卓越背景下能力導(dǎo)向型軟件工程課程群建設(shè)方案研究

趙玉娟 張浩軍 王曉松

摘要：按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的總體要求，提出突出工程技術(shù)人才的工程能力培養(yǎng)，強(qiáng)化工程實(shí)踐教育，通過深入分析軟件工程課程在實(shí)際開設(shè)中遇到的問題，對(duì)課程體系和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，闡述一種新的符合軟件工程專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；能力導(dǎo)向；軟件工程；課程群建設(shè)；教學(xué)改革

0 引言

教育部制定的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”），是深入貫徹落實(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，也是促進(jìn)我國從工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。該計(jì)劃以“培養(yǎng)造就具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、國際化的高素質(zhì)工程技術(shù)人才”為目標(biāo)，為國家走有中國特色的新型工業(yè)化發(fā)展道路，建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。

軟件工程課程是軟件工程專業(yè)的核心課，是一門研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、管理科學(xué)等原理，構(gòu)建和維護(hù)有效、實(shí)用和高質(zhì)量軟件的學(xué)科，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析與設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的能力，熟練使用各類流行軟件技術(shù)解決實(shí)際問題的能力和控制軟件質(zhì)量的能力。因此，在教學(xué)過程中，不僅要嚴(yán)格落實(shí)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方案，還要構(gòu)建能夠滿足實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求的軟件工程知識(shí)體系，更重要的是在教學(xué)環(huán)節(jié)中如何貫徹落實(shí)“培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力”這一培養(yǎng)目標(biāo)。

1 能力導(dǎo)向培養(yǎng)的重要性

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)及信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，其中的軟件產(chǎn)業(yè)年均增長率達(dá)38%，對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的支撐作用。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步推進(jìn)，我國軟件業(yè)面臨更加廣闊的國際市場(chǎng)和前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)。

但是，我國社科院的中國信息化形勢(shì)分析研究報(bào)告顯示中國還不是軟件大國，制約中國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要問題是人才問題。目前，在我國從事軟件和信息服務(wù)業(yè)的人員大約400萬，隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件人才在數(shù)量和結(jié)構(gòu)上仍存在重大缺口。據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部預(yù)測(cè)，軟件人才需求的增長率將保持在每年l0%以上，人才的結(jié)構(gòu)比例呈現(xiàn)為“橄欖型”，即“高端人才”（系統(tǒng)分析師、項(xiàng)目經(jīng)理等）和“低端人才”（軟件編程人員）嚴(yán)重短缺，具有較強(qiáng)綜合能力、應(yīng)用能力的軟件工程師嚴(yán)重不足。

根據(jù)中國軟件產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)戰(zhàn)略研討會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：我國軟件開發(fā)人員缺口在50-60萬左右，未來5-10年中將缺少更大數(shù)量的軟件開發(fā)人才。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)、軟件工程專業(yè)每年有大批畢業(yè)生就業(yè)難。核心問題在于，高校培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)軟件人才不能適應(yīng)社會(huì)需要，不能滿足行業(yè)需求，人才與崗位需求不對(duì)接。國家“卓越計(jì)劃”也是針對(duì)上述問題提出，旨在鼓勵(lì)高校通過改革人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)工程師后備人才。

2 課程教學(xué)中存在的問題

2.1 實(shí)踐環(huán)節(jié)比較薄弱，建設(shè)難度大

實(shí)踐教學(xué)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充、延伸和深化，是課程教學(xué)的重要組成部分，與理論教學(xué)相互依托、相互滲透、相互補(bǔ)充，為學(xué)生更好地掌握課堂知識(shí)、提高實(shí)踐技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供有效的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

第三方機(jī)構(gòu)對(duì)畢業(yè)生就業(yè)情況數(shù)據(jù)分析顯示，學(xué)生工作后發(fā)現(xiàn)在校期間學(xué)習(xí)的軟件工程課程是對(duì)職業(yè)發(fā)展影響最大的專業(yè)課程之一，但大多數(shù)學(xué)生在校期間對(duì)此卻認(rèn)識(shí)不足。其實(shí)，問題的關(guān)鍵就是在教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，理論和實(shí)踐脫節(jié)。

在軟件工程專業(yè)開設(shè)之前，軟件工程課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，教師在授課過程中大多偏重于基礎(chǔ)理論介紹，主要介紹有關(guān)軟件開發(fā)的基本原理，不開設(shè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程，強(qiáng)化軟件工程實(shí)踐能力的其他輔助課程也很少，實(shí)踐教學(xué)建設(shè)起步晚，發(fā)展比較薄弱。在軟件工程專業(yè)開設(shè)之后，為了提高學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，我們?cè)趯I(yè)課程設(shè)置中已經(jīng)強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有了一套比較完整的實(shí)踐教學(xué)體系。但在具體實(shí)施時(shí)，由于任課教師沒有在企業(yè)任職經(jīng)歷，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)變成為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)。

雖然學(xué)校目前在企業(yè)實(shí)訓(xùn)方面已經(jīng)取得』，一些成果，但在具體實(shí)施過程中卻遭遇校企合作難度大、合作水平較低、合作機(jī)制不靈活等情況，大部分校企合作僅局限于“學(xué)生短期實(shí)習(xí)”等淺層次水平，在培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才方面作用有限。

2.2 課程群意識(shí)薄弱，課程建設(shè)孤立

現(xiàn)代軟件工程實(shí)踐的一個(gè)重要特點(diǎn)是多學(xué)科乃至國際化的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，有效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作已經(jīng)成為現(xiàn)代軟件工程的重要標(biāo)志。軟件工程課程體系分為兩大部分：理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。前者包括課程設(shè)置中軟件工程概論、軟件設(shè)計(jì)等側(cè)重基礎(chǔ)理論的課程，后者包括軟件測(cè)試、軟件開發(fā)案例分析等側(cè)重工程實(shí)踐的課程。理淪指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論，兩者相輔相成，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的課程微觀生態(tài)環(huán)境——課程群。

軟件工程課程群中的課程從理論課程之間的知識(shí)模塊劃分和銜接到配套實(shí)踐課程驗(yàn)證理論，每一部分相輔相成，互為補(bǔ)充。但在實(shí)際課程建設(shè)時(shí)，任課教師往往只關(guān)注于自己負(fù)責(zé)的課程建設(shè)，缺乏課程群意識(shí)，每門課程各自的實(shí)踐課程只從與本課程相關(guān)的方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解具有局限性和片面性，不能建立起完整的知識(shí)體系概念，導(dǎo)致課程間交叉內(nèi)容重復(fù)過多、基礎(chǔ)內(nèi)容薄弱、課程間銜接不力等問題。

3 課程建設(shè)方案

3.1 建立行之有效的課程建設(shè)管理機(jī)制

針對(duì)課程建設(shè)過程中容易出現(xiàn)孤立、重復(fù)等問題，我們?cè)谡n程建設(shè)過程中加強(qiáng)了宏觀調(diào)控

（1）依據(jù)課程間的關(guān)聯(lián)度，劃分課程群。按照培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置以及教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)度，將課程劃分為若干課程群。根據(jù)課程知識(shí)模塊，課程群一般包括兩門以上課程。例如軟件工程課程群包括軟件工程概論、軟件設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、軟件開發(fā)案例分析等；Java課程群包括Java編程基礎(chǔ)、Java Web應(yīng)用程序開發(fā)、Java企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)。

（2）對(duì)應(yīng)課程群，成立課程組。每一個(gè)課程組由一名教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師作為負(fù)責(zé)人，課程組負(fù)責(zé)人承擔(dān)課程群的建設(shè)、課程組教師教學(xué)活動(dòng)的組織、各門課程教學(xué)資料（教學(xué)大綱、教材選報(bào)、試卷材料等）的審核、組內(nèi)各門課程的授課任務(wù)分配等工作。

（3）執(zhí)行“課程一課程組一系”三級(jí)負(fù)責(zé)機(jī)制，實(shí)施“課程一課程群一專業(yè)”分層次建設(shè)機(jī)制。在已建立課程組和課程負(fù)責(zé)人的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化責(zé)任機(jī)制，任課教師負(fù)責(zé)課程建設(shè)，課程組負(fù)責(zé)課程群建設(shè)，系部負(fù)責(zé)專業(yè)建設(shè)。

課程組和課程負(fù)責(zé)人機(jī)制的實(shí)施，一方面使課程能夠持續(xù)深入建設(shè)，另一方面使“課程一課程群一專業(yè)”成為一個(gè)有機(jī)的建設(shè)整體，避免了重復(fù)建設(shè)、孤立建設(shè)等問題，最終能夠有效地通過課程建設(shè)促進(jìn)專業(yè)建設(shè)。

3.2 以行業(yè)需求為導(dǎo)向，合理確定知識(shí)結(jié)構(gòu)

知識(shí)結(jié)構(gòu)是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，以軟件產(chǎn)業(yè)對(duì)人才規(guī)格的要求為導(dǎo)向，在滿足能力培養(yǎng)需要的前提下，學(xué)校以“必需、夠用”為度，給學(xué)生留有一定的發(fā)展空間，改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，進(jìn)一步優(yōu)化軟件工程的課程體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)課程群中各課程的相關(guān)性、課程知識(shí)的互補(bǔ)性進(jìn)一步整合課程，重新拼裝知識(shí)模塊，構(gòu)建整個(gè)課程體系，避免課程分散、泛而雜等現(xiàn)象，從而達(dá)到重點(diǎn)突出、效果顯著的目的。

（1）優(yōu)化課程內(nèi)容，修訂教學(xué)大綱。教學(xué)大綱是教學(xué)的基本依據(jù)，包括課程的教學(xué)目的和要求，教學(xué)內(nèi)容提要及教學(xué)深度、廣度、學(xué)時(shí)分配、教學(xué)進(jìn)度、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)安排等。軟件工程課程組以提升學(xué)生能力、提高學(xué)生素質(zhì)為培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，規(guī)劃軟件工程課程群的設(shè)置，按知識(shí)模塊整合課程，修訂教學(xué)大綱，使各門課程成為一個(gè)有機(jī)整體；加強(qiáng)課程間聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)從理論內(nèi)容到實(shí)踐教學(xué)的無縫銜接，按培養(yǎng)目標(biāo)強(qiáng)化課程構(gòu)建，深化課程體系建設(shè)。

（2）建立健全課程教學(xué)文件，規(guī)范教學(xué)秩序。課程教學(xué)文件包括：有關(guān)本課程的歷史和現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的資料、教學(xué)大綱、教材、優(yōu)秀教案、電子課件、試題庫、試卷分析、教學(xué)檢查情況、教學(xué)總結(jié)及改革計(jì)劃等。通過健全教學(xué)文件，分類保管，發(fā)揮教學(xué)文件在教學(xué)研究和改革中的作用。

3.3 以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建多層次實(shí)踐教學(xué)體系

無論是學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位，還是卓越工程師計(jì)劃，無一不在強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，因此構(gòu)建行之有效的實(shí)踐教學(xué)體系是課程建設(shè)的重中之重。

（l）構(gòu)建分階段、多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)施多元化實(shí)踐教學(xué)模式和教學(xué)方法改革。通過構(gòu)建“實(shí)驗(yàn)一案例一項(xiàng)目”多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)校實(shí)施“課堂實(shí)踐教學(xué)一課程實(shí)訓(xùn)一學(xué)期實(shí)訓(xùn)”的多元化全方位訓(xùn)練式實(shí)踐教學(xué)模式；加大實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，強(qiáng)調(diào)案例式、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，案例與項(xiàng)目貫穿課程始終，有效銜接其他課程。

（2）引入校企合作，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生的高層次就業(yè)。對(duì)于二本院校，校企合作的推行難度要大很多，因此，合作方法要靈活多樣。學(xué)校要加大與知名企業(yè)的聯(lián)合力度，創(chuàng)造合作機(jī)會(huì)，例如和惠普合作的項(xiàng)目中，動(dòng)員學(xué)生走出去，到惠普的基地進(jìn)行長期實(shí)訓(xùn)。同時(shí)，聘請(qǐng)與學(xué)校合作的短訓(xùn)公司高級(jí)工程人才參與教學(xué)過程，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，將人才培養(yǎng)與人才需求真正結(jié)合起來，把握高層次用人單位的人才需求與發(fā)展情況，提高學(xué)生就業(yè)綜合競爭力，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生的高層次高質(zhì)量就業(yè)。

3.4 實(shí)施“全方位訓(xùn)練式”教學(xué)模式

結(jié)合軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)，以卓越工程師的實(shí)施為契機(jī)，我們?cè)诮虒W(xué)中引入“全方位訓(xùn)練式”的教學(xué)模式，通過實(shí)際案例、項(xiàng)目的協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（1）加大實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐。首先保證相應(yīng)課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，以便強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解；其次為重點(diǎn)課程增加課程實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)整個(gè)課程有一個(gè)綜合的理解和把握；最后展開學(xué)期實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對(duì)課程群中的多門課程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

（2）利用“課堂實(shí)踐教學(xué)一課程實(shí)訓(xùn)一學(xué)期實(shí)訓(xùn)一崗前實(shí)訓(xùn)”，全方位強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。課堂實(shí)踐教學(xué)以知識(shí)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)為主，使學(xué)生在實(shí)踐中加深理解，要求學(xué)生獨(dú)立完成。課程實(shí)訓(xùn)對(duì)一門課程的所有知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，要求學(xué)生小組配合，共同完成。學(xué)期實(shí)訓(xùn)一般安排在學(xué)期期末，跟學(xué)校小學(xué)期結(jié)合，對(duì)課程群相關(guān)課程進(jìn)行總結(jié)和驗(yàn)收，要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作。全方位訓(xùn)練的模式旨在為學(xué)生將來從事課題研究、工程項(xiàng)目研發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

3.5 加大基礎(chǔ)教學(xué)資源建設(shè)，提供學(xué)生自學(xué)平臺(tái)

高等教育不應(yīng)該僅僅是知識(shí)的單向傳授，更應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)上的引導(dǎo)。豐富的教學(xué)資源是學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的基本條件，但資源建設(shè)不是簡單的素材堆砌，而是通過建立界面友好宜用的課程網(wǎng)站引導(dǎo)學(xué)生充分利用時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)校還應(yīng)建設(shè)互動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)，打破教學(xué)時(shí)空限制，構(gòu)建以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)環(huán)境；建立課程教學(xué)資源網(wǎng)，開發(fā)課程網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生提供電子教案、多媒體課件、案例分析、習(xí)題作業(yè)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站鏈接等豐富的網(wǎng)上教學(xué)資源；同時(shí)提供在線測(cè)試、網(wǎng)上答疑等，擴(kuò)充課堂教學(xué)區(qū)域，使學(xué)生可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，對(duì)高等院校軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)和學(xué)生能力培養(yǎng)提出了更高的要求。我們依據(jù)市場(chǎng)以及信息產(chǎn)業(yè)對(duì)人才規(guī)格的需求，結(jié)合本專業(yè)的辦學(xué)定位和辦學(xué)特色，提出了能力導(dǎo)向型軟件工程課程群建設(shè)方案。該方案現(xiàn)已在軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)中試運(yùn)行。接下來，我們將根據(jù)該方案的執(zhí)行情況進(jìn)行評(píng)估，以便進(jìn)行合理改進(jìn)，更好地滿足社會(huì)對(duì)軟件工程人才的需求，培養(yǎng)出理論知識(shí)豐富、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高素質(zhì)軟件工程人才。