基于特色課程群的軟件工程專業(yè)建設(shè)與實(shí)踐

沈海波，朱雄泳，周如旗，徐海蛟

（廣東第二師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，廣東廣州510303）

0 引言

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的融合而產(chǎn)生的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)是繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之后，IT行業(yè)出現(xiàn)的革命性重大新技術(shù)，將人們帶入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時(shí)代。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，對(duì)移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用軟件、大數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)維人員產(chǎn)生了極大的需求，也給軟件工程專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。如何創(chuàng)新軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、如何建構(gòu)軟件工程專業(yè)的課程體系，是軟件工程專業(yè)的建設(shè)需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。

廣東第二師范學(xué)院是2010年新轉(zhuǎn)制的師范類普通本科院校，除了傳統(tǒng)的師范類專業(yè)外，學(xué)校制定了逐漸開(kāi)辦應(yīng)用型專業(yè)，向應(yīng)用型普通本科學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略：根據(jù)高等教育發(fā)展態(tài)勢(shì)，積極實(shí)施規(guī)范發(fā)展、內(nèi)涵發(fā)展、特色發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，樹(shù)立質(zhì)量立校意識(shí)，加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，堅(jiān)定不移地走特色辦學(xué)之路，把學(xué)校建設(shè)成為規(guī)模適當(dāng)、特色鮮明的應(yīng)用型普通本科高校。在轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下，學(xué)校近年開(kāi)辦了15個(gè)應(yīng)用型專業(yè)，而其中軟件工程專業(yè)作為典型的應(yīng)用型專業(yè)，是學(xué)校重點(diǎn)扶持的專業(yè)，從2013年開(kāi)始學(xué)校該專業(yè)招生規(guī)模逐年擴(kuò)大，2016年被評(píng)為學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科和專業(yè)。

1 軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)目標(biāo)是人才培養(yǎng)的總綱，培養(yǎng)目標(biāo)的制訂同國(guó)家、社會(huì)和學(xué)生的要求與期望值相關(guān)，也與學(xué)校的辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)定位及培養(yǎng)質(zhì)量追求相關(guān)。按照“實(shí)用型、服務(wù)型”的人才培養(yǎng)定位，筆者將軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)確定為：參照IEEE-CS和ACM2014學(xué)科教程知識(shí)體系SWEBOK[1]，遵循CDIO國(guó)際先進(jìn)工程教育模式理念[2]，通過(guò)多種方式的教育、教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，按照“理論與實(shí)踐并重、專業(yè)特色鮮明”的原則，培養(yǎng)立志從事軟件工程事業(yè)，具有基礎(chǔ)軟件理論和軟件工程知識(shí)，具備工程軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理能力，具有特色方向設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面有一技之長(zhǎng)，具有良好職業(yè)道德的應(yīng)用型人才。

2 層次化、構(gòu)件化課程群體系的構(gòu)建

專業(yè)建設(shè)是高等學(xué)校教育教學(xué)工作的基礎(chǔ)，決定著高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平，具有鮮明特色的學(xué)科專業(yè)對(duì)提高學(xué)校的知名度和辦學(xué)效益起到重要的作用。要達(dá)成專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，關(guān)鍵在于如何構(gòu)建專業(yè)課程體系。課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)涵，課程設(shè)置及其教學(xué)質(zhì)量反映了一個(gè)專業(yè)的教育理念、辦學(xué)特色和人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。課程群是與單門課程對(duì)應(yīng)的一種課程建設(shè)模式，以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)，為完善同一施教對(duì)象的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，將本專業(yè)培養(yǎng)方案中若干門在知識(shí)、方法和問(wèn)題等方面有邏輯聯(lián)系的課程加以整合而成的系列課程，在內(nèi)容上具有密切相關(guān)、相承、滲透和互補(bǔ)性，能夠較好地提高課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專業(yè)水平，是構(gòu)建和整合性課程的有機(jī)集成[4]。課程體系對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)起著核心作用，課程群嵌在課程和課程體系之間，利于專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施和培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，課程群建設(shè)是高校課程建設(shè)改革的一個(gè)發(fā)展方向。按照“理論與實(shí)踐并重、專業(yè)特色鮮明”的軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和軟件工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系以及課程群設(shè)置的先進(jìn)性、獨(dú)立性、工程性、復(fù)合性、創(chuàng)新性等原則[5]，可將軟件工程專業(yè)的課程群體系構(gòu)建成5個(gè)層次，且每個(gè)層次由若干個(gè)構(gòu)件模塊構(gòu)成的體系結(jié)構(gòu)，見(jiàn)表1。

表1 軟件工程專業(yè)層次化構(gòu)件化課程體系

通識(shí)課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理能力、外語(yǔ)能力和人文精神，其中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程。專業(yè)基礎(chǔ)課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本能力，掌握軟件基本技術(shù)。專業(yè)課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程能力。職業(yè)特色課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，為社會(huì)培養(yǎng)領(lǐng)域人才。實(shí)訓(xùn)實(shí)踐課程群主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。各課程群之間相互支撐，構(gòu)成科學(xué)合理、相輔相成的課程體系。這樣的課程群設(shè)置不但可以使教學(xué)課程內(nèi)容在先后順序上清楚明了，而且使學(xué)生明確專業(yè)學(xué)習(xí)方向、未來(lái)的就業(yè)方向和服務(wù)社會(huì)的方向。

3 職業(yè)特色課程群的構(gòu)建與實(shí)踐

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)之一，就是對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)人才的極大需求。麥肯錫大數(shù)據(jù)報(bào)告中預(yù)測(cè)，到2018年美國(guó)的大數(shù)據(jù)技術(shù)人才缺口將達(dá)到人才實(shí)際供給量的50%～60%。美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局預(yù)測(cè)，在未來(lái)8年，每年對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)人才的需求將增加24%[5]。根據(jù)國(guó)內(nèi)工信部的統(tǒng)計(jì)分析，隨著4G技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用以及5G技術(shù)的出現(xiàn)，估計(jì)每年國(guó)內(nèi)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和大數(shù)據(jù)人才的缺口高達(dá)上百萬(wàn)人。目前高校移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)方面的師資、專業(yè)、課程、實(shí)踐平臺(tái)等資源嚴(yán)重不足，培養(yǎng)理念、體系落后于時(shí)代發(fā)展需求，造成軟件人才供需矛盾持續(xù)增大[6-8]。特色課程群體系結(jié)構(gòu)建設(shè)要保持與時(shí)代同步、與市場(chǎng)需求同步，因此，教師應(yīng)以社會(huì)人才需要為導(dǎo)向，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建特色課程群體系，彰顯專業(yè)培養(yǎng)特色，構(gòu)成構(gòu)建和實(shí)踐職業(yè)特色課程群的基本指導(dǎo)方針。筆者將軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)定位為移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)兩個(gè)特色方向，并構(gòu)建了相應(yīng)的課程群。

3.1 職業(yè)特色課程群的構(gòu)建

根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用的特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)需求及與軟件工程的關(guān)系[9]，可確定軟件工程專業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向的特色課程群，見(jiàn)表2。

表2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向特色課程群

軟件工程專業(yè)移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向的特色課程群見(jiàn)表3。

3.2 實(shí)踐及效果

課程群構(gòu)建是教改背景下的重要舉措之一，它倡導(dǎo)課程整體優(yōu)化和交叉整合，根據(jù)統(tǒng)籌安排、突出重點(diǎn)的課程建設(shè)理念，對(duì)高校課程教學(xué)改革、教學(xué)資源優(yōu)化配置、師資隊(duì)伍建設(shè)都有一定的指導(dǎo)作用。為了課程群的建設(shè)真正產(chǎn)生效果，筆者成立了軟件工程教學(xué)改革團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)做好關(guān)聯(lián)課程交叉知識(shí)點(diǎn)的劃分和銜接方案，圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo)做好課程教學(xué)內(nèi)容的取舍、整合和更新。例如，將有關(guān)Java程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用的知識(shí)分為Java程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（主要講解Java語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)）、Java面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（主要講解面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)概念和設(shè)計(jì)思想）、JavaWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（主要講解如何基于Java語(yǔ)言進(jìn)行Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)）、Java高級(jí)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（合作企業(yè)工程師主講如何進(jìn)行企業(yè)級(jí)應(yīng)用設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)）。通過(guò)這樣的知識(shí)模塊劃分，各部分知識(shí)內(nèi)容不重疊，逐步由淺入深，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)不僅相對(duì)容易而且興趣越來(lái)越大，效果相對(duì)較好。同時(shí)，要在教學(xué)過(guò)程中積極引入CDIO教育理念與技術(shù)，改革教學(xué)模式和教學(xué)方法。例如，程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，都形成了以工程項(xiàng)目為中心的教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，而且考核方法不再是一考定成績(jī)，而是分為平時(shí)考勤10%、平時(shí)課堂10%、課程實(shí)驗(yàn)20%、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)20%、考試40%的考核方式，大大提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績(jī)占比。筆者還成立了以朱雄泳博士為指導(dǎo)教師的學(xué)生移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、以徐海蛟博士為指導(dǎo)教師的學(xué)生大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，與合作企業(yè)聯(lián)合，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)、運(yùn)用和實(shí)踐，取得了較好的效果。近兩年來(lái)，學(xué)生開(kāi)發(fā)的有關(guān)軟件獲得了“基于遺傳算法的自動(dòng)排課系統(tǒng)”等6個(gè)軟件著作權(quán)，11人次獲得“發(fā)現(xiàn)杯”全國(guó)大學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)軟件設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)賽、藍(lán)橋杯全國(guó)軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽等國(guó)家級(jí)學(xué)科/專業(yè)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得各層次教改項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目7項(xiàng)，2013級(jí)軟件工程專業(yè)58名學(xué)生的就業(yè)率達(dá)99%，共有4人考取研究生，考研率達(dá)5%以上。

表3 移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)方向特色課程群

4 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)內(nèi)目前已開(kāi)辦軟件工程專業(yè)的高等本科院校多達(dá)700余所的情況下，如何辦出專業(yè)特色，提升學(xué)科和學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力，掌握競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)，占領(lǐng)時(shí)代制高點(diǎn)，滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)軟件人才的需求，顯然是新開(kāi)此專業(yè)的學(xué)校需要深入研究的問(wèn)題。筆者以行業(yè)人才需要為導(dǎo)向確定人才培養(yǎng)目標(biāo)、以特色課程群體系創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、以過(guò)程控制和管理來(lái)保障人才培養(yǎng)質(zhì)量，對(duì)軟件工程專業(yè)建設(shè)進(jìn)行了認(rèn)真思考和實(shí)踐探索。通過(guò)對(duì)軟件工程專業(yè)課程群的建設(shè)，該專業(yè)的知識(shí)體系更加合理，人才培養(yǎng)更具有系統(tǒng)性、針對(duì)性，也增強(qiáng)了軟件工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，彰顯了軟件工程專業(yè)培養(yǎng)特色，較好地完成了軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。由于軟件工程技術(shù)發(fā)展較快，接下來(lái)，在認(rèn)真總結(jié)的基礎(chǔ)上，筆者將對(duì)相關(guān)課程群進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，使之更加合理和有效。

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