軟件工程專業學生工程能力培養模式的研究與實踐

王峰 韓苗苗

【摘要】針對軟件工程專業的工程能力培養的模式進行了一些嘗試性工作。提出了以真實項目開發為基礎、以軟件需求為導向、以問題求解為主線的工程能力培養新模式，利用該模式進行了項目驅動教學的實踐。本文介紹了本次實踐的背景、項目實驗環境特點、項目實驗情況和實驗結果，并總結了實踐中的一些經驗。

【關鍵詞】工程能力培養 應用型本科人才 軟件工程

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）38-0224-02

引言

中國教育部改革方向已經明確：全國普通本科高等院校1200所學校中，將有600多所逐步向應用技術型大學轉變，轉型的大學本科院校正好占高校總數的50%。

應用型本科教育是以本科教育為主，面向區域經濟社會，以學科為依托，以應用型專業教育為基礎，以社會人才需求為導向，培養高層次應用型人才。

應用型本科人才的培養核心是面向應用的教育，在教育目標中進一步加強對人才應用理論知識解決實際問題的能力的要求；在教育內容中要求和市場應用需求實現高度同步；在教育方法中更加要求將理論教學和實踐教學相統一。

1.背景

在軟件工程專業應用型本科人才的培養就是要想辦法提高人才的工程能力。國內的諸多高校近年也紛紛在教育教學改革的探索中注重工程能力的培養，因為人們已越來越清醒的認識到，在軟件工程人才培養中工程能力的培養是提高軟件工程專業學生社會職業素養和就業競爭力的重要途徑。

工程能力的培養是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。有利于學生素養的提高和正確價值觀的形成。

在得到上述理念的基礎上，利用學校真實的軟件開發項目需求。組建學生開發團隊，以真實項目開發為基礎、以軟件需求為導向、以問題求解為主線進行了三次項目驅動教學方法的實踐項目。

2.項目實驗環境特點

2.1在工程能力培養方面主要存在如下不足：

（1）校外實習基地不能完全滿足工程能力培養的需要，實習基地普遍存在著浮于形式的現象，企業管理者追求短期利益最大化，難以投入較多的經費、人力資源為我院學生提供基于真實項目的、高質量的工程能力培養過程。（2）學院實踐教學實施條件難以完全滿足工程能力培養的需求。建設主要包括教學場地、實驗設備、授課教師，因為經費的限制，實踐教學大多以理論教學相似的教學模式組織實施，教學內容安排多為虛擬編制，學生完成作業一樣的心理占主導地位。這樣的教學實施條件無法開展以學生工程能力培養為中心的實際教學，實際教學質量無法得以保障。（3）實踐教學的考核方式及評定標準無法完全體現學生的工程能力。當前學院的實踐教學考核基本上繼承理論教學的考核辦法，相對于理論教學而言授課教師又不能真實的了解學生參與到實際環節時的投入程度，以至于對于學生的考核隨意性較大。

2.2在軟件信息化需求及投入方面有如下特點：

（1）教育信息化的不斷推進在一些高校已經得到了證實。利用信息化的手段提高管理效率，給傳統的教育教學附能成為平衡教育教學質量和教育教學成本投入之間的矛盾的有效途徑。這一理念得到了學校方面的高度認可。（2）學校信息化的需求規模雖然不大但個性化需求突出。如向外采購，個性化的需求必然要通過獨立的開發來解決，又因規模不大使用面窄導致盈利大幅度降低，開發成本較高。所以綜合考慮人力、財力后并未得到實施，嚴重影響工作效率。（3）學校為一所獨立學院是利用非國家財政性經費興辦的實施本科學歷教育。相對國家財政性經費興辦的本科院校而言，更注重教育教學本身的投入，在教學管理方面的投入相對較少。

3.項目實驗情況

基于項目實驗環境的特點，本項目進行了小規模的教學改革實驗。利用學校真實的信息化需求開展基于項目的實踐教學活動。

立足于應用型人才培養中的關鍵，探索將工程能力培養和實際工作相結合。為學生提供一個可以理論聯系實踐的平臺，培養學生工程能力。一方面學生可以學以致用，另一方面學生通過在工程實踐的鍛煉可以有效提高工作能力。本項目實施過程具體包括收集學院軟件工程需求、組建軟件開發團隊、實施工程能力培養、工程能力考核總結。

3.1收集學院軟件工程需求

本項目通過調研從網絡中心、學院辦公室、財務處等部門調研收集軟件開發需求，整理出《網絡中心校園網絡開網數據信息收集系統》、《學院辦公室周末班車報名系統》、《電教中心簡單故障排除系統》的軟件需求。

3.2組建軟件開發團隊

本項目組建團隊是導師根據具體項目需求規劃設定所需崗位，崗位種類如：需求分析崗位、軟件研發崗位、系統運維崗位。根據崗位要求面向信息工程系招聘學生通過層層選拔組成一個軟件開發小組，該軟件開發小組為本項目的主要對象，承擔全部軟件開發任務。

3.3實施工程能力培養

利用《網絡中心開網數據信息收集系統》、《電教中心簡單故障排除系統》、《學院辦公室周末班車報名系統》的真實開發需求，以學生承擔主體軟件開發，教師進行指導的模式在實際工作中對學生開展工程能力培養工作；在相關部門工作實踐中不斷對系統進行迭代開發，重點培養學生發現身邊需求、分析具體問題、解決實際問題的能力，同時相關部門可以切實提高工作效率。

3.4工程能力考核總結

以單一崗位為統計單位對每一位參與學生進行工程能力考核。針對每一位學生要做到全過程記錄，記錄其參與工作的時間、參與內容、學生完成相應工作的真實用戶評價、小組內部成員互評、指導老師對于相關工作評價。探索通過這些數據進行有效處理來對每一位學生完成考核。

總結項目的整體實施經驗，不斷完善這一全新的工程能力培養模式。

4.實驗結果

在實驗過程中，本項目針對3個不同的項目需求組建了3個項目組，各項目組如期的完成了既定的任務。學生通過項目學習了PHP編程語言，學習了當下使用度較廣的幾個不同的軟件框架的使用，學習了基于微信公眾號的軟件開發，并且對在理論教學中的數據結構與算法、軟件工程等理論有了更深入的理解。

項目1組學生不僅完成了《電教中心簡單故障排除系統》V1.0版本程序的開發，并在V1.0的基礎上進行了V2.0的程序開發和測試。已將V2.0版本的系統交付電教中心進行內容整理和使用。

項目2組學生完成了《網絡中心校園網絡開網數據信息收集系統》，并對該系統進行了迭代開發，在不斷完善開通網絡申請的基礎上新增了網絡故障報修工單處理功能，完成了智慧校園微信公眾號的核心功能。

項目3組學生完成了《學院辦公室周末班車報名系統》的軟件開發，實現了不同班車方向不同類型的車票預訂、車票余量管理、車票統計等功能。該系統在測試運行期間需求部門增加了對車票的自助打印功能的需求。該系統在本文發表時還在進行本次功能的迭代開發。

在以軟件項目組的形式進行實踐教學的過程中，教師從主導作用的講授轉變為了引導作用的導師。學生在學習過程中除了面臨技術方面的學習和研究，還面臨到了團隊合作問題、需求溝通的問題、技術方案確定的問題等在傳統的教學過程中沒有遇到的一些問題，學生在本次實驗的過程中在團隊精神、求知欲望、創新思想等方面也都有了一定程度的提高。

5.總結

通過本項目的實踐和研究得出以下幾點經驗：

（1）利用學校真實需求，以項目為基礎組建學生軟件開發團隊在教師指導的情況下進行基于項目的實踐教學是可行的；（2）學生在本項目的過程中可得到綜合能力的鍛煉，軟件工程的工程能力得到了顯著提高；（3）通過學生項目組對一個項目的迭代開發，是可以得到一個基本可用的軟件系統供學校實驗來提高學校的信息化管理水平；（4）在指導學生進行軟件開發的過程中可有效提高參與教師的工程能力，有助于建設“雙師型”教師隊伍；（5）學生團隊存在不穩定性，需要進一步研究和規范軟件開發的留存文檔；（6）學校需求部門需要提前梳理好較為完善的業務需求，學生團隊在調研時可以更為準確的把握需求，學生團隊進行軟件開發時不善于處理過多需求變更。

參考文獻：

[1]郭衛斌，虞慧群，李建華，羅勇軍.以工程創新能力培養為核心的軟件工程本科人才培養體系[J].計算機教育，2018（2）： 6-9.

[2]郭東恩，張哲. 軟件工程專業學生創新能力培養[J]. 計算機教育， 2012（14）： 34-37.