面向卓越软件工程人才培养的实践教学体系研究

摘要：针对软件工程人才培养实践教学体系存在的问题以及卓越软件工程人才培养的改革需要，分析软件工程人才培养实践教学体系和教学模式的构建，提出具有多层次结构的软件工程人才培养实践教学体系和教学模式，阐述如何创造性地将实例示范、三位一体、团队研究、多层次等实践教学模式应用于软件工程专业本科人才培养。

关键词：卓越计划；软件工程专业；实践教学体系；多层次；实践教学模式

0.引言

实践教学是对理论知识进行应用和巩固，加强学生感性认识并培养学生实践、创新和综合素质的基本途径。此外，实践教学也进一步推动理论教学的发展，它和理论教学之间既相对独立又存在相辅相成的关系，共同构成人才知识、能力和素质培养的完整体系。软件工程专业是应用计算机科学理论和技术以及工程管理的原则和方法，按预算和进度，实现满足用户要求的软件产品的定义、开发、发布和维护的工程或以之为研究对象的学科，是工程实践性非常强的工科专业。然而，一般高校在该专业教育上更关注课堂教学效果而忽略专业实践能力的培养，因而毕业生的工程能力弱，岗位适应能力差，导致软件人才的培养同软件产业的发展和企业的人才需求产生了较大的错位，一方面，相当数量的毕业生找不到层次较高的就业岗位；另一方面，软件企业常常招不到符合企业需求的高质量员工。之所以出现这样的矛盾，根本原因在于学校的人才培养模式不能很好地适应市场的需要。这样的矛盾也造成了我国软件人才体系结构的不合理，导致软件产业的落后。

“卓越计划”出台以前，很多本科院校都在进行人才培养模式改革的探索和研究。通过实践环节让学生参与实际案例来巩固专业理论知识，并结合理论和实践以工程化的方式实现软件开发。然而，相关案例的研究和分析表明，目前软件工程专业实施实践教学环节还存在一些问题，因此，有必要对软件工程人才培养实践教学体系进行合理设计，使软件工程人才培养和专业建设符合计算机科学最新发展的特点，满足经济发展和科学建设对软件工程人才的迫切需求。

1.构建软件工程专业实践教学体系

传统计算机科学专业注重学生基本理论知识和动手能力的培养，积累了丰富的经验并且取得了较好的效果。对于软件工程专业来说，培养学生的工程能力和职业素养也十分重要。如何构建软件工程专业层次化、工程化、平台化和标准化的实践教学体系，形成融合基础理论、课程实践、工程实践和项目实训为一体的标准化培养机制，使学生得到全面均衡的发展，适应现代软件产业的需求，成为一项重要任务。经过几年的探索，辽宁工程技术大学软件学院软件工程专业制定了以课程实践为基础，课程设计为重点，项目实训为必备，企业定制培训为创新，毕业设计为终审的实践教学体系，如图l所示。

1.1课程实践体系

课程实践体系包括学科基础课、专业基础课和专业核心课3个部分的实践内容。学科基础课包括离散数学、软件设计基础、数据结构和数据库原理；专业基础课包括个体软件过程、软件设计方法、面向对象程序设计和计算机网络；专业核心课包括软件工程、操作系统原理、软件项目管理、Oracle数据库等。课程实践体系中的实践内容包括课程综合训练项目、链式教学、应用实例分析设计等环节，通过实践内容加深学生对课堂理论知识的掌握程度，提高实践和创新能力。

1.2课程设计体系

课程设计的难度介于课程实践和毕业设计之间，在整个软件工程专业的实践教学中，具有承上启下的关键作用。课程设计不但能够弥补课程实践学时的不足，还可以使学生在完成各门课程学习的基础上进一步巩固和加深对课程知识的理解和掌握，同时也为毕业设计奠定基础。课程设计体系包括数据库原理、数据结构、Java高级开发技术、软件工程、.NET技术、面向对象程序设计等课程。

1.3实训体系

软件工程实训体系是软件工程专业实践教学的一个重要组成部分，包括3个层次，分别是认识实习体系、生产实习体系和大型软件项目实训体系。第1层次是一年级学生认识实习以达到点亮职业生涯的目的，通过了解行业和企业的概况明确软件工程专业人才培养的定位和职业素质要求；第2层次是二年级学生开展生产实习，学生进入软件公司了解软件项目开发流程，掌握软件开发技术；第3层次是三年级学生参加为期10周的大型软件项目实训，进行综合项目实习类实践，让学生达到软件开发领域的“基础层”水平。

1.4企业定制培训体系

不同的软件企业在软件行业的产品定位和技术方向都不尽相同，因此，学院走工程实践基地与就业基地一体化建设的路子，依据企业需求及软件产业特点，进行定制培养。企业定制培训体系包含7个不同方向，分别为Java软件开发工程师、c#软件开发工程师、嵌入式c软件开发工程师、c++软件开发工程师、移动平台软件开发工程师、物联网工程师和软件测试工程师。学院选择与人才需求缺口大的国内著名软件企业合作，确立每年软件学院学生入职这些企业的人数不少于20人的目标。依据学生就业意愿及软件企业人才需求情况，划分企业定制培养班，拟选择2～3个企业的定制培养为试点。学生在定制培养过程中以“准员工”身份参加项目开发与实施，用感知和体验的方法，增强职业意识和职业能力，不再把获得相关课程的及格分数作为学习目标。

1.5毕业设计体系

毕业设计是实现软件工程专业教学的最后一个环节，是实现卓越人才培养目标中一个重要的综合性实践环节，也是对学生大学四年学习成果的综合性总结和学生走向软件行业工作岗位之前的一次实战演练。通过毕业设计实践环节可以很好地检验学生专业知识的掌握程度、分析和解决实际问题的综合能力以及科学研究的基本能力。毕业设计体系主要包括毕业实习和毕业设计两个环节，毕业实习要求四年级学生参与企业级应用类实践，全面提高学生的职业竞争力，提升学生就业质量，达到软件开发领域的“工作层”水平。毕业设计要求学生按照软件工程开发周期和流程，独立完成软件系统的开发和毕业论文的撰写，学校采用毕业答辩的方式考核学生的综合能力，以增强和检验学生的实践能力和职业素养。

2.构建软件工程专业实践教学模式

当前实践教学已经无法适应教学改革的不断深入以及社会对人才要求的逐渐提高，实践教学作为制约教学质量的瓶颈受到多种因素的影响，其中一个重要因素就是缺乏适当的实践教学模式引导。实践教学模式单一，学生主体作用被忽视，所有实践内容都是按照教材按部就班，很多情况下学生的动手操作都被观看的方式所代替，没有或者很少有学生独立设计的实践机会，使学生在整个实践过程中都是处于一种被动的状态，主动性和积极性缺乏。因此，实践教学环节需要一个全面、科学且易操作的方式，我们通过长期实践教学经验的积累，提出建立以实例示范模式、三位一体模式和多层次模式为核心，以增量迭代模式、团队研究模式和“5+2+2”学期模式为辅助的软件工程专业实践教学模式，如图2所示。

2.1实例示范模式

实例作为课程实践内容设计的示范，能够培养学生分析和设计的能力。在实例示范实践教学模式中，需要针对课程每个知识单元的重要知识点，选择具有代表性和综合性的项目应用成果，设计难度适中的实例作为实践项目，以知识点带知识面，使学生通过项目实例的实践提高分析问题和解决问题的能力。在实践内容的设计过程中，需要注意从实例引导人手，将抽象的概念、原理以及技术方法融合到形象的项目实例中，加强学生的理解和记忆。

2.2三位一体模式

卓越软件工程人才培养改革中需要处理好实验、实习和实训三者之间的关系，将它们有机结合起来，统筹好各个环节，做到实习内容详实、实验案例有效、实训项目典型，并且以实验室和实训基地为依托，开展各个实训项目的设计和实现。

2.3多层次模式

学生能力的提高需要通过分阶段的软件工程实践教学环节完成，以每个层次的课程作为基础，采用循序渐进的方式建立多层次的能力训练模式，不同阶段、学期和年级的学生根据所学课程的具体情况开展不同层次的实训，每一层次能力提升的基础是前一个层次获得的能力，实践内容也需要从浅到深、从简单到复杂完成，按照基础层、综合层和创新层不断推进。基础层着重加强学生对案例的研究能力和程序简单操作技术的实践，综合层着重加强学生工程应用和程序开发能力，创新层着重加强学生项目综合研究和技术能力的实践。

2.4增量迭代模式

增量迭代模式包括改革数据结构、面向对象程序设计、.NET框架程序设计、Java高级程序开发等编程类课程的实践环节，针对学生能力的差异设计不同等级的实践内容，对于能力较强的学生增加实践环节的难度，满足增量需要。

2.5团队研究模式

在卓越软件工程人才培养课程实践教学体系中实行以团队研究为导向的模式，在课程的综合训练项目、课程设计等环节将学生划分为多个小组，每个小组完成不同的实践内容。以团队为导向的培养模式有利于学生之间的合作交流，达到取长补短、共同进步的目的。

2.6“5+2+2”学期模式

与国内著名软件企业进行专业共建，利用著名软件企业的项目优势、技术优势和管理优势，依据企业需求及软件产业特点，开设企业定制培养班，实施“5+2+2”学期联合培养模式，如图3所示。

3.软件工程专业实践教学改革效果

辽宁工程技术大学软件学院自2011年下半年全面实施面向卓越软件工程人才培养的实践教学体系，共涉及学生近500名，总体实施效果反映较好，学生的综合能力明显提高。以2011级软件工程专业毕业生为例，学生一致反映改革后的实践教学体系确实在一定程度上提高了学生的工程实践能力和创新能力。后续的跟踪调查表明，学生进入软件企业参加工作后，普遍能较快融入企业项目中，一部分学生甚至在不到一年的时间内就成为企业的业务骨干。企业方面的反馈也表明，面向卓越软件工程人才培养的实践教学体系适合软件企业的需求，培养的学生在专业技能、人际交流、团队协作、项目规划等方面具有较强的能力，更加适合在现代软件企业中发展。

4.结语

实践教学体系的正确构建和实施应用对培养卓越软件工程人才具有十分重要的作用。本文构建的面向卓越软件工程人才培养的实践教学体系，从教学体系、教学模式、改革效果等方面探讨了该体系的主要内容和应用成果。随着市场需求的不断变化，在后续的教学活动和实践环节中，研究将围绕实践教学质量控制、考核方法等方面进行一系列思考和探索，不断创新人才培养模式，构建符合“卓越计划”的实践教学体系。