應(yīng)用型本科軟件工程專業(yè)的集中實(shí)踐教學(xué)

張永強(qiáng) 張墨華

摘要：針對(duì)地方普通高等院校軟件工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)遇到的主要問題，從教學(xué)模式、課程體系、內(nèi)容設(shè)計(jì)、過程實(shí)施、考核體系、師資培養(yǎng)以及校企合作多方面闡述一個(gè)集中實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的思路，介紹一個(gè)基于CDIO培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)案例。

關(guān)鍵詞：軟件工程；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；集中實(shí)踐；CDIO

0 引言

我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)一直保持著高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，軟件工程專業(yè)的就業(yè)率及就業(yè)工資水平均居高校各專業(yè)前列。同時(shí)我們也必須清醒地看到，地方高校的軟件工程專業(yè)就業(yè)質(zhì)量并沒有顯著提高，IT實(shí)訓(xùn)產(chǎn)業(yè)的興旺折射出軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量并不樂觀，很多高校的畢業(yè)生需要額外付出高昂的學(xué)費(fèi)參加一些實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)舉辦的各類技術(shù)培訓(xùn)。

軟件工程專業(yè)起源于復(fù)雜的工程實(shí)踐。實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用。根據(jù)河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)委托Mycos針對(duì)2012屆畢業(yè)生社會(huì)需求和培養(yǎng)質(zhì)量所作的就業(yè)調(diào)查報(bào)告，計(jì)算機(jī)學(xué)院畢業(yè)生對(duì)教學(xué)提出的主要問題就是實(shí)踐教學(xué)的不足。

1 當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問題

（l）過分依賴IT實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)，加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。這幾年國(guó)內(nèi)IT實(shí)訓(xùn)蓬勃發(fā)展，這類機(jī)構(gòu)招收的學(xué)生主要面向地方高校畢業(yè)生。在最后一學(xué)年，有意愿參加的學(xué)生在實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)經(jīng)過3-6個(gè)月左右的培訓(xùn)，基本上能夠順利就業(yè)。這就使得部分地方院校產(chǎn)生了一定的依賴思想，放松了對(duì)自己辦學(xué)的要求，實(shí)際上是將本應(yīng)由高校承擔(dān)的培養(yǎng)任務(wù)轉(zhuǎn)移至社會(huì)，學(xué)生往往需要額外付出一定的費(fèi)用，增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)；另外，IT實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)魚龍混雜，水平參差不齊，等發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，學(xué)生已經(jīng)成了試驗(yàn)品。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系存在嚴(yán)重問題。日前，國(guó)內(nèi)高校圍繞教學(xué)計(jì)劃的修訂，增加通識(shí)教育，壓縮專業(yè)課時(shí)和學(xué)分，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力成為普遍共識(shí)，但是相應(yīng)的配套機(jī)制沒有建立起來。這突出表現(xiàn)在：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占據(jù)了實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容，綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)無法得到保證；教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)重滯后于社會(huì)需求，IT新技術(shù)引入不足；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)嚴(yán)重脫離實(shí)際，缺乏工程價(jià)值；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不能滿足分類分層培養(yǎng)的需要；考核體系輕過程，重結(jié)果，甚至存在走過場(chǎng)的情況；師生之間普遍缺少在課余的互動(dòng)，學(xué)生的課余時(shí)間沒有得到有效的利用，缺乏教師指導(dǎo)。

（3）具有工程能力的師資匱乏，缺乏激勵(lì)機(jī)制。由于受高校人才引進(jìn)政策的影響，很多高校傾向于引進(jìn)高學(xué)歷且科研能力較為突出者，忽略引進(jìn)人員在工程能力方面的要求；在工作中由于受教師評(píng)價(jià)、職稱政策的影響，工程能力培養(yǎng)計(jì)劃很難落實(shí)到實(shí)處。同時(shí)，地方高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)工作也普遍存在著重布置輕落實(shí)的情況，缺乏一套嚴(yán)格的評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)致教師在這方面投入時(shí)間有限，能夠承擔(dān)高水平集中實(shí)踐教學(xué)的教師缺乏，而承擔(dān)集中實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的教師，由于對(duì)該項(xiàng)工作的重視程度不夠也會(huì)影響教學(xué)效果。

出現(xiàn)這些問題，究其原因，還是一些地方高校在什么是應(yīng)用型本科教育、應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)上存在模糊的認(rèn)識(shí)。地方高校多數(shù)屬于教學(xué)型院校，即使定位于教學(xué)研究為主的院校，其多數(shù)專業(yè)也是教學(xué)型為主，因此這就決定了地方院校的軟件工程專業(yè)應(yīng)以培養(yǎng)高素質(zhì)的工程型應(yīng)用人才為主要目標(biāo)，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)當(dāng)列為人才培養(yǎng)計(jì)劃的重中之重。

2 集中實(shí)踐教學(xué)改革的實(shí)踐

為了進(jìn)一步做好集中實(shí)踐教學(xué)，從2012年開始，學(xué)院組織教師認(rèn)真研討，結(jié)合應(yīng)用型本科專業(yè)培養(yǎng)的特點(diǎn)，瞄準(zhǔn)就業(yè)需要，從課程體系、師資培養(yǎng)、課程考核、校企結(jié)合幾個(gè)方面作了積極的探索。

2.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)思維

實(shí)施獨(dú)立的集中實(shí)踐教學(xué)，勢(shì)必會(huì)壓縮正常的教學(xué)周期。因此，要積極引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，從以知識(shí)傳授為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰ε囵B(yǎng)為主的教學(xué)模式。經(jīng)過討論，我們確定了軟件工程專業(yè)作為應(yīng)用型專業(yè)，教學(xué)計(jì)劃的制定應(yīng)以職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，較高的工程素養(yǎng)是學(xué)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力。另外，學(xué)院組織教師，認(rèn)真研究CDIO的相關(guān)資料，參考外校的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，重新修訂各門課程的教學(xué)大綱，要求沒計(jì)的實(shí)踐項(xiàng)目應(yīng)明確能力培養(yǎng)的目標(biāo)和培養(yǎng)方式。

2.2 實(shí)施獨(dú)立的集中實(shí)踐教學(xué)模式

河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)是一所以經(jīng)管法為主修的學(xué)校，教學(xué)模式一直以來保持春秋兩個(gè)學(xué)期的傳統(tǒng)。為了進(jìn)行集中實(shí)踐教學(xué)，我們從2011級(jí)開始實(shí)行每學(xué)期一周的獨(dú)立集中實(shí)踐，從2013級(jí)開始，每學(xué)期的獨(dú)立集中實(shí)踐增加為兩周。集中實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合學(xué)生的教學(xué)計(jì)劃單獨(dú)設(shè)計(jì)，和所在學(xué)期的課程教學(xué)基本無關(guān)。除此之外，目前正在準(zhǔn)備實(shí)施暑期“實(shí)踐小學(xué)期”的強(qiáng)化訓(xùn)練計(jì)劃。

2.3 制定獨(dú)立的集中實(shí)踐課程體系

以教學(xué)計(jì)劃為基礎(chǔ)，結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)的定位，集中實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)突出軟件開發(fā)的能力培養(yǎng)；在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，做到4年培養(yǎng)不斷線，另附以軟件測(cè)試和數(shù)據(jù)庫開發(fā)兩個(gè)職業(yè)方向，具體內(nèi)容見表1。

2.4 基于CDIO的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，明確能力培養(yǎng)

集中實(shí)踐課程由于能力培養(yǎng)目標(biāo)的不同，導(dǎo)致其課程內(nèi)容和開展方式有一定的差別。例如：低年級(jí)的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐，由于學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力較弱，計(jì)算思維尚未完全建立，因此，這一課程的開展主要以學(xué)生“刷題”為主，著重培養(yǎng)學(xué)生個(gè)體的基本程序設(shè)計(jì)能力；以操作類為主的課程則重點(diǎn)以熟悉系統(tǒng)、解決問題為主，如自動(dòng)化測(cè)試、數(shù)據(jù)庫維護(hù)等；而Web開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐、企業(yè)級(jí)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐則主要以培養(yǎng)項(xiàng)目開發(fā)能力為主，通常以實(shí)現(xiàn)一個(gè)有一定復(fù)雜度和規(guī)模的項(xiàng)目為主。

例如，Web開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐是一門開設(shè)在第五學(xué)期的集中實(shí)踐課程，學(xué)生剛剛完成JSP課程的學(xué)習(xí)，前期已經(jīng)學(xué)習(xí)了網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與規(guī)劃、Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)原理與應(yīng)用等課程，按照教學(xué)計(jì)劃，同步正在開展軟件需求工程和UI的學(xué)習(xí)，因此這門課程的安排，一方面是系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的Web應(yīng)用開發(fā)能力，另一方面是配合正在進(jìn)行的需求工程課程。

2.4.1 技術(shù)知識(shí)和推理

學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠做到：應(yīng)用HTML、CSS、JavaScript、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）、JSP等方面的專業(yè)開發(fā)知識(shí)；描述和評(píng)價(jià)人機(jī)交互設(shè)計(jì)；描述和評(píng)價(jià)需求規(guī)格；描述和評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的策略、方法；描述和評(píng)價(jià)相關(guān)開源技術(shù)在系統(tǒng)研發(fā)和設(shè)計(jì)中的作用。

2.4.2 能力和技術(shù)

學(xué)生應(yīng)當(dāng)做到：收集一個(gè)項(xiàng)目的用戶需求，對(duì)需求進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)并作出取舍，能使用USECASE等方法，對(duì)需求進(jìn)行規(guī)范化闡述；能夠基于規(guī)范的人機(jī)交互設(shè)計(jì)要求，完成界面的分析和設(shè)汁，達(dá)到基本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；能夠應(yīng)用UML建模工具，對(duì)問題域進(jìn)行分析和建模；獨(dú)立應(yīng)用所需的開發(fā)技術(shù)，制定問題的解決方案，并能分析對(duì)整體方案的影響；樹立起項(xiàng)目開發(fā)的工程規(guī)范意識(shí)，提升自己的職業(yè)素養(yǎng)；提升進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐的個(gè)人能力，如主動(dòng)性、時(shí)間管理、學(xué)習(xí)能力等。

2.4.3 人際交往、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

學(xué)生應(yīng)當(dāng)做到：能夠運(yùn)用規(guī)范化的方法和工具，就需求、技術(shù)方案和其他成員進(jìn)行溝通和展示；能夠欣賞并吸取其他成員和團(tuán)隊(duì)的工作成果；能夠和不同的成員組成團(tuán)隊(duì)并協(xié)同完成任務(wù)。

2.4.4 在企業(yè)和社會(huì)環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)

構(gòu)思項(xiàng)目，包括發(fā)現(xiàn)問題、界定需求、系統(tǒng)建模和簡(jiǎn)單的項(xiàng)目管理；開發(fā)完成一個(gè)系統(tǒng)并達(dá)到目標(biāo)；能夠提出系統(tǒng)改進(jìn)和演變的目標(biāo)。

在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)上，這門課遵循一個(gè)“引導(dǎo)一模仿一創(chuàng)新”的策略。由于這是大多數(shù)同學(xué)第一次接觸到較為復(fù)雜的項(xiàng)目，需要同時(shí)應(yīng)用到不同的技術(shù)，因此給出必要的技術(shù)指引非常重要。例如，針對(duì)“學(xué)院經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)”，教師可以采用基于工作流的分析技術(shù)，列出主要的任務(wù)并進(jìn)行分析，界定出的功能性需求用規(guī)范的USECASE進(jìn)行描述，要求學(xué)生重點(diǎn)從易用性、保密性以及功能的完善性等方面補(bǔ)充需求，初步鍛煉學(xué)生進(jìn)行需求獲取和分析的能力。

2.5 “兩階段”過程實(shí)施及課程考核

由于一周或兩周的集中實(shí)踐，難以完成一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目，因此，學(xué)院將集中實(shí)踐劃分成了“準(zhǔn)備和實(shí)施”兩個(gè)階段，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間，提前把一些準(zhǔn)備工作做好。每學(xué)期開學(xué)，學(xué)院就會(huì)公布每個(gè)專業(yè)每個(gè)班的集中實(shí)踐要求，包含指導(dǎo)教師、題目、技術(shù)規(guī)格、進(jìn)度要求、考核標(biāo)準(zhǔn)等，要求提前進(jìn)行準(zhǔn)備；在考核模式上，嚴(yán)格實(shí)行“兩階段”考核要求，確保實(shí)踐周期問項(xiàng)目質(zhì)量和進(jìn)度能夠得到保證。表2列出了Web開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐這門課程兩階段的實(shí)施策略及考核要點(diǎn)。

不同的實(shí)踐課程，因?yàn)榕囵B(yǎng)目標(biāo)不同，組織策略也可不同。如Web開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐課，在集中實(shí)踐階段，著重采取敏捷開發(fā)策略中的結(jié)對(duì)編程、每日發(fā)布原則，一個(gè)模塊固定兩人一起完成，更換模塊時(shí)人員要求互換，角色也要求互換，確保每個(gè)同學(xué)都能得到充分的鍛煉。指導(dǎo)老師按照事先項(xiàng)目組提供的分組計(jì)劃，對(duì)完成的模塊質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行打分，每個(gè)模塊的進(jìn)度一般按照兩個(gè)階段，對(duì)一個(gè)人的開發(fā)能力打分，包括頁面交互開發(fā)階段和服務(wù)開發(fā)階段。

這樣，通過一系列的過程評(píng)價(jià)，可以有效地評(píng)估出每個(gè)小組、每名同學(xué)的任務(wù)完成情況，有效預(yù)防了以往分組教學(xué)中部分同學(xué)濫竽充數(shù)，或者僅依靠最后的作品展示獲取分?jǐn)?shù)的弊端。

2.6 重視橫向課題研發(fā)、密切校企合作的師資培養(yǎng)模式

師資培養(yǎng)主要借助于兩個(gè)渠道，一是通過積極組織橫向課題研發(fā)，二是加強(qiáng)校企合作。學(xué)院這幾年積極抓住機(jī)會(huì)，通過承接一些橫向課題的開發(fā)，提升了一批教師的開發(fā)能力，獲得了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)；這些項(xiàng)目經(jīng)過消密后，被充實(shí)到了集中實(shí)踐教學(xué)中，進(jìn)一步提高了課程的質(zhì)量。另外，學(xué)院也積極爭(zhēng)取Oracle、SAP、HP、華為以及部分優(yōu)秀實(shí)訓(xùn)企業(yè)或機(jī)構(gòu)提供的優(yōu)質(zhì)師資培訓(xùn)課程，選派教師深入掌握有關(guān)開發(fā)技術(shù)，體驗(yàn)企業(yè)培訓(xùn)過程。

學(xué)院也會(huì)根據(jù)需要，針對(duì)師資欠缺的方向，設(shè)計(jì)一些“企業(yè)課程”，如UI設(shè)計(jì)、手游開發(fā)等，邀請(qǐng)合作企業(yè)選派符合要求的獨(dú)立師資承擔(dān)，學(xué)

3 結(jié)語

經(jīng)過近兩年的實(shí)施，我們最終形成了集中實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)，使這項(xiàng)工作的開展有了基本的規(guī)范，避免了集中實(shí)踐教學(xué)的隨意性和結(jié)果的不可控性。集中實(shí)踐的教學(xué)改革受到了學(xué)生的普遍歡迎，提高了他們的開發(fā)能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。另外，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，我們也認(rèn)識(shí)到，高校的集中實(shí)踐教學(xué)不同于目前社會(huì)上的IT實(shí)訓(xùn)班，要通過科學(xué)的培養(yǎng)，著重從系統(tǒng)的高度看待項(xiàng)目，奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，注重人才培養(yǎng)學(xué)術(shù)性與職業(yè)性的有機(jī)統(tǒng)一，培育學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的動(dòng)力。

當(dāng)然，在實(shí)施的過程中，也遇到了一些新的問題，如開展實(shí)踐教學(xué)的教師工作量補(bǔ)償問題，完全學(xué)分制下的集中實(shí)踐教學(xué)實(shí)施引起的教學(xué)計(jì)劃調(diào)整，大規(guī)模實(shí)施導(dǎo)致的資源緊張等。這些問題都將在后續(xù)的教學(xué)改革中深入調(diào)查研究，以找到更好的解決辦法。