軟件工程專業(yè)學(xué)生工程能力培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐

王峰 韓苗苗

【摘要】針對(duì)軟件工程專業(yè)的工程能力培養(yǎng)的模式進(jìn)行了一些嘗試性工作。提出了以真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)為基礎(chǔ)、以軟件需求為導(dǎo)向、以問題求解為主線的工程能力培養(yǎng)新模式，利用該模式進(jìn)行了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的實(shí)踐。本文介紹了本次實(shí)踐的背景、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)境特點(diǎn)、項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并總結(jié)了實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】工程能力培養(yǎng) 應(yīng)用型本科人才 軟件工程

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）38-0224-02

引言

中國教育部改革方向已經(jīng)明確：全國普通本科高等院校1200所學(xué)校中，將有600多所逐步向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)型的大學(xué)本科院校正好占高?？倲?shù)的50%。

應(yīng)用型本科教育是以本科教育為主，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)，以學(xué)科為依托，以應(yīng)用型專業(yè)教育為基礎(chǔ)，以社會(huì)人才需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才。

應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)核心是面向應(yīng)用的教育，在教育目標(biāo)中進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)人才應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力的要求；在教育內(nèi)容中要求和市場應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)高度同步；在教育方法中更加要求將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相統(tǒng)一。

1.背景

在軟件工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)就是要想辦法提高人才的工程能力。國內(nèi)的諸多高校近年也紛紛在教育教學(xué)改革的探索中注重工程能力的培養(yǎng)，因?yàn)槿藗円言絹碓角逍训恼J(rèn)識(shí)到，在軟件工程人才培養(yǎng)中工程能力的培養(yǎng)是提高軟件工程專業(yè)學(xué)生社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑。

工程能力的培養(yǎng)是鞏固理論知識(shí)和加深對(duì)理論認(rèn)識(shí)的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。有利于學(xué)生素養(yǎng)的提高和正確價(jià)值觀的形成。

在得到上述理念的基礎(chǔ)上，利用學(xué)校真實(shí)的軟件開發(fā)項(xiàng)目需求。組建學(xué)生開發(fā)團(tuán)隊(duì)，以真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)為基礎(chǔ)、以軟件需求為導(dǎo)向、以問題求解為主線進(jìn)行了三次項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的實(shí)踐項(xiàng)目。

2.項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)境特點(diǎn)

2.1在工程能力培養(yǎng)方面主要存在如下不足：

（1）校外實(shí)習(xí)基地不能完全滿足工程能力培養(yǎng)的需要，實(shí)習(xí)基地普遍存在著浮于形式的現(xiàn)象，企業(yè)管理者追求短期利益最大化，難以投入較多的經(jīng)費(fèi)、人力資源為我院學(xué)生提供基于真實(shí)項(xiàng)目的、高質(zhì)量的工程能力培養(yǎng)過程。（2）學(xué)院實(shí)踐教學(xué)實(shí)施條件難以完全滿足工程能力培養(yǎng)的需求。建設(shè)主要包括教學(xué)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、授課教師，因?yàn)榻?jīng)費(fèi)的限制，實(shí)踐教學(xué)大多以理論教學(xué)相似的教學(xué)模式組織實(shí)施，教學(xué)內(nèi)容安排多為虛擬編制，學(xué)生完成作業(yè)一樣的心理占主導(dǎo)地位。這樣的教學(xué)實(shí)施條件無法開展以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為中心的實(shí)際教學(xué)，實(shí)際教學(xué)質(zhì)量無法得以保障。（3）實(shí)踐教學(xué)的考核方式及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)無法完全體現(xiàn)學(xué)生的工程能力。當(dāng)前學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)考核基本上繼承理論教學(xué)的考核辦法，相對(duì)于理論教學(xué)而言授課教師又不能真實(shí)的了解學(xué)生參與到實(shí)際環(huán)節(jié)時(shí)的投入程度，以至于對(duì)于學(xué)生的考核隨意性較大。

2.2在軟件信息化需求及投入方面有如下特點(diǎn)：

（1）教育信息化的不斷推進(jìn)在一些高校已經(jīng)得到了證實(shí)。利用信息化的手段提高管理效率，給傳統(tǒng)的教育教學(xué)附能成為平衡教育教學(xué)質(zhì)量和教育教學(xué)成本投入之間的矛盾的有效途徑。這一理念得到了學(xué)校方面的高度認(rèn)可。（2）學(xué)校信息化的需求規(guī)模雖然不大但個(gè)性化需求突出。如向外采購，個(gè)性化的需求必然要通過獨(dú)立的開發(fā)來解決，又因規(guī)模不大使用面窄導(dǎo)致盈利大幅度降低，開發(fā)成本較高。所以綜合考慮人力、財(cái)力后并未得到實(shí)施，嚴(yán)重影響工作效率。（3）學(xué)校為一所獨(dú)立學(xué)院是利用非國家財(cái)政性經(jīng)費(fèi)興辦的實(shí)施本科學(xué)歷教育。相對(duì)國家財(cái)政性經(jīng)費(fèi)興辦的本科院校而言，更注重教育教學(xué)本身的投入，在教學(xué)管理方面的投入相對(duì)較少。

3.項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)情況

基于項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)境的特點(diǎn)，本項(xiàng)目進(jìn)行了小規(guī)模的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。利用學(xué)校真實(shí)的信息化需求開展基于項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

立足于應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵，探索將工程能力培養(yǎng)和實(shí)際工作相結(jié)合。為學(xué)生提供一個(gè)可以理論聯(lián)系實(shí)踐的平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生工程能力。一方面學(xué)生可以學(xué)以致用，另一方面學(xué)生通過在工程實(shí)踐的鍛煉可以有效提高工作能力。本項(xiàng)目實(shí)施過程具體包括收集學(xué)院軟件工程需求、組建軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)、實(shí)施工程能力培養(yǎng)、工程能力考核總結(jié)。

3.1收集學(xué)院軟件工程需求

本項(xiàng)目通過調(diào)研從網(wǎng)絡(luò)中心、學(xué)院辦公室、財(cái)務(wù)處等部門調(diào)研收集軟件開發(fā)需求，整理出《網(wǎng)絡(luò)中心校園網(wǎng)絡(luò)開網(wǎng)數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)》、《學(xué)院辦公室周末班車報(bào)名系統(tǒng)》、《電教中心簡單故障排除系統(tǒng)》的軟件需求。

3.2組建軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)

本項(xiàng)目組建團(tuán)隊(duì)是導(dǎo)師根據(jù)具體項(xiàng)目需求規(guī)劃設(shè)定所需崗位，崗位種類如：需求分析崗位、軟件研發(fā)崗位、系統(tǒng)運(yùn)維崗位。根據(jù)崗位要求面向信息工程系招聘學(xué)生通過層層選拔組成一個(gè)軟件開發(fā)小組，該軟件開發(fā)小組為本項(xiàng)目的主要對(duì)象，承擔(dān)全部軟件開發(fā)任務(wù)。

3.3實(shí)施工程能力培養(yǎng)

利用《網(wǎng)絡(luò)中心開網(wǎng)數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)》、《電教中心簡單故障排除系統(tǒng)》、《學(xué)院辦公室周末班車報(bào)名系統(tǒng)》的真實(shí)開發(fā)需求，以學(xué)生承擔(dān)主體軟件開發(fā)，教師進(jìn)行指導(dǎo)的模式在實(shí)際工作中對(duì)學(xué)生開展工程能力培養(yǎng)工作；在相關(guān)部門工作實(shí)踐中不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行迭代開發(fā)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊需求、分析具體問題、解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)相關(guān)部門可以切實(shí)提高工作效率。

3.4工程能力考核總結(jié)

以單一崗位為統(tǒng)計(jì)單位對(duì)每一位參與學(xué)生進(jìn)行工程能力考核。針對(duì)每一位學(xué)生要做到全過程記錄，記錄其參與工作的時(shí)間、參與內(nèi)容、學(xué)生完成相應(yīng)工作的真實(shí)用戶評(píng)價(jià)、小組內(nèi)部成員互評(píng)、指導(dǎo)老師對(duì)于相關(guān)工作評(píng)價(jià)。探索通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理來對(duì)每一位學(xué)生完成考核。

總結(jié)項(xiàng)目的整體實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，不斷完善這一全新的工程能力培養(yǎng)模式。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)過程中，本項(xiàng)目針對(duì)3個(gè)不同的項(xiàng)目需求組建了3個(gè)項(xiàng)目組，各項(xiàng)目組如期的完成了既定的任務(wù)。學(xué)生通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)了PHP編程語言，學(xué)習(xí)了當(dāng)下使用度較廣的幾個(gè)不同的軟件框架的使用，學(xué)習(xí)了基于微信公眾號(hào)的軟件開發(fā)，并且對(duì)在理論教學(xué)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、軟件工程等理論有了更深入的理解。

項(xiàng)目1組學(xué)生不僅完成了《電教中心簡單故障排除系統(tǒng)》V1.0版本程序的開發(fā)，并在V1.0的基礎(chǔ)上進(jìn)行了V2.0的程序開發(fā)和測試。已將V2.0版本的系統(tǒng)交付電教中心進(jìn)行內(nèi)容整理和使用。

項(xiàng)目2組學(xué)生完成了《網(wǎng)絡(luò)中心校園網(wǎng)絡(luò)開網(wǎng)數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)》，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了迭代開發(fā)，在不斷完善開通網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)的基礎(chǔ)上新增了網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)修工單處理功能，完成了智慧校園微信公眾號(hào)的核心功能。

項(xiàng)目3組學(xué)生完成了《學(xué)院辦公室周末班車報(bào)名系統(tǒng)》的軟件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了不同班車方向不同類型的車票預(yù)訂、車票余量管理、車票統(tǒng)計(jì)等功能。該系統(tǒng)在測試運(yùn)行期間需求部門增加了對(duì)車票的自助打印功能的需求。該系統(tǒng)在本文發(fā)表時(shí)還在進(jìn)行本次功能的迭代開發(fā)。

在以軟件項(xiàng)目組的形式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的過程中，教師從主導(dǎo)作用的講授轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘龑?dǎo)作用的導(dǎo)師。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中除了面臨技術(shù)方面的學(xué)習(xí)和研究，還面臨到了團(tuán)隊(duì)合作問題、需求溝通的問題、技術(shù)方案確定的問題等在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中沒有遇到的一些問題，學(xué)生在本次實(shí)驗(yàn)的過程中在團(tuán)隊(duì)精神、求知欲望、創(chuàng)新思想等方面也都有了一定程度的提高。

5.總結(jié)

通過本項(xiàng)目的實(shí)踐和研究得出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）利用學(xué)校真實(shí)需求，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)組建學(xué)生軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)在教師指導(dǎo)的情況下進(jìn)行基于項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)是可行的；（2）學(xué)生在本項(xiàng)目的過程中可得到綜合能力的鍛煉，軟件工程的工程能力得到了顯著提高；（3）通過學(xué)生項(xiàng)目組對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的迭代開發(fā)，是可以得到一個(gè)基本可用的軟件系統(tǒng)供學(xué)校實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)校的信息化管理水平；（4）在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件開發(fā)的過程中可有效提高參與教師的工程能力，有助于建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍；（5）學(xué)生團(tuán)隊(duì)存在不穩(wěn)定性，需要進(jìn)一步研究和規(guī)范軟件開發(fā)的留存文檔；（6）學(xué)校需求部門需要提前梳理好較為完善的業(yè)務(wù)需求，學(xué)生團(tuán)隊(duì)在調(diào)研時(shí)可以更為準(zhǔn)確的把握需求，學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行軟件開發(fā)時(shí)不善于處理過多需求變更。

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