大學(xué)軟件工程專業(yè)新工科培養(yǎng)模式淺析
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摘要：軟件行業(yè)技術(shù)更迭速度極快，教學(xué)內(nèi)容與市場需求間的脫節(jié)現(xiàn)象明顯，一成不變的培養(yǎng)方案無法滿足教育部新工科發(fā)展的需求。探討了軟件工程專業(yè)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與適配市場的軟件應(yīng)用教學(xué)之間的邊界，并對專業(yè)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，借助團(tuán)隊常年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反饋，嘗試探析地方應(yīng)用型大學(xué)在新工科指導(dǎo)背景下的相關(guān)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的有效方案。
關(guān)鍵詞：新工科；軟件工程；興趣導(dǎo)向；小組模式
1軟件工程專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀與誤區(qū)
軟件工程專業(yè)新增自2002年，自2012年起被列為一級學(xué)科，學(xué)科的建設(shè)發(fā)展正符合了國家在信息化產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展下的人才需求。專業(yè)建設(shè)之初即以軟件應(yīng)用型人才為目標(biāo)，突出了和市場結(jié)合的迫切需求。如果以地方應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生為研究對象的話，往往會發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的教學(xué)培養(yǎng)過程中，陷入如下2個誤區(qū)。
1.1“軟件”“工程”不分，學(xué)生偏材
軟件工程專業(yè)的建設(shè)分為2個部分，即軟件技術(shù)教學(xué)與工程管理教育。軟件技術(shù)教學(xué)與計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件部分教學(xué)課程近似，但相比而言，在工程類課程教學(xué)方面，軟件工程專業(yè)存在更大短板。原因主要來自2個方面：①工程類課程，如“軟件工程”“軟件項目管理”等課程往往需要學(xué)生有一定的項目經(jīng)驗(yàn)積累才能較好地理解課程中的工程約束，同時此類課程也要求授課教師有較高的工程經(jīng)驗(yàn)，很多地方性院校在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，無法達(dá)到較好的教學(xué)效果；②近些年軟件項目工程建設(shè)從傳統(tǒng)的軟件建設(shè)模型逐步轉(zhuǎn)向于更為扁平化的敏捷開發(fā)模式，與其相應(yīng)的工程類教材的變更卻較少，教材上的管理模型與實(shí)際項目工作情況差距較大。上述原因造成了教師將工程類課程當(dāng)作輔助課程來開展教學(xué)，忽略了該方面知識對于學(xué)生在日后團(tuán)隊管理和項目管理中的重要作用，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生嚴(yán)重“偏技術(shù)”，丟失了必要的工程能力。
1.2“軟件工程”“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”不分，專業(yè)特色丟失
盡管軟件工程專業(yè)已從計算機(jī)類學(xué)科中分離，單列為一級學(xué)科已有一定時間，但由于不少教師是在建設(shè)軟件工程專業(yè)的前提下從計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)轉(zhuǎn)移而來，受到原所在專業(yè)教學(xué)習(xí)慣和教學(xué)方法等各方面影響，目前依然有不少學(xué)校將軟件工程與計算機(jī)專業(yè)混為一談。以黃山學(xué)院為例，在2011年的教學(xué)方案中，軟件工程和計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程的相似度近80%，同時教師在同課程不同專業(yè)的授課中往往也因循守舊，沒有專業(yè)區(qū)別。如此的教學(xué)方案設(shè)計和教學(xué)實(shí)踐必然會導(dǎo)致2個專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容高度雷同，無法體現(xiàn)專業(yè)特色。
2新工科背景下的專業(yè)培養(yǎng)需求
教育部自2017年開始對高校提出了新工科建設(shè)的要求[1]，以應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，服務(wù)國家戰(zhàn)略，滿足新產(chǎn)業(yè)需求。以此為前提，雖然軟件工程專業(yè)的設(shè)立時間并不算很長，但是從服務(wù)新產(chǎn)業(yè)需求的角度而言，作為“新工科探路者”，在新工科的建設(shè)過程中，需要逐漸轉(zhuǎn)型為基礎(chǔ)性學(xué)科[2]，為大數(shù)據(jù)、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)提供人才基礎(chǔ)。因此，軟件工程專業(yè)建設(shè)一方面要為國家的信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)應(yīng)用型人才，另一方面又要進(jìn)一步提升專業(yè)中能力較強(qiáng)的學(xué)生的個人能力，為國家需要的新型人才提供堅實(shí)的理論知識教育。如何在此過程中把握應(yīng)用與理論教學(xué)的邊界，逐漸成為軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)研討的重點(diǎn)。
3地方應(yīng)用型大學(xué)軟件工程專業(yè)教學(xué)實(shí)際情況
地方應(yīng)用型大學(xué)受學(xué)校定位和招生層次等各方面因素影響，在軟件工程專業(yè)的教學(xué)工作中遇到了如下問題。
3.1師資力量不足
軟件工程及計算機(jī)類專業(yè)由于就業(yè)情況良好，薪資水平普遍較高，給地方性大學(xué)在教師招聘方面帶來了很大的困難。以學(xué)位為門檻，博士不愿意來，碩士不讓進(jìn)，有專業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)又愿意進(jìn)入高校，并且符合學(xué)校招聘條件的人才少之又少，直接造成了相關(guān)專業(yè)教師，尤其是需要有一定項目工作經(jīng)驗(yàn)的軟件工程類專業(yè)教師的嚴(yán)重缺乏，使專業(yè)教學(xué)的實(shí)際效果大打折扣。
3.2公共教學(xué)課程過多，影響教學(xué)水平提升
由于國家對信息化的重視和復(fù)合型人才的需求，計算機(jī)類專業(yè)教師往往在承擔(dān)本專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，同時承擔(dān)大量公共課程教學(xué)任務(wù)，如“計算機(jī)文化基礎(chǔ)”“C語言程序設(shè)計”等。在師資力量本就相對薄弱的情況下，大量的教學(xué)任務(wù)導(dǎo)致教師沒有足夠時間進(jìn)行教學(xué)反思與磨練自身教學(xué)能力，直接影響了專業(yè)整體教學(xué)水平的提升。
3.3學(xué)生學(xué)習(xí)能力差別較大，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)授課有難度
地方應(yīng)用型大學(xué)多為地方二本院校，所錄取的學(xué)生在本省或外省高考中大多屬于中檔水平，不同學(xué)生之間的能力水平有較大差別。在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中往往出現(xiàn)兩級分化的情況，教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)難以控制，容易造成部分學(xué)生群體無法保持同樣的學(xué)習(xí)進(jìn)度和信心。
3.4學(xué)生主觀能動性略差，自主思考和分析能力薄弱
在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生雖然在課間互動中也能夠體現(xiàn)較好的思維敏捷度，但普遍存在學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)不足、自我約束能力較差等情況，加之現(xiàn)代信息技術(shù)的影響，造成不少學(xué)生有問題問百度，不愿意與人溝通探討，學(xué)生的自主思考和分析能力受到了很大的影響。體現(xiàn)在課堂教學(xué)上，往往是課程進(jìn)度近半時教學(xué)質(zhì)量開始迅速下降，最終影響到整體的教學(xué)效果。
4教學(xué)目標(biāo)的重新思考與定位
專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對于教學(xué)培養(yǎng)模式的選擇有著重要的指向意義，而在新工科方向的指導(dǎo)下，專業(yè)既要實(shí)現(xiàn)教育水平的升級，又要更好地服務(wù)社會中的新興產(chǎn)業(yè)。因此為了確定學(xué)院軟件工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，團(tuán)隊自2014年起，對多屆百余名畢業(yè)生就業(yè)情況進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，同時也針對市場中信息類的新興產(chǎn)業(yè)公司進(jìn)行了多次調(diào)研。根據(jù)學(xué)生就業(yè)1～4年內(nèi)的實(shí)際工作數(shù)據(jù)反饋和收到的企業(yè)需求，結(jié)合學(xué)生在校能力表現(xiàn)，經(jīng)過多輪研討后，在充分考慮到本校學(xué)生能力的基礎(chǔ)上，最終確定了以合格軟件項目經(jīng)理培養(yǎng)為主，技術(shù)精英培養(yǎng)為輔的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。
5教研總結(jié)和培養(yǎng)模式分析
在確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，軟件工程專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊以學(xué)生為中心，從專業(yè)體系、教學(xué)內(nèi)容、市場需求和學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)等多個方面進(jìn)行重新思考和定位，針對地方應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的群體特點(diǎn)，在教學(xué)模式上提出如下建議。
5.1重構(gòu)課程體系，將“工程”與“技術(shù)”相融合
教學(xué)課程體系需要符合地方應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的特點(diǎn)，既要扎實(shí)基礎(chǔ)，又要體現(xiàn)軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)需求。在與多家公司進(jìn)行溝通調(diào)研后，團(tuán)隊對專業(yè)學(xué)生從事職位的能力需求進(jìn)行列表，結(jié)合專業(yè)計劃統(tǒng)一分析討論，強(qiáng)化企業(yè)需求較多課程的實(shí)踐動手要求，弱化與去除部分脫節(jié)課程，盡可能將工程類課程移至第三學(xué)年，以確保學(xué)生在擁有一定項目經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上參與相關(guān)學(xué)習(xí)。團(tuán)隊將學(xué)生在校期間的教學(xué)重心進(jìn)行有機(jī)分割，通過不同時期的培養(yǎng)導(dǎo)向，逐步構(gòu)建學(xué)生各層面能力[3]，從基礎(chǔ)走向?qū)I(yè)，強(qiáng)化工程需求，確保學(xué)習(xí)內(nèi)容能結(jié)合實(shí)際，真正體現(xiàn)價值。大學(xué)4年的教學(xué)側(cè)重面如表1所示。
5.2拋棄傳統(tǒng)，開展興趣導(dǎo)向型教學(xué)
時代在變化，如今的學(xué)生越來越注重個性化，強(qiáng)調(diào)自我意識，在近些年的團(tuán)隊教學(xué)研討中不少教師均反映出類似的看法。依照往年的模式教學(xué)，得到的反饋往往并不如意，而以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)獲得了更多的學(xué)生關(guān)注度。因此教師在教學(xué)過程中也需要與時俱進(jìn)，以學(xué)生的興趣愛好為切入點(diǎn)，往往能得到更好的教學(xué)效果。以“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)為例，團(tuán)隊教學(xué)內(nèi)容就經(jīng)歷了從“傳統(tǒng)模式”到“以項目為主線的教學(xué)方式”到“以游戲項目為導(dǎo)引的教學(xué)方式”的改變，以學(xué)生為中心，圍繞他們喜聞樂見的內(nèi)容進(jìn)行趣味性的講學(xué)，達(dá)到了很好的教學(xué)效果和教學(xué)反饋。
5.3打造小組模式，構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境
在大幅度進(jìn)行教學(xué)改革的同時，團(tuán)隊組織并要求學(xué)生加入各類專業(yè)興趣小組，借助這樣的方式，打破教學(xué)內(nèi)容的條條框框，進(jìn)行變革范圍更大的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。在小組教學(xué)中將專業(yè)內(nèi)容融入項目學(xué)習(xí)中，擴(kuò)展知識邊緣，通過項目提升學(xué)生對知識的理解能力和實(shí)際動手能力，構(gòu)建復(fù)合型人才的培養(yǎng)環(huán)境，具體有如下3個實(shí)施細(xì)節(jié)。5.3.1構(gòu)建本科導(dǎo)師制，促進(jìn)教師能力培養(yǎng)小組由項目經(jīng)驗(yàn)豐富的教師帶領(lǐng)建設(shè)，各組在核心教師的基礎(chǔ)上配備多名教師構(gòu)成管理團(tuán)隊，根據(jù)小組技術(shù)偏向進(jìn)行科研項目的安排分配，每年由教師團(tuán)隊給出學(xué)生可以參與學(xué)習(xí)的項目列表和指導(dǎo)教師，并定期開展各類課外教學(xué)和項目研討活動，在指導(dǎo)學(xué)生的同時，也同步提升教師的個人業(yè)務(wù)能力水平，反向改進(jìn)了教師正常授課的深度和廣度。5.3.2項目與競賽雙輪驅(qū)動小組的運(yùn)維有2個核心，即項目與競賽。其中項目以教師科研項目和自擬項目課題為主，由對應(yīng)指導(dǎo)教師進(jìn)行企業(yè)式項目管理，注重培養(yǎng)學(xué)生的項目經(jīng)驗(yàn)和團(tuán)隊意識，豐富工程經(jīng)驗(yàn)[4]；競賽則主要分為項目類、競技類和創(chuàng)新能力類3大方向，輔以短期集中培訓(xùn)，強(qiáng)化學(xué)生的成績意識。以項目和競賽為雙核心，學(xué)生在項目過程中提升了對知識的理解程度和動手能力，可以更好地促進(jìn)競賽成績的提升；而競賽榮譽(yù)又可以反向提高學(xué)生的興趣與參與程度，兩者同時發(fā)力起到了很好的相互促進(jìn)作用。5.3.3營造學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)課后交流在實(shí)際教學(xué)過程中學(xué)生能力參差不齊的情況給教學(xué)帶來了很大的難度，但是以小組模式進(jìn)行的課外教學(xué)實(shí)踐活動可以較好地彌補(bǔ)這項缺陷。一方面能力突出的學(xué)生可以在小組中承擔(dān)領(lǐng)導(dǎo)作用，通過小組的形式，幫助其他同伴共同完成工作；另一方面指導(dǎo)教師在項目過程中的任務(wù)安排和指導(dǎo)可以提供給學(xué)生更實(shí)際也更細(xì)化的課后實(shí)踐機(jī)會。此外小組擁有專門的教室供學(xué)習(xí)討論，給學(xué)生營造了很好的學(xué)習(xí)氛圍，提供了更多交流和提升機(jī)會。
5.4結(jié)合課內(nèi)課外，綜合培養(yǎng)專業(yè)人才
目前各類興趣小組的培養(yǎng)方案均以正常教學(xué)體系為基準(zhǔn)，大體方向保持一致，因此專業(yè)鼓勵學(xué)生以小組項目為基礎(chǔ)向?qū)?yīng)課程教師提交實(shí)踐申請，以課內(nèi)教學(xué)為理論支撐，在小組的團(tuán)隊項目中實(shí)踐相關(guān)內(nèi)容。以“軟件工程”“軟件建模技術(shù)”和“軟件項目管理”為例，團(tuán)隊項目多采用敏捷開發(fā)管理模式，因此團(tuán)隊成員可以在項目過程中完成軟件工程的可行性分析和需求分析，通過過程中的UML設(shè)計，實(shí)踐“軟件建模技術(shù)”課本內(nèi)容，同時由于項目使用團(tuán)隊結(jié)構(gòu)，并且采用輪流組長的教學(xué)管理模式，因此學(xué)生可以以團(tuán)隊組長的視角來實(shí)踐“軟件項目管理”課程中的相關(guān)知識。這種方式既可以通過參加實(shí)際項目鍛煉學(xué)生，同時也可以很好地解決前述的工程類課程教學(xué)效果不佳的問題，從而培養(yǎng)真正符合專業(yè)需求的人才。
6結(jié)束語
不因循守舊，順應(yīng)時代的變化，培養(yǎng)符合國家需要的人才，是每個專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)要求。新形勢下的軟件工程人才應(yīng)該擁有創(chuàng)新的思維，面對變化的能力和堅實(shí)的理論基礎(chǔ)[5]。地方應(yīng)用型大學(xué)為中國軟件行業(yè)供應(yīng)了大量的基礎(chǔ)性人才，遵循以學(xué)生為本的教學(xué)理念，不好高騖遠(yuǎn)，打造更符合地方應(yīng)用型大學(xué)的軟件工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)模式和評價體系，可以為國家提供更高質(zhì)量的軟件類人才，為國家信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展提供更堅實(shí)的基礎(chǔ)，值得深入研究和實(shí)踐。
作者:張坤 田吉 李成 單位:黃山學(xué)院信息工程學(xué)院
