IT專業(yè)面向?qū)ο笏季S模式及能力培養(yǎng)體系建設研究

李井輝，鄒龍朱，申靜波，孫麗娜

（東北石油大學 計算機與信息技術(shù)學院，黑龍江 大慶 163318）

0 引 言

IT行業(yè)招聘崗位主要包括軟件運維工程師、高級軟件研發(fā)工程師、Java開發(fā)工程師（IT軟件）、軟件測試工程師、軟件高級開發(fā)工程師（IT服務）等，任職專業(yè)要求均包含面向?qū)ο螅∣bject-Oriented，OO）技術(shù)與系統(tǒng)建模、C#.NET或Java開發(fā)經(jīng)驗、設計模式等，即學生應具有良好的面向?qū)ο笏季S方式，能夠利用面向?qū)ο笏枷敕治鰡栴}和解決問題[1]。面向?qū)ο髲娬{(diào)從面向?qū)ο蟮慕嵌扔^察世界并建立現(xiàn)實世界模型，通過分析問題域，開發(fā)概念模型，進而實現(xiàn)約束而獲得問題解決領域模型。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)強調(diào)從問題域的概念到軟件程序和界面的直接映射[2-3]。面向?qū)ο笏季S方式有科學認識論和方法論的基礎，心理學研究表明，把客觀世界看成許多對象更接近人類的自然思維方式[4]。在教學過程中，IT專業(yè)主要培養(yǎng)學生的軟件需求分析與編程能力，使其在就業(yè)時能高度融入IT企業(yè)的開發(fā)流程，從傳統(tǒng)面向過程思維習慣向面向?qū)ο笏季S模式轉(zhuǎn)變。筆者將面向?qū)ο笏季S能力描述為：在學習面向?qū)ο笾R、解決軟件研制問題和科學創(chuàng)造過程中，根據(jù)用戶的實際需求，運用面向?qū)ο笏枷肱c系統(tǒng)建模方法順利實施軟件研發(fā)并實現(xiàn)軟件研發(fā)或制作計劃完成的能力[5]。具體來說，就是在軟件研發(fā)過程中，利用面向?qū)ο蠓椒ㄋ伎迹_保軟件研發(fā)順利實施的能力。

1 層次化、遞進式課程體系設置

課程結(jié)構(gòu)體系指單個課程之間既相對獨立又相互聯(lián)結(jié)的有機整體，是按學生的認知規(guī)律、能力培養(yǎng)規(guī)律和素質(zhì)形成規(guī)律科學地組合在一起，形成的富有專業(yè)特色的課程系統(tǒng)[6]。合理的、科學的課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標、保證教學質(zhì)量的重要保證，它直接影響學生知識面的廣度和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[7]。針對計算機相關專業(yè)的特點，深入研究計算機軟件課程群的課程體系很有必要。軟件方向課程之間關系緊密，以面向?qū)ο蟪绦蛟O計為驅(qū)動，可以構(gòu)建圖1所示的課程體系。

該課程體系以面向?qū)ο蟪绦蛟O計編程語言和程序設計模式為基礎，以面向?qū)ο蠼樘岣撸悦嫦驅(qū)ο蟮能浖こ虨榫C合深入，形成由面向?qū)ο缶幊棠芰ε囵B(yǎng)、分析能力培養(yǎng)、應用能力培養(yǎng)構(gòu)成的面向?qū)ο笏季S培養(yǎng)和學習階段，充分體現(xiàn)了課程體系與階段培養(yǎng)的務實性和敏捷型特征。

圖1 面向?qū)ο笏季S培養(yǎng)課程體系

2 面向?qū)ο笏季S階段培養(yǎng)模式

2.1 面向?qū)ο缶幊棠芰ε囵B(yǎng)階段

面向?qū)ο缶幊棠芰ε囵B(yǎng)階段主要以面向?qū)ο蟪绦蛟O計課程為教學核心，通過面向?qū)ο笳n程設計課程鍛煉和檢驗學生的面向?qū)ο笏季S與編程應用能力，著重培養(yǎng)學生面向過程、面向?qū)ο蟮木幊塘晳T，使學生的思維方式由面向過程思維習慣向面向?qū)ο笏季S方式過渡，并通過面向?qū)ο笳n程設計實踐課程考察和鞏固學生的面向?qū)ο笏季S方式，初步理解和掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法與面向過程處理方式的差別，明確面向?qū)ο蟾拍詈退伎紗栴}的方式如何契合人類分析自然時概念化的思維方式。

大一上學期設置計算機系列講座、計算機導論課程，學生能夠全面深入地了解IT行業(yè)，并從人類自然思維的角度學習面向過程的程序編寫知識和編程技巧。隨后開設的面向?qū)ο蟪绦蛟O計是一門非常重要的課程，該課程幫助學生從面向過程編程向面向?qū)ο笏季S的轉(zhuǎn)變。目前具有主導地位的編程語言都是面向?qū)ο蟮模鏙ava、C++、C#等，面向?qū)ο蠡倪^程會將過程式的東西分解為不同的對象進行交互。面向?qū)ο笳n程設計課程根據(jù)實際需求進行系統(tǒng)分析、設計和編程，強制性地進行對象級別的模塊化，需要具有抽象意識。通過大一階段的學習，能夠讓學生理解面向?qū)ο蟮母拍睿莆彰嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O計方法和編程思想，初步樹立面向?qū)ο笏季S。

學生在大一剛?cè)雽W時，學習目的、方法、意愿都比較模糊，如果不能及時有效地引導，會對今后學習帶來不可彌補的損失。相當部分的學生欠缺對專業(yè)課程學習的深入理解，但具有成為編程高手的渴望，這個階段的關鍵任務是建立學習興趣和全面理解計算機編程。學習興趣是指一個人對學習的積極認識傾向與情緒狀態(tài)。從教育心理學的角度來說，興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內(nèi)在力量，是一種學習動機，是學習積極性中最活躍、最現(xiàn)實的心理成分。學生對某一學科有興趣，就會持續(xù)地、專心致志地鉆研它，從而提高學習效果。為此，針對大一新生開設以游戲編程為主的開放性實驗，有針對性地引導學生進行游戲策劃與設計工作，并嘗試利用面向?qū)ο笳Z言編寫小型游戲，如貪吃蛇、五子棋、俄羅斯方塊、掘金等，純理論式課堂教學和課程設計應用系統(tǒng)相輔相成，培養(yǎng)學生的學習興趣并使其真正成為推動學生求知的一種內(nèi)在力量。實踐表明，這種方式改變了學生對游戲的看法和思考問題的角度，從單純的沉迷游戲（如何玩游戲）向探究游戲背后的深層知識（如何設計與編寫游戲）轉(zhuǎn)變，達到了面向?qū)ο缶幊汤碚搶W習、軟件開發(fā)與興趣激發(fā)有機結(jié)合的目的。

2.2 面向?qū)ο蠓治瞿芰ε囵B(yǎng)階段

面向?qū)ο蠓治瞿芰ε囵B(yǎng)階段主要以面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)、軟件工程課程為教學核心，培養(yǎng)學生用工程化的方法開發(fā)軟件項目，以及掌握開發(fā)過程中應遵循的流程、準則、標準和規(guī)范，提高學生的軟件開發(fā)和軟件工程管理能力。通過軟件工程課程設計課程的實踐訓練，進一步促進學生掌握軟件工程和項目管理的方法和技術(shù)，提高軟件開發(fā)的實際能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性的工程設計能力、分析問題能力、解決問題能力以及項目計劃和管理能力。

在二、三年級的時候，應逐步設置Web程序設計、軟件工程、面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)、數(shù)據(jù)庫原理與應用、軟件工程課程設計等課程，該類課程分別注重OOA、OOD、OOM及面向?qū)ο蠹夹g(shù)的實際應用。面向?qū)ο蠓治鰪目蛻舻男枨蟪霭l(fā)，應用建模技術(shù)分析系統(tǒng)的功能需求；面向?qū)ο笤O計詳細說明分析模型，進而產(chǎn)生實現(xiàn)規(guī)范，后續(xù)的編程可利用大一所學的面向?qū)ο笳Z言實現(xiàn)；面向?qū)ο蠼Ｅc設計思想、實現(xiàn)方式均可在課程設計實踐中得到全面運用和驗證。至此，學生已能用數(shù)據(jù)庫及面向?qū)ο罄碚摻鉀Q實際問題，創(chuàng)建具有一定實際應用的軟件系統(tǒng)，具備了較為全面的面向?qū)ο笏季S和能力。

針對此階段學生的專業(yè)能力、課內(nèi)實驗項目欠缺綜合性、創(chuàng)造性與團隊協(xié)作學習能力等特點，積極組織學生參加ACM國際大學生程序設計競賽等各類軟件開發(fā)競賽活動。該方式圓滿地實現(xiàn)了從興趣培養(yǎng)與激發(fā)的面向?qū)ο缶幊棠芰ε囵B(yǎng)階段向自主學習為特征的面向?qū)ο蠓治瞿芰ε囵B(yǎng)階段的過渡。在充分重視學科競賽引導作用的基礎上，應將課堂的基本理論與程序設計實踐活動有效結(jié)合，實現(xiàn)理論與實踐的閉環(huán)式良性循環(huán)，提高學生將面向?qū)ο蠓治雠c設計理論和課外應用實踐良好結(jié)合的自覺性，充分享受展示軟件設計與編程能力、解決工程實踐問題帶來的樂趣。

2.3 面向?qū)ο髴媚芰ε囵B(yǎng)階段

IT專業(yè)面向?qū)ο髴媚芰ε囵B(yǎng)階段的預期目標是使學生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計和分析的基本思想和基本方法，能夠自主設計并實現(xiàn)軟件系統(tǒng)，最終具備一定的自主研發(fā)能力。此階段的主要任務是完善面向?qū)ο笏季S模式的培養(yǎng)和實際應用能力的進一步提高，以滿足學生未來發(fā)展進步和工作方面的需求。

四年級開設的課程主要以電子商務網(wǎng)站建設實踐、J2EE開發(fā)等課程為主，課程的任務是使學生掌握Java程序設計語言，理解面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思路和方法，目的是讓學生掌握這一在科研和市場應用方面均非常重要的語言及其技術(shù)，培養(yǎng)學生掌握面向?qū)ο蟮乃枷牒统绦蛟O計方法且利用面向?qū)ο蟮乃枷刖帉懗绦蚪鉀Q現(xiàn)實生活中的問題。通過學習不同類型的面向?qū)ο笳Z言，學生能夠從基礎知識掌握、架構(gòu)、應用及視野等角度理解Java與C++的異同。在三、四年級時，學習了足夠的面向?qū)ο笾R和具備面向?qū)ο笏季S的學生，就可以嘗試更大型、更規(guī)范的軟件設計工作?？梢怨膭顚W生組成小組，利用業(yè)余時間乃至畢業(yè)設計時間進行開發(fā)工作，也可以在計算機學院下屬的每個科研室教師及研究生的指導下參與適當?shù)目茖W研究工作，通過科研參與實現(xiàn)理論與實踐的有效結(jié)合，并能夠提高畢業(yè)設計質(zhì)量，進而提高就業(yè)面積，改善就業(yè)前景。學生在高年級獲得了廣泛的面向?qū)ο笾R與思維方式后，讓其參與實際科研項目的開發(fā)，是為他們提供非常寶貴的貼近實際的實踐機會。在我校，高年級學生進科研室的方式早就存在，近些年更呈快速普及之勢。計算機學院下屬的每個科研室都支持對應的本科生科研興趣小組，在實踐中，以科研室充足的研究生資源指導本科生的科研興趣小組進行適當?shù)难芯抗ぷ?。這樣，就實現(xiàn)了科研實踐與畢業(yè)設計的有效結(jié)合和相互促進。

3 面向?qū)ο笏季S階段培養(yǎng)的知識體系構(gòu)建

為保證面向?qū)ο笏季S模式及能力培養(yǎng)的順利實現(xiàn)，明確課程與先修課程、后續(xù)課程的關系，重點是處理好核心課程的教學內(nèi)容銜接問題，以保證核心課程知識體系結(jié)構(gòu)的連貫性。構(gòu)建面向?qū)ο笏季S階段培養(yǎng)的知識體系需在以下兩個方面有所側(cè)重。

（1）要站在全局的角度設置核心課程的教學內(nèi)容和內(nèi)容的優(yōu)化整合，必須明確課程的知識、能力與素養(yǎng)三大培養(yǎng)目標以及在知識體系中的地位。例如計算機導論課程側(cè)重于計算機基礎知識和C/C++語言程序設計的基本概念、基本思想、基本方法，強調(diào)程序設計的靈活性和技巧性；面向?qū)ο蟪绦蛟O計、Web程序設計側(cè)重于基于面向?qū)ο蟪绦蚶砟畹腃# Windows窗體程序、Web應用程序開發(fā)基本技能，而面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)和軟件工程要求學生掌握從宏觀和微觀兩個方面如何開發(fā)軟件系統(tǒng)，使學生學會軟件工程的原理、技術(shù)和方法。結(jié)合程序設計模式理念，學生在軟件工程課程設計和電子商務網(wǎng)站建設實踐課程中得以全面、深入地應用面向?qū)ο笏季S模式，思考軟件系統(tǒng)的研制工作，保證學生具備完善的軟件開發(fā)能力和軟件工程管理能力。

（2）要站在不同的層次看待教學內(nèi)容的銜接問題，尤其要考慮與先修課程、后續(xù)課程在內(nèi)容上的連貫性，保證課程體系中所學的知識能夠與先修課程有機結(jié)合，為后續(xù)課程的應用做好技術(shù)儲備和鋪墊。例如，Web程序設計課程先行課程為計算機導論、面向?qū)ο蟪绦蛟O計以及數(shù)據(jù)庫基礎方面的課程，通過本課程的學習能把這些課程所學的網(wǎng)絡知識有機結(jié)合起來，并為學習和研究電子商務網(wǎng)站建設實踐、軟件工程課程設計等計算機課程提供堅實的技術(shù)基礎。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中，線性結(jié)構(gòu)、樹與二叉樹等各種運算實現(xiàn)需要涉及計算機導論的數(shù)組與鏈表部分的知識，若能在課程中鼓勵學生利用面向?qū)ο蟪绦蛟O計中的面向?qū)ο笏季S來考慮各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運算的實現(xiàn)問題，則能夠在很好地培養(yǎng)學生算法設計和分析能力的同時，使學生進一步建立正確的程序設計思想和思維方式。

面向?qū)ο笏季S階段培養(yǎng)的知識體系以面向?qū)ο笏季S及能力培養(yǎng)為主線，以實現(xiàn)階段培養(yǎng)目的為目標，分階段設置核心課程和教學內(nèi)容，教師能夠明確本課程的教學重點以及先修課程的理論基礎、后續(xù)課程的理論應用問題，從而保證面向?qū)ο笏季S培養(yǎng)過程呈現(xiàn)遞進式的上升狀態(tài)，形成一個層次化、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的課程知識體系結(jié)構(gòu)。

4 結(jié) 語

IT專業(yè)人才培養(yǎng)的一個主要目標是使學生具有軟件開發(fā)能力、工程項目的分析組織管理能力、獨立工作能力、人際交往能力和團隊協(xié)作能力，這與企業(yè)需求是一致的。IT專業(yè)應從高等教育教學體系與思維階段培養(yǎng)知識體系的角度出發(fā)，以培養(yǎng)學生面向?qū)ο笏季S模式及能力為目的，合理設置課程體系，保持課程內(nèi)容的連續(xù)性與協(xié)調(diào)性，通過階段式思維模式培養(yǎng)強調(diào)學生的個性化發(fā)展，使學生能深層次地參與教學思維，促進學生形成良好的面向?qū)ο笏季S認知結(jié)構(gòu)，提高學生的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新能力，為社會培養(yǎng)出優(yōu)秀的軟件開發(fā)人才。