以培養軟件工程師為目標的計算機科學與技術本科人才培養體系

摘 要：以培養軟件工程師為目標，構建工程應用型人才培養體系，闡述在學生工程實踐能力培養、專業導師制、分層次培養模式、構建校內外工程實踐環境、教學方法和考核方式、師資隊伍建設等方面所做的改革，指出該培養體系更加符合工程教育的目的和現代企業的需求。

關鍵詞：軟件工程師；培養體系；工程教育

0 引言

按照現代軟件工程師培養思路，軟件工程師培養是要培養具有一定理論基礎和較寬知識面，具備從事軟件開發、系統維護和項目管理等相關工作能力，具有較強分析問題和解決問題能力的工程技術型人才。在重視加強學科基礎知識的前提下，工程教育更應強調個人能力、團隊能力和系統調控能力，達到這些目標的有效手段就是參照CDIO理念進行教學改革。

1 以CDIO理論驅動，制訂工程應用型人才培養體系

知識、能力和素質是工程型人才必須具備的三大要素。為改變以往重知識傳授、輕能力素質培養的問題，教師可應用CDIO理念提出以設計為導向的工程教育模式，在專業能力培養中以實踐性和探索性的項目設計為載體，在綜合項目開發過程中更注重學生實踐能力、交流能力和團隊精神的培養。

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（conceive）、設計（design）、實現（implement）和運作（operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力4個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這4個層面達到預定目標。

1.1 人才培養目標定位

參考《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范（試行）》中計算機科學與技術本科專業規范（軟件工程方向）建議的人才培養目標，結合軟件工程師復合型軟件實用人才培養的定位，要求培養的計算機科學與技術專業人才不僅掌握自然科學和人文社會科學基礎知識、計算機科學基礎理論、計算機科學與技術專業及應用知識，同時具備軟件系統研究與開發方面的科學思維和科學實踐能力、軟件開發實踐和項目組織的初步經驗，還要具有創新和創業意識、競爭和團隊精神、良好的外語運用能力以及面對技術進步和社會需求變化的適應能力。

1.2 人才培養基本要求

優秀的軟件工程師不僅要掌握計算機軟件工程基本理論、基本知識和基本技能，接受從事研究與開發計算機軟件的基本訓練，而且還要有軟件系統的分析、設計、開發和管理能力以及系統集成、知識更新和技術創新能力。

軟件工程方向培養的畢業生除了應達到工程教育認證的通用標準外，還需具備扎實的軟件基礎和一年企業實習工作經歷，能夠全面通曉計算機軟件和軟件工程的基礎知識，較深入理解一個以上的計算機軟件應用領域，受過良好的軟件工程訓練，具備系統需求分析和建模、軟件設計、開發、評審與測試和項目管理的能力，綜合應用各類方法、技術和工具，運用工程方法解決復雜要程問題的能力。

1.3 課程體系改革

合理的課程體系設置是保證培養目標實現和形成辦學特色的重要手段。在人才培養的過程中，課程體系堪比設計圖紙，規范培養內容，決定培養方向，對人才綜合實踐能力形成產生決定性的影響。桂林電子科技大學計算機科學與工程學院的計算機科學與技術專業根據合作企業對軟件人才的需求，參考教育部對計算機科學與技術專業的指導，制訂專業課程體系。根據課程體系中的層次結構關系，我們將專業課程劃分為軟技能模塊、學科基礎模塊、專業技術基礎模塊、數據庫和操作系統模塊、代碼編寫模塊和軟件工程模塊、專業實踐模塊，見表1。

改革后的課程體系保持原有體系中重視學科.基礎課程、專業技術基礎課程和專業課程的特點，在教學手段上采用國外原版教材雙語教學的特色，新增和補充面向Android的應用開發、Linux應用實踐和JavaEE應用開發等實踐環節，同時根據企業需求增設面向金融、醫療、通信等方向的專業選修類課程。

2 改革措施

2.1 注重學生工程實踐能力的培養

歐美工程教育改革的方向和側重點是在繼續保持科學基礎知識教育的前提下，著重強調加強工程實踐訓練和各種能力的培養，在內容上強調綜合與集成。新課程體系中的實踐環節分為牲礎實踐環節和專業實踐環節：基礎實踐環節是所有專業課程的基礎性實驗和綜合性實驗，旨在培養學生自主學習和應用知識的能力，側重計算機基本操作、個人軟件開發等技術與技能的訓練，鍛煉學生的自主學習能力與獨立分析、解決問題的能力；專業實踐環節是具體專業方向的課程設計、企業項目實訓、綜合性應用開發實踐和畢業設計，通過大量的工程實踐尤其是到企業學習和現場實習，幫助學生對工程實際問題進行深入、系統、本質地認識和理解，綜合運用所學理論知識、技術手段、分析與解決問題的方法解決工程實際問題，提高學生的綜合實踐能力，通過參與企業項目綜合開發培養學生組織管理、交流溝通、適應環境和團隊合作的能力，將大學生創新性實踐項目、學科競賽和科研活動等環節貫穿于整個實踐教學過程，進行研究性學習，培養在工程應用方面具有創新潛能的優秀學生。

為了有針對性地培養企業急需人才，教師在課程體系的選修課程中應加設企業自設課程，如我們面向深圳市金證科技股份有限公司和深圳市奧尊信息技術有限公司開設了“銀行會計”和“金融學基礎”課程。

2.2 采用專業導師制

為了加強對計算機科學與技術專業學生的專業學習和項目研發的指導，提高學生的工程實踐能力，根據該專業學生規模，教師可將每6名學生分為一組，選派一名導師負責在校全過程的指導；聘請有良好的職業道德、工作責任心強，主持過或作為主要負責人參與過至少一項橫向科研項目、省級科學研究與技術軟件類開發計劃課題或近期指導學生參加過國家級/區級軟件開發類競賽且成績突出的教師擔任專業導師。

專業導師針對新生，指導學生掌握大學的學習規律和學習方法，端正學習態度，樹立良好的學風，了解學生學習情況并對專業學習和動手能力培養進行指導；針對高年級的學生，原則上要求學生進入導師的研發團隊，參與導師的項目研發或各類競賽項目。導師應經常性地到創新實踐基地指導學生，培養學生的工程實踐能力、團隊合作意識和敬業精神；加強就業指導，協助學生完成職業設計和職業規劃，充分利用現有資源，向用人單位推薦畢業生。

學院應在每學期末對導師工作情況進行考核評價，根據考核結果于每年底支付導師津貼。另外，在學生中通過調研反饋機制，收集學生對導師的評價，對在工作中表現突出、受學生擁戴的導師給予適當的獎勵。

2.3 采用分層次培養模式

計算機科學與技術專業具有很強的工程實踐性，很容易采用“3+1”校企聯合培養模式，但由于目前沒有明確和統一的優惠政策鼓勵企業參與高等教育的實踐環節，企業以營利為目的，沒有政策支持，很難對學生的實習投入大量的人力、物力和財力。學生企業實習的時間短，企業很難在實習期獲得效益。經過走訪上海、深圳、廣州、桂林本地的一些IT企業，我們發現這些企業在接受實習生時都希望學生能參與公司項目并做出一定的貢獻，也愿意支付一定額度的生活補助，對于表現突出的學生，企業會考慮直接簽訂就業協議。針對目前學生能力參差不齊的現狀及企業對實習生的要求，學校可對學生采用分層次培養的模式。

參加過導師項目或在各類軟件大賽中獲得突出成績的學生通過網上競聘、學院推薦的方式到合作企業參與項目研發，并以企業課題作為畢業設計題目，在校內導師和企業導師的聯合指導下在企業完成畢業設計。能力中等的學生則被送到學院的校外國家級工程教育實踐基地、校企合作實訓基地進行為期半年的企業類課程培訓，之后由實踐基地和實訓基地負責將學生推薦到合作企業進行為期半年的頂崗實習，在頂崗實習期間完成學院導師布置的畢業設計任務，通過采用靈活的學分置換政策，認可學生在企業進行項目研發的學分和在實踐、實訓基地培訓的課程學分。準備繼續深造或個人能力較差的學生則繼續留在學校，在校內導師的指導下完成校內選修課的學習并繼續留在導師的項目組進行培養，最后深造學習或就業。

2.4 構建校內外工程實踐環境

除了為滿足正常教學任務而建設計算機基礎實驗室和專業實驗室外，教師還要充分發揮學生科協、校企聯合/共建實驗室、教師研究室和校內創新基地的作用。為提高軟件工程方向學生的軟件研發綜合素質，學院科協可設立專門的軟件研發部，由學生科協負責管理；學生通過進入校企聯合/共建實驗室和教師的研究室，參與導師的項目研發，鍛煉實踐動手能力和團隊合作精神；學習興趣濃厚、動手能力較強的學生將被選拔到校內創新基地，學生根據自己的興趣創新性地選擇一些開發項目，采用項目立項答辯、學生自主開發、導師指導的方式進行學生創新能力和創新意識的培養。

針對軟件工程方向學生的培養，學校還需在校外建立校企合作實習基地，加強校外實習基地的建設。學生可通過企業類項目實習，了解企業實際項目的研發流程，掌握軟件工程的設計方法，通過進行商業化軟件項目開發的實踐訓練，實現校內教學與企業工作的有機結合。

2.5 改革教學方法和考核方式

新的課程體系要求改革并實行新的教學模式和考核方式。對于數據庫和操作系統模塊、代碼編寫模塊、軟件工程模塊內的課程，要求授課教師必須清楚課程教學對學生在知識、能力和素質培養方面所起的作用，采用基于問題和基于案例的教學方法MCLA（model centered learningarchitecture），教學內容圍繞某個問題或某個案例展開，使用的案例應貼近企業實際工程項目，促使學生在教學過程中積極思考，主動參與教學活動。教學的目的是讓學生掌握實際工程項目開發的流程和方法，對遇到的主要問題有深刻認識。

專業實踐模塊內的課程綜合實踐性強、工作量大，整個項目開發以學生為主，以項目組的形式完成教學任務，要求授課教師應用CDIO理念所提出的以設計為導向的教學模式，按照構思、設計、實施和運行等步驟進行課程教學設計。學生分成若下項目組，在教師指導下進行項目的構思和設計，然后由各組獨立進行項目的研發和實現，最后通過作品的運行展示、點評和答辯進行項目驗收。以項目為基礎對學生進行專業實踐能力和實際操作開發能力的培養，讓學生參加實際軟件項目的制作開發，才能令學生畢業后進人企業可以很快成為合格的專業技術人才。

工程教育模式是對知識、能力和素質的綜合培養，對于工程技術性較強課程的考核主要分為學生評價與教師評價兩方面。教師評價主要通過軟件作品演示、設計報告、演講表達、答辯等環節打分，而學生評價則通過各小組內承擔不同角色的學生自評和互評，由各組項目經理給出評定成績。這種考核方式著重強調考核學生的資料收集能力、分析問題和解決問題的能力、獨立進行項目規劃和編程的能力、交流表達能力、責任意識和團隊意識等方面。

2.6 加強師資隊伍建設

為了培養計算機科學與技術專業工程應用型人才，需要建立一支校內專職教師與企業兼職教師相結合的高水平工程型師資隊伍，學校可通過有效的人事制度和政策，支持、鼓勵和保證現有專職教師到企業獲得足夠的工程實踐經歷。具體措施包括加大對計算機科學與技術專業高級工程人才的引進力度，鼓勵學校教師參加各類中短期培訓，建立專職教師到合作企業掛職和頂崗工作的激勵機制，制訂鼓勵專職教師參與工程項目和產學研合作項目的制度，設立“企業教師”崗位.聘請企業高級工程技術專家參與教學，承擔專業課程教學，指導工程實踐、工程訓練和畢業設計等工作，建立滿足工程實踐能力培養要求的教帥考核與評價標準。

3 結語

桂林電子科技大學計算機科學與工程學院計算機科學與技術專業經過近4年的改革，專業培養目標和畢業生定位趨于合理，工程型師資隊仉力量顯著增強，校內外工程實踐環境顯著改善，學生的學習興趣和求知欲普遍高漲，動手能力明顯提高。根據校企雙方的協議，今年軟件方向畢業班學生將分別進入深圳市金證科技股份有限公司、深圳市華域無線技術股份有限公司、深圳市奧尊信息技術有限公司、桂林優利特電子有限公司等單位帶薪實習，從事企業研發領域的專業知識培訓和軟件項目研發。計算機科學與技術專業已成為學院就業率最高的專業，近4年來的一次性就業率在93%以上，畢業生的就業質量越來越高。

目前，全院各相關專業學生都需要進行工程實踐能力培養，如何進一步調動教師和校外導師承擔專業導師職責的積極性，讓更多的學生在4年級時能直接進入企業從事項目研發工作，還需要我們在人才培養模式和激勵政策上做出進一步的探索。