以應用驅動為導向的軟件工程人才培養模式研究

王 輝，邸書靈，王建民，劉立嘉，張玉梅

(石家莊鐵道大學 信息科學與技術學院，河北 石家莊 050043)

軟件產業是信息產業的核心，是信息社會的基礎性、戰略性產業。軟件產業不僅能創造十分可觀的經濟效益，而且由于其強大的滲透和輻射作用，對經濟結構的調整優化、傳統產業的改造提升和全面建設小康社會起到重要的推動作用，是國民經濟和社會發展的“倍增器”。相對于傳統的工業產業來說，軟件產業發展最重要的資源是人才，而高校的軟件工程專業是培養軟件人才的主要來源之一，對推動軟件產業的發展起著極其重要的作用。由于受資金支持、師資力量以及其他方面的限制，我國高校軟件工程專業，特別是地方院校軟件工程專業，人才培養基本上都是沿用計算機科學與技術專業重理論、輕實踐的培養模式，不能適應軟件企業對軟件工程人才的新需求。因此，對軟件工程專業現有的人才培養模式進行改革，探索一種新的適應軟件產業要求的人才培養模式迫在眉睫。本文首先分析了當前軟件工程專業培養模式存在的一些問題與不足，然后提出了一種以應用驅動為導向的人才培養模式，并對該模式的相關實際舉措進行了探討。

一、軟件工程專業現有培養模式存在的問題

隨著信息技術的快速發展，軟件的復雜度與規模呈指數級增長，給軟件的開發與維護帶來了極大的困難。因此，需要將系統化的、規范化的、可度量的方法應用于軟件的開發、運行和維護中，即將工程化方法應用于軟件。而傳統的計算機專業的人才培養模式主要面向理論研究，不能夠滿足軟件企業對工程實踐型人才的需求。為了解決計算機教育重理論、輕實踐的不足，國家教育部與發展計劃委員會于2001年新增軟件工程專業[1-3]。目前，全國已經建立了一批國家與省級示范性軟件學院，很多高校也相繼開設了軟件工程專業，培養模式各具特色，尤其是國家級示范性軟件學院已經探索出了各具特色的培養模式，但是還是存在著重理論、輕實踐的不足，這一缺陷在地方院校的軟件工程專業尤為突出。由于受到資金支持、政策引導、師資建設等方面的限制，地方院校的軟件工程專業基本上都是從計算機科學與技術專業繁衍出來的，其培養模式很容易沿用計算機科學與技術專業的人才培養模式，不能滿足軟件企業的需求，主要存在重理論、輕實踐的問題，主要表現如下。

(一)教學方式單一化、理論化

軟件工程專業的特點是理論性與實踐性并重，特別是實踐性非常強，軟件工程的許多理論都來源于對實踐的總結與歸納。但是目前的教學方法還主要是沿用計算機科學與技術專業的教學方式，偏向純理論介紹，教學方式上還是以教師講、學生聽為主的“灌輸式”的“教授/接受式”傳統教學，學生只是被動接受，學習積極性不高[4-5]。此外，很多教師缺少實際軟件項目的開發經歷，在教學過程中缺少必要的案例或者使用的案例不合適，妨礙了學生對軟件工程中基本概念與理論的理解，不明白可行性分析、需求分析、軟件設計的必要性以及不會撰寫所對應的文檔[1]。

(二)實踐少，理論與實踐相脫節，學生動手能力差

目前很多高校軟件工程專業開設的理論課比較多，實驗課比較少，并且由于目前的專業教師大都是畢業后直接到高校工作的，缺少開發大型軟件項目的實際經歷，設計的實驗題目大都規模比較小并且比較零散，比如成績管理系統，學生可以直接進行設計與編碼，無需可行性分析、需求設計、軟件設計、進度安排等環節，也沒有必要撰寫相關的文檔。如此以來，學生不能夠加深對相關概念與理論的學習，沒有體會到軟件工程理論在實際軟件項目開發中的重要作用，導致學生面對實際軟件項目時無法下手，這直接影響到軟件工程專業畢業學生的市場競爭力[6]。

(三)校企合作不夠

校企合作是實現高校軟件工程人才培養與企業需求無縫連接，培養高素質軟件人才的重要途徑之一，盡管目前很多高校的軟件工程專業都建立了校企合作模式，取得了不錯的成績[7]，但校企合作存在著缺乏相應的政策引導、缺少雙方交流的平臺、企業積極性不高、合作松散、管理手段缺乏等問題[8]。這樣就會出現高校培養的軟件人才動手能力差，無法滿足企業的需要，而軟件企業又找不到合適人才的尷尬局面。校企合作力度不夠在地方院校表現的更為突出，主要原因是地方院校的軟件工程專業在影響力與辦學規模上與國家級軟件學院有一定的差距，知名的軟件企業很少愿意與地方院校合作，另一方面，地方院校缺乏政策與資金的支持，缺乏尋求與企業合作的機會。

二、應用驅動為導向的人才培養模式的改革措施

軟件工程專業存在的重理論、輕實踐的弊端，使得培養的學生在校學習的知識不能形成一個有效的體系，也沒有機會將所學知識融于具體項目之中，同時也不清楚當前軟件企業對人才的真正需求。而另一方面，軟件企業希望新招聘來的員工能夠直接融入到項目的開發中，能夠解決項目中的實際問題。這樣就形成了高校培養的軟件人才“過剩”，而軟件公司所需人才“短缺”的矛盾局面[9]。為此，本文提出了以實際應用驅動為導向的人才培養模式，以培養能夠在軟件公司的一線解決實際應用問題、能在實踐中應用所學知識、在實踐中創新的應用型人才，并對該培養模式的相關實施方法進行了探討。應用驅動為導向的軟件工程人才培養模式的基本保障是以實際應用為導向加強師資建設，該培養模式按照人類認識的規律，以解決實際問題為目標，主要經過如圖1所示的三個階梯式階段：案例式課堂教學，項目式綜合實訓，頂崗式專業實習。

圖1 應用驅動型人才培養模式的三個階梯式階段

(一)以應用為導向加強師資建設

師資建設是專業建設的首位，教師在人才培養中起著不可替代的作用。目前，軟件工程專業的師資建設主要還是以理論研究為導向，多數教師從學校碩士或博士畢業后直接到高校工作，主要以理論研究為主，缺乏大型軟件項目開發經驗，不太了解軟件產業的新技術與新動向，從而在教學過程中出現重理論、輕實踐的現象，很不利于軟件工程專業人才的培養[1]。以應用為導向的師資建設就是在現有的以理論研究為導向的基礎上，注重提高教師的實際動手能力，可以從以下3個方面做起：①改變傳統的以學歷和科研為導向的高校教師招聘方式，軟件工程專業應當招聘一批具有大型軟件項目開發資深經驗的軟件工程師，比例占師資總數的30%～40%為為宜；②鑒于軟件技術的快速更新，應定期派遣教師到知名軟件公司的一線進行學習和培訓；③倡導并且增加教師帶動學生參加研發類橫向課題的機會，提高教師與學生的實際動手能力。

(二)案例式課堂教學

改變傳統的“灌輸式”的“教授/接受式”教學模式，使用案例驅動式的教學模式，就是指教師本著理論與實際有機結合的宗旨，遵循教學目的的要求，以案例為基本素材，通過師生、生生之間的雙向和多向互動，讓學生把所學的理論知識運用于“實踐活動”中，以提高學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力。一方面，教師首先應準備一些引入型案例，例如，千年蟲問題，來說明工程化方法對軟件開發的重要性，并且提高學生的興趣；另一方面，教師應該準備好一個能覆蓋軟件工程的各個環節和階段、難度適宜的實際軟件項目案例，這個案例最好是教師實際參加過的或者熟悉的項目，并且有必要的軟件文檔，然后把這個案例作為一個實際情境，結合案例引入并講授各個知識點，必須要求學生撰寫相應的文檔和程序，然后與使用案例的已有標準文檔和程序進行比較，找到自己的不足，加深對知識點的學習與理解，做到理論與實際相結合。

(三)項目式綜合實訓

鑒于軟件工程專業的實踐性很強，應該以實際應用項目為驅動進行軟件工程的課程綜合實訓，讓學生按照軟件工程開發的流程去獨立地完成一個應用項目。首先，教師選擇一些中小型的，生活中經常接觸的項目作為綜合實訓項目庫，項目的選擇一定要難度適宜，太簡單體現不出軟件工程化開發方法的優點，但是也不能太難，難度控制在學生可以運用所學習的知識、技能，通過討論和合作可以完成，然后由學生3～5人組成的小組從中選擇合適的項目。然后，每個小組模擬軟件企業中的一個項目開發小組，進行分工合作，由組長作為項目經理與指導教師溝通，指導教師模擬實際的客戶。最后，項目組嚴格按照軟件項目的開發流程來一步一步完成任務，應該包括可行性研究、需求分析、系統設計、實現與測試等階段。在每個階段學生應該提交必要的文檔，可以按照《計算機軟件文檔編制規范》(GB-T8567-2006)撰寫可行性分析報告(FAR)、軟件需求規格說明(SRS)、軟件(結構)設計說明(SDD)、軟件測試報告(STR)等。在每個階段，學生應利用流行的軟件工程工具，例如，Microsoft Project、Rational Rose等。

(四)頂崗式專業實習

軟件工程專業培養的人才最終是面向軟件公司的，所以很有必要在第四學年時采用校企合作的方式，委派學生到軟件公司頂崗實習，時間根據實際情況以6～10個月為宜。在頂崗實習期間學生要與正常的員工一樣完成企業的工作要求，真正在實際軟件開發中理解并應用前期學習到的知識與技能，實現自身能力的提高，成功地由學生角色過渡到職業角色。在實習期間，學生的管理以企業管理為主，學校管理為輔，學生、教師、企業三方根據實習項目的實際情況確定學生畢業設計題目的選題與設計，最終由學校的指導教師負責指導完成畢業設計論文的撰寫與答辯等事宜。

三、結束語

目前傳統的重理論、輕實踐的理論型軟件工程人才培養模式已經不能適應軟件產業的發展，本文針對這一問題，根據石家莊鐵道大學軟件工程系的教學改革經驗，提出了一種以應用驅動為導向的人才培養模式，該模式以解決實際問題為目標，強調實踐性。該模式以應用為導向加強師資建設做保障，由三個連續的梯次階段構成，即案例驅動式課堂教學、項目驅動式綜合實訓、頂崗式專業實習。

參考文獻：

[1]張曉晶, 張淑麗, 劉勝輝. 軟件工程專業校企合作“2+1+1”人才培養模式的研究與實踐[J]. 黑龍江教育(高教研究與評估), 2013, 3(1047):56-58.

[2]范會聯, 仲元昌. 基于項目驅動的軟件工程課程教學改革探索[J]. 教育與職業, 2013, 5(753):147-148.

[3]秦 放, 何丹丹, 曾維佳. 案例驅動與項目導向結合的軟件工程課程教學模式[J]. 計算機教育, 2013(9):87-90.

[4]陳云芳, 孫力娟. 軟件工程專業課程體系研究[J]. 高等工程教育研究, 2009 (2):140-144.

[5]殷海明, 魏遠旺. 本科院校軟件工程教學模式探索[J]. 嘉興學院學報, 2013, 25(3):133-136.

[6]劉珊艷. 軟件工程項目化教學研究[J]. 中國科技信息, 2013 (10):121-122.

[7]索向峰. 關于利用實踐項目設計軟件工程專業教學模式的探討[J]. 吉林省教育學院學報, 2013, 29(325):13-14.

[8]柳嬋娟, 鄒海林. 基于校企合作的應用型軟件工程人才培養模式研究[J]. 計算機教育, 2011(24):9-12.

[9]軟件企業需要什么樣的人才? [EB/OL]. (2006-4-18).http://www.bookwise.cn/d.asp?Id=hyzx&AId=145.