基于三學(xué)期制的軟件工程專業(yè)實踐教學(xué)

摘要：針對軟件工程專業(yè)實踐課程，提出“三學(xué)期制”的辦法，闡述三學(xué)期制下將軟件工程專業(yè)實踐課程整合，提煉實踐任務(wù)，營造實際工程環(huán)境，以及多元化考核等方法措施，該方法在南華大學(xué)2014夏季學(xué)期得以實施，實踐教學(xué)效果得到了提升，受到學(xué)生的歡迎。

關(guān)鍵詞：三學(xué)期制；實踐教學(xué)；軟件工程

0.引言

軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)均為軟件工程專業(yè)的核心課程，它們集理論和實踐于一身。為了使學(xué)生既掌握軟件工程和數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)的理論，又有較好的工程實踐能力，通常采用“理論”加“課程設(shè)計”的教學(xué)模式。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和團隊協(xié)作精神的一個重要環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)的做法是將各種課程設(shè)計安排在期末兩周內(nèi)進行。

這種安排有以下問題。①期末通常是學(xué)生最繁忙的時間段。期末學(xué)生需要進行英語四、六級備戰(zhàn)和準備多門課程的考試。②期末學(xué)生通常很疲勞。經(jīng)過幾個月理論課程的學(xué)習(xí)，思維活躍度和敏感度有所下降。③期末實驗室安排比較困難。期末通常有好幾門課程的實驗和課程設(shè)計，容易產(chǎn)生沖突，使學(xué)生必須有所“取舍”。④實踐教學(xué)目標不易達成。各門課程相對獨立，實踐項目往往較容易；而且由于學(xué)生沒有足夠的精力去完成相應(yīng)的課程設(shè)計，往往敷衍了事，因此達不到培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和團隊協(xié)作精神的目的。

采用相對獨立且集中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將有助于學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中的全身心投入，從而取得較好的實踐教學(xué)效果。而采用“三學(xué)期制”這樣的短學(xué)期，正是相對獨立且集中的教學(xué)環(huán)節(jié)的一種方案。

1.相關(guān)研究綜述

在傳統(tǒng)的兩學(xué)期制中，每個學(xué)期長度大約為20周，多數(shù)課程開設(shè)時間在16周左右。一方面學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏慢、效率低、缺乏自主性和靈活性；另一方面教師難以集中時間進行知識更新、參與科研和學(xué)術(shù)交流。根據(jù)調(diào)查和資料顯示，已有50多所高校采取了類似的改革。這類改革多借鑒國外高校的先進教學(xué)理念，強化對學(xué)生工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

對于軟件工程有關(guān)的課程改革也是學(xué)者們研究的熱點。從教學(xué)內(nèi)容上看，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，對專業(yè)人才也提出新的要求，文獻[6]從人才培養(yǎng)標準矩陣出發(fā)，對數(shù)據(jù)庫技術(shù)系列課程的設(shè)置作了探討。文獻[7]從建構(gòu)主義教學(xué)思想出發(fā)，以學(xué)生為中心，強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)來提高教學(xué)質(zhì)量。從實踐教學(xué)上看，金梅提出了階梯式的實驗教學(xué)體系和基于工程實踐的課程設(shè)計模式，以此加強學(xué)生理論與實踐的聯(lián)系，提高綜合運用知識的能力。也有很多學(xué)者借鑒CDIO先進的工程教育理念，對數(shù)據(jù)庫的實踐教學(xué)進行改革探索。RpeMoM1hXShwvCndMUu4FQ==課題組也通過整合相關(guān)的實踐教學(xué)，使用實際的項目，對數(shù)據(jù)庫實踐教學(xué)的改革進行了嘗試。

綜上所述，學(xué)者們對軟件工程有關(guān)課程的改革從教學(xué)內(nèi)容和強化實踐等幾個方面展開，并取得了一定的成果，但改革探索大多數(shù)情況只是就某一門課程展開。

2.實踐教學(xué)改革舉措

“三學(xué)期制”改革，是將夏季學(xué)期設(shè)定為集中實踐教學(xué)階段。以此為契機，整合相關(guān)的課程實踐教學(xué)，使用實際工程項目為任務(wù)，通過模擬企業(yè)開發(fā)過程，學(xué)生團隊分角色完成任務(wù)。綜合培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和團隊協(xié)作精神，使學(xué)生能迅速適應(yīng)社會的需要。

2.1整合相關(guān)課程的實踐教學(xué)

在集中實踐教學(xué)階段，學(xué)生可以集中精力完成實踐訓(xùn)練，而且各課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)均安排在這個階段進行，為有關(guān)課程的整合提供了可能。

數(shù)據(jù)庫作為軟件系統(tǒng)的核心，它往往和軟件開發(fā)緊密相關(guān)，對它的設(shè)計也應(yīng)從系統(tǒng)的高度進行考慮。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的做法是單獨對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計進行訓(xùn)練，并給出一些需要使用SQL編程實現(xiàn)的要求，由學(xué)生編制相應(yīng)的存儲過程、函數(shù)或觸發(fā)器來實現(xiàn)這些要求。這樣下來，學(xué)生往往不能將數(shù)據(jù)庫部分置于整個軟件系統(tǒng)之中。經(jīng)過實踐訓(xùn)練后，也無法在程序中正確連接數(shù)據(jù)庫，正確嵌入和使用SQL語句。

此次實踐改革的思路是結(jié)合程序設(shè)計、軟件工程等相關(guān)課程的實踐教學(xué)，將它們有機地結(jié)合在一起形成一個大的項目，這樣實踐項目就是一個整體，使學(xué)生的各方面都能得到訓(xùn)練，各門課程可從不同的角度對學(xué)生的實踐能力進行培養(yǎng)。程序設(shè)計課程重點培養(yǎng)和考查學(xué)生的編程實現(xiàn)能力，軟件工程課程關(guān)注學(xué)生運用軟件工程方法及CASE工具進行軟件分析設(shè)計的能力的培養(yǎng)，數(shù)據(jù)庫課程重點培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫（包括概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)）的設(shè)計，以及綜合運用學(xué)科知識解決實際問題的能力。同時，相關(guān)課程的教師組成項目導(dǎo)師組，共同指導(dǎo)學(xué)生團隊完成項目。

2.2從實際項目中提煉實踐任務(wù)

實際的工程項目通常具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，把已完成的實際項目提煉成適合學(xué)生團隊完成的實踐任務(wù)，是能否順利實現(xiàn)此次實踐教學(xué)改革的關(guān)鍵。

實踐教學(xué)導(dǎo)師組均為參與多項橫向和縱向課題的教師，在完成這些項目的過程中，已經(jīng)花了大量的精力和時間，積累了寶貴的經(jīng)驗。根據(jù)實踐教學(xué)目標，對參與完成并正在運行的“教務(wù)在線系統(tǒng)”“績效評價系統(tǒng)”進行提煉，根據(jù)模塊將其分解成為若干個小項目，提供給學(xué)生團隊選擇完成。在實踐任務(wù)的提煉過程中，把握全局性并將各學(xué)科的知識點放置在任務(wù)中，使學(xué)生受到系統(tǒng)的訓(xùn)練。具體分解結(jié)果見表l和表2。

在以上各子項中均要求：錄入應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)界面錄入以及批量導(dǎo)入；修改應(yīng)能實現(xiàn)單條記錄的修改和多條數(shù)據(jù)的批量修改，以及相關(guān)數(shù)據(jù)的級聯(lián)修改；刪除應(yīng)能實現(xiàn)單條記錄的刪除和條件篩選的多條記錄刪除，以及相關(guān)信息的級聯(lián)刪除；查詢應(yīng)能實現(xiàn)不同關(guān)鍵字的基本和組合查詢，各查詢均要求實現(xiàn)模糊查詢。

在實踐任務(wù)分解過程中，考慮到子項不應(yīng)太復(fù)雜，所以將各模塊之間的關(guān)聯(lián)盡可能去除，使各模塊成為能夠獨立完成的子項，以便于學(xué)生團隊分組完成實踐任務(wù)。

2.3通過模擬企業(yè)開發(fā)環(huán)境，學(xué)生以團隊分工協(xié)作完成項目

為使學(xué)生畢業(yè)后能迅速適用社會崗位的要求，需要在校期間給予足夠的企業(yè)環(huán)境下的工程實踐訓(xùn)練。我校正在進行校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè)工作，在此基礎(chǔ)上，在校內(nèi)實訓(xùn)基地模擬IT企業(yè)環(huán)境，將有關(guān)實踐教學(xué)任務(wù)置于校內(nèi)實訓(xùn)基地內(nèi)進行。要求學(xué)生在各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以學(xué)生團隊的形式完成項目，不同的學(xué)生扮演實際項目中的不同角色，有分工、有合作，協(xié)同完成項目。并在校內(nèi)實訓(xùn)基地內(nèi)實現(xiàn)企業(yè)化管理，使學(xué)生熟悉和適應(yīng)企業(yè)環(huán)境。

2.4評價考核方式多元化

通過與相關(guān)課程實踐教學(xué)的整合，一方面將教學(xué)內(nèi)容整合，另一方面可由多門相關(guān)課程的教師組成導(dǎo)師組，在實踐任務(wù)實施過程中，從不同方面給出指導(dǎo)意見，在實踐任務(wù)過程中和完成后，從不同角度進行評價考核。其一，關(guān)注任務(wù)完成的整個過程，加強過程監(jiān)控，強調(diào)過程性評價。其二，考核內(nèi)容不僅包括技能分，還包括態(tài)度分、形象分、團隊分、創(chuàng)新分等。學(xué)生在實踐任務(wù)實施的過程中，表現(xiàn)出來的自我學(xué)習(xí)、自我管理、溝通合作、解決問題和完成任務(wù)、設(shè)計和創(chuàng)新等方面的能力，都是導(dǎo)師組考核學(xué)生成績的依據(jù)。

3.結(jié)論與展望

目前，南華大學(xué)正實行“三學(xué)期制”改革。以此為契機，將軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)等相關(guān)課程的實踐教學(xué)進行統(tǒng)籌規(guī)劃、有機整合，在相對較短的夏季學(xué)期集中進行，這將有利于解決軟件工程專業(yè)實踐教學(xué)中的問題。

此次實踐教學(xué)改革探索，在2014年的夏季學(xué)期得以順利實施。同以往各學(xué)期相比，有以下顯著的變化：①學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中的投入明顯增加；②項目的進度和代碼的質(zhì)量要高于以往，但也存在個別問題，例如，各實踐教學(xué)的時間安排上應(yīng)能相互錯開，而不應(yīng)相互交叉，這將有利于學(xué)生在一段時間內(nèi)專注于一個項目的實現(xiàn)。

此次課程改革探索基本取得了成功，也受到學(xué)生的歡迎。通過對時間更合理安排以及對開發(fā)過程更有效的評價和反饋能使學(xué)生的工程實踐能力不斷提高。