明工程化方法對(duì)軟件開發(fā)的重要性，并且提高學(xué)生的興趣；另一方面，教師應(yīng)該準(zhǔn)備好一個(gè)能覆蓋軟件工程的各個(gè)環(huán)節(jié)和階段、難度適宜的實(shí)際軟件項(xiàng)目案例，這個(gè)案例最好是教師實(shí)際參加過的或者熟悉的項(xiàng)目，并且有必要的軟件文檔，然后把這個(gè)案例作為一個(gè)實(shí)際情境，結(jié)合案例引入并講授各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，必須要求學(xué)生撰寫相應(yīng)的文檔和程序，然后與使用案例的已有標(biāo)準(zhǔn)文檔和程序進(jìn)行比較，找到自己的不足，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與理解，做到理論與實(shí)際相結(jié)合。

(三)項(xiàng)目式綜合實(shí)訓(xùn)

鑒于軟件工程專業(yè)的實(shí)踐性很強(qiáng)，應(yīng)該以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行軟件工程的課程綜合實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生按照軟件工程開發(fā)的流程去獨(dú)立地完成一個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目。首先，教師選擇一些中小型的，生活中經(jīng)常接觸的項(xiàng)目作為綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目庫，項(xiàng)目的選擇一定要難度適宜，太簡(jiǎn)單體現(xiàn)不出軟件工程化開發(fā)方法的優(yōu)點(diǎn)，但是也不能太難，難度控制在學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)、技能，通過討論和合作可以完成，然后由學(xué)生3～5人組成的小組從中選擇合適的項(xiàng)目。然后，每個(gè)小組模擬軟件企業(yè)中的一個(gè)項(xiàng)目開發(fā)小組，進(jìn)行分工合作，由組長(zhǎng)作為項(xiàng)目經(jīng)理與指導(dǎo)教師溝通，指導(dǎo)教師模擬實(shí)際的客戶。最后，項(xiàng)目組嚴(yán)格按照軟件項(xiàng)目的開發(fā)流程來一步一步完成任務(wù)，應(yīng)該包括可行性研究、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測(cè)試等階段。在每個(gè)階段學(xué)生應(yīng)該提交必要的文檔，可以按照《計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范》(GB-T8567-2006)撰寫可行性分析報(bào)告(FAR)、軟件需求規(guī)格說明(SRS)、軟件(結(jié)構(gòu))設(shè)計(jì)說明(SDD)、軟件測(cè)試報(bào)告(STR)等。在每個(gè)階段，學(xué)生應(yīng)利用流行的軟件工程工具，例如，Microsoft Project、Rational Rose等。

(四)頂崗式專業(yè)實(shí)習(xí)

軟件工程專業(yè)培養(yǎng)的人才最終是面向軟件公司的，所以很有必要在第四學(xué)年時(shí)采用校企合作的方式，委派學(xué)生到軟件公司頂崗實(shí)習(xí)，時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況以6～10個(gè)月為宜。在頂崗實(shí)習(xí)期間學(xué)生要與正常的員工一樣完成企業(yè)的工作要求，真正在實(shí)際軟件開發(fā)中理解并應(yīng)用前期學(xué)習(xí)到的知識(shí)與技能，實(shí)現(xiàn)自身能力的提高，成功地由學(xué)生角色過渡到職業(yè)角色。在實(shí)習(xí)期間，學(xué)生的管理以企業(yè)管理為主，學(xué)校管理為輔，學(xué)生、教師、企業(yè)三方根據(jù)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的實(shí)際情況確定學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選題與設(shè)計(jì)，最終由學(xué)校的指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫與答辯等事宜。

三、結(jié)束語

目前傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐的理論型軟件工程人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能適應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本文針對(duì)這一問題，根據(jù)石家莊鐵道大學(xué)軟件工程系的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，提出了一種以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式，該模式以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。該模式以應(yīng)用為導(dǎo)向加強(qiáng)師資建設(shè)做保障，由三個(gè)連續(xù)的梯次階段構(gòu)成，即案例驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式綜合實(shí)訓(xùn)、頂崗式專業(yè)實(shí)習(xí)。

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