應(yīng)用型本科軟件人才“三段式”實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施與探討

安新軍 趙有俊 劉太安

摘要：針對(duì)應(yīng)用型人才規(guī)格要求，分析了傳統(tǒng)軟件系列課程實(shí)踐存在的問題，構(gòu)建實(shí)施了“三段式”實(shí)訓(xùn)體系，將實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)整合為三個(gè)階段，明確了每個(gè)階段實(shí)訓(xùn)的能力目標(biāo)，夯實(shí)了學(xué)生對(duì)問題的求解能力，鍛煉了學(xué)生運(yùn)用對(duì)象思維解決復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的信息處理能力，強(qiáng)化了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生初步具備軟件從業(yè)人員所需的基本素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科;三段式;問題求解;對(duì)象思維;工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.41 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）35-0153-02

應(yīng)用型人才是高校根據(jù)社會(huì)需要所培養(yǎng)的面向?qū)嶋H、面向生產(chǎn)一線的人才，是掌握一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)并有一定的科研成果創(chuàng)造轉(zhuǎn)化能力的人才，是介于專才和通才之間的一種復(fù)合型人才[1]。在培養(yǎng)計(jì)劃的安排上，分別確定理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系，適度加大實(shí)踐教學(xué)的比重，并使兩大教學(xué)體系融合交錯(cuò)，把應(yīng)用能力、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)方法研究、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，目前成為高校教學(xué)改革的熱點(diǎn)。無論是國內(nèi)部分知名高校啟動(dòng)的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”[2]，還是高職院校采用的與IT企業(yè)結(jié)合的“訂單式”培養(yǎng)模式[3]，普遍做法是適當(dāng)整合課程與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，或進(jìn)駐IT企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐，或是企業(yè)參與課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)，這兩種方式很好地將課程與實(shí)踐、實(shí)踐與就業(yè)進(jìn)行了結(jié)合。但是對(duì)于地方應(yīng)用型本科高校來說，實(shí)施上述實(shí)訓(xùn)方式會(huì)涉及到資金、學(xué)制、教師、管理、學(xué)生負(fù)擔(dān)等方方面面的因素，實(shí)施難度大。因此，依據(jù)自身的辦學(xué)特點(diǎn)，探討和實(shí)施一種以學(xué)校為主體的實(shí)訓(xùn)體系是可行之道。

一、存在的問題

傳統(tǒng)培養(yǎng)體系下，計(jì)算機(jī)類專業(yè)的軟件系列課程實(shí)踐環(huán)節(jié)包含隨堂實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)/實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)（以下簡(jiǎn)稱為課程實(shí)訓(xùn)）兩種主要形式。

1.隨堂實(shí)驗(yàn)。隨堂實(shí)驗(yàn)是針對(duì)若干課程知識(shí)點(diǎn)而開設(shè)的實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)多屬于驗(yàn)證型或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橹饕槍?duì)課程知識(shí)點(diǎn)，所以實(shí)驗(yàn)受到課程進(jìn)度及時(shí)間等因素限制，內(nèi)容缺乏知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)相對(duì)離散、封閉，因此需要在完成課程理論學(xué)習(xí)之后，以課程實(shí)訓(xùn)形式加以解決。

2.課程實(shí)訓(xùn)。課程實(shí)訓(xùn)屬于設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)踐環(huán)節(jié)，內(nèi)容圍繞該門課程主干內(nèi)容展開，通過完成具有較好綜合性的課題設(shè)計(jì)，把相對(duì)離散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來。但是由于實(shí)訓(xùn)課題針對(duì)課程本身，與關(guān)聯(lián)課程銜接程度不高，具有一定的局限性。完整的軟件系統(tǒng)包羅萬象，涉及到軟件開發(fā)的各個(gè)層面及各種軟件元素的綜合，因此，這種實(shí)訓(xùn)方式仍然缺乏綜合性，整個(gè)實(shí)踐體系仍相對(duì)離散、封閉。

二、“三段式”實(shí)訓(xùn)體系設(shè)計(jì)

以設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)整合為突破口，重組課程體系，適當(dāng)整合課程內(nèi)容，建立符合應(yīng)用型軟件人才培養(yǎng)規(guī)律的科學(xué)合理的“三段式”實(shí)訓(xùn)體系，每個(gè)階段建立起明確的能力結(jié)構(gòu)目標(biāo)，力求解決傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)體系存在的缺陷，注重系統(tǒng)性，提高實(shí)訓(xùn)效率，培養(yǎng)具備工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型軟件人才。

1.指導(dǎo)原則。以面向過程程序設(shè)計(jì)語言為工具，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序”為核心內(nèi)容，學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算機(jī)問題形式化基本方法，培養(yǎng)學(xué)生問題求解的能力;以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的抽象化為鋪墊，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用為核心內(nèi)容，學(xué)習(xí)并掌握用對(duì)象思維解決多類型復(fù)雜信息處理領(lǐng)域內(nèi)的問題，并初步掌握面向?qū)ο筌浖こ涕_發(fā)的基本流程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)象思維能力;以基于面向?qū)ο蟮腤EB開發(fā)技術(shù)為支點(diǎn)，現(xiàn)代軟件主流開發(fā)平臺(tái)應(yīng)用為核心內(nèi)容，強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的編程能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作素質(zhì)及創(chuàng)新意識(shí)。

2.構(gòu)建“三段式”實(shí)訓(xùn)體系?！叭问健睂?shí)訓(xùn)體系以軟件系列相關(guān)課程間的銜接為基礎(chǔ)，在課程隨堂實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，針對(duì)階段性課程教學(xué)目標(biāo)及要求，圍繞“能力”培養(yǎng)這條主線，提出“問題求解”—“對(duì)象思維”—“工程實(shí)踐”這一遞進(jìn)的“三段式”軟件系列課程實(shí)訓(xùn)體系。隨著“三段式”向后推進(jìn)，課題性質(zhì)由計(jì)算問題逐步過渡到實(shí)際的工程問題，課題規(guī)模及復(fù)雜度、難度逐步增加，工作方式由個(gè)體工作逐步過渡到團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作，實(shí)訓(xùn)持續(xù)時(shí)間也隨之逐漸延長(zhǎng)，實(shí)訓(xùn)的方向性也更加明確?！叭问健睂?shí)訓(xùn)體系遵循課程體系由簡(jiǎn)入難的人才培養(yǎng)規(guī)律，隨著實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)向下層延伸，實(shí)訓(xùn)課題的問題規(guī)模、復(fù)雜度的遞增，對(duì)學(xué)生知識(shí)、技能、能力的要求也不斷提升和擴(kuò)展。

三、實(shí)施

（一）“問題求解”階段

“問題求解”階段是在完成程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、離散數(shù)學(xué)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程之后進(jìn)行的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生可計(jì)算思維，強(qiáng)化學(xué)生面向過程語言應(yīng)用和編碼能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣。我們對(duì)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析系列基礎(chǔ)課程進(jìn)行了改革，整合了課程內(nèi)容，實(shí)施模塊化教學(xué)。鑒于系列課程持續(xù)學(xué)期長(zhǎng)、跨度大等原因，具體實(shí)施時(shí)將該階段分解為兩個(gè)不同單元。

1.程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。針對(duì)具體問題抽象表達(dá)和尋找可行的計(jì)算過程這兩個(gè)要素進(jìn)行集中、專門性的訓(xùn)練。實(shí)訓(xùn)的訓(xùn)練要點(diǎn)是基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法邏輯與表達(dá)等，使學(xué)生深入理解程序在內(nèi)存中運(yùn)行的基本原理和過程，掌握如何控制簡(jiǎn)單的計(jì)算過程，培養(yǎng)學(xué)生基本的形式化和抽象表達(dá)能力。

2.問題求解實(shí)訓(xùn)。高效組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)提升算法可行性和效率有著很大的影響。問題求解實(shí)訓(xùn)是上單元實(shí)訓(xùn)的延續(xù)，是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程之后針對(duì)問題求解能力提升的一次實(shí)訓(xùn)，涉及知識(shí)點(diǎn)有非線性和線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、典型算法應(yīng)用、復(fù)雜問題建模與求解等內(nèi)容。

問題求解系列課程及實(shí)訓(xùn)強(qiáng)化了學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段的知識(shí)儲(chǔ)備，由于這個(gè)階段實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和要求尚未真正與工程應(yīng)用問題結(jié)合，仍處于基礎(chǔ)理論鞏固階段，因此這個(gè)階段實(shí)訓(xùn)是以學(xué)校為主體，以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)方式完成。

（二）“對(duì)象思維”階段

“對(duì)象思維”階段旨在于強(qiáng)化學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)方法和設(shè)計(jì)技巧的訓(xùn)練，注重學(xué)生從面向過程設(shè)計(jì)思維到面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用對(duì)象思維解決問題的能力。

“對(duì)象思維”階段的實(shí)訓(xùn)是在學(xué)生完成面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用系列課程之后，內(nèi)容涵蓋了面向?qū)ο蠹删幾g環(huán)境的應(yīng)用、類的設(shè)計(jì)與實(shí)例化、GUI設(shè)計(jì)、C/S架構(gòu)軟件設(shè)計(jì)等。實(shí)訓(xùn)課題更加接近現(xiàn)實(shí)工程應(yīng)用，待處理對(duì)象的數(shù)據(jù)類型更加復(fù)雜，更多的是涉及到非數(shù)值計(jì)算的問題，因而對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織要求更高，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，數(shù)據(jù)操作復(fù)雜程度也隨之提高，是面向過程求解領(lǐng)域的延續(xù)和擴(kuò)展。

“對(duì)象思維”實(shí)訓(xùn)在整個(gè)實(shí)訓(xùn)體系中起著承上啟下的作用，是以上個(gè)階段的學(xué)習(xí)成果為載體基于面向?qū)ο蟮募夹g(shù)平臺(tái)上的延續(xù)，并使學(xué)生初步了解現(xiàn)代軟件開發(fā)的流程和模式，為“工程實(shí)踐”階段系列課程及實(shí)訓(xùn)打下良好的知識(shí)、思維、能力和意識(shí)基礎(chǔ)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和要求開始逐漸涉及到實(shí)際工程應(yīng)用問題，具體實(shí)施時(shí)采用了“走出去，請(qǐng)進(jìn)來”方法，邀請(qǐng)IT企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合工程問題參與并指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)。

（三）“工程實(shí)踐”階段

應(yīng)用型人才的核心能力是“工程實(shí)踐”能力[4]，主要包含理解用戶問題需求、提出設(shè)計(jì)方案及編碼實(shí)現(xiàn)三個(gè)主要方面，實(shí)施時(shí)需要從課題背景、實(shí)現(xiàn)方案、技術(shù)手段三個(gè)方面入手來解決。在具體實(shí)施時(shí)，我們根據(jù)課程設(shè)置和時(shí)間安排將工程實(shí)踐分解為“軟件項(xiàng)目綜合”和“畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)”兩個(gè)單元。

1.軟件項(xiàng)目綜合。這一單元在完成WEB開發(fā)技術(shù)、軟件建模技術(shù)等主要系統(tǒng)開發(fā)類課程之后進(jìn)行的為期4～5周的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的模式，強(qiáng)化學(xué)生方案設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、質(zhì)量控制等方面的訓(xùn)練，軟件項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)具有更高的綜合性和復(fù)雜性，是提升學(xué)生的個(gè)人軟件過程能力的關(guān)鍵階段。

2.畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)。畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)作為本科培養(yǎng)最后的教學(xué)環(huán)節(jié)，較之前段實(shí)訓(xùn)不同，畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)往往是針對(duì)規(guī)模較大的課題，個(gè)別課題來自指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目。畢業(yè)設(shè)計(jì)課題難以靠個(gè)人力量完成，以項(xiàng)目組形式組織學(xué)生成立課題組，以團(tuán)隊(duì)合作完成設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師定期聽取課題組成員工作進(jìn)展匯報(bào)，通過畢業(yè)答辯形式結(jié)題。畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)過程在培養(yǎng)學(xué)生“工程實(shí)踐”能力的同時(shí)，還鍛煉了學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

“工程實(shí)踐”是實(shí)訓(xùn)體系的最后環(huán)節(jié)，經(jīng)過這個(gè)階段的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生在文獻(xiàn)檢索與文檔撰寫方面也得到了進(jìn)一步鍛煉，能初步具備軟件企業(yè)員工的知識(shí)、能力和素質(zhì)方面的基本要求。由于這個(gè)階段實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是工程應(yīng)用的實(shí)際問題，因此，具體實(shí)施時(shí)仍采用“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”方式邀請(qǐng)IT企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際問題為學(xué)生開展實(shí)訓(xùn)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段也可根據(jù)課題性質(zhì)及要求，讓學(xué)生進(jìn)駐實(shí)習(xí)單位完成設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師跟蹤設(shè)計(jì)進(jìn)展情況。

四、結(jié)語

任何事物都不是一成不變的，“三段式”實(shí)訓(xùn)體系的參與者有學(xué)生、指導(dǎo)教師及教學(xué)管理人員等，涉及培養(yǎng)計(jì)劃、課程設(shè)置、實(shí)訓(xùn)技術(shù)手段與考核方法，甚至涉及到就業(yè)需求等市場(chǎng)因素，具有一定的復(fù)雜性和可變性，因此，需要持續(xù)地探索與不斷改進(jìn)，才能建立起科學(xué)合理的漸進(jìn)式的實(shí)訓(xùn)體系。

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