應用型本科院校軟件工程專業(yè)實踐教學體系化與系統(tǒng)化改革的探索

張家銳

(合肥學院 計算機科學與技術系，安徽 合肥 230601)

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應用型本科院校軟件工程專業(yè)實踐教學體系化與系統(tǒng)化改革的探索

張家銳

(合肥學院 計算機科學與技術系，安徽 合肥 230601)

面向應用型本科院校軟件工程專業(yè)，分析了專業(yè)特點和實踐教學存在的共性問題，提出了以實踐能力和綜合素質提升為核心的實踐教學改革總體思路，就改革的體系化和系統(tǒng)化進行了探索，并給出了實際執(zhí)行時可參考的一些做法。

實踐能力；軟件工程專業(yè)；體系化；系統(tǒng)化

1 實踐教學改革的必要性及意義

相比較研究型人才而言，應用型人才是面向社會生產或社會活動一線、運用所學專業(yè)知識和掌握的技能快速、高質量地勝任所從事職業(yè)的一種專門人才，其內涵隨著社會進步和社會活動需求的變化在不斷升級[1]。高質量應用型人才必須具備：實踐能力、適應能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力、知識提升能力。當其面向社會或某個具體的組織時，實踐能力、適應能力是立足的基礎，創(chuàng)新能力、知識提升能力是超越別人的保證，組織管理能力是打開職業(yè)空間的鑰匙。

應用型高校人才培養(yǎng)的最終目標就是培養(yǎng)出社會需要的高質量應用型人才。圍繞這一目標，高等教育工作者紛紛加強了對課堂教學改革的趨勢[2]、理念[3]的研究，創(chuàng)造出多種教學模式，如：OBE[4]、模塊化[5]等。無論何種教學模式，整合、完善實踐教學資源，優(yōu)化實踐教學的內容和活動，提升學生的實踐能力顯然是無法回避的課題[6]。另外，從高質量應用型人才的能力組成來看，實踐能力也是首要。因此，探索如何提高學生的實踐能力對應用型人才培養(yǎng)具有重要的意義。本文結合軟件工程專業(yè)特點談一談實踐教學改革的思路。

2 軟件工程專業(yè)特點分析

從畢業(yè)要求來看，“專業(yè)認證”規(guī)定的12條畢業(yè)要求標準可歸納為：專業(yè)能力、綜合素質兩個方面，其中，專業(yè)能力從廣義的角度看，可視為實踐能力，反映在軟件工程專業(yè)上。在目前的課程體系下，實踐能力可分解為：軟件分析與設計能力、軟件實現能力、軟件測試與質量保證能力、數據庫設計與管理能力、軟件項目管理能力。綜合素質可以分解為：學習能力、交流溝通與表達能力、適應能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力。因此，軟件工程專業(yè)圍繞著實踐能力提升所開展的實踐教學活動必須緊扣上述能力要素。

從實踐能力的運用場景來看，主要表現為：在一個協(xié)作的組織或團隊內，面向特定的軟件產品或軟件項目開發(fā)任務，作為一個角色承擔一定的職責。而其主要工作成果屬于無形產品，具有較高的抽象性。另外，本專業(yè)開設的基礎課、專業(yè)課、專業(yè)核心課也都具有一定的抽象性。因此，僅僅掌握知識點，不經過體系化、系統(tǒng)化的實踐能力訓練，很難在工作崗位上具備“招之能來，來之能戰(zhàn)，戰(zhàn)之能勝”的實踐能力。

從課程設置來看，目前的課程體系并沒有專門的課程來訓練學生的學習能力、交流溝通與表達能力、適應能力、組織管理能力、創(chuàng)新能力。因此，這些屬于綜合素質類的能力只能在實踐教學中見縫插針、有意識地訓練培訓。

3 軟件工程專業(yè)實踐教學改革的思路

當前，軟件工程專業(yè)實踐教學存在的共性問題有：(1)理論實踐分離化。把理論課、實踐課截然分開，沒有在教學內容、目標、形式、進度上進行深度融合，理論課與實踐課老師之間不做認真細致的溝通與協(xié)作，各搞一套，形成理論、實踐“兩張皮”。(2)定位簡單化。把實踐課簡單定位在對理論課知識點的驗證上，沒有安排相關知識點的整合、綜合運用、技術創(chuàng)新等訓練內容。(3)內容“孤島”化。每門實踐課僅僅考慮本課程的知識點及其運用，沒有從體系化、系統(tǒng)化角度進行內容/項目的設計，沒有與相關前續(xù)課程知識點的整合并產生綜合運用之效果。(4)重結果輕過程。單純追求實踐結果，忽視或不重視過程監(jiān)管。(5)重專業(yè)知識輕綜合素質。沒有在實踐教學中有意識地培養(yǎng)學生的交流、溝通、分享、競爭、協(xié)作、創(chuàng)新等綜合素質。

針對這些問題，提出實踐教學改革的總體思路：充分利用校內/校外二個場景、課內/課外二個課堂、個體/團隊二種學生組織形式、獨立授課/課程組協(xié)同/企業(yè)培養(yǎng)三種教學模式，形成由低及高的體系化、由離散到完整的系統(tǒng)化實踐教學整體設計，并持續(xù)改進之。

3.1 實踐教學的體系化設計

將實踐教學分為五個層次，形成由低及高的完整體系，見表1。

表1 實踐教學體系化設計分層一覽表

(1)認知實踐

時間：低年級暑假期間，4-6周。

背景：學習了“專業(yè)導論”和專業(yè)基礎課及部分專業(yè)課。

場景：校外。

課堂：課外。

學生組織形式：個體。

教學模式：企業(yè)/社會培養(yǎng)。

考核：提交《認知實習報告》，答辯考核。

(2)課程實踐

時間：與理論課教學時間銜接。

背景：依托對應的課堂教學和本課程組的綜合訓練課題規(guī)定的能力目標要求。

場景：校內。

課堂：課內。

學生組織形式：個體/團隊。

教學模式：獨立授課。

考核：納入理論課統(tǒng)一考核。

(3)綜合實踐

時間：同一課程組內最后一門課程實踐結束后。

背景：綜合訓練課題已經分階段在本課程組內相關課程實踐中完成。

場景：校內。

課堂：課外(自主學習)。

學生組織形式：團隊。

教學模式：課程組協(xié)同。

考核：回顧總結綜合訓練課題實施的各個階段工作，采用成果演示方式，以項目結題標準進行考核。

(4)校內工程實踐

時間：大三下或大四上，5-8周左右。

背景：所有專業(yè)課程學習結束。

場景：校內(仿真企業(yè)環(huán)境)。

課堂：課內。

學生組織形式：團隊。

教學模式：課程組協(xié)同。

考核：整組答辯，各自陳述，打分到人。以項目結題標準進行考核。

(5)企業(yè)現場實踐

時間：大四階段，一學期或一學年(卓越班)。

背景：通過了“校內工程實踐”訓練與考核。

場景：校外。

課堂：課外。

學生組織形式：個體。

教學模式：企業(yè)培養(yǎng)。

考核：由企業(yè)按用人標準考核，并據此進行學分置換。

在上述體系化設計的第三、四層次，主要采用課程組協(xié)同方式進行教學。根據軟件工程專業(yè)課程設置及其知識點的關聯關系，可分為如下三個課程組：

第一課程組。涵蓋課程有：面向過程程序設計、電路與數字系統(tǒng)、計算機組成與結構。

第二課程組。涵蓋課程有：面向對象程序設計、計算機網絡及應用、數據結構與算法、數據庫原理與應用、Web應用系統(tǒng)開發(fā)、操作系統(tǒng)。

第三課程組。涵蓋課程有：軟件工程、軟件分析與設計、JavaEE技術、軟件測試、移動應用開發(fā)。

其中，校內工程實踐的教學由第三課程組實施。

3.2 實踐教學的系統(tǒng)化設計

實踐教學的系統(tǒng)化設計注重教學內容的系統(tǒng)化、考核指標的系統(tǒng)化兩個方面。

實踐教學的五個層次(見表1)所設定的目標本身就是系統(tǒng)化的設計安排，由低及高、逐層推進，最后要達到勝任企業(yè)崗位的實踐能力。

另外，前述的三個課程組涉及的課程基本涵蓋了軟件工程專業(yè)所有專業(yè)基礎課、專業(yè)課(注：編譯原理課程未納入)。因此，這些課程的“課程實踐”與“綜合實踐”必須符合系統(tǒng)化的要求，即以本課程組“綜合實踐”目標為約束，設計安排“綜合訓練課題”，相關的“課程實踐”任務是隸屬“綜合訓練課題”的子課題。

根據前述三個課程組所涵蓋的課程，建議各課程組在設計安排“綜合訓練課題”時圍繞以下能力目標來構建。

第一課程組：基于C語言和常見數字電路的嵌入式編程以及小規(guī)模、典型的計算機控制系統(tǒng)的實現。

第二課程組：基于面向對象語言和不同網絡形態(tài)，融合數據模型構建、數據庫設計，結合社會熱點，形成中小規(guī)模Web項目的開發(fā)能力。

第三課程組：在工程化思想指導下，運用先進的工具，基于典型框架支撐，全面解決涵蓋PC前端、移動APP、Web服務端的中等規(guī)模軟件工程問題。

以下以第三課程組為例來進行說明：

依據本課程組能力目標要求，設計一個中等規(guī)模的軟件開發(fā)項目作為綜合訓練課題，其中：

“軟件工程”課程實踐的任務是工程化思想和工具的掌握，面向綜合訓練課題構建項目開發(fā)計劃，組件項目團隊，選定項目開發(fā)過程模型，根據組員的特長與個性進行崗位安排，項目成本預算及控制計劃，設計項目里程碑計劃；培養(yǎng)學生的團隊意識，交流、溝通、協(xié)作、競爭、分享意識，訓練創(chuàng)新意識。

“軟件分析與設計”課程實踐的任務是繼承“軟件工程”課程實踐的成果，完成綜合訓練課題的系統(tǒng)分析與設計；培養(yǎng)學生的團隊意識，交流、溝通、協(xié)作、競爭、分享意識，訓練創(chuàng)新意識。

“JavaEE技術”課程實踐的任務是繼承“軟件工程”、“軟件分析與設計”課程實踐的成果，掌握常見的軟件開發(fā)框架，利用面向對象語言，對綜合訓練課題的PC端、Web端進行代碼實現。

“移動應用開發(fā)”課程實踐的任務是繼承“軟件工程”、“軟件分析與設計”、“JavaEE技術”課程實踐的成果，掌握常見的移動端開發(fā)框架，利用面向對象語言，對綜合訓練課題的移動端進行代碼實現。

“軟件測試”課程實踐的任務是繼承“軟件工程”、“軟件分析與設計”、“JavaEE技術”課程實踐的成果，掌握軟件測試方法和技術，對綜合訓練項目進行全面測試。

在上述“綜合實踐”對應的“綜合訓練課題”的總體目標牽引下，課程組內各“課程實踐”的任務明確、邊界明確、課程實踐之間的接口明確，從而形成一個完整的系統(tǒng)化設計。

顯然，“綜合實踐”是一個邏輯存在，并不需要專門安排課內學時，主要以課外自主學習方式進行，但“綜合實踐”是“課程實踐”的約束和指導。

在實踐能力考核指標的系統(tǒng)化設計上，強調專業(yè)能力考核、綜合素質考核、創(chuàng)新能力考核?？砂幢?設計。

3.3 持續(xù)改進

實踐教學改革活動以課程組為單位組織實施，教研室統(tǒng)一開展實踐教學事先、事中、事后監(jiān)督。事先監(jiān)督重點放在教學資料準備、綜合訓練課題設計方面；事中監(jiān)督注重學生反饋、教學過程管理方面；事后監(jiān)督基于目標達成度計算結果。依據監(jiān)督結果，建立評價、分析機制，分清輕重緩急，抓住主要問題，制定改進措施，落實到實踐教學相關環(huán)節(jié)，達到持續(xù)改進的效果。

表2 考核指標一覽表

4 實際執(zhí)行時可參考的一些做法

(1)仿真企業(yè)環(huán)境。有條件的院?？山⒎抡嫫髽I(yè)環(huán)境的實踐教學場所，可能的情況下，采用企業(yè)作息和考勤制度，并設計供項目團隊使用的小型分享室(供討論、例會等使用)。

(2)每周項目例會。各項目組每周召開一次項目例會，自我檢查項目計劃執(zhí)行情況，發(fā)現項目實施的風險點，并調整、改進項目計劃。

(3)點，以便針對性輔導。

(4)組間對抗與分享。在項目實施過程中，依據監(jiān)管得到的信息，不定期、有意識地安排采用不同解決方案的團隊之間進行交流、辯論，培養(yǎng)競爭與分享意識。

(5)創(chuàng)新演講。在項目實施過程中，依據監(jiān)管得到的信息，針對個別團隊采用的新穎、創(chuàng)造性較強的解決方案，不定期、有意識地組織創(chuàng)新說明會，由其項目團隊公開演講，形成創(chuàng)新意識的正向激勵機制。

5 總結及下一步思考

所有應用型高校的教育工作者都會認同培養(yǎng)學生的實踐能力是重中之重，沒有哪一所應用型本科院校的課程設置中不安排實踐教學活動，本文只是從體系化、系統(tǒng)化角度提出了實踐教學改革的一些新的設想和方法。不難看出，這種設想和方法的本質是要實現學生從“練”(以模仿為主)到“動手”(依據專業(yè)能力解決具體問題)到“動腦并動手”(以創(chuàng)新的思維和協(xié)作的方式解決復雜問題)的三部曲。不可否認的是，很多應用型高校都進行了模塊化教學改革，客觀地說，目前的模塊化教學改革尚處在單個課程的理論教學與實踐教學的融合階段，本文提出的以課程組為實施單位、以教研室為監(jiān)督部門、以提升實踐能力和綜合素質為核心的體系化、系統(tǒng)化總體思路，作為模塊化教學改革第二階段的切入點應該是一個很好的選擇，即以課程組為核心組建跨課程大模塊，在大模塊制定的綜合實踐能力目標約束下，指導大模塊內關聯課程的教學活動。另外，以培養(yǎng)實踐能力為抓手的改革，既直面了學生的崗位適應能力與速度問題，也能倒逼理論課教學的進一步改革。

未來，需要以此為切入點，進一步對模塊化教學改革第二階段做完整的思考。另外，軟件工程專業(yè)是新理論、新技術發(fā)展最快的專業(yè)之一，面對學科及專業(yè)的快速發(fā)展，新開課程越來越多，課程組的設置與動態(tài)調整也需要進一步思考。

[1] 胡黃卿,陳菲莉. 高校應用型人才培養(yǎng)的研究[EB/OL]. http://www.docin.com /p-90968- 407.html. 2008-06-10.

[2] 周彬. 課堂教學改革的六大趨勢[EB/OL]. http://blog.sina.com.cn/s/blog_5a- 170252010126ct.html. 2012-07-30.

[3] 百度文庫. 教學改革新理念100條[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/view/8b95fd- 0d763231126edb1164.html. 2015-05-29.

[4] 東莞理工學院網站. 基于“學習產出”(OBE)的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[EB/OL]. http://www.dgut.edu.cn/dgut/gjxx/201501/ab1d37c214384394807401e6171- 08e51.shtml. 2015-01-06.

[5] 常我素,石振秋. 基于過程的模塊化教學探討[EB/OL]. http://www.chinaqking.com/- yc/2012/212567.html. 2012-06-27.

[6] 劉三朵. 關于加強當代大學生實踐能力培養(yǎng)的理論探討[D].福州:福建師范大學. 2005.

2016-12-10

張家銳(1964-)，男，安徽無為人，碩士，正高級工程師，合肥學院計算機科學與技術系軟件工程專業(yè)教師。主要從事信息共享、大數據處理、區(qū)塊鏈技術等方面的研究。

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1674-2273(2017)03-0067-04