游明英 彭 軍 楊治明

摘要:本文針對目前高校計算機(jī)軟件人才培養(yǎng)缺少對學(xué)生工程能力和職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練的現(xiàn)狀,提出了工程化實踐教學(xué)的重要性,并詳細(xì)闡述了培養(yǎng)應(yīng)用型軟件人才的工程化實踐教學(xué)體系以及實現(xiàn)該實踐教學(xué)體系的保障措施。

關(guān)鍵詞:軟件人才;工程化實踐;實踐教學(xué)體系

中圖分類號: G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

隨著我國軟件產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,企業(yè)對軟件人才的需求日趨增大,盡管國內(nèi)高校軟件人才的培養(yǎng)數(shù)量日益攀升,但高、低端軟件人才的匱乏卻嚴(yán)重阻礙著我國IT企業(yè)的發(fā)展,其主要原因是國內(nèi)計算機(jī)軟件相關(guān)專業(yè)的教學(xué)基本上仍采用傳統(tǒng)的理工科人才培養(yǎng)模式,缺少對學(xué)生工程能力和職業(yè)素質(zhì)的訓(xùn)練,缺乏進(jìn)行這些訓(xùn)練所需的教學(xué)環(huán)境,所以,培養(yǎng)出的學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界的需求脫節(jié),難以快速融入現(xiàn)代IT企業(yè)的運作中。

作為應(yīng)用型本科院校,在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中,必須重視實踐教學(xué),并將實踐教學(xué)作為一種基本的教學(xué)手段貫穿于整個人才培養(yǎng)的全過程,同時,必須以市場需求為導(dǎo)向,積極開展校企合作,實行工程化培養(yǎng)模式,積極引入本專業(yè)實際崗位的技術(shù)開發(fā)、工程實踐等實例,以項目實踐促進(jìn)學(xué)生深入掌握崗位工作流程與技術(shù)的本領(lǐng),進(jìn)而形成一個融基礎(chǔ)理論、實驗教學(xué)、工程實踐為一體的整體化培養(yǎng)機(jī)制,讓學(xué)生的基礎(chǔ)知識、科學(xué)素養(yǎng)、專業(yè)知識、創(chuàng)新能力(理論應(yīng)用)、工程能力和職業(yè)素質(zhì)得到全面均衡的發(fā)展。

本文針對我校應(yīng)用型本科軟件人才工程化實踐教學(xué)體系的構(gòu)建進(jìn)行一系列的探索。

2工程化實踐教學(xué)的重要性

目前,高等院校培養(yǎng)的大量計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生分配困難,而企業(yè)急需的人才卻難于覓求,其主要原因是目前高校畢業(yè)的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生,普遍缺乏與職業(yè)對口的工程實踐能力、很難在短時間內(nèi)融入到企業(yè)的開發(fā)團(tuán)隊中去,在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識不能用來解決實際的技術(shù)問題。

由此,我們必須建立新的教學(xué)理念,即樹立工程化能力培養(yǎng)與基礎(chǔ)理論教學(xué)、專業(yè)能力培養(yǎng)并重的教學(xué)理念,把工程化教學(xué)作為人才培養(yǎng)的核心任務(wù)之一,通過全面改革軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式,調(diào)整課程體系,充實教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,建立工程化實踐教學(xué)體系,在教學(xué)過程中全面體現(xiàn)工程化能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的思路,進(jìn)而形成了一個融基礎(chǔ)理論、實驗教學(xué)、工程實踐為一體的整體化培養(yǎng)機(jī)制,讓學(xué)生各方面的能力都得到均衡的發(fā)展,以適應(yīng)現(xiàn)代軟件產(chǎn)業(yè)的需求。

3工程化實踐教學(xué)體系的構(gòu)成

3.1開設(shè)設(shè)計性和綜合性實驗

在傳統(tǒng)的教學(xué)中,盡管每一門課程都設(shè)計了相應(yīng)的課內(nèi)實驗,但這種實驗主要是驗證性的,這種實踐教學(xué)對學(xué)生的要求不高,學(xué)生在實驗過程中只能獲得一些感性認(rèn)識,在實踐教學(xué)中處于較低的層次。

我校在計算機(jī)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中率先開設(shè)了綜合性和設(shè)計性實驗。綜合性實驗的實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識,開設(shè)綜合性實驗的目的是對學(xué)生的實驗技能進(jìn)行綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理以及查閱資料的能力。設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康?、要求和實驗條件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。開設(shè)設(shè)計性實驗的目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、綜合運用知識和文獻(xiàn)、提出問題和解決復(fù)雜問題的能力。

目前,我校計算機(jī)專業(yè)在“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”、“數(shù)據(jù)庫原理”、“Java語

言編程技術(shù)”、“Web應(yīng)用程序設(shè)計”等十多門課程中都開設(shè)了設(shè)計性和綜合性實驗,開設(shè)的實驗項目包括編寫“在Windows XP下的DOS終端的鼠標(biāo)器操作程序”、“Zip壓縮與解壓縮軟件”、“斷點續(xù)傳軟件”、“五子棋游戲軟件”等,通過這些綜合性、設(shè)計性實驗練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力和工程能力。

3.2整合課程設(shè)計,形成四門綜合性課程設(shè)計

在前幾年的專業(yè)培養(yǎng)方案中,我們差不多為每門課程都開設(shè)了1～2周的課程設(shè)計,實驗證明,這樣的效果并不理想,為此,針對工程化軟件人才應(yīng)具備的個人開發(fā)能力、團(tuán)隊開發(fā)能力、系統(tǒng)研發(fā)能力和設(shè)備應(yīng)用能力,我們設(shè)立了四門特色化的工程化綜合課程設(shè)計。

3.2.1 程序設(shè)計綜合課程設(shè)計

該課程設(shè)計開設(shè)在“C語言程序設(shè)計”、“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”三門課程之后。程序設(shè)計綜合課程設(shè)計的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的個人級工程項目開發(fā)能力,提高學(xué)生在個人軟件過程、編程風(fēng)格、編程技巧、算法理解、基礎(chǔ)知識掌握和應(yīng)用等多方面的素質(zhì)。

設(shè)計以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨立的工程項目開發(fā)為主要形式。

設(shè)計要求學(xué)生用兩周的時間,根據(jù)個人軟件過程的要求獨立完成一個較大規(guī)模的項目。教師事先給出多個規(guī)模適中的項目供學(xué)生選擇,也允許學(xué)生自選項目。

教師要求學(xué)生對項目進(jìn)行詳細(xì)計劃,按個人進(jìn)度管理時間,對項目大小、缺陷率、項目質(zhì)量進(jìn)行全面的度量,并結(jié)合最后設(shè)計成果和答辯情況,評定課程成績。

3.2.2信息系統(tǒng)綜合課程設(shè)計

該課程開設(shè)在“數(shù)據(jù)庫原理”、“Web應(yīng)用程序設(shè)計”、“信息管理系統(tǒng)”等課程之后。

軟件工程實踐課程的設(shè)計目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息管理系統(tǒng)項目開發(fā)能力,讓學(xué)生使用最新的軟件開發(fā)工具獲得較真實的信息系統(tǒng)軟件開發(fā)經(jīng)驗,提高學(xué)生在項目規(guī)劃、隊伍組織、工作分配、成員交流等多方面的能力,培養(yǎng)積極向上的合作精神。

課程的主要形式是建立開發(fā)小組,每個團(tuán)隊由4～5名學(xué)生組成,強(qiáng)調(diào)協(xié)作和分工,完成教師給出的項目。

項目開發(fā)分為四個階段:(1)可行性分析與需求分析:各團(tuán)隊編寫相關(guān)文檔,并進(jìn)行公開答辯;(2) 系統(tǒng)總體設(shè)計或數(shù)據(jù)庫設(shè)計:各小組將進(jìn)行系統(tǒng)整體設(shè)計和數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計、邏輯設(shè)計(將E-R圖轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型)、物理設(shè)計(結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)物理組織設(shè)計)等,并進(jìn)行公開答辯;(3)實現(xiàn)階段:各小組編寫代碼,并進(jìn)行單元測試;(4)再實現(xiàn)及測試階段:教師給出下一步的項目需求,學(xué)生在選擇的代碼基礎(chǔ)上增加新的功能,以模擬真實項目中的需求變更。

課程考核方式為:文檔評審占30%;設(shè)計成果評審占30%;答辯占40%,采取團(tuán)隊評分制。

3.2.3軟件工程綜合課程設(shè)計

該課程開設(shè)在“程序設(shè)計語言”、“數(shù)據(jù)庫原理”、“軟件工程”、“軟件測試”等課程之后。

軟件工程綜合課程設(shè)計的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生按照軟件工程標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行軟件工程項目開發(fā)的能力,提高學(xué)生在可行性論證、需求調(diào)查與分析、計劃制訂、項目實施,以及報告和陳述、交流和溝通等多方面的素養(yǎng)。

課程要求三至五名學(xué)生組織一個團(tuán)隊,包括分析員、測試員、管理員和其他角色,從需求調(diào)查開始,完成教師提出的一個中等規(guī)模的工程項目。項目開發(fā)分為四個階段:(1)需求調(diào)查與分析建模;(2)系統(tǒng)設(shè)計;(3)軟件測試;(4)項目實施。以上四個階段均要求學(xué)生團(tuán)隊進(jìn)行項目交換和角色調(diào)整,最終每個項目均應(yīng)產(chǎn)生由四個團(tuán)隊分別完成的系列系統(tǒng)文檔及可運行的程序。各團(tuán)隊編寫軟件開發(fā)計劃、需求分析、軟件開發(fā)、軟件測試、UML建模等文檔資料。課程采用團(tuán)隊評分制,評分依據(jù)是所要求的文檔是否齊全及其質(zhì)量,UML模型,軟件功能、界面和質(zhì)量,是否按時完成以及團(tuán)隊答辯情況等。

3.2.4網(wǎng)絡(luò)平臺課程設(shè)計

該課程開設(shè)在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成”、“Web應(yīng)用程序設(shè)計”等課程之后。

網(wǎng)絡(luò)平臺課程設(shè)計的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)備應(yīng)用能力,讓學(xué)生在完全符合實際應(yīng)用現(xiàn)狀的設(shè)備環(huán)境中進(jìn)行配置,保證學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容與當(dāng)前主流技術(shù)發(fā)展相接軌。

課程面向?qū)嶋H應(yīng)用,其主要形式是指導(dǎo)學(xué)生配置、調(diào)試服務(wù)器、交換機(jī)、路由器和桌面計算機(jī)及其重要的系統(tǒng)軟件。

課程主要內(nèi)容包括配置路由器和交換機(jī)、設(shè)計并實施包含局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的多協(xié)議復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),以及配置桌面系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和服務(wù)器等。

課程考核方式為多人分組實驗,由教師給出詳細(xì)功能要求,各組根據(jù)指標(biāo)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)方案,寫出課程設(shè)計報告,并在實驗室中將之實施。

3.3企業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計階段

畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計是本科實踐教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié),也是最具有綜合性和主動性的實踐環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí),學(xué)生可以綜合運用所學(xué)知識和技能,解決科研和生產(chǎn)中的實際問題,因而說畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向社會前的一次大演習(xí)、大練兵。為了實現(xiàn)與企業(yè)之間的無縫鏈接,強(qiáng)化學(xué)生工程實踐能力,可采用學(xué)生自行聯(lián)系畢業(yè)設(shè)計單位、學(xué)校聯(lián)系設(shè)計單位進(jìn)行項目開發(fā)的多種方式,為此,我們選擇了重慶金算盤軟件有公司、重慶匠石科技有限公司等十多家IT企業(yè)設(shè)立實習(xí)基地,并在IT企業(yè)中聘請軟件開發(fā)工程師作為畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)實習(xí)校外指導(dǎo)教師,第8學(xué)期開學(xué)就將學(xué)生送到實習(xí)基地。對于自己能聯(lián)系畢業(yè)設(shè)計單位的學(xué)生,或已經(jīng)簽訂就業(yè)協(xié)議的學(xué)生,確定校外指導(dǎo)老師,并辦理相關(guān)手續(xù)后,可離開學(xué)校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計,但校內(nèi)指導(dǎo)教師與企業(yè)指導(dǎo)教師要保持定期聯(lián)系,及時了解和掌握第一線的情況,針對學(xué)生個人制定合理的培養(yǎng)計劃并加以實施。這樣,通過一學(xué)期的畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計,學(xué)生能將所學(xué)理論知識運用到實際項目中,大大提高學(xué)生從事企業(yè)級項目的開發(fā)能力,也能鍛煉學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,使學(xué)生通過真實的企業(yè)氛圍和開發(fā)環(huán)境,以項目實踐促進(jìn)學(xué)生深入掌握崗位工作流程與技術(shù)本領(lǐng)。

4工程化實踐教學(xué)體系的保障措施

4.1以工程化培養(yǎng)的理念指導(dǎo)教學(xué)實驗室建設(shè)

堅持以工程化培養(yǎng)理念為指導(dǎo),以系統(tǒng)軟件、CASE工具、開發(fā)工具為核心,以網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、桌面系統(tǒng)為平臺,組建與業(yè)界同步的工程化綜合實驗環(huán)境,目前,我們已按此理念建立了程序設(shè)計語言和軟件工程實驗室,這些實驗室的建設(shè)為工程實踐教學(xué)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)設(shè)施支持。

4.2培養(yǎng)和提高教師的工程實踐能力,增強(qiáng)工程實踐教學(xué)的育人效果

在實施實踐教學(xué)中,提高指導(dǎo)教師的工程實踐能力是迫切需要解決的一個大問題,在培養(yǎng)與提高教師的工程實踐能力方面,主要采取以下措施:重視實踐教師隊伍的充實,一方面注意聘請具有實踐經(jīng)驗的IT企業(yè)的技術(shù)人員來校講課或作為實踐指導(dǎo)教師,充實“雙師型”教師隊伍;另一方面,對新引進(jìn)的青年教師進(jìn)行實踐教學(xué)方面的培訓(xùn),選派優(yōu)秀的青年教師到企業(yè)中去接受鍛煉,去學(xué)習(xí)企業(yè)中一些應(yīng)用性強(qiáng)的新技術(shù),了解企業(yè)對畢業(yè)生知識、能力和素質(zhì)的確切要求。目前我們每年都派出1-2名教師到企業(yè)接受鍛煉。

4.3加強(qiáng)實踐教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)人才培養(yǎng)的工程適應(yīng)性

綜合性設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計題目要求具有工程性、技術(shù)性、實用性、相對完整性。所謂工程性是要求項目必須為有適當(dāng)規(guī)模的工程性研發(fā)項目;技術(shù)性是要求項目在技術(shù)性上能反映當(dāng)前軟件技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展水平;實用性是要求成果必須有明顯的實際應(yīng)用背景,是可運行或?qū)嵤┑南到y(tǒng);相對完整性是要求對于合作項目,學(xué)生本人的貢獻(xiàn)必須具有相對完整性。

鼓勵專業(yè)教師主動與企業(yè)接觸,尋找具有實際應(yīng)用價值的研究開發(fā)項目,企業(yè)給經(jīng)費的項目做,不給經(jīng)費只提需求的項目也可以做。通過這種方式能夠?qū)⑵髽I(yè)的真實需求引入到高校的畢業(yè)設(shè)計中。

4.4加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)范化管理,認(rèn)真組織落實相關(guān)制度

在實踐教學(xué)實施過程中,以培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力和實際動手能力為主,首先在制度上進(jìn)行規(guī)范化管理,制定具有可操作性的實驗、課程設(shè)計、實習(xí)管理規(guī)定,明確其教學(xué)大綱、計劃書和任務(wù)書。各實踐環(huán)節(jié),學(xué)生既需要完成軟件的設(shè)計、開發(fā),又需要提交設(shè)計說明書,并參與公開答辯。

5結(jié)束語

自2005年來,我們積極探索和實踐,構(gòu)建了適合自身發(fā)展的一條計算機(jī)應(yīng)用型軟件人才的工程化實教學(xué)體系,該體系的實施伴隨著我校計算機(jī)專業(yè)2005級學(xué)生90%以上就業(yè)工作的落實,該探索已取得了初步效果。但應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程,要全面實現(xiàn)我們的培養(yǎng)目標(biāo),還任重道遠(yuǎn)。我們進(jìn)一步改革的設(shè)想是全方位的實施“3+1”培養(yǎng)模式,將企業(yè)大規(guī)模實踐引入到教學(xué)中。

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