論卓越軟件工程師工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

韓玉民　車戰(zhàn)斌　郭基鳳　李廷利

摘要：針對(duì)卓越軟件工程師工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題，分析卓越軟件工程師教育的特點(diǎn)，提出并設(shè)計(jì)多段一體化（“多級(jí)實(shí)踐課題+多級(jí)軟件工程實(shí)踐+IT行業(yè)實(shí)踐+實(shí)踐成果學(xué)分+軟件工程實(shí)訓(xùn)+畢業(yè)設(shè)計(jì)”）的實(shí)踐教學(xué)體系，闡述具體實(shí)施辦法，總結(jié)實(shí)施效果。關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；軟件工程師；多段一體化；多級(jí)實(shí)踐課題；實(shí)踐教學(xué)體系

0、引言

2010年開始實(shí)施的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。目前“卓越計(jì)劃”已成為許多高?！笆濉苯虒W(xué)改革的重點(diǎn)和提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施。

軟件學(xué)院的軟件工程專業(yè)是中原工學(xué)院首批創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)和“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)，從2011年開始設(shè)立“卓越軟件工程師”實(shí)驗(yàn)班（以下簡稱“卓越軟件工程師班”），目前已有兩屆。針對(duì)“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)，我們對(duì)原培養(yǎng)模式、課程體系、校企合作等方面進(jìn)行了卓有成效的改革，特別是在實(shí)踐教學(xué)體系中制訂了卓越軟件工程師培養(yǎng)方案，目前實(shí)施順利并取得顯著效果。

“卓越計(jì)劃”的重點(diǎn)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，筆者基于中原工學(xué)院卓越軟件工程師教育實(shí)踐，針對(duì)卓越軟件工程師工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，介紹卓越軟件工程師培養(yǎng)方案中的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)成、實(shí)施辦法和實(shí)施效果。

1、卓越軟件工程師教育的特點(diǎn)

“卓越計(jì)劃”強(qiáng)調(diào)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)符合社會(huì)要求和企業(yè)要求的、有一定創(chuàng)新能力的卓越工程師，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

不同行業(yè)的卓越工程師有不同的教育規(guī)律和培養(yǎng)特點(diǎn)，軟件工程作為一個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，對(duì)應(yīng)的卓越軟件工程師教育主要有以下特點(diǎn)：

（1）實(shí)踐性強(qiáng)。軟件工程專業(yè)本身實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)決定了卓越軟件工程師教育具有很強(qiáng)的實(shí)踐性要求。

（2）強(qiáng)調(diào)工程意識(shí)和協(xié)作能力。軟件項(xiàng)目開發(fā)的工程化特點(diǎn)要求軟件工程師要具有工程意識(shí)，遵從軟件項(xiàng)目開發(fā)和管理規(guī)范；項(xiàng)目組的精誠合作要求軟件工程師具有良好的協(xié)作和溝通能力，徹底放棄個(gè)人英雄主義意識(shí)。

（3）較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。由于IT技術(shù)發(fā)展快、應(yīng)用廣，卓越軟件工程師要能夠自主學(xué)習(xí)新技術(shù)、拓展新應(yīng)用。

（4）較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。這是各專業(yè)卓越工程師教育的共同特點(diǎn)，IT技術(shù)高速發(fā)展的特性和應(yīng)用的廣泛性要求卓越軟件工程師具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

（5）資源投入成本低，易于開展實(shí)踐訓(xùn)練。一般的軟件開發(fā)只要有一臺(tái)電腦就可以開展工作，目前絕大多數(shù)學(xué)生都擁有電腦，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

2、改革實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化行業(yè)實(shí)踐

中原工學(xué)院在卓越軟件工程師教育中以“卓越計(jì)劃”為指導(dǎo)思想，堅(jiān)持“面向軟件企業(yè)和社會(huì)需求，以校企結(jié)合和工學(xué)結(jié)合為手段，培養(yǎng)強(qiáng)工程實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新能力的卓越軟件工程師”的培養(yǎng)理念，基于多年軟件工程人才培養(yǎng)成果，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，提出并設(shè)計(jì)了多段一體化的實(shí)踐教學(xué)體系，多段是指由多段集中實(shí)踐構(gòu)成，具體為“多級(jí)實(shí)踐課題+多級(jí)軟件工程實(shí)踐+IT行業(yè)實(shí)踐+實(shí)踐成果學(xué)分+軟件工程實(shí)訓(xùn)+畢業(yè)設(shè)計(jì)”；一體化是指各階段緊密銜接、循序漸進(jìn)、逐步提高，形成一套完整的實(shí)踐教學(xué)體系。該實(shí)踐教學(xué)體系已在兩屆“卓越軟件工程師班”中實(shí)施。

2.1 實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)成

卓越軟件工程師培養(yǎng)方案相較傳統(tǒng)的軟件工程人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)與IT行業(yè)和企業(yè)的結(jié)合。卓越軟件工程師實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)成見表1。

除了專業(yè)課程內(nèi)的實(shí)踐訓(xùn)練外，實(shí)踐教學(xué)體系中的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括多級(jí)實(shí)踐課題、IT行業(yè)實(shí)踐、軟件工程實(shí)踐、軟件工程實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐成果學(xué)分、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。每一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)都有明確的教學(xué)目標(biāo)、成果要求和考核標(biāo)準(zhǔn)。

（1）實(shí)踐課題：分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)實(shí)踐課題，分別安排在第2、3、4學(xué)期初，實(shí)踐內(nèi)容均為以往學(xué)期所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合性訓(xùn)練。該實(shí)踐階段的目的是使學(xué)生能及時(shí)地綜合理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)利用程序解決一般問題的能力。

（2）IT行業(yè)實(shí)踐：IT行業(yè)實(shí)踐一、二分別安排在第1、2學(xué)年的暑期，該實(shí)踐環(huán)節(jié)通過到知名IT企業(yè)參觀、頂崗實(shí)習(xí)等方式，使學(xué)生了解IT行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用、IT行業(yè)企業(yè)規(guī)范，培養(yǎng)實(shí)際工作能力，同時(shí)培養(yǎng)協(xié)作、交流等社會(huì)實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，樹立自信心，提高個(gè)人的綜合素質(zhì)。

（3）軟件工程實(shí)踐：包括軟件工程實(shí)踐一、二，分別安排在第5、6學(xué)期初，為前面學(xué)期專業(yè)課程的綜合性高級(jí)課程設(shè)計(jì)。該階段的目的是在上一階段的程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，建立軟件工程思想，培養(yǎng)工程化、系統(tǒng)化分析和解決問題的能力。

（4）軟件工程實(shí)訓(xùn)（畢業(yè)實(shí)訓(xùn)）：軟件工程實(shí)訓(xùn)階段為第7學(xué)期全學(xué)期，要求學(xué)生獨(dú)立或參與完成一個(gè)完整的軟件項(xiàng)目開發(fā)，并提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告。本階段的目的是通過參與實(shí)際軟件工程項(xiàng)目的開發(fā)和訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化解決實(shí)際問題的綜合能力和創(chuàng)新能力并培養(yǎng)較完善的軟件工程思想。軟件工程實(shí)訓(xùn)可以在校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地或校外IT公司完成，能力強(qiáng)的可直接就業(yè)，并可將工作成果作為實(shí)訓(xùn)成果來獲得實(shí)訓(xùn)學(xué)分。

（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）：該階段為第8學(xué)期全學(xué)期，本階段學(xué)生可參與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)或參與教師科研項(xiàng)目，完成必要的技術(shù)方案設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)等工作，并在所取得的工程實(shí)踐成果基礎(chǔ)上完成學(xué)士學(xué)位論文的撰寫。本階段目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生軟件工程能力和總結(jié)、提煉能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際結(jié)合、技能與職業(yè)素質(zhì)成長。

（6）實(shí)踐成果學(xué)分：為培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力、科研能力等而設(shè)置，鼓勵(lì)學(xué)生開展專業(yè)開發(fā)、行業(yè)調(diào)研、技術(shù)研究等學(xué)科活動(dòng)，提高自主學(xué)習(xí)和研究能力，拓展專業(yè)視野。實(shí)踐成果學(xué)分可以通過提交有技術(shù)含量的完整軟件作品、發(fā)表專業(yè)論文、撰寫行業(yè)或技術(shù)調(diào)研報(bào)告、參加學(xué)科競賽等形式獲得。endprint

2.2 實(shí)踐教學(xué)體系特色

實(shí)踐教學(xué)體系主要有以下特色：

1）創(chuàng)新性的“多級(jí)實(shí)踐課題”與“多級(jí)軟件工程實(shí)踐”。

“做中學(xué)”是提高實(shí)踐能力和工程能力的最有效手段，我們提出的創(chuàng)新性實(shí)踐課題共三級(jí)，軟件工程實(shí)踐共兩級(jí)。實(shí)踐課題突破了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)限制，不再依附于某門專業(yè)課程集中訓(xùn)練，而是進(jìn)行多門專業(yè)課程綜合性訓(xùn)練，各級(jí)課題環(huán)環(huán)相扣，同一個(gè)題目在不同的階段有不同的要求，課題難度逐步提高，使學(xué)生設(shè)計(jì)能力和開發(fā)能力不斷提高。

2）深化校企合作、工學(xué)結(jié)合。

遵循“卓越計(jì)劃”標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行開門辦學(xué)，開展深度校企合作、工學(xué)結(jié)合。我們已與20多家知名IT企業(yè)開展了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，合作方式包括共建校外實(shí)訓(xùn)基地、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地、學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、聘請(qǐng)IT企業(yè)資深軟件工程師來校內(nèi)指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)等，用真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行訓(xùn)練，使學(xué)生了解行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程能力。

3）通過“實(shí)踐成果學(xué)分”培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和組織能力。

設(shè)立“實(shí)踐成果學(xué)分”的目的是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力和組織能力。學(xué)生的“實(shí)踐成果學(xué)分”完全在課外完成，并在相應(yīng)的學(xué)期末通過答辯方式進(jìn)行考核。

我們積極鼓勵(lì)“卓越軟件工程師班”的學(xué)生帶領(lǐng)普通班學(xué)生完成實(shí)踐成果，這樣一方面可發(fā)揮“卓越軟件工程師班”的帶動(dòng)、引領(lǐng)作用，促進(jìn)整體學(xué)風(fēng)建設(shè)；另一方面可提高“卓越軟件工程師班”學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)其溝通、組織和管理能力。

4）形式多樣化與系統(tǒng)性。

各種實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)施的方式是多樣化的，其中還包括學(xué)科競賽活動(dòng)。雖然表1的實(shí)踐教學(xué)體系中未明確列出學(xué)科競賽，但在考核辦法中規(guī)定的實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分都可以通過參加學(xué)科競賽獲獎(jiǎng)來獲得，因?yàn)閷W(xué)科競賽是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力最直接的手段。

實(shí)踐環(huán)節(jié)形式的多樣性使其實(shí)施更靈活。為使學(xué)生能充分結(jié)合個(gè)人專業(yè)興趣、職業(yè)規(guī)劃和就業(yè)意向來開展實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)于上述集中實(shí)踐的任一環(huán)節(jié)，學(xué)生都可以通過在IT企業(yè)實(shí)習(xí)或工作、在校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地實(shí)踐、參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心項(xiàng)目、參與導(dǎo)師科研項(xiàng)目或參加學(xué)科競賽方式來完成。

能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，實(shí)踐教學(xué)體系中各個(gè)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo)和能力要求在時(shí)間維度上是遞進(jìn)的、相輔相成的，因此具有很好的系統(tǒng)性，既避免在低水平上的重復(fù)訓(xùn)練，又使學(xué)生逐步達(dá)到卓越軟件工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

3、實(shí)行導(dǎo)師制，實(shí)現(xiàn)學(xué)研結(jié)合

為了對(duì)“卓越軟件工程師班”的學(xué)生進(jìn)行更好的指導(dǎo)，除了配置專門的班主任外，我們實(shí)行了導(dǎo)師制，對(duì)“卓越軟件工程師班”每個(gè)學(xué)生都指定了導(dǎo)師。導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)不僅是專業(yè)上的短期指導(dǎo)，而是在校期間的全程、全面指導(dǎo)，包括專業(yè)學(xué)習(xí)、品德素養(yǎng)教育、心理咨詢、職業(yè)規(guī)劃、就業(yè)/考研指導(dǎo)等，這樣可以更好地了解每個(gè)學(xué)生的各方面情況，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)因材施教。

“卓越軟件工程師班”的導(dǎo)師都是資深教師，具有很強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力和科研能力。在校期間，“卓越軟件工程師班”的學(xué)生可以深度參與導(dǎo)師的科研或社會(huì)商業(yè)軟件開發(fā)項(xiàng)目，全程完成一個(gè)完整項(xiàng)目的開發(fā)，此舉能夠系統(tǒng)性地提高學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)能力、科研能力。學(xué)生所完成的成果經(jīng)過認(rèn)定，可以作為對(duì)應(yīng)時(shí)段的實(shí)踐課題、軟件工程實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐成果學(xué)分、畢業(yè)設(shè)計(jì)等學(xué)業(yè)成果而獲得相應(yīng)學(xué)分，效果好的還可以獲得一定的酬勞。這樣的學(xué)分置換，使學(xué)生能夠?qū)Ｗ⒂诳蒲谢蝽?xiàng)目開發(fā)，在進(jìn)行科研或?qū)嶋H項(xiàng)目開發(fā)的同時(shí)獲得實(shí)踐課程學(xué)分，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)研結(jié)合。

4、通過學(xué)科競賽，快速提高實(shí)踐與創(chuàng)新能力

學(xué)科競賽是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生潛能、快速提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的有效手段。我們積極鼓勵(lì)、組織和指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)學(xué)科競賽，獲獎(jiǎng)學(xué)生可以直接獲得集中實(shí)踐類課程學(xué)分。

學(xué)院目前已舉辦計(jì)算機(jī)技能大賽、軟件知識(shí)競賽、程序設(shè)計(jì)競賽、軟件設(shè)計(jì)大賽、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽、軟件測試大賽、機(jī)器人仿真大賽等，上述競賽形成了一個(gè)完整的學(xué)科競賽體系，已舉辦多屆。我們要求“卓越軟件工程師班”的學(xué)生必須參加某些競賽，如計(jì)算機(jī)技能大賽、程序設(shè)計(jì)競賽、軟件設(shè)計(jì)大賽等。

我們還積極組織、指導(dǎo)學(xué)生參加省和國家相關(guān)學(xué)科的競賽，并取得了優(yōu)異成績。在2013—2014學(xué)年中，“卓越軟件工程師班”學(xué)生獲得第十三屆“未來伙伴杯”中國智能機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、第二屆“中國軟件杯”大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽總決賽優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)、第四屆“藍(lán)橋杯”全國軟件人才設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)大賽三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、2013年中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽決賽二等獎(jiǎng)l項(xiàng)（河南賽區(qū)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)）、河南省第二屆大學(xué)生機(jī)器人大賽中獲得一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、第六屆河南省青年創(chuàng)新軟件設(shè)計(jì)大賽優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)等，多名導(dǎo)師獲得“優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號(hào)。自主命題的參賽項(xiàng)目基本上都是源自學(xué)生自己的創(chuàng)意，說明學(xué)科競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的有效途徑。

對(duì)于三本院校的學(xué)生來講，能取得這些好成績是相當(dāng)不易的，也充分說明了“卓越軟件工程師班”的教育是卓有成效的。

5、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心助力學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)

為了方便學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，學(xué)院設(shè)立了專門的“學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心”，為學(xué)生提供良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，只要有好的創(chuàng)意或項(xiàng)目，學(xué)生就可以申請(qǐng)進(jìn)入該中心。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心采用公司化管理，學(xué)生可以組成模擬公司，承接社會(huì)軟件開發(fā)項(xiàng)目或參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目。學(xué)院會(huì)根據(jù)項(xiàng)目情況在辦公設(shè)施、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、資金等方面提供一些資助，大大激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性，獲得學(xué)科競賽獎(jiǎng)項(xiàng)的大部分項(xiàng)目都是在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心完成的。學(xué)生自組模擬公司的一些具體做法在文獻(xiàn)中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

6、結(jié)語

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的通用標(biāo)準(zhǔn)是“卓越計(jì)劃”的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。軟件工程師教育具有特有的教育規(guī)律，因此卓越軟件工程師教育需要根據(jù)其特點(diǎn)和教育規(guī)律制訂合適的培養(yǎng)方案。

學(xué)院的卓越軟件工程師培養(yǎng)方案的實(shí)施已取得較好效果，但“卓越計(jì)劃”畢竟剛剛起步，還存在許多問題需要探討和解決，例如如何平衡創(chuàng)新能力培養(yǎng)與學(xué)科基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的問題、如何構(gòu)建卓越軟件工程師各種能力評(píng)價(jià)體系（標(biāo)準(zhǔn)）的問題等。同時(shí)，我們還需要在培養(yǎng)方案的實(shí)施中不斷發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、探討和改進(jìn)培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)真正的卓越軟件工程師。endprint