基于特色課程群的軟件工程專業(yè)建設(shè)與實踐

沈海波，朱雄泳，周如旗，徐海蛟

（廣東第二師范學(xué)院計算機科學(xué)系，廣東廣州510303）

0 引言

移動互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的融合而產(chǎn)生的移動互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)是繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后，IT行業(yè)出現(xiàn)的革命性重大新技術(shù)，將人們帶入移動互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時代。移動互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時代的來臨，對移動互聯(lián)應(yīng)用軟件、大數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件的開發(fā)和運維人員產(chǎn)生了極大的需求，也給軟件工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)帶來極大的挑戰(zhàn)和機遇。如何創(chuàng)新軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、如何建構(gòu)軟件工程專業(yè)的課程體系，是軟件工程專業(yè)的建設(shè)需要重點思考的問題。

廣東第二師范學(xué)院是2010年新轉(zhuǎn)制的師范類普通本科院校，除了傳統(tǒng)的師范類專業(yè)外，學(xué)校制定了逐漸開辦應(yīng)用型專業(yè)，向應(yīng)用型普通本科學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略：根據(jù)高等教育發(fā)展態(tài)勢，積極實施規(guī)范發(fā)展、內(nèi)涵發(fā)展、特色發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，樹立質(zhì)量立校意識，加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，堅定不移地走特色辦學(xué)之路，把學(xué)校建設(shè)成為規(guī)模適當、特色鮮明的應(yīng)用型普通本科高校。在轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下，學(xué)校近年開辦了15個應(yīng)用型專業(yè)，而其中軟件工程專業(yè)作為典型的應(yīng)用型專業(yè)，是學(xué)校重點扶持的專業(yè)，從2013年開始學(xué)校該專業(yè)招生規(guī)模逐年擴大，2016年被評為學(xué)校重點建設(shè)學(xué)科和專業(yè)。

1 軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標

培養(yǎng)目標是人才培養(yǎng)的總綱，培養(yǎng)目標的制訂同國家、社會和學(xué)生的要求與期望值相關(guān)，也與學(xué)校的辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)定位及培養(yǎng)質(zhì)量追求相關(guān)。按照“實用型、服務(wù)型”的人才培養(yǎng)定位，筆者將軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標確定為：參照IEEE-CS和ACM2014學(xué)科教程知識體系SWEBOK[1]，遵循CDIO國際先進工程教育模式理念[2]，通過多種方式的教育、教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)，按照“理論與實踐并重、專業(yè)特色鮮明”的原則，培養(yǎng)立志從事軟件工程事業(yè)，具有基礎(chǔ)軟件理論和軟件工程知識，具備工程軟件設(shè)計、開發(fā)與管理能力，具有特色方向設(shè)計與開發(fā)能力，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)和移動應(yīng)用開發(fā)方面有一技之長，具有良好職業(yè)道德的應(yīng)用型人才。

2 層次化、構(gòu)件化課程群體系的構(gòu)建

專業(yè)建設(shè)是高等學(xué)校教育教學(xué)工作的基礎(chǔ)，決定著高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平，具有鮮明特色的學(xué)科專業(yè)對提高學(xué)校的知名度和辦學(xué)效益起到重要的作用。要達成專業(yè)人才培養(yǎng)目標，關(guān)鍵在于如何構(gòu)建專業(yè)課程體系。課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)涵，課程設(shè)置及其教學(xué)質(zhì)量反映了一個專業(yè)的教育理念、辦學(xué)特色和人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。課程群是與單門課程對應(yīng)的一種課程建設(shè)模式，以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)，為完善同一施教對象的認知結(jié)構(gòu)，將本專業(yè)培養(yǎng)方案中若干門在知識、方法和問題等方面有邏輯聯(lián)系的課程加以整合而成的系列課程，在內(nèi)容上具有密切相關(guān)、相承、滲透和互補性，能夠較好地提高課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專業(yè)水平，是構(gòu)建和整合性課程的有機集成[4]。課程體系對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)起著核心作用，課程群嵌在課程和課程體系之間，利于專業(yè)教學(xué)計劃的實施和培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，課程群建設(shè)是高校課程建設(shè)改革的一個發(fā)展方向。按照“理論與實踐并重、專業(yè)特色鮮明”的軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標和軟件工程的知識結(jié)構(gòu)和知識體系以及課程群設(shè)置的先進性、獨立性、工程性、復(fù)合性、創(chuàng)新性等原則[5]，可將軟件工程專業(yè)的課程群體系構(gòu)建成5個層次，且每個層次由若干個構(gòu)件模塊構(gòu)成的體系結(jié)構(gòu)，見表1。

表1 軟件工程專業(yè)層次化構(gòu)件化課程體系

通識課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理能力、外語能力和人文精神，其中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本能力，掌握軟件基本技術(shù)。專業(yè)課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程能力。職業(yè)特色課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)競爭能力，為社會培養(yǎng)領(lǐng)域人才。實訓(xùn)實踐課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和解決實際問題的能力。各課程群之間相互支撐，構(gòu)成科學(xué)合理、相輔相成的課程體系。這樣的課程群設(shè)置不但可以使教學(xué)課程內(nèi)容在先后順序上清楚明了，而且使學(xué)生明確專業(yè)學(xué)習方向、未來的就業(yè)方向和服務(wù)社會的方向。

3 職業(yè)特色課程群的構(gòu)建與實踐

移動互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)之一，就是對移動互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)人才的極大需求。麥肯錫大數(shù)據(jù)報告中預(yù)測，到2018年美國的大數(shù)據(jù)技術(shù)人才缺口將達到人才實際供給量的50%～60%。美國勞工統(tǒng)計局預(yù)測，在未來8年，每年對大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的需求將增加24%[5]。根據(jù)國內(nèi)工信部的統(tǒng)計分析，隨著4G技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用以及5G技術(shù)的出現(xiàn)，估計每年國內(nèi)移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)和大數(shù)據(jù)人才的缺口高達上百萬人。目前高校移動互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)方面的師資、專業(yè)、課程、實踐平臺等資源嚴重不足，培養(yǎng)理念、體系落后于時代發(fā)展需求，造成軟件人才供需矛盾持續(xù)增大[6-8]。特色課程群體系結(jié)構(gòu)建設(shè)要保持與時代同步、與市場需求同步，因此，教師應(yīng)以社會人才需要為導(dǎo)向，確定人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建特色課程群體系，彰顯專業(yè)培養(yǎng)特色，構(gòu)成構(gòu)建和實踐職業(yè)特色課程群的基本指導(dǎo)方針。筆者將軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)定位為移動應(yīng)用開發(fā)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)兩個特色方向，并構(gòu)建了相應(yīng)的課程群。

3.1 職業(yè)特色課程群的構(gòu)建

根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)、移動應(yīng)用的特點、發(fā)展現(xiàn)狀、市場需求及與軟件工程的關(guān)系[9]，可確定軟件工程專業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)方向的特色課程群，見表2。

表2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)方向特色課程群

軟件工程專業(yè)移動應(yīng)用開發(fā)方向的特色課程群見表3。

3.2 實踐及效果

課程群構(gòu)建是教改背景下的重要舉措之一，它倡導(dǎo)課程整體優(yōu)化和交叉整合，根據(jù)統(tǒng)籌安排、突出重點的課程建設(shè)理念，對高校課程教學(xué)改革、教學(xué)資源優(yōu)化配置、師資隊伍建設(shè)都有一定的指導(dǎo)作用。為了課程群的建設(shè)真正產(chǎn)生效果，筆者成立了軟件工程教學(xué)改革團隊，負責做好關(guān)聯(lián)課程交叉知識點的劃分和銜接方案，圍繞課程培養(yǎng)目標做好課程教學(xué)內(nèi)容的取舍、整合和更新。例如，將有關(guān)Java程序設(shè)計及應(yīng)用的知識分為Java程序設(shè)計基礎(chǔ)（主要講解Java語言基礎(chǔ)知識）、Java面向?qū)ο笤O(shè)計（主要講解面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)概念和設(shè)計思想）、JavaWeb應(yīng)用程序設(shè)計（主要講解如何基于Java語言進行Web應(yīng)用開發(fā)）、Java高級設(shè)計與開發(fā)（合作企業(yè)工程師主講如何進行企業(yè)級應(yīng)用設(shè)計和開發(fā)）。通過這樣的知識模塊劃分，各部分知識內(nèi)容不重疊，逐步由淺入深，學(xué)生學(xué)習起來不僅相對容易而且興趣越來越大，效果相對較好。同時，要在教學(xué)過程中積極引入CDIO教育理念與技術(shù)，改革教學(xué)模式和教學(xué)方法。例如，程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等應(yīng)用性較強的課程，都形成了以工程項目為中心的教學(xué)體系，實現(xiàn)了項目驅(qū)動式教學(xué)模式，而且考核方法不再是一考定成績，而是分為平時考勤10%、平時課堂10%、課程實驗20%、項目實訓(xùn)20%、考試40%的考核方式，大大提高了實踐環(huán)節(jié)的成績占比。筆者還成立了以朱雄泳博士為指導(dǎo)教師的學(xué)生移動應(yīng)用開發(fā)團隊、以徐海蛟博士為指導(dǎo)教師的學(xué)生大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)團隊，與合作企業(yè)聯(lián)合，指導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)知識的學(xué)習、運用和實踐，取得了較好的效果。近兩年來，學(xué)生開發(fā)的有關(guān)軟件獲得了“基于遺傳算法的自動排課系統(tǒng)”等6個軟件著作權(quán)，11人次獲得“發(fā)現(xiàn)杯”全國大學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)軟件設(shè)計大獎賽、藍橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽等國家級學(xué)科/專業(yè)競賽獎勵，教學(xué)團隊獲得各層次教改項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目7項，2013級軟件工程專業(yè)58名學(xué)生的就業(yè)率達99%，共有4人考取研究生，考研率達5%以上。

表3 移動應(yīng)用開發(fā)方向特色課程群

4 結(jié)語

在國內(nèi)目前已開辦軟件工程專業(yè)的高等本科院校多達700余所的情況下，如何辦出專業(yè)特色，提升學(xué)科和學(xué)生的競爭力，掌握競爭的主動權(quán)，占領(lǐng)時代制高點，滿足移動互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時代對軟件人才的需求，顯然是新開此專業(yè)的學(xué)校需要深入研究的問題。筆者以行業(yè)人才需要為導(dǎo)向確定人才培養(yǎng)目標、以特色課程群體系創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、以過程控制和管理來保障人才培養(yǎng)質(zhì)量，對軟件工程專業(yè)建設(shè)進行了認真思考和實踐探索。通過對軟件工程專業(yè)課程群的建設(shè)，該專業(yè)的知識體系更加合理，人才培養(yǎng)更具有系統(tǒng)性、針對性，也增強了軟件工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力，彰顯了軟件工程專業(yè)培養(yǎng)特色，較好地完成了軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標。由于軟件工程技術(shù)發(fā)展較快，接下來，在認真總結(jié)的基礎(chǔ)上，筆者將對相關(guān)課程群進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，使之更加合理和有效。

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