面向應用型人才培養的軟件工程課程改革與實踐

摘要:應用型人才培養模式主要面向經濟和社會發展需要，設置應用學科專業，突出實踐教學，培養基礎扎實、綜合能力較強的專業應用人才。為了適應社會和市場經濟發展的需要，計算機專業人才培養要注重拓寬計算機學科領域，改善計算機學科專業的教學和實踐內容，完善計算機應用人才培養模式。 本文敘述了軟件工程課程教學的改革和實踐，通過科學合理地設定知識結構和教學方式，改善計算機專業應用型人才的培養。

關鍵詞:軟件工程;應用型人才培養;任務驅動教學;開放式實驗

1應用型計算機人才是社會和經濟發展所需

提高高等教育質量，優化學科專業結構，推進高水平大學學科建設是高等教育的一項重要任務。為有效地解決我國高等教育在發展過程中存在著的問題，還需要采用努力改革教學管理體制、完善教學管理制度、不斷提升學生素質[1]、建設良好的學風、加強師資隊伍建設、構建科學的評價體系和機制等一系列措施和手段，以保證在高等教育快速發展的時期提高教育教學質量，保持高等教育的可持續發展。

應用型人才是能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型，它與知識型、研發型、技能型人才之間既有聯系又有顯著的區別。聯系在于應用型人才也同樣具有必要的專業知識和專業技能，區別在于它既不需要知識型(學科型)人才那么豐富系統的專業知識和扎實的理論基礎，也不需要技能型(技藝型)人才的那種熟練的實際操作技藝，更不需要研發型(創新型)人才的那種研發能力和創新品質[2]。應用型人才培養既是我國新型工業化和現代化發展的需要，也是我國高等教育迎接新挑戰的必然選擇。應用型人才的培養不同于學術型/理論型人才的培養，應用型人才培養模式的構建，必須貫徹能力本位原則和多樣性原則，針對不同專業特點和培養要求，構建如模塊化教學、項目教學等多樣化的人才培養模式。

為了更好地培養計算機相關的應用型人才，與計算機相關的軟件工程課程的改革值得探討。近年來，我們從用人單位等多方作了相應的調查，開展了相關的課程改革與實踐活動。

2企業需要應用型計算機人才

目前社會對計算機學科專業的學生的普遍反映就是，學生的實踐動手能力差，專業課程的科目和內容難以與IT發展同步，學生沒有特色。結果畢業生工作不好找，企業聘請不到合適的計算機人才。

IT企業要求員工掌握符合國際標準的軟件工程規范和技術規范，熟練運用外語，具有良好的團隊協作能力，能夠參與國際軟件開發競爭。企業希望通過現有的各種項目，鍛煉和培養一批能承接國際軟件項目的隊伍;通過公司內部技術等級的認定制度，健全激勵體制和評價體制;設立程序員PG、軟件工程師SE、項目組長PL、項目經理PM的各技術等級，明確認定條件和評定制度，并確立進入和退出機制。

本科畢業生到了企業后，公司人力資源培訓部需要進行新員工培訓。除了進行商務禮儀、商務道德、商務的行為規范等教育以外，還要進行軟件工程規范教育，并在項目中明確組織中的成員關系，搞好傳、幫、帶;舉行專題講座和員工研修制度，給員工提供再學習的條件;同時對PM、PL、SE進行教育，使其在管理能力、與顧客相處能力、營銷能力、提方案能力、交流能力、執行貫徹力等方面不斷提高;公司會選擇一些典型成功項目，進行經驗交流和技術交流，以達到管理上、技術上等方面的信息交換。

大學和企業聯合，讓高校能夠更多地關注企業對計算機專業學生的要求，而且不斷在教學和實踐中加強專業以及各種素質的教育，就可以縮短大學與企業的距離。選擇符合企業發展的戰略合作伙伴，建立人才資源共享鏈，企業也可以選擇較優秀且成本較低的合格人才，在員工錄用上做到采用適合企業的人。

3采用新型有效的教學方式

為了改變傳統的教學模式，我們已經嘗試采用任務驅動、案例式、交互式和情景式等多種教學方法，以提高課堂教學效果。我們在軟件工程課程的教學中，積極采用了任務驅動的教學方法。任務驅動教學法，將課程學習內容劃分為多個特定的任務，每個任務包含特定的知識點，只要完成了課程中設定的任務，就可以掌握課程學習的內容。這種通過設定任務，并且在實踐環節中完成設定的任務的教學法使學生的學習目的更加明確，從而激發出學生學習的積極性和創新意識。我們三年來的軟件工程課程實踐表明，改善課程教學的方法，可以明顯提高課程的教學效果。

對于軟件工程課程內容，需要學生具備的開發基礎包括基本的開發理論、開發語言、軟件相關的知識，數據庫知識，SQL、Oracle數據庫等。例如，與我們具有合作協議的某IT公司，畢業生進入公司時，還需要完成表1所列出內容的強化培訓。

任務驅動教學法的基本過程為:提出任務、分析任務、學生操作、交流討論、鞏固創新、總結等。例如，軟件工程課程的實驗設定了一個綜合性的設計型實驗，我們有意識地對照企業的要求，以小組為單位的協作和探究性的軟件項目開發實踐，采用面向對象的方法來分析和建模，采用C++或者Java語言編程實現給定的設計任務。不同開發小組可以選相同的設計課題也可以是不同的設計課題。我們設計了“美味飲料公司新一代質量管理系統”(2004年)，“圖書館管理系統”(2005年)，“銀行儲蓄系統”(2008年)等。

在教師的指導下，小組既有分工到個人成員的任務，也有集體作業。圖1、圖2分別是本科生在任務驅動教學方式下的案例設計結果，通過協同工作，進行應用軟件系統的需求分析，總體和詳細設計，代碼編程實現，測試方案以及測試用例設定，提交驗收等，學生在開發過程中體驗到不同階段所承擔的不同角色和需要完成的任務。

課程設計與理論教學內容緊密配合，同步進行。對應于軟件工程中的各個過程，提交各階段的開發文檔(需求規格說明書、總體設計和詳細設計說明書、源程序、測試說明書和測試結果、系統使用說明書等)及完成的軟件。每個后續階段是以前一階段的開發結果為前提，只有前一階段工作的結果通過評審合格后，后一階段的工作才能順利進行。這一過程使學生真正理解到軟件開發中文檔的作用。

新型的教學方式加快了學生對抽象理論方法的理解和掌握，同時改變了傳統的課程考核方式，更加注重考察學生的綜合能力素質。軟件工程課程，除了理論學習，還要強調目標管理、時間管理、合作意識、團隊意識、工作意識、品質意識、納期意識等方面的重要性。

4利用校內開放式實驗平臺和校外實習基地，充實實踐教學環節

武漢科技大學已有湖北省省級計算機實驗教學示范中心，已建設成計算機科學與技術專業的湖北省品牌專業，已建立了兩個大學生科技創新基地。軟件工程課程實質上具有綜合已學課程的特點，計算機語言課程、操作系統、數據庫、計算機網絡等都可以在軟件工程的實踐中得以使用。

(1) 利用校內開放式實驗平臺，加強軟件工程的實踐。

我們建立了開放式實驗保障體系，確保開放式實驗機制的持續有效運行。要求教學達到計劃課時內的實驗要掌握基本技能，開放式實驗強化充實基礎，綜合設計實驗提高能力的目標。我們通過建立開放式實驗條件下的實驗教學體系支持平臺，整合計算機專業相關的教學科研資源，提供空間和時間上的靈活性，引導學生自主實驗和學習，以滿足不同層次學生的需求。

加強和鞏固學生所學的知識，實驗教學對所學內容和相關能力的提高起著十分關鍵的作用。傳統實驗教學模式主要是:在規定的時間、規定的地點，按照規定的進程，所有學生統一完成規定的實驗實踐內容。我們采用的任務驅動教學方法中，更多的實踐內容需要以小組為單位在課外完成。這樣可以結合學生在理論基礎、能力素質、個人興趣等方面，推進學生自主學習的動力、有利于各小組技能水平的不同的表現，有利于不同層次學生實踐創新能力和專業素質的全面提高。

(2) 利用校外實習基地，充實軟件工程實踐。

應用型人才應該具有良好的基礎知識、基本技能和工程能力。我們認為應充分利用合作教育，開展校企合作，找到好的合作模式切入點，達到校企互贏。目前我們已經和校外IT企業建立了比較緊密的合作關系，校企共同開展學生的生產實習和畢業實習。在生產實習中，分為多個實習模塊，例如軟件工程模塊、網絡工程模塊等。實習過程中，由企業派出的工程師來管理，完全按照企業上下班的作息制度，學生也是分成了若干小組，每個小組分配了不同的任務。軟件工程模塊是在規定的3周時間內，完成軟件的需求分析、總體設計和詳細設計、編碼實現、測試用例設計、提交完整系統等過程。

學習軟件工程課程的學生，通過校內開放式實驗和校企合作實習基地的實習，強化了學習內容，深入理解到軟件工程中的各個環節。特別是通過將學校的教學方法和企業工程師的實踐相結合，讓學生了解到企業的生產過程，領悟到軟件工程內容在軟件開發中的作用，經歷了企業文化，強化了團隊精神。學校與企業可以建立多層次的合作，比如建設較穩固的實習基地。企業為學校教學提供各種信息，參與教學計劃的制定，讓學生直接參與項目。另外可以有更深層次的校企合作，如共建創新實驗室，讓學生接觸新產品、新工藝的開發，提升學生的創新能力。通過各種研發活動，讓學生理解團隊和合作精神的重要性。

5結語

本文提出依照應用型人才培養目標，運用現代教育方法和實驗教學，不斷深化軟件工程課程教學改革，激發學生學習研究興趣，強化學生綜合應用實踐環節，是培養應用型計算機應用型人才的有效途徑。我們應建立課堂教學、實驗教學、科研活動并行的教學運行機制，加強實踐環節，強化認識實習、生產實習，從而培養學生發現問題，分析和解決問題的能力。針對計算機應用和軟件生產的相關關系，協作、交流和組織能力在計算機學科的應用型人才培養中顯得十分重要，并已成為高素質計算機學科應用型人才的必備要求。

參考文獻:

[1] 劉拓，張櫻，陳秀平. 高素質人才培養的體系構建與實踐[J]. 交通高教研究，2004(3):43-45.

[2] 包空軍，錢慎一. 計算機基礎教育與創新能力培養[J]. 教育與職業，2007(11):123-124.

Innovation and Practices of Software Engineering Course for Application Personnel Training

ZHANG Xiao-long

(School of Computer Science and Technology， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， China)

Abstract: The schema of application personnel training should turn in the direction to the development of economic and the progress of society. It is necessary to setup the application discipline and stress the practices training. The objective of this schema is to educate the students to have well knowledge base and comprehensive ability of knowledge which is required for the application personnel of specialty. In order to meet the requirement of the society and the market economics development， the application personnel of computer discipline should widen the area of computer science， improve the education and practices of the compute specialty， and optimize the schema of the training. This paper describes the improvement of the software engineering and related practices activities in the teaching and training processes. By selecting suitable knowledge and the way of the teaching and training， we can effectively train the application personnel of computer specialty.

Key words: Software Engineering; training for application personnel; teaching of task-driven; open laboratory experimentation

(編輯:姚彥如)