應用型本科軟件工程專業(yè)的集中實踐教學

張永強 張墨華

摘要：針對地方普通高等院校軟件工程專業(yè)實踐教學遇到的主要問題，從教學模式、課程體系、內(nèi)容設計、過程實施、考核體系、師資培養(yǎng)以及校企合作多方面闡述一個集中實踐教學體系建設的思路，介紹一個基于CDIO培養(yǎng)目標的教學設計案例。

關鍵詞：軟件工程；教學改革；實踐教學；集中實踐；CDIO

0 引言

我國軟件產(chǎn)業(yè)一直保持著高速發(fā)展的態(tài)勢，軟件工程專業(yè)的就業(yè)率及就業(yè)工資水平均居高校各專業(yè)前列。同時我們也必須清醒地看到，地方高校的軟件工程專業(yè)就業(yè)質(zhì)量并沒有顯著提高，IT實訓產(chǎn)業(yè)的興旺折射出軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量并不樂觀，很多高校的畢業(yè)生需要額外付出高昂的學費參加一些實訓機構舉辦的各類技術培訓。

軟件工程專業(yè)起源于復雜的工程實踐。實踐教學對于提高學生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力有著理論教學不可替代的特殊作用。根據(jù)河南財經(jīng)政法大學委托Mycos針對2012屆畢業(yè)生社會需求和培養(yǎng)質(zhì)量所作的就業(yè)調(diào)查報告，計算機學院畢業(yè)生對教學提出的主要問題就是實踐教學的不足。

1 當前實踐教學中存在的主要問題

（l）過分依賴IT實訓機構，加重學生負擔。這幾年國內(nèi)IT實訓蓬勃發(fā)展，這類機構招收的學生主要面向地方高校畢業(yè)生。在最后一學年，有意愿參加的學生在實訓機構經(jīng)過3-6個月左右的培訓，基本上能夠順利就業(yè)。這就使得部分地方院校產(chǎn)生了一定的依賴思想，放松了對自己辦學的要求，實際上是將本應由高校承擔的培養(yǎng)任務轉移至社會，學生往往需要額外付出一定的費用，增加了學生的負擔；另外，IT實訓機構魚龍混雜，水平參差不齊，等發(fā)現(xiàn)問題時，學生已經(jīng)成了試驗品。

（2）實驗教學體系存在嚴重問題。日前，國內(nèi)高校圍繞教學計劃的修訂，增加通識教育，壓縮專業(yè)課時和學分，激發(fā)學生自主學習能力成為普遍共識，但是相應的配套機制沒有建立起來。這突出表現(xiàn)在：驗證性實驗占據(jù)了實踐教學的主要內(nèi)容，綜合性和創(chuàng)新性實驗無法得到保證；教學內(nèi)容嚴重滯后于社會需求，IT新技術引入不足；實驗內(nèi)容的設計嚴重脫離實際，缺乏工程價值；實驗教學體系不能滿足分類分層培養(yǎng)的需要；考核體系輕過程，重結果，甚至存在走過場的情況；師生之間普遍缺少在課余的互動，學生的課余時間沒有得到有效的利用，缺乏教師指導。

（3）具有工程能力的師資匱乏，缺乏激勵機制。由于受高校人才引進政策的影響，很多高校傾向于引進高學歷且科研能力較為突出者，忽略引進人員在工程能力方面的要求；在工作中由于受教師評價、職稱政策的影響，工程能力培養(yǎng)計劃很難落實到實處。同時，地方高校對實踐教學工作也普遍存在著重布置輕落實的情況，缺乏一套嚴格的評價和激勵機制，導致教師在這方面投入時間有限，能夠承擔高水平集中實踐教學的教師缺乏，而承擔集中實踐教學任務的教師，由于對該項工作的重視程度不夠也會影響教學效果。

出現(xiàn)這些問題，究其原因，還是一些地方高校在什么是應用型本科教育、應用型本科教育的培養(yǎng)目標上存在模糊的認識。地方高校多數(shù)屬于教學型院校，即使定位于教學研究為主的院校，其多數(shù)專業(yè)也是教學型為主，因此這就決定了地方院校的軟件工程專業(yè)應以培養(yǎng)高素質(zhì)的工程型應用人才為主要目標，實踐教學應當列為人才培養(yǎng)計劃的重中之重。

2 集中實踐教學改革的實踐

為了進一步做好集中實踐教學，從2012年開始，學院組織教師認真研討，結合應用型本科專業(yè)培養(yǎng)的特點，瞄準就業(yè)需要，從課程體系、師資培養(yǎng)、課程考核、校企結合幾個方面作了積極的探索。

2.1 轉變教學思維

實施獨立的集中實踐教學，勢必會壓縮正常的教學周期。因此，要積極引導教師轉變傳統(tǒng)教學觀念，從以知識傳授為主轉變?yōu)橐阅芰ε囵B(yǎng)為主的教學模式。經(jīng)過討論，我們確定了軟件工程專業(yè)作為應用型專業(yè)，教學計劃的制定應以職業(yè)能力培養(yǎng)目標為依據(jù)，較高的工程素養(yǎng)是學生的核心競爭力。另外，學院組織教師，認真研究CDIO的相關資料，參考外校的實施經(jīng)驗，重新修訂各門課程的教學大綱，要求沒計的實踐項目應明確能力培養(yǎng)的目標和培養(yǎng)方式。

2.2 實施獨立的集中實踐教學模式

河南財經(jīng)政法大學是一所以經(jīng)管法為主修的學校，教學模式一直以來保持春秋兩個學期的傳統(tǒng)。為了進行集中實踐教學，我們從2011級開始實行每學期一周的獨立集中實踐，從2013級開始，每學期的獨立集中實踐增加為兩周。集中實踐的教學內(nèi)容結合學生的教學計劃單獨設計，和所在學期的課程教學基本無關。除此之外，目前正在準備實施暑期“實踐小學期”的強化訓練計劃。

2.3 制定獨立的集中實踐課程體系

以教學計劃為基礎，結合培養(yǎng)目標的定位，集中實踐教學重點突出軟件開發(fā)的能力培養(yǎng)；在內(nèi)容設計上，做到4年培養(yǎng)不斷線，另附以軟件測試和數(shù)據(jù)庫開發(fā)兩個職業(yè)方向，具體內(nèi)容見表1。

2.4 基于CDIO的課程教學設計，明確能力培養(yǎng)

集中實踐課程由于能力培養(yǎng)目標的不同，導致其課程內(nèi)容和開展方式有一定的差別。例如：低年級的程序設計實踐，由于學生程序設計能力較弱，計算思維尚未完全建立，因此，這一課程的開展主要以學生“刷題”為主，著重培養(yǎng)學生個體的基本程序設計能力；以操作類為主的課程則重點以熟悉系統(tǒng)、解決問題為主，如自動化測試、數(shù)據(jù)庫維護等；而Web開發(fā)項目實踐、企業(yè)級項目開發(fā)實踐則主要以培養(yǎng)項目開發(fā)能力為主，通常以實現(xiàn)一個有一定復雜度和規(guī)模的項目為主。

例如，Web開發(fā)項目實踐是一門開設在第五學期的集中實踐課程，學生剛剛完成JSP課程的學習，前期已經(jīng)學習了網(wǎng)頁設計與規(guī)劃、Java程序設計、數(shù)據(jù)原理與應用等課程，按照教學計劃，同步正在開展軟件需求工程和UI的學習，因此這門課程的安排，一方面是系統(tǒng)培養(yǎng)學生的Web應用開發(fā)能力，另一方面是配合正在進行的需求工程課程。

2.4.1 技術知識和推理

學生應當能夠做到：應用HTML、CSS、JavaScript、面向?qū)ο蟪绦蛟O計（Java）、JSP等方面的專業(yè)開發(fā)知識；描述和評價人機交互設計；描述和評價需求規(guī)格；描述和評價系統(tǒng)設計方案的策略、方法；描述和評價相關開源技術在系統(tǒng)研發(fā)和設計中的作用。

2.4.2 能力和技術

學生應當做到：收集一個項目的用戶需求，對需求進行分析和評價并作出取舍，能使用USECASE等方法，對需求進行規(guī)范化闡述；能夠基于規(guī)范的人機交互設計要求，完成界面的分析和設汁，達到基本的工業(yè)標準；能夠應用UML建模工具，對問題域進行分析和建模；獨立應用所需的開發(fā)技術，制定問題的解決方案，并能分析對整體方案的影響；樹立起項目開發(fā)的工程規(guī)范意識，提升自己的職業(yè)素養(yǎng)；提升進行項目實踐的個人能力，如主動性、時間管理、學習能力等。

2.4.3 人際交往、團隊協(xié)作能力

學生應當做到：能夠運用規(guī)范化的方法和工具，就需求、技術方案和其他成員進行溝通和展示；能夠欣賞并吸取其他成員和團隊的工作成果；能夠和不同的成員組成團隊并協(xié)同完成任務。

2.4.4 在企業(yè)和社會環(huán)境下構思、設計、實現(xiàn)和運行產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)

構思項目，包括發(fā)現(xiàn)問題、界定需求、系統(tǒng)建模和簡單的項目管理；開發(fā)完成一個系統(tǒng)并達到目標；能夠提出系統(tǒng)改進和演變的目標。

在具體的教學設計上，這門課遵循一個“引導一模仿一創(chuàng)新”的策略。由于這是大多數(shù)同學第一次接觸到較為復雜的項目，需要同時應用到不同的技術，因此給出必要的技術指引非常重要。例如，針對“學院經(jīng)費管理系統(tǒng)”，教師可以采用基于工作流的分析技術，列出主要的任務并進行分析，界定出的功能性需求用規(guī)范的USECASE進行描述，要求學生重點從易用性、保密性以及功能的完善性等方面補充需求，初步鍛煉學生進行需求獲取和分析的能力。

2.5 “兩階段”過程實施及課程考核

由于一周或兩周的集中實踐，難以完成一個獨立的項目，因此，學院將集中實踐劃分成了“準備和實施”兩個階段，充分利用學生的課余時間，提前把一些準備工作做好。每學期開學，學院就會公布每個專業(yè)每個班的集中實踐要求，包含指導教師、題目、技術規(guī)格、進度要求、考核標準等，要求提前進行準備；在考核模式上，嚴格實行“兩階段”考核要求，確保實踐周期問項目質(zhì)量和進度能夠得到保證。表2列出了Web開發(fā)項目實踐這門課程兩階段的實施策略及考核要點。

不同的實踐課程，因為培養(yǎng)目標不同，組織策略也可不同。如Web開發(fā)項目實踐課，在集中實踐階段，著重采取敏捷開發(fā)策略中的結對編程、每日發(fā)布原則，一個模塊固定兩人一起完成，更換模塊時人員要求互換，角色也要求互換，確保每個同學都能得到充分的鍛煉。指導老師按照事先項目組提供的分組計劃，對完成的模塊質(zhì)量和進度進行打分，每個模塊的進度一般按照兩個階段，對一個人的開發(fā)能力打分，包括頁面交互開發(fā)階段和服務開發(fā)階段。

這樣，通過一系列的過程評價，可以有效地評估出每個小組、每名同學的任務完成情況，有效預防了以往分組教學中部分同學濫竽充數(shù)，或者僅依靠最后的作品展示獲取分數(shù)的弊端。

2.6 重視橫向課題研發(fā)、密切校企合作的師資培養(yǎng)模式

師資培養(yǎng)主要借助于兩個渠道，一是通過積極組織橫向課題研發(fā)，二是加強校企合作。學院這幾年積極抓住機會，通過承接一些橫向課題的開發(fā)，提升了一批教師的開發(fā)能力，獲得了寶貴的工程經(jīng)驗；這些項目經(jīng)過消密后，被充實到了集中實踐教學中，進一步提高了課程的質(zhì)量。另外，學院也積極爭取Oracle、SAP、HP、華為以及部分優(yōu)秀實訓企業(yè)或機構提供的優(yōu)質(zhì)師資培訓課程，選派教師深入掌握有關開發(fā)技術，體驗企業(yè)培訓過程。

學院也會根據(jù)需要，針對師資欠缺的方向，設計一些“企業(yè)課程”，如UI設計、手游開發(fā)等，邀請合作企業(yè)選派符合要求的獨立師資承擔，學

3 結語

經(jīng)過近兩年的實施，我們最終形成了集中實踐教學支撐平臺，使這項工作的開展有了基本的規(guī)范，避免了集中實踐教學的隨意性和結果的不可控性。集中實踐的教學改革受到了學生的普遍歡迎，提高了他們的開發(fā)能力和團隊意識。另外，在項目實施過程中，我們也認識到，高校的集中實踐教學不同于目前社會上的IT實訓班，要通過科學的培養(yǎng)，著重從系統(tǒng)的高度看待項目，奠定堅實的理論基礎，注重人才培養(yǎng)學術性與職業(yè)性的有機統(tǒng)一，培育學生長遠發(fā)展的動力。

當然，在實施的過程中，也遇到了一些新的問題，如開展實踐教學的教師工作量補償問題，完全學分制下的集中實踐教學實施引起的教學計劃調(diào)整，大規(guī)模實施導致的資源緊張等。這些問題都將在后續(xù)的教學改革中深入調(diào)查研究，以找到更好的解決辦法。