面向應(yīng)用型IT人才培養(yǎng)的軟件工程教改關(guān)鍵問題研究

王辰尹　衣楊

摘要：以“卓越計劃”的軟件工程實施為背景，分析面向應(yīng)用型IT人才培養(yǎng)的軟件工程理論與實踐課程教學(xué)改革中出現(xiàn)的問題，提出多層次階梯型教學(xué)目標(biāo)、基于案例的虛擬需求方監(jiān)督、過程與綜合性雙重考核方式等針對性的解決方案，為深化教學(xué)改革作進一步嘗試。

關(guān)鍵詞：IT應(yīng)用型人才培養(yǎng)；卓越計劃；軟件工程；卓越工程師

0 引言

近年來，應(yīng)用型IT人才的社會需求日益增長，社會、企業(yè)急需高素質(zhì)、具有較強實踐能力的IT工程師人才。在國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中，將軟件行業(yè)定位為我國國民經(jīng)濟中重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱卓越計劃）。該計劃旨在培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)，對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才、全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。

“卓越計劃”的提出獲得了以培養(yǎng)合格IT工程師為主要目標(biāo)的高校計算機學(xué)科的高度關(guān)注和積極響應(yīng)，各高校計算機專業(yè)、軟件工程專業(yè)紛紛開始針對包括教學(xué)理念、教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等在內(nèi)的教學(xué)體系改革探索。作為計算機課程體系中唯一講授工程化、系統(tǒng)化、可量化的設(shè)計實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的課程，軟件工程是高校計算機學(xué)科教學(xué)改革的重點內(nèi)容。

軟件工程是一門理論與實踐并重的課程，具有綜合性、實驗性極強的特點，旨在提升學(xué)生的編程能力、分析與設(shè)計能力、工程素養(yǎng)及團隊協(xié)作精神，為后續(xù)的系統(tǒng)分析與設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等課程乃至成為一名合格的軟件工程師奠定良好的理論、技術(shù)及工程基礎(chǔ)，因此該課程的教學(xué)效果對卓越軟件工程師的培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。

1 面向應(yīng)用型IT人才培養(yǎng)的課程教學(xué)中存在的問題

1.1 單純引入案例教學(xué)法，學(xué)生未“身臨其境”

案例教學(xué)法是指在課堂中運用案例進行教學(xué)的方式，最初興起于美國，上世紀(jì)80年代進入中國。案例教學(xué)法的興起，改變了傳統(tǒng)的“黑板教育”，有利于提升學(xué)生分析解決問題的能力，提高教學(xué)效果。在軟件工程教學(xué)改革中，積極引入大量企業(yè)優(yōu)秀案例并納入日常教學(xué)內(nèi)容中。案例教學(xué)法的引入改變了傳統(tǒng)教學(xué)中知識內(nèi)容枯燥、陳舊、無法與企業(yè)需求接軌等現(xiàn)象，新的、優(yōu)秀的企業(yè)案例為陳舊的知識內(nèi)容輸入了新鮮血液，在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂氛圍，提高了教學(xué)的質(zhì)量。但是案例教學(xué)法的效果很大程度上需要師生角色的轉(zhuǎn)換，并做到“身臨其境”，真正的深入案例并體驗角色。目前，在軟件工程教學(xué)改革中，只是單純的引入案例教學(xué)法，課堂更多是為了案例教學(xué)而教學(xué)，學(xué)生處于旁觀者的角色。案例教學(xué)法的價值在于基于角色的深入體驗，軟件工程要求學(xué)生參與完成一個軟件項目從需求分析、設(shè)計、編碼、測試到維護的全過程體驗，“身臨其境”的角色體驗對于學(xué)生對該門過程的把握和理解是非常重要的，這也是案例教學(xué)法應(yīng)用于軟件工程課程教學(xué)中的價值所在。目前，沒有深入案例角色體驗的教學(xué)法與其本身意義相悖，也失去其應(yīng)用價值。

1.2 項目實踐組隊完全自由化，導(dǎo)致兩極分化，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣消極

軟件工程是一門以編程語言為基礎(chǔ)的課程，在軟件開發(fā)的生命周期中，編程是重要環(huán)節(jié)之一，因此編程能力的優(yōu)劣在一定程度上影響學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)。軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性決定其必須以團隊化的模式運作，軟件工程實踐教學(xué)改革中，倡導(dǎo)項目驅(qū)動、任務(wù)驅(qū)動模式，以團體為單位進行項目實踐，而項目組隊多以學(xué)生自由選擇的方式進行。在教學(xué)實踐中，我們不難發(fā)現(xiàn)，完全自由化的組隊方式容易造成“強強自愿優(yōu)先聯(lián)盟、弱弱淘汰被迫聯(lián)盟”的兩極分化。編程能力較強或者人際關(guān)系較好的學(xué)生容易走到一起優(yōu)先結(jié)成團隊，編程能力較弱或個性孤僻的同學(xué)“被拋棄”，最后被迫結(jié)盟。顯然這種組合結(jié)果打擊了后者對課程的學(xué)習(xí)興趣，對學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極影響，基于目前統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn)，后者從一開始就輸在了起跑線上；部分教師在教學(xué)中基于學(xué)生成績和平時表現(xiàn)所產(chǎn)生的“不對等關(guān)注”，也會影響學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)。

1.3 項目驅(qū)動教學(xué)模式缺乏引導(dǎo)和監(jiān)督，項目開發(fā)未完全遵循軟件開發(fā)生命周期過程

軟件系統(tǒng)的完成，包括從需求分析、設(shè)計、編碼、測試、維護。軟件工程的“工程化、系統(tǒng)化”決定了軟件工程實踐教學(xué)中必須對軟件開發(fā)的整個過程加以重視，而非只專注結(jié)果。以任務(wù)驅(qū)動的軟件工程實踐明確了軟件開發(fā)的目標(biāo)，但在教學(xué)實踐中，由于實踐課時有限、團隊數(shù)量較多、教師精力不足等因素導(dǎo)致缺乏良好的引導(dǎo)和監(jiān)督，項目開發(fā)未完全遵循軟件開發(fā)的生命周期過程。在實踐教學(xué)中，學(xué)生以團體為單位選擇項目，完成項目需求、分析、設(shè)計、編碼、測試和維護等過程。由于課堂時間有限，更多項目由學(xué)生在課余時間完成。但據(jù)學(xué)生課后反饋，大多數(shù)團隊由于缺乏監(jiān)督、自律性較弱、缺乏教師指導(dǎo)等并未完全遵循軟件開發(fā)生命周期過程。學(xué)生拿到項目后的第一反映是如何進行編碼而不是需求分析和設(shè)計，并未進行深入討論和思考，甚至一部分團隊的需求分析在期末需要提交項目大作業(yè)時才開始進行，這顯然與軟件開發(fā)的生命周期過程相違背。

1.4 實踐教學(xué)重模仿，輕創(chuàng)新

軟件工程改革針對長期存在的重理論輕實踐的教學(xué)弊端，加大了實踐教學(xué)的力度，這對提高學(xué)生的實踐技能有明顯的促進作用。但是在實踐中，往往單純加大實踐教學(xué)課時而非注重實踐教學(xué)質(zhì)量，結(jié)果只是用“教師課堂演練學(xué)生模仿”模式代替了傳統(tǒng)的“教師講授學(xué)生聽講”模式。這種模仿式教學(xué)無法培養(yǎng)學(xué)生獨立自主分析解決問題的能力，在一定程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)出的學(xué)生只能是熟練的技工而非具有創(chuàng)新思維，能夠獨立分析解決問題的軟件工程師。很多學(xué)生在課堂上能夠熟練操作軟件工具，但獨立面對問題時，卻束手無策。究其原因，在教學(xué)中學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和思考的過程，只知其然而不知其所以然。

1.5 實踐中教學(xué)重編碼，輕規(guī)范endprint

軟件工程課程要求學(xué)生通過理論和實踐學(xué)習(xí)，掌握軟件項目自開發(fā)到維護的一般過程，掌握軟件開發(fā)的傳統(tǒng)和最新方法，用軟件工程的方法參與軟件項目的分析、設(shè)計、實現(xiàn)和維護。該課程不僅要求學(xué)生在編程能力上的提高，更要求在軟件分析與設(shè)計的能力、工程素養(yǎng)、團隊協(xié)作能力上的提升。目前在實踐教學(xué)中，學(xué)校大都強調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性，并以此作為學(xué)生實踐考核的主要依據(jù)，忽視了工程化團隊項目中所應(yīng)具有的工程素養(yǎng)及文檔、代碼規(guī)范。軟件開發(fā)是一項需要團隊協(xié)作的系統(tǒng)性工作，優(yōu)秀的編碼能力固然重要，但良好的文檔及代碼規(guī)范也是其保障。

1.6 考核方式重結(jié)果，輕過程

教學(xué)改革中加大了實踐技能在考核中的比重，引起了學(xué)生對實踐技能的注重，促進了教師對學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，但實踐技能多以小組項目最終成果作為考核內(nèi)容，在一定程度上造成了重結(jié)果而不重過程的現(xiàn)象。軟件工程實踐的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握軟件開發(fā)生命周期的整個過程，目前的考核方式與教學(xué)目標(biāo)的初衷不符。

2 改進舉措

為進一步深化軟件工程教學(xué)改革實踐成果，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高質(zhì)量的卓越軟件工程師人才，我們基于教改實踐中的問題，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核標(biāo)準(zhǔn)等多方面提出具有針對性、實踐性的改進措施，對教學(xué)改革方案進行完善。

2.1 多層次梯度學(xué)習(xí)目標(biāo)和多級考核標(biāo)準(zhǔn)

在教學(xué)目標(biāo)上和考核標(biāo)準(zhǔn)上，基于先修課程的掌握情況對學(xué)生團隊進行多層次有梯度的再分組，變傳統(tǒng)的單一學(xué)習(xí)目標(biāo)和統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)為分層次的目標(biāo)和多級考核標(biāo)準(zhǔn)。在目標(biāo)設(shè)定上，建議從高到低分為3個梯度，從而實現(xiàn)梯度內(nèi)目標(biāo)、考核標(biāo)準(zhǔn)相同，梯度問要求逐步提升，滿足不同層次學(xué)生要求。

（1）對于第三梯度，以項目系統(tǒng)的完整性和可用性為主要目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對于第二梯度，在系統(tǒng)項目完整性基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)項目的復(fù)雜性、功能性、文檔的規(guī)范性為主要目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)。

（3）對于第一梯度，要求滿足系統(tǒng)項目完整性、功能性、復(fù)雜性的基礎(chǔ)上，著力強調(diào)創(chuàng)新性和技術(shù)前沿性。

各小組根據(jù)先修課程的掌握情況在教師的引導(dǎo)下進行不同層次不同梯度目標(biāo)選擇。每一梯隊內(nèi)的各小組目標(biāo)及考核方式相同進行直接競爭，并根據(jù)排名進行成績評定。

這種分層次多目標(biāo)的教學(xué)方式和考核標(biāo)準(zhǔn)，滿足不同層次學(xué)生的需要。第一梯隊學(xué)生具有較好的基礎(chǔ)，較強的編程能力，有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力；第二梯隊學(xué)生在課堂知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上有利于加深知識的擴展；第三梯隊學(xué)生有利于提高他們學(xué)習(xí)的興趣，完成基本的教學(xué)目標(biāo)，為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。而站在同一起跑線上的同一梯隊下的小組競爭，更會促進學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，軟件工程教改深化體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 以學(xué)生為主教師為輔的教學(xué)方式

在教學(xué)模式上，提出“以學(xué)生為主教師輔導(dǎo)為輔”的學(xué)生課堂展示教師輔助的教學(xué)方式，加大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間，引導(dǎo)學(xué)生多思考和討論。教師提前公布下一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要點及學(xué)習(xí)目標(biāo)，并輔之以豐富的學(xué)習(xí)資源方便學(xué)生課下學(xué)習(xí)，學(xué)生以小組為單位進行學(xué)習(xí)，互相討論。課堂主要是學(xué)生成果展示，小組間討論和教師引導(dǎo)學(xué)生對出現(xiàn)的問題進行思考。通過學(xué)生小組自學(xué)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團隊精神；通過學(xué)生課堂成果展示并進行評比，提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣；教師提出問題學(xué)生進一步思考從而提高學(xué)生思維能力。這種以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主教師輔導(dǎo)為輔的教學(xué)模式提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 引入組建監(jiān)督

此外加大教師在整個開發(fā)過程中的監(jiān)督和引導(dǎo)力度，并創(chuàng)新性地引入組間監(jiān)督，即在教師作為監(jiān)督者的基礎(chǔ)上，各小組間進行互監(jiān)督，并以軟件需求方的身份進行。以項目案例為基準(zhǔn)，引入以其他小組為虛擬的需求方。作為需求方的小組有權(quán)根據(jù)給定的項目提出自己的“個性化需求”。作為開發(fā)方的小組進行需求分析不再是對著文字版的案例進行自由發(fā)揮，而是通過深入了解并與需求方討論進行需求分析和設(shè)計。需求方與開發(fā)方的討論需要從項目伊始持續(xù)到項目最終完成，需求方需要對開發(fā)方所完成的項目情況進行評定并給定意見。這種虛擬需求方模式引入了第三方監(jiān)督，并對企業(yè)軟件開發(fā)環(huán)境進行了一定程度的模擬。對于軟件開發(fā)的每個團隊，既作為開發(fā)方又作為虛擬的需求方。開發(fā)方在兩方監(jiān)督（教師和需求方）下，將會更加注重軟件開發(fā)的過程性；需求方在模擬角色的同時，也會對軟件開發(fā)的整個生命周期過程有進一步體會。

在整個軟件開發(fā)生命周期中，學(xué)生需要深入情景并多次進行開發(fā)方與需求方角色轉(zhuǎn)換。在每個角色中，除了與教師溝通外，包括學(xué)生個體之間，團隊小組內(nèi)部成員之間，團隊之間等多方討論和溝通，容易獲得較高質(zhì)量的過程體驗，潛移默化獲取知識并轉(zhuǎn)化為能力。

2.4 過程性考核與綜合性考核并重

基于上述教學(xué)模式，進一步改革考核體系，把整個考核體系分成2個層次，即過程性考核和綜合性考核，過程性考核注重階段完成情況，綜合性考核注重最終結(jié)果。

過程性考核需要全程監(jiān)督，在考核主體上，從傳統(tǒng)的教師一人考核轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處熞龑?dǎo)的學(xué)生雙向考核”模式。在模擬需求方模式中，每一小組既作為評估方，也作為被評估方。評估方與教師在軟件開發(fā)生命周期的整個過程中進行監(jiān)督，由于評估方與被評估方需要在多個環(huán)節(jié)中需要進行討論，此外小組的最終成績除自身項目完成情況外，作為評估方的表現(xiàn)也被納入其中，使高質(zhì)量的過程性監(jiān)督得以保證。

教師在整個過程中，充當(dāng)引導(dǎo)者和第三方監(jiān)督的角色。這種基于過程化、雙評式的考核方式，加強了整個過程的監(jiān)督，也增加了項目實踐中的趣味性，使得課堂及考核不再是傳統(tǒng)的枯燥的講授和試卷，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在考核內(nèi)容上，加人代碼和文檔的可讀性。傳統(tǒng)教師單一評估模式中，最后只有教師對學(xué)生項目成果進行評價，在雙評模式中，評估方也需要對項目成果進行評價，并作為考核的內(nèi)容之一。這種雙評模式在一定程度上促使各開發(fā)方在撰寫代碼和文檔時，為了使得代碼和文檔能被對方充分理解，會更加注重文檔的規(guī)范性。而教師在教學(xué)中的進一步引導(dǎo)，將起到事半功倍的效果，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

3 結(jié)語

未來我們將進一步關(guān)注軟件工程的教學(xué)改革，理論與實踐教學(xué)相結(jié)合，將理論方法落實到實踐教學(xué)中的每個環(huán)節(jié)，積極進行教學(xué)效果反饋并進一步修正。卓越計劃的實施是一項需要長期堅持的系統(tǒng)化工程，需要持之以恒的不懈努力以及教學(xué)實踐的不斷嘗試和反饋。

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（編輯：趙廓）endprint