論卓越軟件工程師工程實踐能力和創新能力培養

韓玉民　車戰斌　郭基鳳　李廷利

摘要：針對卓越軟件工程師工程實踐能力和創新能力培養問題，分析卓越軟件工程師教育的特點，提出并設計多段一體化（“多級實踐課題+多級軟件工程實踐+IT行業實踐+實踐成果學分+軟件工程實訓+畢業設計”）的實踐教學體系，闡述具體實施辦法，總結實施效果。關鍵詞：卓越計劃；軟件工程師；多段一體化；多級實踐課題；實踐教學體系

0、引言

2010年開始實施的“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。目前“卓越計劃”已成為許多高校“十二五”教學改革的重點和提高教學質量的重要措施。

軟件學院的軟件工程專業是中原工學院首批創新人才培養實驗點和“卓越計劃”試點專業，從2011年開始設立“卓越軟件工程師”實驗班（以下簡稱“卓越軟件工程師班”），目前已有兩屆。針對“卓越計劃”培養目標，我們對原培養模式、課程體系、校企合作等方面進行了卓有成效的改革，特別是在實踐教學體系中制訂了卓越軟件工程師培養方案，目前實施順利并取得顯著效果。

“卓越計劃”的重點之一就是培養學生的工程實踐能力和創新能力，筆者基于中原工學院卓越軟件工程師教育實踐，針對卓越軟件工程師工程實踐能力和創新能力的培養，介紹卓越軟件工程師培養方案中的實踐教學體系構成、實施辦法和實施效果。

1、卓越軟件工程師教育的特點

“卓越計劃”強調按照行業標準和企業標準培養學生，強調培養符合社會要求和企業要求的、有一定創新能力的卓越工程師，強調實踐能力、工程能力和創新能力的培養。

不同行業的卓越工程師有不同的教育規律和培養特點，軟件工程作為一個實踐性非常強的專業，對應的卓越軟件工程師教育主要有以下特點：

（1）實踐性強。軟件工程專業本身實踐性強的特點決定了卓越軟件工程師教育具有很強的實踐性要求。

（2）強調工程意識和協作能力。軟件項目開發的工程化特點要求軟件工程師要具有工程意識，遵從軟件項目開發和管理規范；項目組的精誠合作要求軟件工程師具有良好的協作和溝通能力，徹底放棄個人英雄主義意識。

（3）較強的自主學習能力。由于IT技術發展快、應用廣，卓越軟件工程師要能夠自主學習新技術、拓展新應用。

（4）較強的創新能力。這是各專業卓越工程師教育的共同特點，IT技術高速發展的特性和應用的廣泛性要求卓越軟件工程師具有較強的創新意識和能力。

（5）資源投入成本低，易于開展實踐訓練。一般的軟件開發只要有一臺電腦就可以開展工作，目前絕大多數學生都擁有電腦，可以隨時隨地進行專業學習和訓練。

2、改革實踐教學體系，強化行業實踐

中原工學院在卓越軟件工程師教育中以“卓越計劃”為指導思想，堅持“面向軟件企業和社會需求，以校企結合和工學結合為手段，培養強工程實踐能力和一定創新能力的卓越軟件工程師”的培養理念，基于多年軟件工程人才培養成果，結合學生實際情況，提出并設計了多段一體化的實踐教學體系，多段是指由多段集中實踐構成，具體為“多級實踐課題+多級軟件工程實踐+IT行業實踐+實踐成果學分+軟件工程實訓+畢業設計”；一體化是指各階段緊密銜接、循序漸進、逐步提高，形成一套完整的實踐教學體系。該實踐教學體系已在兩屆“卓越軟件工程師班”中實施。

2.1 實踐教學體系的構成

卓越軟件工程師培養方案相較傳統的軟件工程人才培養方案，強化了實踐教學環節，強調與IT行業和企業的結合。卓越軟件工程師實踐教學體系的構成見表1。

除了專業課程內的實踐訓練外，實踐教學體系中的集中實踐環節主要包括多級實踐課題、IT行業實踐、軟件工程實踐、軟件工程實訓、實踐成果學分、畢業設計等。每一個實踐環節都有明確的教學目標、成果要求和考核標準。

（1）實踐課題：分為一級、二級和三級實踐課題，分別安排在第2、3、4學期初，實踐內容均為以往學期所學專業知識的綜合性訓練。該實踐階段的目的是使學生能及時地綜合理解和應用所學知識，培養程序設計能力和自主學習能力，培養利用程序解決一般問題的能力。

（2）IT行業實踐：IT行業實踐一、二分別安排在第1、2學年的暑期，該實踐環節通過到知名IT企業參觀、頂崗實習等方式，使學生了解IT行業的發展和應用、IT行業企業規范，培養實際工作能力，同時培養協作、交流等社會實踐能力和職業素養，樹立自信心，提高個人的綜合素質。

（3）軟件工程實踐：包括軟件工程實踐一、二，分別安排在第5、6學期初，為前面學期專業課程的綜合性高級課程設計。該階段的目的是在上一階段的程序設計能力培養的基礎上，建立軟件工程思想，培養工程化、系統化分析和解決問題的能力。

（4）軟件工程實訓（畢業實訓）：軟件工程實訓階段為第7學期全學期，要求學生獨立或參與完成一個完整的軟件項目開發，并提交實訓報告。本階段的目的是通過參與實際軟件工程項目的開發和訓練，培養學生系統化解決實際問題的綜合能力和創新能力并培養較完善的軟件工程思想。軟件工程實訓可以在校內外實訓基地或校外IT公司完成，能力強的可直接就業，并可將工作成果作為實訓成果來獲得實訓學分。

（5）畢業設計（畢業論文）：該階段為第8學期全學期，本階段學生可參與實際項目開發或參與教師科研項目，完成必要的技術方案設計、軟件開發等工作，并在所取得的工程實踐成果基礎上完成學士學位論文的撰寫。本階段目標是培養學生軟件工程能力和總結、提煉能力，實現理論與實際結合、技能與職業素質成長。

（6）實踐成果學分：為培養學生的科技創新能力、科研能力等而設置，鼓勵學生開展專業開發、行業調研、技術研究等學科活動，提高自主學習和研究能力，拓展專業視野。實踐成果學分可以通過提交有技術含量的完整軟件作品、發表專業論文、撰寫行業或技術調研報告、參加學科競賽等形式獲得。endprint

2.2 實踐教學體系特色

實踐教學體系主要有以下特色：

1）創新性的“多級實踐課題”與“多級軟件工程實踐”。

“做中學”是提高實踐能力和工程能力的最有效手段，我們提出的創新性實踐課題共三級，軟件工程實踐共兩級。實踐課題突破了傳統的課程設計限制，不再依附于某門專業課程集中訓練，而是進行多門專業課程綜合性訓練，各級課題環環相扣，同一個題目在不同的階段有不同的要求，課題難度逐步提高，使學生設計能力和開發能力不斷提高。

2）深化校企合作、工學結合。

遵循“卓越計劃”標準，實行開門辦學，開展深度校企合作、工學結合。我們已與20多家知名IT企業開展了長期穩定的合作關系，合作方式包括共建校外實訓基地、校內實訓基地、學生到企業頂崗實習、聘請IT企業資深軟件工程師來校內指導實訓等，用真實項目進行訓練，使學生了解行業標準和企業標準，提高工程能力。

3）通過“實踐成果學分”培養自主學習能力和組織能力。

設立“實踐成果學分”的目的是充分調動學生的主觀能動性，培養其自主學習能力和組織能力。學生的“實踐成果學分”完全在課外完成，并在相應的學期末通過答辯方式進行考核。

我們積極鼓勵“卓越軟件工程師班”的學生帶領普通班學生完成實踐成果，這樣一方面可發揮“卓越軟件工程師班”的帶動、引領作用，促進整體學風建設；另一方面可提高“卓越軟件工程師班”學生的主觀能動性，培養其溝通、組織和管理能力。

4）形式多樣化與系統性。

各種實踐環節實施的方式是多樣化的，其中還包括學科競賽活動。雖然表1的實踐教學體系中未明確列出學科競賽，但在考核辦法中規定的實踐環節學分都可以通過參加學科競賽獲獎來獲得，因為學科競賽是提高學生實踐能力和創新能力最直接的手段。

實踐環節形式的多樣性使其實施更靈活。為使學生能充分結合個人專業興趣、職業規劃和就業意向來開展實踐活動，對于上述集中實踐的任一環節，學生都可以通過在IT企業實習或工作、在校內外實訓基地實踐、參與創新創業中心項目、參與導師科研項目或參加學科競賽方式來完成。

能力的培養是一個循序漸進的過程，實踐教學體系中各個環節的培養目標和能力要求在時間維度上是遞進的、相輔相成的，因此具有很好的系統性，既避免在低水平上的重復訓練，又使學生逐步達到卓越軟件工程師的培養目標。

3、實行導師制，實現學研結合

為了對“卓越軟件工程師班”的學生進行更好的指導，除了配置專門的班主任外，我們實行了導師制，對“卓越軟件工程師班”每個學生都指定了導師。導師對學生的指導不僅是專業上的短期指導，而是在校期間的全程、全面指導，包括專業學習、品德素養教育、心理咨詢、職業規劃、就業/考研指導等，這樣可以更好地了解每個學生的各方面情況，根據學生的特點因材施教。

“卓越軟件工程師班”的導師都是資深教師，具有很強的業務能力和科研能力。在校期間，“卓越軟件工程師班”的學生可以深度參與導師的科研或社會商業軟件開發項目，全程完成一個完整項目的開發，此舉能夠系統性地提高學生的軟件設計與開發能力、科研能力。學生所完成的成果經過認定，可以作為對應時段的實踐課題、軟件工程實訓、實踐成果學分、畢業設計等學業成果而獲得相應學分，效果好的還可以獲得一定的酬勞。這樣的學分置換，使學生能夠專注于科研或項目開發，在進行科研或實際項目開發的同時獲得實踐課程學分，真正實現學研結合。

4、通過學科競賽，快速提高實踐與創新能力

學科競賽是提高學生學習興趣、激發學生潛能、快速提高學生自主學習能力、實踐能力和創新能力的有效手段。我們積極鼓勵、組織和指導學生參加相關學科競賽，獲獎學生可以直接獲得集中實踐類課程學分。

學院目前已舉辦計算機技能大賽、軟件知識競賽、程序設計競賽、軟件設計大賽、網絡技術大賽、軟件測試大賽、機器人仿真大賽等，上述競賽形成了一個完整的學科競賽體系，已舉辦多屆。我們要求“卓越軟件工程師班”的學生必須參加某些競賽，如計算機技能大賽、程序設計競賽、軟件設計大賽等。

我們還積極組織、指導學生參加省和國家相關學科的競賽，并取得了優異成績。在2013—2014學年中，“卓越軟件工程師班”學生獲得第十三屆“未來伙伴杯”中國智能機器人大賽二等獎1項、第二屆“中國軟件杯”大學生軟件設計大賽總決賽優秀獎1項、第四屆“藍橋杯”全國軟件人才設計與創業大賽三等獎1項、2013年中國大學生計算機設計大賽決賽二等獎l項（河南賽區二等獎1項、三等獎2項）、河南省第二屆大學生機器人大賽中獲得一等獎2項、二等獎3項、第六屆河南省青年創新軟件設計大賽優秀獎1項等，多名導師獲得“優秀指導教師”稱號。自主命題的參賽項目基本上都是源自學生自己的創意，說明學科競賽是培養學生創新意識的有效途徑。

對于三本院校的學生來講，能取得這些好成績是相當不易的，也充分說明了“卓越軟件工程師班”的教育是卓有成效的。

5、創新創業中心助力學生開展創新創業活動

為了方便學生開展創新創業活動，學院設立了專門的“學生創新創業中心”，為學生提供良好的創新創業環境，只要有好的創意或項目，學生就可以申請進入該中心。創新創業中心采用公司化管理，學生可以組成模擬公司，承接社會軟件開發項目或參與導師的科研項目。學院會根據項目情況在辦公設施、實驗設備、資金等方面提供一些資助，大大激發了學生創新創業的積極性，獲得學科競賽獎項的大部分項目都是在創新創業中心完成的。學生自組模擬公司的一些具體做法在文獻中進行了詳細介紹。

6、結語

“卓越工程師教育培養計劃”的通用標準是“卓越計劃”的指導性標準。軟件工程師教育具有特有的教育規律，因此卓越軟件工程師教育需要根據其特點和教育規律制訂合適的培養方案。

學院的卓越軟件工程師培養方案的實施已取得較好效果，但“卓越計劃”畢竟剛剛起步，還存在許多問題需要探討和解決，例如如何平衡創新能力培養與學科基礎能力培養的問題、如何構建卓越軟件工程師各種能力評價體系（標準）的問題等。同時，我們還需要在培養方案的實施中不斷發現問題、總結經驗、探討和改進培養方案，以培養真正的卓越軟件工程師。endprint