以社會需求為導向的軟件工程專業課程體系改革的研究

摘要:針對傳統計算機專業課程體系設置和社會需求存在距離的弊端，以培養動手能力強、具有創新意識的軟件工程人才為目的，本文論述了研究設置以社會需求為導向的軟件工程專業的課程體系，并提出一個具體可行的軟件工程專業課程體系架構。

關鍵詞:軟件工程;課程體系;本科教育

1背景

中國信息產業部的數據顯示，2008年中國軟件產業整體保持快速增長態勢，累計完成軟件業務收入7572.9億元，同比增長29.8%。與此同時，我國軟件出口142億美元，同比增長39%。企業對軟件人才需求量在增大，估計人才缺口達到20萬，而且這個需求將以每年20%左右的速度增長[1]。但另一方面，多數軟件類應屆畢業生在面臨就業時卻難以感受到這些數字所帶來的欣慰，很多畢業生并沒有順利找到對口的工作。雖然這些學生身份上屬于工程技術類的應用型人才，在目前IT產業蓬勃發展的大環境下理應有自己的一席之地，但結果卻是“畢業即失業”表現得愈加突出。

軟件工程專業具有巨大的發展潛力，但如何建設好軟件工程專業?長期以來，國內高校軟件專業主要以培養研究型人才為重點，以軟件基礎理論和系統軟件設計為主干，目標是培養面向計算機與系統軟件領域的研究型人才[2]。因此如何建立保證軟件工程專業本科學生既具有可持續發展潛力又適應當前產業需求的新型知識體系，如何建立與企業應用緊密結合的先進課程體系、教學理念和教學方法，從而提高學生的綜合能力，使畢業生在跨出校門時具備必需的素質，縮短從學生到企業員工的角色轉換所需的時間，實現就業的“零適應期”是軟件工程專業努力的目標。

國外高校在軟件工程教育方面的一個共同點就是:根據各自國家和學校的特點，立足學生長遠發展，培養適應社會需要與變化的人才。從軟件教育的特點來看，西方著名大學有較完善的教育理念、教學手段和實驗條件，有較長時間的實施經驗，與企業有密切的合作關系，有一大批專家在從事計算機與軟件的教育研究。這些大學的課程與我國現行的計算機和軟件課程體系相比，理論更深，與新技術的接軌更快，實驗和職業實踐的比重更大，通過實驗讓學生掌握基本概念、提高分析問題與解決問題能力的力度更大。

國內高校軟件專業主要以培養研究型人才為重點，以軟件基礎理論和系統軟件設計為主干，目標是培養面向計算機與系統軟件領域的研究型人才。軟件專業學生在學生學科知識與實際運用有一定的距離。因此探討如何建立符合國情，既面向當前產業需要又兼顧本專業學生發展潛力的知識體系、課程體系，是我們研究的主要內容。

2模塊化的課程體系

我校軟件工程專業申辦于2004年，并于2008年開始招生。該專業成立的宗旨是培養高層次、實用型、復合型、具有國際競爭力的軟件人才，要求學生在思維創新的基礎上，提高技術創新和工程創新能力，提高軟件工程實踐和軟件工程管理能力。我校在設置軟件工程專業課程體系方面學習全國名牌大學如復旦、浙大等，并結合自己硬件及師資條件的實際，提出了如下幾個設想:

(1) 合理設置課程模塊，突出核心基礎。

在軟件工程領域，最新的、先進的軟件技術文檔、技術文獻、發展研究等都是英文撰寫的資料;合資、外資公司中的軟件工程人員所使用的工作語言也是英語。因此在第一至第四學期我們對學生的英語能力進行強化訓練，通過閱讀、聽力、寫作和口語交流等方式提高其英語運用能力;在第二學期開始的所有專業基礎課程、專業核心課程和專業選修課程中加入一定比例的專業英語訓練，將英語融入到專業理論知識學習的過程中;同時開設幾門專業課采用全英文教材，實行雙語教學，達到鞏固和不斷提高的目的，為學生動手編寫英文程序代碼，查閱英文技術文獻、文檔掃除語言障礙。

(2) 合理設置專業入門基礎課程模塊，以引導為主。

以計算機導論為主，并以設置類型多樣、專業覆蓋面廣的專業基礎知識講座或新生研討課為輔，學生學習了計算機最基本的概念后，通過生動有趣的講座獲得更廣的認識和了解。

(3) 合理設置專業核心課程模塊，以應用為主。

專業核心課程關系到培養出來的軟件工程人才質量。針對計算機學科需要，應設置相應的軟件系統類課程、軟件實現類課程、軟件工程類課程以及相應課程的課程設計、實際項目開發為核心的軟件設計及實現類的實踐類課程。

(4) 設置專業方向選修課程，突出個性化發展。

結合時代需求，結合學生個性化發展需求，設置多個專業方向的模塊化課程。設置跨大類專業選修課程，如計算機組成原理、編譯原理和軟件體系結構等;設置專業方向選修課程，如軟件開發案例分析、軟件開發新技術、軟件文檔寫作等課程。學生可按需選修1～2個專業方向，有利于其發揮專業創新能力和專業個性化發展。

目前，我校軟件工程專業課程體系架構如圖1所示。

3實踐教學體系

我院除設置模塊化的課程體系外，還非常注重實踐教學，并且構建了以項目為支撐的實踐教學體系，具體開設與實踐教學有關的課程如下:

第二個學期開設認識實習;

第三個學期開設面向對象程序設計課程設計;

第四個學期開設數據庫原理課程設計以及.NET程序開發技術課程設計;

第五個學期開設Java語言課程設計以及UML建模工具及應用課程設計;

第六個學期開設J2EE技術課程設計及大型數據庫課程設計;

第七個學期開設軟件開發新技術課程設計;

第八個學期畢業設計。

針對合格的工程化軟件人才所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，我們設計了以下4類階梯狀的工程實踐課程。

程序設計實踐課程:培養個人級工程項目開發能力，如面向過程程序設計(C語言)，面向對象程序設計(C++語言)等課程設計。

軟件工程實踐課程:培養團隊合作級工程項目研發能力，如.NET程序開發技術、J2EE技術、嵌入式軟件開發(J2ME)等課程設計。

信息系統實踐課程:培養系統級工程項目研發能力，如軟件開發案例分析、面向對象系統分析與設計、大型數據庫應用等課程設計。

畢業設計實踐課程:培養開發軟件所必備的設備應用能力，如軟件開發新技術課程設計、畢業設計實踐等。

我們感覺軟件方面的技術五花八門，因此在專業核心課程設置上，注意其側重點。我們將Java網絡程序開發定為主要的教學方向，其中包括Java程序設計語言、網絡軟件開發技術、J2EE技術、以J2ME為主的嵌入式軟件開發技術等。當然，我們兼顧企業實際用人的情況，開設了.NET程序開發技術等核心課程，詳細的專業課程體系請參見圖1。

4探索式學習

軟件工程的理論和方法是從眾多軟件開發實踐中總結出來的，但是對于缺乏軟件開發實際經驗的本科生來說，單純地講授理論知識往往使學生感到枯燥無味且難以理解。因此，我們收集和總結了一些軟件開發案例，將這些案例貫穿于理論知識的講解中，使學生真正理解這些理論知識，建立軟件開發的系統化與工程化觀念和質量意識。

(1) 從分析歷史上的經典案例入手，諸如愛國者導彈、網絡病毒攻擊等。深入剖析導致軟件失敗的根本原因，從而引出軟件開發的工程化發展方向，即以軟件工程的原理和方法為指導，嚴格遵循軟件過程規范和步驟。通過這些實例的分析，學生們逐漸改變軟件開發等于編寫程序代碼的錯誤觀念，開始認識到軟件工程的重要性，有利于培養工程化的意識和觀念。

(2) 軟件過程是軟件工程課程中的一個重要內容，但是對于開發經驗有限的本科生來說，很難在頭腦中將軟件過程的抽象模型與實際開發聯系起來，容易產生枯燥乏味的感覺。在教學過程中，我們從軟件開發的實際案例中總結出5個不同的軟件系統，結合這些系統的特點和開發策略，講解瀑布模型、原型化方法、增量模型、形式化方法和基于組件的開發模型等。學生在思考、分析和討論過程中更好地理解和體會軟件過程的基本概念，有利于在實際開發中運用這些過程模型組織開發過程。

(3) 研究軟件工程的實踐特點，課程實驗結合實際開發因素和參與樂趣。實踐教學是本課程的一個重要的組成部分，它要求學生以開發團隊(一個團隊通常由3～5人組成)的方式開發一個具有一定規模的軟件系統，側重培養學生發現問題、獨立分析問題和解決問題的能力以及團隊合作精神，使學生初步體會到一個軟件開發項目全過程。

(4) 研究和建立適合小組式開發的軟件工程環境。在小組式的軟件工程環境中，使學生真正體驗到一種有序的、可控的、協作的軟件開發過程，在分析問題、解決問題、協調沖突、消除矛盾的過程中享受軟件開發成功的最終結果。軟件工程實驗要求學生采用“項目小組”的形式，結合具體的開發項目進行設計，班級按項目小組進行分組，每組不得超過4人。每個項目小組選出項目負責人或項目經理，由其召集項目組成員討論、選定開發項目。學生分工合作，學習軟件開發小組的組織和管理，將項目開發各階段的任務明確，熟悉軟件開發環境，培養團隊精神，共同完成該項目的設計任務。項目中的每項任務要落實到個人，實驗在規定的時間內，由學生獨立完成。

在整個教學過程中，我們也十分注重鼓勵和引導探索式學習，學生通過文獻查閱以及與軟件企業人員的接觸交流，真正體會當前軟件工程業界的真實案例和最佳實踐。課堂講解避免“一言談”的死板方式，采取課堂互動討論，營造活躍、寬松的課堂氣氛，鼓勵學生結合課程實踐中的問題進行專題報告和軟件演示。

在常規的課堂教學之外，我們輔之以網絡課程和擴展資源，鼓勵學生根據個人興趣和需要進行自主式的學習。同時，充分利用網絡教學平臺，加強師生之間的交流和學生之間的協作，引導學生積極思考和參與討論，教師由知識的灌輸者成為學習的引導者，學生由被動地接受教育變成主動地探索知識。

5改革目標

我校軟件工程專業以培養掌握計算機科學基礎理論、軟件工程的知識和技能，具有軟件開發能力、軟件開發實踐和項目組織的初步經驗，具有競爭和團隊精神，能在計算機公司及相關企事業單位從事軟件開發、適應軟件技術發展和社會需求的軟件工程應用型高級專門人才為目標。我校在人才培養堅持遵循以下原則。

(1) 堅持通識教育與專業教育結合原則，即通識教育課程要著眼于加強學生的基礎知識教育，著眼于培養學生的科學素養和人文精神[3]。

(2) 堅持以人為本，因材施教原則，即在保證人才培養目標和質量規格要求的基礎上，充分考慮因材施教，注重學生個性的發展，擴大學生自主學習、自主發展的時空，面向社會和學生多樣化需求，提供多樣化的課程體系和教育指導，為不同志向、不同能力和不同潛質的學生創造相應的培養環境和條件。通過柔性設置專業方向模塊，讓學生結合自身興趣、就業志向和人才市場需求，靈活地選擇發展方向，以增強專業方向優勢、職業適應性建立完善的、與課程體系配套的實訓、培訓的“雙訓”教學體系，使培養的人才更加適應社會和企業的需求。

(3) 堅持應用為本，學以致用原則，即以學校辦學定位和服務面向為指南，立足于培養應用型高級專門人才的目標，強化理論與實踐的結合，著力培養學生的創新精神和實踐能力。在實踐教學體系的設計上，按照基礎、提高、綜合3個層次和基本實驗、技能訓練、專業實習、科研訓練、綜合實習、社會實踐6大模塊構建創新精神和實踐能力培養體系。

(4) 建立一套以軟件工程為主線的教學、實訓評估標準，以確保人才培養目標的實現。

6結語

我們認為，計算機科學技術的快速發展以及企業對人才的多元化需求要求我們將新的知識單元及時引進課程體系中，使課程體系的設置要有超前和發展的眼光，隨時將一些新興的、成熟的內容吸收進課堂教學，做到對課程體系、教學計劃動態調整，保持課程體系的動態性、前瞻性。

軟件工程專業課程體系必須建立在對軟件工程專業人才的知識結構和綜合素質的全面研究之上。按照軟件工程專業人才培養目標和國內外軟件工程人才的需求，培養出的人才的知識結構域應該包括軟件開發新技術、現代軟件工程、工程領域背景技術3個主要部分[4]。我們還將在課程體系設置、教學方法、教材編寫等諸多方面，充分學習、借鑒和吸收發達國家計算機教育教學的先進經驗。

注:本文受“以社會需求為導向的軟件工程專業課程體系改革的研究”(校級重點教改課題)支持。

參考文獻:

[1] 王晴. 印度軟件業崛起原因及其對我國產業結構升級的啟示[J]. 生產力研究，2007(3):104-106.

[2] 吳愛華. 全國高校軟件工程專業教育年會論文集(2007)[M]// 適應時代發展 推進高等理工科教育改革. 北京:高等教育出版社，2008.

[3] 楊芙清. 全國高校軟件工程專業教育年會論文集(2007)[M]// 軟件工程教育的思索與實踐. 北京:高等教育出版社，2008.

[4] 李彤. 軟件工程人才培養的實踐與思考[J]. 計算機教育，2004(10):15-17.

Research on Professional Curriculum Reform of Software Engineering

about Social Requirement-oriented

WEN Zhi-cheng1， CAO Chun-li2

(1.College of Computer and Communication， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412008， China;

2.College of Commercial， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412008， China)

Abstract: To solve the distance malpractice between traditional curriculum system settings of computer science and social needs， we have researched on the society-oriented software engineering curriculum setting and proposed a specific and feasible architecture for software engineering professional courses in this paper.

Key words: Software Engineering; curriculum architecture; bachelor education

(編輯:姚彥如)