以培養(yǎng)軟件工程師為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科人才培養(yǎng)體系

摘 要：以培養(yǎng)軟件工程師為目標(biāo)，構(gòu)建工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，闡述在學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、專業(yè)導(dǎo)師制、分層次培養(yǎng)模式、構(gòu)建校內(nèi)外工程實(shí)踐環(huán)境、教學(xué)方法和考核方式、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面所做的改革，指出該培養(yǎng)體系更加符合工程教育的目的和現(xiàn)代企業(yè)的需求。

關(guān)鍵詞：軟件工程師；培養(yǎng)體系；工程教育

0 引言

按照現(xiàn)代軟件工程師培養(yǎng)思路，軟件工程師培養(yǎng)是要培養(yǎng)具有一定理論基礎(chǔ)和較寬知識面，具備從事軟件開發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)和項(xiàng)目管理等相關(guān)工作能力，具有較強(qiáng)分析問題和解決問題能力的工程技術(shù)型人才。在重視加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)知識的前提下，工程教育更應(yīng)強(qiáng)調(diào)個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)調(diào)控能力，達(dá)到這些目標(biāo)的有效手段就是參照CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革。

1 以CDIO理論驅(qū)動，制訂工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系

知識、能力和素質(zhì)是工程型人才必須具備的三大要素。為改變以往重知識傳授、輕能力素質(zhì)培養(yǎng)的問題，教師可應(yīng)用CDIO理念提出以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的工程教育模式，在專業(yè)能力培養(yǎng)中以實(shí)踐性和探索性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)為載體，在綜合項(xiàng)目開發(fā)過程中更注重學(xué)生實(shí)踐能力、交流能力和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（conceive）、設(shè)計(jì)（design）、實(shí)現(xiàn)（implement）和運(yùn)作（operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這4個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

1.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

參考《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》中計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)規(guī)范（軟件工程方向）建議的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合軟件工程師復(fù)合型軟件實(shí)用人才培養(yǎng)的定位，要求培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才不僅掌握自然科學(xué)和人文社會科學(xué)基礎(chǔ)知識、計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及應(yīng)用知識，同時(shí)具備軟件系統(tǒng)研究與開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)踐能力、軟件開發(fā)實(shí)踐和項(xiàng)目組織的初步經(jīng)驗(yàn)，還要具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識、競爭和團(tuán)隊(duì)精神、良好的外語運(yùn)用能力以及面對技術(shù)進(jìn)步和社會需求變化的適應(yīng)能力。

1.2 人才培養(yǎng)基本要求

優(yōu)秀的軟件工程師不僅要掌握計(jì)算機(jī)軟件工程基本理論、基本知識和基本技能，接受從事研究與開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件的基本訓(xùn)練，而且還要有軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和管理能力以及系統(tǒng)集成、知識更新和技術(shù)創(chuàng)新能力。

軟件工程方向培養(yǎng)的畢業(yè)生除了應(yīng)達(dá)到工程教育認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)外，還需具備扎實(shí)的軟件基礎(chǔ)和一年企業(yè)實(shí)習(xí)工作經(jīng)歷，能夠全面通曉計(jì)算機(jī)軟件和軟件工程的基礎(chǔ)知識，較深入理解一個(gè)以上的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用領(lǐng)域，受過良好的軟件工程訓(xùn)練，具備系統(tǒng)需求分析和建模、軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)、評審與測試和項(xiàng)目管理的能力，綜合應(yīng)用各類方法、技術(shù)和工具，運(yùn)用工程方法解決復(fù)雜要程問題的能力。

1.3 課程體系改革

合理的課程體系設(shè)置是保證培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和形成辦學(xué)特色的重要手段。在人才培養(yǎng)的過程中，課程體系堪比設(shè)計(jì)圖紙，規(guī)范培養(yǎng)內(nèi)容，決定培養(yǎng)方向，對人才綜合實(shí)踐能力形成產(chǎn)生決定性的影響。桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)根據(jù)合作企業(yè)對軟件人才的需求，參考教育部對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的指導(dǎo)，制訂專業(yè)課程體系。根據(jù)課程體系中的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，我們將專業(yè)課程劃分為軟技能模塊、學(xué)科基礎(chǔ)模塊、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)模塊、代碼編寫模塊和軟件工程模塊、專業(yè)實(shí)踐模塊，見表1。

改革后的課程體系保持原有體系中重視學(xué)科.基礎(chǔ)課程、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的特點(diǎn)，在教學(xué)手段上采用國外原版教材雙語教學(xué)的特色，新增和補(bǔ)充面向Android的應(yīng)用開發(fā)、Linux應(yīng)用實(shí)踐和JavaEE應(yīng)用開發(fā)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)根據(jù)企業(yè)需求增設(shè)面向金融、醫(yī)療、通信等方向的專業(yè)選修類課程。

2 改革措施

2.1 注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

歐美工程教育改革的方向和側(cè)重點(diǎn)是在繼續(xù)保持科學(xué)基礎(chǔ)知識教育的前提下，著重強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)工程實(shí)踐訓(xùn)練和各種能力的培養(yǎng)，在內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)綜合與集成。新課程體系中的實(shí)踐環(huán)節(jié)分為牲礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)和專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)：基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)是所有專業(yè)課程的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識的能力，側(cè)重計(jì)算機(jī)基本操作、個(gè)人軟件開發(fā)等技術(shù)與技能的訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與獨(dú)立分析、解決問題的能力；專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)是具體專業(yè)方向的課程設(shè)計(jì)、企業(yè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、綜合性應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過大量的工程實(shí)踐尤其是到企業(yè)學(xué)習(xí)和現(xiàn)場實(shí)習(xí)，幫助學(xué)生對工程實(shí)際問題進(jìn)行深入、系統(tǒng)、本質(zhì)地認(rèn)識和理解，綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識、技術(shù)手段、分析與解決問題的方法解決工程實(shí)際問題，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，通過參與企業(yè)項(xiàng)目綜合開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生組織管理、交流溝通、適應(yīng)環(huán)境和團(tuán)隊(duì)合作的能力，將大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目、學(xué)科競賽和科研活動等環(huán)節(jié)貫穿于整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)在工程應(yīng)用方面具有創(chuàng)新潛能的優(yōu)秀學(xué)生。

為了有針對性地培養(yǎng)企業(yè)急需人才，教師在課程體系的選修課程中應(yīng)加設(shè)企業(yè)自設(shè)課程，如我們面向深圳市金證科技股份有限公司和深圳市奧尊信息技術(shù)有限公司開設(shè)了“銀行會計(jì)”和“金融學(xué)基礎(chǔ)”課程。

2.2 采用專業(yè)導(dǎo)師制

為了加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和項(xiàng)目研發(fā)的指導(dǎo)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，根據(jù)該專業(yè)學(xué)生規(guī)模，教師可將每6名學(xué)生分為一組，選派一名導(dǎo)師負(fù)責(zé)在校全過程的指導(dǎo)；聘請有良好的職業(yè)道德、工作責(zé)任心強(qiáng)，主持過或作為主要負(fù)責(zé)人參與過至少一項(xiàng)橫向科研項(xiàng)目、省級科學(xué)研究與技術(shù)軟件類開發(fā)計(jì)劃課題或近期指導(dǎo)學(xué)生參加過國家級/區(qū)級軟件開發(fā)類競賽且成績突出的教師擔(dān)任專業(yè)導(dǎo)師。

專業(yè)導(dǎo)師針對新生，指導(dǎo)學(xué)生掌握大學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)方法，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，樹立良好的學(xué)風(fēng)，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況并對專業(yè)學(xué)習(xí)和動手能力培養(yǎng)進(jìn)行指導(dǎo)；針對高年級的學(xué)生，原則上要求學(xué)生進(jìn)入導(dǎo)師的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，參與導(dǎo)師的項(xiàng)目研發(fā)或各類競賽項(xiàng)目。導(dǎo)師應(yīng)經(jīng)常性地到創(chuàng)新實(shí)踐基地指導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作意識和敬業(yè)精神；加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生完成職業(yè)設(shè)計(jì)和職業(yè)規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有資源，向用人單位推薦畢業(yè)生。

學(xué)院應(yīng)在每學(xué)期末對導(dǎo)師工作情況進(jìn)行考核評價(jià)，根據(jù)考核結(jié)果于每年底支付導(dǎo)師津貼。另外，在學(xué)生中通過調(diào)研反饋機(jī)制，收集學(xué)生對導(dǎo)師的評價(jià)，對在工作中表現(xiàn)突出、受學(xué)生擁戴的導(dǎo)師給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。

2.3 采用分層次培養(yǎng)模式

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性，很容易采用“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，但由于目前沒有明確和統(tǒng)一的優(yōu)惠政策鼓勵(lì)企業(yè)參與高等教育的實(shí)踐環(huán)節(jié)，企業(yè)以營利為目的，沒有政策支持，很難對學(xué)生的實(shí)習(xí)投入大量的人力、物力和財(cái)力。學(xué)生企業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間短，企業(yè)很難在實(shí)習(xí)期獲得效益。經(jīng)過走訪上海、深圳、廣州、桂林本地的一些IT企業(yè)，我們發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)在接受實(shí)習(xí)生時(shí)都希望學(xué)生能參與公司項(xiàng)目并做出一定的貢獻(xiàn)，也愿意支付一定額度的生活補(bǔ)助，對于表現(xiàn)突出的學(xué)生，企業(yè)會考慮直接簽訂就業(yè)協(xié)議。針對目前學(xué)生能力參差不齊的現(xiàn)狀及企業(yè)對實(shí)習(xí)生的要求，學(xué)?？蓪W(xué)生采用分層次培養(yǎng)的模式。

參加過導(dǎo)師項(xiàng)目或在各類軟件大賽中獲得突出成績的學(xué)生通過網(wǎng)上競聘、學(xué)院推薦的方式到合作企業(yè)參與項(xiàng)目研發(fā)，并以企業(yè)課題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，在校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師的聯(lián)合指導(dǎo)下在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。能力中等的學(xué)生則被送到學(xué)院的校外國家級工程教育實(shí)踐基地、校企合作實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行為期半年的企業(yè)類課程培訓(xùn)，之后由實(shí)踐基地和實(shí)訓(xùn)基地負(fù)責(zé)將學(xué)生推薦到合作企業(yè)進(jìn)行為期半年的頂崗實(shí)習(xí)，在頂崗實(shí)習(xí)期間完成學(xué)院導(dǎo)師布置的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，通過采用靈活的學(xué)分置換政策，認(rèn)可學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目研發(fā)的學(xué)分和在實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)基地培訓(xùn)的課程學(xué)分。準(zhǔn)備繼續(xù)深造或個(gè)人能力較差的學(xué)生則繼續(xù)留在學(xué)校，在校內(nèi)導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成校內(nèi)選修課的學(xué)習(xí)并繼續(xù)留在導(dǎo)師的項(xiàng)目組進(jìn)行培養(yǎng)，最后深造學(xué)習(xí)或就業(yè)。

2.4 構(gòu)建校內(nèi)外工程實(shí)踐環(huán)境

除了為滿足正常教學(xué)任務(wù)而建設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外，教師還要充分發(fā)揮學(xué)生科協(xié)、校企聯(lián)合/共建實(shí)驗(yàn)室、教師研究室和校內(nèi)創(chuàng)新基地的作用。為提高軟件工程方向?qū)W生的軟件研發(fā)綜合素質(zhì)，學(xué)院科協(xié)可設(shè)立專門的軟件研發(fā)部，由學(xué)生科協(xié)負(fù)責(zé)管理；學(xué)生通過進(jìn)入校企聯(lián)合/共建實(shí)驗(yàn)室和教師的研究室，參與導(dǎo)師的項(xiàng)目研發(fā)，鍛煉實(shí)踐動手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；學(xué)習(xí)興趣濃厚、動手能力較強(qiáng)的學(xué)生將被選拔到校內(nèi)創(chuàng)新基地，學(xué)生根據(jù)自己的興趣創(chuàng)新性地選擇一些開發(fā)項(xiàng)目，采用項(xiàng)目立項(xiàng)答辯、學(xué)生自主開發(fā)、導(dǎo)師指導(dǎo)的方式進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

針對軟件工程方向?qū)W生的培養(yǎng)，學(xué)校還需在校外建立校企合作實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。學(xué)生可通過企業(yè)類項(xiàng)目實(shí)習(xí)，了解企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的研發(fā)流程，掌握軟件工程的設(shè)計(jì)方法，通過進(jìn)行商業(yè)化軟件項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)踐訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)教學(xué)與企業(yè)工作的有機(jī)結(jié)合。

2.5 改革教學(xué)方法和考核方式

新的課程體系要求改革并實(shí)行新的教學(xué)模式和考核方式。對于數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)模塊、代碼編寫模塊、軟件工程模塊內(nèi)的課程，要求授課教師必須清楚課程教學(xué)對學(xué)生在知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)方面所起的作用，采用基于問題和基于案例的教學(xué)方法MCLA（model centered learningarchitecture），教學(xué)內(nèi)容圍繞某個(gè)問題或某個(gè)案例展開，使用的案例應(yīng)貼近企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目，促使學(xué)生在教學(xué)過程中積極思考，主動參與教學(xué)活動。教學(xué)的目的是讓學(xué)生掌握實(shí)際工程項(xiàng)目開發(fā)的流程和方法，對遇到的主要問題有深刻認(rèn)識。

專業(yè)實(shí)踐模塊內(nèi)的課程綜合實(shí)踐性強(qiáng)、工作量大，整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)以學(xué)生為主，以項(xiàng)目組的形式完成教學(xué)任務(wù)，要求授課教師應(yīng)用CDIO理念所提出的以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的教學(xué)模式，按照構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行等步驟進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生分成若下項(xiàng)目組，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)，然后由各組獨(dú)立進(jìn)行項(xiàng)目的研發(fā)和實(shí)現(xiàn)，最后通過作品的運(yùn)行展示、點(diǎn)評和答辯進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收。以項(xiàng)目為基礎(chǔ)對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐能力和實(shí)際操作開發(fā)能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生參加實(shí)際軟件項(xiàng)目的制作開發(fā)，才能令學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)人企業(yè)可以很快成為合格的專業(yè)技術(shù)人才。

工程教育模式是對知識、能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)，對于工程技術(shù)性較強(qiáng)課程的考核主要分為學(xué)生評價(jià)與教師評價(jià)兩方面。教師評價(jià)主要通過軟件作品演示、設(shè)計(jì)報(bào)告、演講表達(dá)、答辯等環(huán)節(jié)打分，而學(xué)生評價(jià)則通過各小組內(nèi)承擔(dān)不同角色的學(xué)生自評和互評，由各組項(xiàng)目經(jīng)理給出評定成績。這種考核方式著重強(qiáng)調(diào)考核學(xué)生的資料收集能力、分析問題和解決問題的能力、獨(dú)立進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃和編程的能力、交流表達(dá)能力、責(zé)任意識和團(tuán)隊(duì)意識等方面。

2.6 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

為了培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程應(yīng)用型人才，需要建立一支校內(nèi)專職教師與企業(yè)兼職教師相結(jié)合的高水平工程型師資隊(duì)伍，學(xué)?？赏ㄟ^有效的人事制度和政策，支持、鼓勵(lì)和保證現(xiàn)有專職教師到企業(yè)獲得足夠的工程實(shí)踐經(jīng)歷。具體措施包括加大對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)高級工程人才的引進(jìn)力度，鼓勵(lì)學(xué)校教師參加各類中短期培訓(xùn)，建立專職教師到合作企業(yè)掛職和頂崗工作的激勵(lì)機(jī)制，制訂鼓勵(lì)專職教師參與工程項(xiàng)目和產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目的制度，設(shè)立“企業(yè)教師”崗位.聘請企業(yè)高級工程技術(shù)專家參與教學(xué)，承擔(dān)專業(yè)課程教學(xué)，指導(dǎo)工程實(shí)踐、工程訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì)等工作，建立滿足工程實(shí)踐能力培養(yǎng)要求的教帥考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)經(jīng)過近4年的改革，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生定位趨于合理，工程型師資隊(duì)仉力量顯著增強(qiáng)，校內(nèi)外工程實(shí)踐環(huán)境顯著改善，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲普遍高漲，動手能力明顯提高。根據(jù)校企雙方的協(xié)議，今年軟件方向畢業(yè)班學(xué)生將分別進(jìn)入深圳市金證科技股份有限公司、深圳市華域無線技術(shù)股份有限公司、深圳市奧尊信息技術(shù)有限公司、桂林優(yōu)利特電子有限公司等單位帶薪實(shí)習(xí)，從事企業(yè)研發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)知識培訓(xùn)和軟件項(xiàng)目研發(fā)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已成為學(xué)院就業(yè)率最高的專業(yè)，近4年來的一次性就業(yè)率在93%以上，畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量越來越高。

目前，全院各相關(guān)專業(yè)學(xué)生都需要進(jìn)行工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，如何進(jìn)一步調(diào)動教師和校外導(dǎo)師承擔(dān)專業(yè)導(dǎo)師職責(zé)的積極性，讓更多的學(xué)生在4年級時(shí)能直接進(jìn)入企業(yè)從事項(xiàng)目研發(fā)工作，還需要我們在人才培養(yǎng)模式和激勵(lì)政策上做出進(jìn)一步的探索。