面向復用的軟件學院實踐教學模式

張文寧　趙冬　賈曉輝

摘要：圍繞軟件學院實踐教學，分析實踐教學環節中存在的問題，提出面向復用的軟件學院實踐教學模式，并闡述該模式的實施要點，以促進高校實踐教學環節的教學改革。

關鍵詞：面向復用；軟件學院；實踐環節；教學模式

0 引言

自2001年國家啟動軟件學院建設以來，軟件學院在如何促進人才培養與社會和產業結合、人才培養為社會與經濟發展服務等方面做了很多有益的探索，取得了寶貴的經驗和成績。實踐教學是實現軟件學院以市場為導向、以培養實用型人才為目標的關鍵，是培養學生的綜合應用能力、分析解決問題能力和創新能力的重要途徑。近年來，伴隨著軟件市場的變化，社會對軟件人才的需求也發生了變化，我們需要根據社會新需求逐步完善實踐教學的教學體系和內容，以培養具有創新性和實踐性的軟件工程人才。

1 實踐教學問題分析

經過十余年的發展，軟件學院已經成為增強信息產業創業能力、促進軟件產業和軟件人才跨越式發展的重要組成部分。重視理論教學、加大實踐教學投入已成為軟件學院的共識。在多年的實踐和探索中，軟件學院實踐教學存在的問題也逐步突顯出來。

1）指導教師工程實踐能力不足或無精力指導。

軟件學院的目標是培養軟件產業需要的高層次實用型人才，這要求軟件學院必須以一流的、工程實踐經驗豐富的師資作為保證。目前，多數軟件學院形成了多元化教學團隊，整合了產業與學校的優秀人才資源，但也存在一些問題。專職教師教學工作量大，無時間和精力指導學生，且隨著時間推移，與行業前沿的差距也在不斷加大。從企業聘請的兼職教師有豐富的工作經驗，但其表達能力和責任心都明顯不足，這些都影響了實踐環節的實施效果。

2）各級實踐環節的實際教學效果不理想。

目前，多數軟件學院加大了對實踐環節的教學力度，設計了不同層面、不同學時的實踐課程體系，旨在培養學生的實踐動手能力。然而，實踐環節的監控力度不足等因素使實際教學效果與原定教學目標相差較大、實踐環節層次區分不夠明顯。

3）實踐題目缺少長期規劃、不夠新穎，學生積極性不高。

軟件學院開設了多級別的實踐環節，但指導教師在實踐選題方面較為倉促，對題目缺少思考和長期規劃，使學生無法深入持續開展實踐課題工作。有時候出現多人做同一個題目的現象，造成部分學生不重視實踐環節、弄虛作假、應付心理嚴重的現象。

4）缺乏工程實踐環境，實踐環節題目與實際項目差距較大。

實踐題目中經常存在諸如圖書管理系統等虛擬題目，學生易于理解和掌握需求，可以直接進入系統設計和編碼，但也喪失了鍛煉的機會，減弱了軟件工程的規范化意識。在實際項目中，軟件需求是項目成功的關鍵，客戶是項目的導向，沒有充分的需求調研，就難以衡量項目成敗。另一方面，學生在學校學習的開發方法和模型無法及時跟上市場的發展，其進入企業后不能快速上手。以實際項目需求促進項目能力和綜合技術素質的提升并未得到重視。

5）復用意識低，實踐成果質量不高，對就業幫助不大。

由于多種原因，實踐成果質量較低，很多課題做完后就被放置一邊，使實踐的價值沒有被深度利用，陷入一種做一次扔一次的循環，學生無法形成代表性作品，更無創新和成果轉化可言。

這些問題使學生的綜合素質不高，無法形成就業競爭力，畢業后無法快速適應社會實際需要。要解決這些問題，需要加大人才培養模式創新的力度，全方位提高學生的工程能力。軟件工程的復用思想為這一問題提供了新的解決方案。

2 面向復用的實踐教學體系框架

基于構件的軟件復用作為一種提高軟件生產率和軟件質量的有效途徑，已經成為軟件工程領域研究的重要熱點。軟件學院實踐環節的持續性、可重用性特征明顯，這為軟件學院實踐環節引入復用思想提供了可行性基礎。

2.1 傳統實踐教學體系框架

軟件工程專業實踐教學體系構建原則可以從軟件工程專業特點、教指委的軟件工程專業規范、軟件工程專業的職業定位、人類認識事物的規律等4方面進行考慮。筆者根據軟件學院實踐教學體系按能力培養的漸進規律，將實踐環節的教學分為基礎、提高、創新3個層次，其中基礎層次重在訓練學生的基本技能，如編程思想、算法設計等；提高層次重在訓練學生參與項目的技能，如需求分析能力、設計和實現能力等，包括每學期3周的實踐訓練；創新層次旨在培養學生的創新意識和創新能力，主要包括軟件工程實訓、畢業實訓等環節。目前，較為規范的實施流程按照教師選題及審核、師生雙向確認、開展實踐活動、實踐環節驗收的工作步驟展開，如圖1所示。

2.2 面向復用的實踐教學體系框架

應將基于復用的構件思想應用于實踐環節，構建面向復用的實踐教學體系框架，形成以構件開發、模塊開發和系統開發的實踐訓練體系，如圖2所示。

在基礎訓練層次，學生通過知識點訓練、算法訓練和題庫訓練等方式強化對語法規則和編程思想的掌握，之后基于算法庫、方法庫等封裝形成構件，并將其提交至實踐成果管理平臺；在提高能力層次和創新層次，分別以基于構件的模塊開發和系統開發為主，訓練學生的合作意識和規范化工程思想。此外，為了支持基于復用的實踐教學思想，學生在實踐環節形成的可復用構件、模塊將統一提交至可復用實踐教學管理平臺進行構件的共享，且在共享和復用的過程中通過指導教師和學生的評價機制促進構件的優化，激發學生的創新意識和創新能力。

在面向復用的軟件學院實踐教學體系框架中，將學生優秀作品視為構件，后續學生的實踐環節基于構件進行改進或集成，提高知識共享程度，激發學生的學習興趣，從一定程度上緩解題目單調和質量不高的問題，也有助于增強實踐環節的連續性，為學生創新能力的培養奠定基礎。

3 面向復用的實踐教學實施要點

3.1 制定以構件為載體的實驗，創建面向復用的實踐課程體系

將面向復用的思想運用于軟件學院實踐教學體系，重點是實踐教學環節的重新裁剪，按照先構件開發、再模塊整合、最后進行項目集成的順序進行。這就要求指導教師在安排實踐內容時充分體現復用的軟件工程思想，通過復用構件的方式形成較為完整的項目，且該項目能將各層次實踐環節的主要內容貫穿起來，使實踐內容成為一個整體。

3.2 構建面向客戶的情景模式，加強團隊合作精神和規范化工程思想

企業要想在市場上贏得競爭優勢，就必須提高客戶滿意度，面向客戶的軟件開發是項目成功的關鍵?？煽啃愿?、魯棒性強的構件是面向復用的實踐課程體系成功實施的基礎，也是學生形成代表作品的必備條件。指導教師可以通過項目洽談、需求確認、項目通報、成果驗收等企業角色模擬的方式引導學生樹立面向客戶的開放工作態度，使學生明白項目的關鍵是如何以最有效的方式完成客戶的要求，而不是技術框架與前沿技術。傳統的軟件工程以瀑布模型為基礎，而面向客戶的思想決定了開發模式的多樣性，這要求學生能在掌握多種開發方法和模型的基礎上，根據具體的情景靈活運用。這樣的訓練有助于學生畢業后及時準確地跟上市場發展，迅速上手。

3.3 加強成果管理和成果的二次開發，促進共享和代表作的形成

構件資源越豐富，共享程度越高，面向復用的教學效果越明顯，學生培養的質量越高。在實施過程中，軟件學院需要建設相關規章制度，依托自建或公共平臺加強成果管理，方便學生檢索和下載使用，建立雙向反饋機制，提高共享程度，促進成果的二次開發和創新理念的培養。此外，將實踐環節與就業工作相結合，促進教學與產業的融合，使學生在學校期間形成較完善的代表作品，并以此為基礎促進成果轉化和創新創業工作的開展。

3.4 以賽促能，依托卓越班和創新創業中心，促進創新創業

大學生競賽是優化學習氛圍、激發學生興趣、促進思想碰撞的重要活動。卓越工程師教育培養計劃是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。創新創業中心是培養學生創新創業意識與能力、推進素質教育的重要部門。面向復用的實踐教學與大學生競賽、卓越班、創新創業中心各有側重且相互促進。學生可以通過多層次的實踐環節穩步獲得方法技能，訓練軟件工程思想，再借助各類競賽、創新創業中心尋找新思路、新創意，從而使自身素質得以全方位提高。

4 結語

中原工學院軟件學院自成立以來，在專業理論課程改革、校企合作深化、畢業設計環節等方面不斷改革和探索，取得了很多成績。目前，項目組已將面向復用的軟件工程思想引入軟件學院實踐教學環節，且從可接受性出發研究了構件的可信等級，較好地激發了學生的學習興趣，促進了學生實踐成果的產品化和持續改進。但在實施過程中也暴露了一些問題，如支撐平臺優化、實踐成果存儲檢索機制等還有待進一步研究。

（編輯：孫怡銘）