培養應用型軟件人才的工程化實踐教學體系探索

游明英 彭 軍 楊治明

摘要:本文針對目前高校計算機軟件人才培養缺少對學生工程能力和職業素質訓練的現狀,提出了工程化實踐教學的重要性,并詳細闡述了培養應用型軟件人才的工程化實踐教學體系以及實現該實踐教學體系的保障措施。

關鍵詞:軟件人才;工程化實踐;實踐教學體系

中圖分類號: G642 文獻標識碼:B

1引言

隨著我國軟件產業的迅速發展,企業對軟件人才的需求日趨增大,盡管國內高校軟件人才的培養數量日益攀升,但高、低端軟件人才的匱乏卻嚴重阻礙著我國IT企業的發展,其主要原因是國內計算機軟件相關專業的教學基本上仍采用傳統的理工科人才培養模式,缺少對學生工程能力和職業素質的訓練,缺乏進行這些訓練所需的教學環境,所以,培養出的學生與產業界的需求脫節,難以快速融入現代IT企業的運作中。

作為應用型本科院校,在應用型人才培養中,必須重視實踐教學,并將實踐教學作為一種基本的教學手段貫穿于整個人才培養的全過程,同時,必須以市場需求為導向,積極開展校企合作,實行工程化培養模式,積極引入本專業實際崗位的技術開發、工程實踐等實例,以項目實踐促進學生深入掌握崗位工作流程與技術的本領,進而形成一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化培養機制,讓學生的基礎知識、科學素養、專業知識、創新能力(理論應用)、工程能力和職業素質得到全面均衡的發展。

本文針對我校應用型本科軟件人才工程化實踐教學體系的構建進行一系列的探索。

2工程化實踐教學的重要性

目前,高等院校培養的大量計算機專業畢業生分配困難,而企業急需的人才卻難于覓求,其主要原因是目前高校畢業的計算機專業學生,普遍缺乏與職業對口的工程實踐能力、很難在短時間內融入到企業的開發團隊中去,在學校學習的知識不能用來解決實際的技術問題。

由此,我們必須建立新的教學理念,即樹立工程化能力培養與基礎理論教學、專業能力培養并重的教學理念,把工程化教學作為人才培養的核心任務之一,通過全面改革軟件工程專業的人才培養模式,調整課程體系,充實教學內容,改進教學方法,建立工程化實踐教學體系,在教學過程中全面體現工程化能力和職業素質培養的思路,進而形成了一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化培養機制,讓學生各方面的能力都得到均衡的發展,以適應現代軟件產業的需求。

3工程化實踐教學體系的構成

3.1開設設計性和綜合性實驗

在傳統的教學中,盡管每一門課程都設計了相應的課內實驗,但這種實驗主要是驗證性的,這種實踐教學對學生的要求不高,學生在實驗過程中只能獲得一些感性認識,在實踐教學中處于較低的層次。

我校在計算機專業學生培養中率先開設了綜合性和設計性實驗。綜合性實驗的實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識,開設綜合性實驗的目的是對學生的實驗技能進行綜合訓練,培養學生的綜合分析能力、實驗動手能力、數據處理以及查閱資料的能力。設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。開設設計性實驗的目的在于激發學生學習的主動性和創新意識,培養學生獨立思考、綜合運用知識和文獻、提出問題和解決復雜問題的能力。

目前,我校計算機專業在“面向對象的程序設計語言”、“數據結構與算法”、“數據庫原理”、“Java語

言編程技術”、“Web應用程序設計”等十多門課程中都開設了設計性和綜合性實驗,開設的實驗項目包括編寫“在Windows XP下的DOS終端的鼠標器操作程序”、“Zip壓縮與解壓縮軟件”、“斷點續傳軟件”、“五子棋游戲軟件”等,通過這些綜合性、設計性實驗練習,培養學生應用創新能力和工程能力。

3.2整合課程設計,形成四門綜合性課程設計

在前幾年的專業培養方案中,我們差不多為每門課程都開設了1～2周的課程設計,實驗證明,這樣的效果并不理想,為此,針對工程化軟件人才應具備的個人開發能力、團隊開發能力、系統研發能力和設備應用能力,我們設立了四門特色化的工程化綜合課程設計。

3.2.1 程序設計綜合課程設計

該課程設計開設在“C語言程序設計”、“面向對象的程序設計”、“數據結構與算法”三門課程之后。程序設計綜合課程設計的目標是培養學生的個人級工程項目開發能力,提高學生在個人軟件過程、編程風格、編程技巧、算法理解、基礎知識掌握和應用等多方面的素質。

設計以指導學生進行獨立的工程項目開發為主要形式。

設計要求學生用兩周的時間,根據個人軟件過程的要求獨立完成一個較大規模的項目。教師事先給出多個規模適中的項目供學生選擇,也允許學生自選項目。

教師要求學生對項目進行詳細計劃,按個人進度管理時間,對項目大小、缺陷率、項目質量進行全面的度量,并結合最后設計成果和答辯情況,評定課程成績。

3.2.2信息系統綜合課程設計

該課程開設在“數據庫原理”、“Web應用程序設計”、“信息管理系統”等課程之后。

軟件工程實踐課程的設計目標是培養學生的信息管理系統項目開發能力,讓學生使用最新的軟件開發工具獲得較真實的信息系統軟件開發經驗,提高學生在項目規劃、隊伍組織、工作分配、成員交流等多方面的能力,培養積極向上的合作精神。

課程的主要形式是建立開發小組,每個團隊由4～5名學生組成,強調協作和分工,完成教師給出的項目。

項目開發分為四個階段:(1)可行性分析與需求分析:各團隊編寫相關文檔,并進行公開答辯;(2) 系統總體設計或數據庫設計:各小組將進行系統整體設計和數據庫概念設計、邏輯設計(將E-R圖轉化為數據模型)、物理設計(結構和數據物理組織設計)等,并進行公開答辯;(3)實現階段:各小組編寫代碼,并進行單元測試;(4)再實現及測試階段:教師給出下一步的項目需求,學生在選擇的代碼基礎上增加新的功能,以模擬真實項目中的需求變更。

課程考核方式為:文檔評審占30%;設計成果評審占30%;答辯占40%,采取團隊評分制。

3.2.3軟件工程綜合課程設計

該課程開設在“程序設計語言”、“數據庫原理”、“軟件工程”、“軟件測試”等課程之后。

軟件工程綜合課程設計的目標是培養學生按照軟件工程標準來進行軟件工程項目開發的能力,提高學生在可行性論證、需求調查與分析、計劃制訂、項目實施,以及報告和陳述、交流和溝通等多方面的素養。

課程要求三至五名學生組織一個團隊,包括分析員、測試員、管理員和其他角色,從需求調查開始,完成教師提出的一個中等規模的工程項目。項目開發分為四個階段:(1)需求調查與分析建模;(2)系統設計;(3)軟件測試;(4)項目實施。以上四個階段均要求學生團隊進行項目交換和角色調整,最終每個項目均應產生由四個團隊分別完成的系列系統文檔及可運行的程序。各團隊編寫軟件開發計劃、需求分析、軟件開發、軟件測試、UML建模等文檔資料。課程采用團隊評分制,評分依據是所要求的文檔是否齊全及其質量,UML模型,軟件功能、界面和質量,是否按時完成以及團隊答辯情況等。

3.2.4網絡平臺課程設計

該課程開設在“計算機網絡”、“網絡系統集成”、“Web應用程序設計”等課程之后。

網絡平臺課程設計的目標是培養學生的設備應用能力,讓學生在完全符合實際應用現狀的設備環境中進行配置,保證學生所學的內容與當前主流技術發展相接軌。

課程面向實際應用,其主要形式是指導學生配置、調試服務器、交換機、路由器和桌面計算機及其重要的系統軟件。

課程主要內容包括配置路由器和交換機、設計并實施包含局域網與廣域網的多協議復雜網絡,以及配置桌面系統、網絡服務和服務器等。

課程考核方式為多人分組實驗,由教師給出詳細功能要求,各組根據指標設計網絡方案,寫出課程設計報告,并在實驗室中將之實施。

3.3企業實習與畢業設計階段

畢業實習和畢業設計是本科實踐教學的最后一個環節,也是最具有綜合性和主動性的實踐環節。通過畢業設計和畢業實習,學生可以綜合運用所學知識和技能,解決科研和生產中的實際問題,因而說畢業設計是學生走向社會前的一次大演習、大練兵。為了實現與企業之間的無縫鏈接,強化學生工程實踐能力,可采用學生自行聯系畢業設計單位、學校聯系設計單位進行項目開發的多種方式,為此,我們選擇了重慶金算盤軟件有公司、重慶匠石科技有限公司等十多家IT企業設立實習基地,并在IT企業中聘請軟件開發工程師作為畢業設計與畢業實習校外指導教師,第8學期開學就將學生送到實習基地。對于自己能聯系畢業設計單位的學生,或已經簽訂就業協議的學生,確定校外指導老師,并辦理相關手續后,可離開學校進行畢業設計,但校內指導教師與企業指導教師要保持定期聯系,及時了解和掌握第一線的情況,針對學生個人制定合理的培養計劃并加以實施。這樣,通過一學期的畢業實習與設計,學生能將所學理論知識運用到實際項目中,大大提高學生從事企業級項目的開發能力,也能鍛煉學生團結協作能力,使學生通過真實的企業氛圍和開發環境,以項目實踐促進學生深入掌握崗位工作流程與技術本領。

4工程化實踐教學體系的保障措施

4.1以工程化培養的理念指導教學實驗室建設

堅持以工程化培養理念為指導,以系統軟件、CASE工具、開發工具為核心,以網絡、服務器、桌面系統為平臺,組建與業界同步的工程化綜合實驗環境,目前,我們已按此理念建立了程序設計語言和軟件工程實驗室,這些實驗室的建設為工程實踐教學提供強有力的基礎設施支持。

4.2培養和提高教師的工程實踐能力,增強工程實踐教學的育人效果

在實施實踐教學中,提高指導教師的工程實踐能力是迫切需要解決的一個大問題,在培養與提高教師的工程實踐能力方面,主要采取以下措施:重視實踐教師隊伍的充實,一方面注意聘請具有實踐經驗的IT企業的技術人員來校講課或作為實踐指導教師,充實“雙師型”教師隊伍;另一方面,對新引進的青年教師進行實踐教學方面的培訓,選派優秀的青年教師到企業中去接受鍛煉,去學習企業中一些應用性強的新技術,了解企業對畢業生知識、能力和素質的確切要求。目前我們每年都派出1-2名教師到企業接受鍛煉。

4.3加強實踐教學內容,增強人才培養的工程適應性

綜合性設計和畢業設計題目要求具有工程性、技術性、實用性、相對完整性。所謂工程性是要求項目必須為有適當規模的工程性研發項目;技術性是要求項目在技術性上能反映當前軟件技術應用的技術發展水平;實用性是要求成果必須有明顯的實際應用背景,是可運行或實施的系統;相對完整性是要求對于合作項目,學生本人的貢獻必須具有相對完整性。

鼓勵專業教師主動與企業接觸,尋找具有實際應用價值的研究開發項目,企業給經費的項目做,不給經費只提需求的項目也可以做。通過這種方式能夠將企業的真實需求引入到高校的畢業設計中。

4.4加強實踐教學環節的規范化管理,認真組織落實相關制度

在實踐教學實施過程中,以培養學生的獨立工作能力和實際動手能力為主,首先在制度上進行規范化管理,制定具有可操作性的實驗、課程設計、實習管理規定,明確其教學大綱、計劃書和任務書。各實踐環節,學生既需要完成軟件的設計、開發,又需要提交設計說明書,并參與公開答辯。

5結束語

自2005年來,我們積極探索和實踐,構建了適合自身發展的一條計算機應用型軟件人才的工程化實教學體系,該體系的實施伴隨著我校計算機專業2005級學生90%以上就業工作的落實,該探索已取得了初步效果。但應用型人才的培養是一個系統工程,要全面實現我們的培養目標,還任重道遠。我們進一步改革的設想是全方位的實施“3+1”培養模式,將企業大規模實踐引入到教學中。

參考文獻:

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