摘要：本文介紹了北航軟件學(xué)院獨特的實踐教學(xué)體系，并介紹了在實際教學(xué)中所取得的可喜成效。

關(guān)鍵詞：軟件工程；實踐體系；3P能力

中圖分類號：G642文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 22-0013-05

1引言

軟件工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，在學(xué)科教育與培養(yǎng)面向市場需求的人才方面存在著事實上的矛盾。市場要求的軟件人才要距離當(dāng)前成熟的熱門技術(shù)不能太遠；而學(xué)科教育在于鑄就學(xué)生的軟件專業(yè)素質(zhì)。在學(xué)時有限的情況下，兩者不易兼得。根據(jù)軟件工程專業(yè)教學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)，學(xué)院將軟件工程實踐教學(xué)體系的改革作為突破口，成立了由教學(xué)規(guī)劃、管理和相關(guān)實踐課程主講教師組成的實踐教學(xué)課題組，系統(tǒng)地對實踐課程、重要的實踐環(huán)節(jié)、實習(xí)基地建設(shè)等進行規(guī)劃，制定了一套較為完整的實踐教學(xué)實施計劃，形成了“一個目標(biāo)、兩種途徑、三大環(huán)節(jié)、四級臺階，3P能力訓(xùn)練為核心以及多渠道的措施保證”為特色的實踐教學(xué)體系。

2實踐教學(xué)體系的內(nèi)容與規(guī)劃

在跟蹤與研究計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程、軟件工程學(xué)科教程、軟件工程知識體系(SWEBOK)的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外軟件人才培養(yǎng)模式的經(jīng)驗與成果，依托北航計算機學(xué)科優(yōu)勢，針對軟件學(xué)院的辦學(xué)模式和實際情況，我們給出了如圖1所示的實踐教學(xué)體系框架圖。

“一個目標(biāo)”：即培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有較強的軟件工程專業(yè)基礎(chǔ)、寬闊的知識面，富有創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新激情，并具有務(wù)實進取精神、實踐能力，能適應(yīng)社會需求的變化，具有良好的科技和人文素質(zhì)，熟練的外語運用能力，規(guī)范的軟件開發(fā)和項目組織能力、富有國際視野、競爭意識和團隊合作精神，又能適應(yīng)未來軟件技術(shù)變化發(fā)展的需要，成為的德、智、體全面發(fā)展的軟件工程技術(shù)人才。一句話可概括為“強實踐、強工程、強外語應(yīng)用能力”。

圖1實踐教學(xué)體系框架圖

“兩種途徑”：即為了使學(xué)生能夠有機會近距離了解社會、增長見識、開闊視野，積極開拓兩種途徑：一是“請進來”，即邀請國內(nèi)外著名專家和工程師，到學(xué)校訪問交流，給學(xué)生上課，開設(shè)講座，召開座談會、招聘會等；二是“送出去”：即選送學(xué)生到國內(nèi)知名IT公司實習(xí)或到國外公司進行實訓(xùn)工作、交流學(xué)習(xí)等。

“三大環(huán)節(jié)”：即強化實踐教學(xué)的三種主要形式——與理論課程配套的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)(課程作業(yè)或?qū)嶒?、集中式實習(xí)環(huán)節(jié)(暑期課程設(shè)計、專項實習(xí))和綜合性實習(xí)環(huán)節(jié)(生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計)。

“四級臺階”：即分解大學(xué)四年實踐教學(xué)的具體目標(biāo)，要求每位學(xué)生一年要上一級實踐臺階，每級臺階包含明確的所必須掌握的應(yīng)知應(yīng)會的實踐教學(xué)內(nèi)容，實踐能力層次提高的四級臺階如圖2所示。

“3P能力訓(xùn)練”：即將對學(xué)生書面表達(Paper-

work)、口頭表達(Presentation)、動手實踐(Practice)的訓(xùn)練貫穿整個實踐教學(xué)過程始終。

“多渠道的措施保證”：即從制度保障、師資隊伍建設(shè)、高年級學(xué)生擔(dān)任助教、校內(nèi)實習(xí)基地建設(shè)、學(xué)生第二課堂(課外的各種協(xié)會、我校的大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃SRTP、馮如杯課外科技活動、學(xué)科競賽)、引進專業(yè)認證(目前引入了二門微軟的MCP認證課程)、構(gòu)建面向創(chuàng)新的實踐教學(xué)信息管理平臺(目前已投入運行)等多個方面保證目標(biāo)的實現(xiàn)。

圖2實踐能力層次提高的四級臺階

3實踐教學(xué)體系的實施

3.1以學(xué)期為單位分解實踐教學(xué)體系目標(biāo)，進一步規(guī)范課程實踐的教學(xué)要求和內(nèi)容

根據(jù)本科生課程體系與實踐教學(xué)體系的規(guī)劃，設(shè)計每門專業(yè)理論課程所要求的實踐目標(biāo)、實踐案例、實踐內(nèi)容、所要求掌握的主要工程文檔和熟悉的程序文件以及常用工具；同時分析每門實踐課程的覆蓋和銜接，探求內(nèi)容和案例規(guī)范化，對于未覆蓋到的技能，設(shè)計出一、二、三年級暑期社會實踐與專項實踐的教學(xué)內(nèi)容，并通過綜合性實習(xí)環(huán)節(jié)得以綜合運用——即精心設(shè)計“三大環(huán)節(jié)”，力爭通過這些環(huán)節(jié)實踐教學(xué)的訓(xùn)練，覆蓋軟件工程專業(yè)要求本科生掌握的知識領(lǐng)域，并掌握相關(guān)方面的工具軟件和工程文檔的技能，提高動手能力和實踐能力。對于教學(xué)實踐中涉及到相應(yīng)的過程與文檔，要求學(xué)生按照北航軟件學(xué)院質(zhì)量體系文件(參見3.2內(nèi)容)的相關(guān)規(guī)定開發(fā)與編寫文件，如圖3所示。

在上述實踐教學(xué)體系統(tǒng)一的規(guī)劃下，大部分課程實驗、課程設(shè)計及實踐環(huán)節(jié)可以構(gòu)成一個統(tǒng)一的體系，各課程所覆蓋的知識體系與實踐技能互相銜接；力圖通過四年的培養(yǎng)，使學(xué)生在實踐技能上一年上一個臺階，由“具有個人基本的程序設(shè)計能力”達到“綜合應(yīng)用”的水平。除培養(yǎng)專業(yè)技能外(四年代碼行累積編寫在10000行以上)，還有意識地培養(yǎng)學(xué)生的工程化思想，將工程化文檔的訓(xùn)練貫穿在實踐中，同時加入了有關(guān)職業(yè)道德、協(xié)同工作能力及溝通能力等方面的內(nèi)容，以期學(xué)生畢業(yè)時素質(zhì)與能力能夠達到企業(yè)的用人需求。

圖3 以學(xué)期為單位的實踐教學(xué)體系內(nèi)容分解圖(部分)

3.2圍繞實踐教學(xué)體系目標(biāo)，制定實踐質(zhì)量體系管理文件

為保證實踐教學(xué)體系規(guī)劃的有力實施，針對當(dāng)前我國軟件行業(yè)中普遍存在的工程型文檔相對薄弱的現(xiàn)狀，我們認為學(xué)生應(yīng)該從開始就接受工程型文檔的閱讀與寫作能力的訓(xùn)練，尤其是英文文檔的閱讀與寫作能力。因此，結(jié)合ISO9001質(zhì)量體系，并參考CMM2級、3級的要求，我們建立了一整套軟件學(xué)院實踐質(zhì)量體系文件，層次結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中第二層與第三層的程序文件與文檔模板力爭覆蓋軟件開發(fā)過程的主要環(huán)節(jié)。第二層的程序文件包括軟件開發(fā)程序、評審程序、軟件測試指南、配置管理指南、實習(xí)管理程序和畢設(shè)管理程序等，作為教師和學(xué)生在實踐教學(xué)中的程序性和過程活動的規(guī)范性指導(dǎo)文件。第三層模板則盡量涵蓋程序文件中所用到的各種文檔模板與編寫規(guī)范等供學(xué)生編寫文檔時參考使用。為加強真實性與指導(dǎo)性，在質(zhì)量體系文件中還收錄了一些軟件公司的實例項目的部分文檔，如圖4所示。

由于實踐教學(xué)的骨干教師們都參與了質(zhì)量體系文件的制定與編寫，因此教師在理念上接受并認同質(zhì)量體系文件，從而在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中能夠有意識地遵循執(zhí)行，通過不同學(xué)期、不同課程實踐教學(xué)內(nèi)容對文件的覆蓋(參見圖3)，使學(xué)生們在實踐過程中也逐漸熟悉并掌握了工程文檔的書寫規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

3.3校內(nèi)與校外實習(xí)相結(jié)合，打造學(xué)生實訓(xùn)與實習(xí)基地

課堂教學(xué)要服務(wù)于滿足市場和企業(yè)對人才的素質(zhì)和能力不斷增長的需求，一個有效的途徑是加強和安排去學(xué)生進入企業(yè)實習(xí)。然而我國的軟件企業(yè)大部分處于初創(chuàng)和成長期，目標(biāo)和學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)不很一致，有時還存在時間上的沖突和認識上的矛盾。鑒于這樣的現(xiàn)實，我們一方面積極開拓企業(yè)的實習(xí)渠道，給同學(xué)提供充分的選擇，同時制定了“有自主核心軟件產(chǎn)品、企業(yè)規(guī)模百人以上、距離學(xué)校近的”企業(yè)優(yōu)先推薦，并規(guī)范實習(xí)派出條件、過程管理、學(xué)生和企業(yè)指導(dǎo)教師職責(zé)等內(nèi)容，并每年實習(xí)企業(yè)進行評估，淘汰效果不好的企業(yè)，獎勵效果好的企業(yè)，促進企業(yè)和小學(xué)的良性互動，不斷積累好企業(yè)實習(xí)案例和鞏固好的企業(yè)實習(xí)成果。另一方面，充分利用校內(nèi)優(yōu)質(zhì)辦學(xué)資源、結(jié)合學(xué)院信息化工作的需求開拓學(xué)生的校內(nèi)實習(xí)基地，以彌補企業(yè)實習(xí)的不足，學(xué)院在學(xué)生實習(xí)安排上更主動。學(xué)院信息化實習(xí)基地是一個很成功的例子，學(xué)生在幾位擔(dān)任實踐教學(xué)的青年教師的帶領(lǐng)下先后完成了學(xué)院網(wǎng)站、辦公管理、教務(wù)管理、文擋管理中心、教師講義和學(xué)生作業(yè)上傳和下載服務(wù)，答辯管理、招生和報名管理等等，兩次在學(xué)校機關(guān)部處和院系的信息化建設(shè)評比中名列第一名，這些成果也成為學(xué)院實踐教學(xué)信息管理平臺的重要組成部分。

在校內(nèi)校外實習(xí)相結(jié)合打造學(xué)生實訓(xùn)與實習(xí)基地的同時，通過與廠家及企業(yè)共建等方式，引進一些實踐教學(xué)設(shè)備與主流系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，積極促進學(xué)院實驗室的建設(shè)，建立與實踐教學(xué)體系中所要求的軟件開發(fā)支持環(huán)境，如數(shù)據(jù)庫、配置管理庫、BUG跟蹤與處理系統(tǒng)等。同時安裝行業(yè)內(nèi)常用的開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具，為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的開發(fā)與應(yīng)用平臺。為了將來就業(yè)的適用性，開設(shè)新技術(shù)新工具的演示課，建立國產(chǎn)軟件體驗中心。大力支持學(xué)生的第二課堂(課外的各種協(xié)會、北航大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、馮如杯課外科技活動、學(xué)科競賽)活動。

3.43P能力訓(xùn)練貫竄實踐教學(xué)過程始終

在多年的人才培養(yǎng)過程中，我們深刻體會對學(xué)生的口頭表達能力(Presentation)、書面表達能力(Paperwork)和自主動手實踐能力(Practice)培養(yǎng)的重要性與必要性。我們積極倡導(dǎo)授課教師將這三種能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)貫穿在教學(xué)的整個過程中，我們堅信如果學(xué)生這三方面的能力經(jīng)過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)獲得了長足的提高，其就業(yè)競爭力將大大增強，并受用終身。

口頭表達能力是一個人的思維能力、溝通能力、性格以及風(fēng)度等個人素質(zhì)的體現(xiàn)。在計算機實踐教學(xué)中所強調(diào)的口頭表達能力的訓(xùn)練主要是提高學(xué)生語言的邏輯性、準(zhǔn)確性、簡練性和目的感，將自己的設(shè)計思想、觀點在有限的時間內(nèi)，運用最生動、最易被人所接受的有效的表達方式傳遞給聽者，對聽者產(chǎn)生最理想的影響效果。

書面表達能力是將自己的實踐思想、思路、方案、步驟、內(nèi)容、成果和效果，運用文字表達出來，使其系統(tǒng)化、科學(xué)化、條理化的一種能力。書面表達是口頭表達的補充，更看重學(xué)生的專業(yè)知識的掌握。在實踐教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，我們都制定了一整套文檔規(guī)范和模板，供同學(xué)學(xué)習(xí)參考，平時的大作業(yè)、課程設(shè)計等都有嚴(yán)格的文檔格式要求。在注重格式要求的同時，不斷對同學(xué)在書面表達方面的技巧、方法進行指導(dǎo)、組織同學(xué)們進行交流。反復(fù)的訓(xùn)練，促使每一位同學(xué)在書面表達方面的提高。

自主動手實踐能力是在學(xué)生具備一定的實踐意識前提下，以一定的學(xué)科知識為基礎(chǔ)，以實踐任務(wù)為內(nèi)容，自覺主動地運用一定的操作方法和技能，發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的能力。在大學(xué)四年中，根據(jù)培養(yǎng)方案的要求，每位同學(xué)需要具有10000行(相當(dāng))的編程量，每位學(xué)生在平時作業(yè)和課程設(shè)計中，不斷進行自主動手實踐。

實踐教學(xué)過程中強化三個方面能力的訓(xùn)練，激發(fā)了同學(xué)們的積極性和創(chuàng)新潛力，同時我們也進行了課程考核方面的改革，將近80%的專業(yè)課程設(shè)計考核的最后成績由三大部分構(gòu)成：講解演示(必須要制作PPT)、實踐報告或論文、設(shè)計和實現(xiàn)過程中的成果以及程序?qū)嶋H運行效果。此外，為了提高學(xué)生們的表達能力，學(xué)院專門開設(shè)有“科技寫作與溝通技巧”課程；學(xué)院鼓勵教師有意識地在課堂之外，增設(shè)“開放課堂”內(nèi)容，學(xué)生們可以在開放課堂上自由地表達自己對課程某部分內(nèi)容的理解與見解，或介紹感興趣的最新相關(guān)學(xué)習(xí)或研究心得；在課外科技活動的申報與參賽，畢業(yè)設(shè)計的開題、中期檢查、答辯的各個環(huán)節(jié)，同學(xué)們都被要求準(zhǔn)備PPT做演講及演示，老師給予講評，通過不斷的訓(xùn)練，積極創(chuàng)造條件為每個學(xué)生提供三方面能力的鍛煉和提高的機會。

4實踐教學(xué)體系的成效

本科生實踐教學(xué)體系的建立和實施，有效地促進了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的實踐能力，3P能力訓(xùn)練的理念已經(jīng)成為每個同學(xué)的思想意識和實際行動，并在以下幾個方面取得了明顯的成績：

1) 在課程講授中結(jié)合實踐訓(xùn)練，如程序設(shè)計、編譯技術(shù)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機體系結(jié)構(gòu)等課程，都有明確具體的實踐內(nèi)容，考核檢查方式等，很受同學(xué)歡迎，反饋的效果良好。2002和2003級本科畢業(yè)一次就業(yè)率達到99%，在北航各院系中名列前茅。學(xué)生就業(yè)行業(yè)分布質(zhì)量高，2002級本科生在政府機關(guān)或國際大型知名公司工作的共119人，占總?cè)藬?shù)59.80%。2002級本科生申請出國留學(xué)共32人，占總?cè)藬?shù)15%，居北航之首。

2) 積極與國內(nèi)外著名的軟件公司交流合作，使學(xué)生身在校園也能真切感受和了解軟件產(chǎn)業(yè)的市場需求、軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展和無限魅力，縮短學(xué)校教學(xué)與市場需求的差距。業(yè)內(nèi)知名企業(yè)對學(xué)院培養(yǎng)質(zhì)量也有充分信心，僅2006年就有21個公司向軟件學(xué)院發(fā)來了本科畢業(yè)生需求，許多企業(yè)都對我院學(xué)生質(zhì)量給予了高度評價。

3) 本科生的國際交流取得良好成效，04年選派3名同學(xué)赴加拿大阿爾伯達大學(xué)學(xué)習(xí)交流一年。05、06年向印度Infosys派出實習(xí)生23人，為期8個月，邁出了“走出去”的堅實腳步。

4) 積極支持學(xué)生參加課外科技實踐，并開設(shè)了“科技創(chuàng)新與商業(yè)運作”課程，外請了企業(yè)界和商業(yè)界的知名專家進行講座和點評，讓學(xué)生們不僅接觸到專業(yè)領(lǐng)域最前沿的信息與技術(shù)，還學(xué)習(xí)與掌握了一些有效的應(yīng)用解決方案，提高了學(xué)生分析問題、研究、開發(fā)的能力和陳述、答辯的能力等。學(xué)院涌現(xiàn)了一批特長突出、全面發(fā)展的優(yōu)秀學(xué)生和一批優(yōu)秀的學(xué)生軟件作品。在北航“馮如杯”課外科技競賽中一等獎作品一直名列前茅。另外，學(xué)院代表隊獲得2006年亞洲賽區(qū)(北京賽區(qū))ACM程序設(shè)計競賽金獎等等。

5結(jié)束語

本著學(xué)院提出的“瞄準(zhǔn)出口，設(shè)計入口，市場驅(qū)動，品牌運作”指導(dǎo)思想，經(jīng)過五年多的探索和實踐，我們在本科實踐教學(xué)體系的研究和探索方面取得了可喜的成績。然而，如何更好地適應(yīng)和滿足市場和社會發(fā)展對軟件人才的需要，還需要我們付出艱苦地努力，拋磚引玉，讓我們共同求索，為我國軟件工程人才的培養(yǎng)貢獻智慧和力量。

作者簡介

翁敬農(nóng)，男，博士，副教授，曾任北航軟件學(xué)院副院長。

劉云，女，高級工程師，1995年北京航空航天大學(xué)計算機系碩士畢業(yè)，曾任北京華泰貝通公司IT事業(yè)部總經(jīng)理，北航軟件學(xué)院專職教師，本科教學(xué)助理。