應用型本科軟件人才“三段式”實踐教學體系實施與探討

安新軍 趙有俊 劉太安

摘要：針對應用型人才規格要求，分析了傳統軟件系列課程實踐存在的問題，構建實施了“三段式”實訓體系，將實訓環節整合為三個階段，明確了每個階段實訓的能力目標，夯實了學生對問題的求解能力，鍛煉了學生運用對象思維解決復雜數據類型的信息處理能力，強化了學生的工程實踐能力，培養了學生團隊合作和創新意識，使學生初步具備軟件從業人員所需的基本素質。

關鍵詞：應用型本科;三段式;問題求解;對象思維;工程實踐

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）35-0153-02

應用型人才是高校根據社會需要所培養的面向實際、面向生產一線的人才，是掌握一定的基礎理論知識并有一定的科研成果創造轉化能力的人才，是介于專才和通才之間的一種復合型人才[1]。在培養計劃的安排上，分別確定理論教學和實踐教學體系，適度加大實踐教學的比重，并使兩大教學體系融合交錯，把應用能力、工程實踐能力的培養作為交叉點和教學重點。加強實踐教學方法研究、創新實訓教學體系，目前成為高校教學改革的熱點。無論是國內部分知名高校啟動的“卓越工程師教育培養計劃”[2]，還是高職院校采用的與IT企業結合的“訂單式”培養模式[3]，普遍做法是適當整合課程與實訓環節，或進駐IT企業進行專業實踐，或是企業參與課程和實踐環節，這兩種方式很好地將課程與實踐、實踐與就業進行了結合。但是對于地方應用型本科高校來說，實施上述實訓方式會涉及到資金、學制、教師、管理、學生負擔等方方面面的因素，實施難度大。因此，依據自身的辦學特點，探討和實施一種以學校為主體的實訓體系是可行之道。

一、存在的問題

傳統培養體系下，計算機類專業的軟件系列課程實踐環節包含隨堂實驗和課程設計/實訓環節（以下簡稱為課程實訓）兩種主要形式。

1.隨堂實驗。隨堂實驗是針對若干課程知識點而開設的實驗。此類實驗多屬于驗證型或設計型實驗，因為主要針對課程知識點，所以實驗受到課程進度及時間等因素限制，內容缺乏知識點的綜合運用，整個實驗環節相對離散、封閉，因此需要在完成課程理論學習之后，以課程實訓形式加以解決。

2.課程實訓。課程實訓屬于設計型、綜合型實踐環節，內容圍繞該門課程主干內容展開，通過完成具有較好綜合性的課題設計，把相對離散的知識點串聯起來。但是由于實訓課題針對課程本身，與關聯課程銜接程度不高，具有一定的局限性。完整的軟件系統包羅萬象，涉及到軟件開發的各個層面及各種軟件元素的綜合，因此，這種實訓方式仍然缺乏綜合性，整個實踐體系仍相對離散、封閉。

二、“三段式”實訓體系設計

以設計型和綜合型實訓環節整合為突破口，重組課程體系，適當整合課程內容，建立符合應用型軟件人才培養規律的科學合理的“三段式”實訓體系，每個階段建立起明確的能力結構目標，力求解決傳統實訓體系存在的缺陷，注重系統性，提高實訓效率，培養具備工程實踐能力的應用型軟件人才。

1.指導原則。以面向過程程序設計語言為工具，“數據結構+算法=程序”為核心內容，學習并掌握計算機問題形式化基本方法，培養學生問題求解的能力;以數據結構的抽象化為鋪墊，面向對象程序設計與數據庫應用為核心內容，學習并掌握用對象思維解決多類型復雜信息處理領域內的問題，并初步掌握面向對象軟件工程開發的基本流程，培養學生對象思維能力;以基于面向對象的WEB開發技術為支點，現代軟件主流開發平臺應用為核心內容，強化訓練學生的編程能力，培養學生的工程實踐能力、團隊合作素質及創新意識。

2.構建“三段式”實訓體系。“三段式”實訓體系以軟件系列相關課程間的銜接為基礎，在課程隨堂實驗基礎上，針對階段性課程教學目標及要求，圍繞“能力”培養這條主線，提出“問題求解”—“對象思維”—“工程實踐”這一遞進的“三段式”軟件系列課程實訓體系。隨著“三段式”向后推進，課題性質由計算問題逐步過渡到實際的工程問題，課題規模及復雜度、難度逐步增加，工作方式由個體工作逐步過渡到團隊協同工作，實訓持續時間也隨之逐漸延長，實訓的方向性也更加明確。“三段式”實訓體系遵循課程體系由簡入難的人才培養規律，隨著實訓環節向下層延伸，實訓課題的問題規模、復雜度的遞增，對學生知識、技能、能力的要求也不斷提升和擴展。

三、實施

（一）“問題求解”階段

“問題求解”階段是在完成程序設計基礎、離散數學及數據結構課程之后進行的實訓環節，旨在培養學生可計算思維，強化學生面向過程語言應用和編碼能力，形成嚴謹的科學態度和良好的程序設計習慣。我們對程序設計基礎、離散數學、數據結構、算法分析系列基礎課程進行了改革，整合了課程內容，實施模塊化教學。鑒于系列課程持續學期長、跨度大等原因，具體實施時將該階段分解為兩個不同單元。

1.程序設計實訓。針對具體問題抽象表達和尋找可行的計算過程這兩個要素進行集中、專門性的訓練。實訓的訓練要點是基本數據結構、算法邏輯與表達等，使學生深入理解程序在內存中運行的基本原理和過程，掌握如何控制簡單的計算過程，培養學生基本的形式化和抽象表達能力。

2.問題求解實訓。高效組織數據結構，對提升算法可行性和效率有著很大的影響。問題求解實訓是上單元實訓的延續，是在系統學習完數據結構與算法分析課程之后針對問題求解能力提升的一次實訓，涉及知識點有非線性和線性數據結構設計、典型算法應用、復雜問題建模與求解等內容。

問題求解系列課程及實訓強化了學生在基礎學習階段的知識儲備，由于這個階段實訓內容和要求尚未真正與工程應用問題結合，仍處于基礎理論鞏固階段，因此這個階段實訓是以學校為主體，以校內實訓方式完成。

（二）“對象思維”階段

“對象思維”階段旨在于強化學生編程實現方法和設計技巧的訓練，注重學生從面向過程設計思維到面向對象設計思維的轉化，培養學生運用對象思維解決問題的能力。

“對象思維”階段的實訓是在學生完成面向對象程序設計、數據庫技術及應用系列課程之后，內容涵蓋了面向對象集成編譯環境的應用、類的設計與實例化、GUI設計、C/S架構軟件設計等。實訓課題更加接近現實工程應用，待處理對象的數據類型更加復雜，更多的是涉及到非數值計算的問題，因而對數據結構的組織要求更高，結構更加復雜，數據操作復雜程度也隨之提高，是面向過程求解領域的延續和擴展。

“對象思維”實訓在整個實訓體系中起著承上啟下的作用，是以上個階段的學習成果為載體基于面向對象的技術平臺上的延續，并使學生初步了解現代軟件開發的流程和模式，為“工程實踐”階段系列課程及實訓打下良好的知識、思維、能力和意識基礎。實訓內容和要求開始逐漸涉及到實際工程應用問題，具體實施時采用了“走出去，請進來”方法，邀請IT企業技術人員結合工程問題參與并指導學生實訓。

（三）“工程實踐”階段

應用型人才的核心能力是“工程實踐”能力[4]，主要包含理解用戶問題需求、提出設計方案及編碼實現三個主要方面，實施時需要從課題背景、實現方案、技術手段三個方面入手來解決。在具體實施時，我們根據課程設置和時間安排將工程實踐分解為“軟件項目綜合”和“畢業實習與設計”兩個單元。

1.軟件項目綜合。這一單元在完成WEB開發技術、軟件建模技術等主要系統開發類課程之后進行的為期4～5周的實訓環節，采用“任務驅動”的模式，強化學生方案設計、編碼實現、質量控制等方面的訓練，軟件項目綜合實訓具有更高的綜合性和復雜性，是提升學生的個人軟件過程能力的關鍵階段。

2.畢業實習與設計。畢業實習與設計作為本科培養最后的教學環節，較之前段實訓不同，畢業實習與設計往往是針對規模較大的課題，個別課題來自指導教師的科研項目。畢業設計課題難以靠個人力量完成，以項目組形式組織學生成立課題組，以團隊合作完成設計，指導教師定期聽取課題組成員工作進展匯報，通過畢業答辯形式結題。畢業實習與設計過程在培養學生“工程實踐”能力的同時，還鍛煉了學生的溝通能力、團隊合作意識和創新意識。

“工程實踐”是實訓體系的最后環節，經過這個階段的實訓，學生在文獻檢索與文檔撰寫方面也得到了進一步鍛煉，能初步具備軟件企業員工的知識、能力和素質方面的基本要求。由于這個階段實訓內容是工程應用的實際問題，因此，具體實施時仍采用“請進來、走出去”方式邀請IT企業技術人員結合實際問題為學生開展實訓，在畢業設計階段也可根據課題性質及要求，讓學生進駐實習單位完成設計，畢業設計指導教師跟蹤設計進展情況。

四、結語

任何事物都不是一成不變的，“三段式”實訓體系的參與者有學生、指導教師及教學管理人員等，涉及培養計劃、課程設置、實訓技術手段與考核方法，甚至涉及到就業需求等市場因素，具有一定的復雜性和可變性，因此，需要持續地探索與不斷改進，才能建立起科學合理的漸進式的實訓體系。

參考文獻：

[1]王勇，王忠群.面向應用的計算機軟件方向課程群研究[J].長春大學學報，2011，（21）.

[2]張曉報.我國“985工程”大學“卓越工程師教育培養計劃”的實踐與反思——基于課程的考察[J].高校教育管理，2013，（11）.

[3]朱曉鳴.高職院校計算機類專業多位一體的校外實訓基地建設[J].計算機教育，2014，（03）.

[4]董瑋，等.培養應用型軟件人才的實踐教學體系的研究與實踐[J].計算機教育，2008，（10）.