基于IEET國際認證的軟件工程專業建設初探

王琳，龔友明，鄭大鵬，路良剛

（北京理工大學珠海學院計算機學院，珠海519088）

0 引言

在國家數字和網絡經濟發展的浪潮中，軟件和信息技術的迅猛發展帶動持續旺盛的軟件工程專業人才需求，使軟件和信息技術行業迎來了前所未有的發展機遇。北京理工大學珠海學院（簡稱學校）以培養應用型和復合型的高素質理工科人才為目標，這為計算機學院（簡稱本學院）軟件工程專業（簡稱本專業）的教育目標定下了基調。如何設計軟件工程專業人才培養方案和發展規劃，體現專業的應用性、創新性和復合性要求，是我們需要探討的問題。

1 專業建設的基本思路

本專業根據社會和經濟發展需求，結合學校人才培養目標定位，著力加強學生的工程意識、素質、實踐能力和創新能力，結合新技術發展，培養具有開拓精神、團隊精神和較強實踐能力的應用型、復合型軟件工程人才。

為了更好地改進和提高教育和教學成效，本專業引入IEET①IEET：中華工程教育學會[1]。國際工程教育認證理念和標準加以規范。本專業以IEET認證核心思想為指導，認真落實到教育、教學各個方面，表現在[1]：

（1）以學生為中心：強調圍繞培養目標和全體學生畢業要求的達成進行資源配置和教學安排，并將學生和用人單位滿意度作為專業評價的重要參考依據。

（2）以產出為導向：強調專業教學設計和教學實施要以學生接受教育后所得的學習成果為導向，并對照畢業生核心能力和要求，評價專業教育的有效性。

（3）持續改進：強調專業必須建立有效的質量監控和持續改進機制，能持續跟蹤改進并用于推動專業人才培養質量的不斷提升。

2 專業教育目標的設定

為社會發展提供優質的人才是學校辦學的最大所求，教育目標是人才培養應達到的標準。秉承IEET核心思想，本專業教育目標的形成來自五個方向，即：學校教育目標、本學院教育目標、國內外業界需求趨勢、本專業校友與家長意見、和國內外軟件及信息技術發展趨勢。

經由學院教學委員會、IEET認證咨詢委員會（其成員包括：校外學界及國內外知名業界人士、本專業杰出校友、學生家長代表等）和本專業教師討論，本專業教育目標確定如下：

（1）具有信息產業界所需的軟件工程專業素養。

（2）具有科學分析與解決問題的能力。

（3）具有自我學習與成長的熱忱與動力。

（4）具有正確的工作倫理與態度。

（5）具有互動與合作能力。

同時，本專業廣泛地向學界、業界、校友和在校學生等發放問卷，收集各方對本專業教育目標的期許（如圖1、圖2所示），作為修訂教育目標的參考和持續改進的依據。可以看出，畢業生、校友及業界均對本專業教育目標持有85%以上的認同。

圖1 2019學年應屆畢業生針對教育目標重要性調查統計分析

圖2 各類人員針對教育目標重要性的調查統計分析（最高5分）

本專業人才培養方案的規劃設計是依據上述五項專業教育目標而訂，旨在培養畢業生具備以下八項專業核心能力，使得學生能夠更好地應對社會的需求。

（1）數學、科學、工程知識的運用和創新能力。

（2）設計與執行實驗，以及解析數據的能力。

（3）實際使用所需技術、技巧及現代軟件平臺的能力。

（4）設計、開發與評估軟件模塊或系統的技能。

（5）項目管理（含成本分析）、溝通與團隊合作的能力。

（6）發掘、分析、應用研究成果及應對復雜、綜合性軟件工程問題的能力。

（7）關心產業動態，吸收資訊科技新知的能力，并培養持續學習的習慣與能力。

（8）理解及遵守專業倫理，認知社會責任及尊重多元觀點。

本學院的整體培養目標、本專業的教育目標，以及核心能力相互呼應，相互支持，為本專業課程體系的構建提供了基本框架。其對應關系如圖3所示。

圖3 本學院培養目標、本專業教育目標與核心能力的關系圖

3 專業課程體系的設定

3.1 符合產業需求的課程體系設計

本專業課程體系源自于研究型的北京理工大學校本部，為適應學校應用型大學的辦學定位，在課程規劃上，調降了艱澀的理論課程（仍保有必要的理論基礎），調升實操課程。本專業的課程體系由公共基礎教育、學科基礎、專業教育、復合型課群、專業方向課群及實踐教育六大環節所組成，全方位培養學生的基本能力和專業能力，以達成本專業設定的五項教育目標和八項核心能力。其中，復合型課群拓寬學生的知識面，學生選修本學院內部跨專業的或較深內容的課程。例如：游戲設計概論、網絡與信息安全等。專業方向課群為學生以后的發展方向提供選擇，先后組織了三個方向課群（JavaEE、.NET和大數據）供學生選擇，每個方向包括一門Capstone②Capstone課程：又稱“頂石課程”，是一種讓高年級學生整合所學領域的知識，并充分利用這些知識和技能解決實際問題，同時培養相關技能和態度的綜合性課程。性質的綜合實訓課程，目的是培養產業界所需要的應用型人才，實現學習與就業零過渡。

●JavaEE課程組包括Java程序設計、Java程序設計程序實踐、Android移動開發技術等，最后以“JavaEE框架開發實訓”結束該方向的學習。

●.NET課程組包括C#程序設計、C#程序設計課程實踐等，最后以“.NET框架開發實訓”結束該方向的學習。

●從2018級學起，本專業增設大數據課程組，包括Python程序設計、大數據平臺概述、數據處理技術、數據可視化等，最后將以“大數據綜合實訓”結束該方向的學習。

本專業注重培養學生將所學應用在專業實務的能力。在課程規劃上設計了相當數量的專業實踐課，占專業教育學分（約125學分）的30%以上，包括：課內實踐、獨立實踐課、專業綜合實訓（JavaEE框架開發實訓，.NET框架開發實訓和大數據綜合實訓三選一）、畢業實習和畢業論文。本院還鼓勵學生參與研究項目和發表論文等科研學術活動，以及參與各種與計算機技術相關的技能培訓和考證，并給予學分。

3.2 符合專業教育目標的課程設置

本專業的課程設置以本專業的教育目標為依據，而教育目標是由核心能力所達成。檢查八大核心能力在課程體系中的分布狀態，有助于了解課程設計是否與教育目標一致。每門專業課均會與八項核心能力中的某項或某幾項相對應，經過匯總，可獲得核心能力與課程對應統計數據，如表1所示。

表1 課程與核心能力的關聯表（部分）

將表1中核心能力相關課程的數量繪制為雷達圖（如圖4），可觀察出每個核心能力的培養均配備了相當數量的課程。由于數學及信息工程基礎能力和開發與實操能力的培養是主軸，所以核心能力1、2、3、4呈現出較多數量的課程。而且由于當前軟件技術的發展特點，較多課程為核心能力7的培養提供了支撐。由此可以說明本專業培養方案確實對核心能力的均衡發展做了良好的規劃。

圖4 軟件工程專業課程與核心能力分布雷達圖

4 教學成效及評量

教學成效是專業建設的焦點，也是專業辦學質量的重要指示。本專業課程以實現專業教育目標和核心能力培養為宗旨開設并組織教學。為確保課程不偏離此宗旨，教師設定每門專業課程與核心能力的相關度（5分為最高量級）。課程教學結束前，通過電子調查表，收集學生給出的所學課程與核心能力相關度的評價。2019-2020-1學期部分課程設定的核心能力相關度與學生學習后調查的相關度如表2所示。從中可見，這些課程知識點可以全面覆蓋專業教學目標和專業核心能力。課程設定的核心能力相關度與學生評價的相關度基本一致（偏差值在20%以內），說明這些課程的教學達到了預期的目標。

表2 2019-2020-1部分專業課程核心能力相關性調查結果

4.1 Capstone課程對畢業生核心能力培養的支撐

在所有課程中，專業綜合實訓作為專業教育的頂石（Capstone），整合了大部分專業技能，其成效可以充分印證本專業的教學成效。作為Capstone課程，“JavaEE框架開發實訓”和“.NET框架開發實訓”對保證專業教學成效起到了關鍵作用③“大數據綜合實訓”課程為從2018版培養方案中增設的課程，將在2021年安排第一次授課。。

這兩門課程設置在第六學期，目的是通過實現一個小型的實際軟件開發項目，培養產業界所需要的應用型人才，實現學習與就業零過渡。在160學時（10學分）課程時間內，老師圍繞項目開發進行相關知識的講解和指導，同時提供參考案例文檔和代碼供學生學習。學生團隊在一個學期（17周）內，完成一個自選的實際項目的開發。在開發過程中，學生親身實踐老師教授的各項軟件相關技術。具體而言：

（1）軟件工程全生命周期覆蓋：課程與先導課程“軟件需求與建模”和“軟件架構與設計”無縫銜接，覆蓋軟件開發全過程。學生在先導課程中就選定的項目進行需求分析和系統設計，然后在capstone課程中完成系統的開發工作。這兩門課程均包括多個前后相互關聯的子模塊，包括：前端開發（JSP Web開發/Web前端開發）、數據庫設計及管理、后端開發（SSH框架/ASP.NET Web開發）、系統整合和軟件測試管理與實踐。

（2）小組軟件開發過程：開發活動以3-5個學生的一個小組為單位，在組長的帶領下完成系統開發工作。同時使用GitHub保存源碼，既方便小組協同開發，也便于老師檢查開發進展，同時也是向企業開發實踐看齊。

（3）理論課與實踐課的交織：在教學中使用一個大型的電子商務網站案例“網上鮮花系統”貫穿，在內容編排上盡量照顧學生項目開發進程需要。在教學執行上提倡“在做中學”，老師盡量少講，布置任務讓學生動手做。

（4）階段考核和分組考核：由于課程時間長，學分多，為了及時掌握學生的學習情況和減少一次性考核對學生的壓力和風險，課程采用階段考核方式。每個模塊都會有相應的考核。在評量方面，采用作業、作品、期末報告和答辯相結合的方式。此外，為了加強團隊建設，讓學生有集體感，期末作品演示和答辯以小組為單位進行，答辯時根據每位同學在小組中的角色和所承擔的內容分別提問，分別計分。

按照IEET認證的要求，針對該課程對學生進行了問卷調查，并進行統計分析，如表3所示。結果表明，學生對本課程所提升的專業核心能力與教師設定的教學目標能較好吻合，這說明該課程教學效果良好。

表3 Capstone課程問卷調查結果

4.2 畢業生問卷調查結果對核心能力的印證

為了持續改進本專業教學成效，從2017年開始，本專業每年從教育目標重要性、核心能力與就業的相關性、核心能力的達成度、職業規劃與課程建議等四方面對畢業生進行問卷調查，這些問卷調查也可以衡量出學生對專業核心能力的滿意度，結果如圖5-圖7。從中可以得出以下結論：

圖5 2020屆畢業生調查問卷結果：核心能力達成度

圖6 本專業教學對學生未來發展的幫助程度

圖7 畢業生對本專業課程規劃與開設滿意度

（1）本專業教學對各項核心能力的達成度均在80%左右；

（2）94%的學生認為本專業教學對未來發展有幫助；

（3）95%的學生對本專業課程設置和教學表示滿意。

5 持續發展

秉承IEET認證的持續改進思想，為了確保學生在畢業時具備核心能力，本專業建立了有效的質量監控和持續改進機制。

（1）課程核心能力檢定：在每學期末，每門專業課程通過課程調查問卷，收集學生對課程達成核心能力的評量。教師將其與教師設定的欲達成核心能力比較，并填寫分析報告。如果偏差大于25%，則需進行檢討，并給出改進措施。

（2）應屆畢業生核心能力檢定：每學年對應屆畢業生進行畢業生問卷調查，以了解畢業生對教育目標及核心能力達成度的評量，并收集相關的建議或意見，作為持續改善的依據。

（3）Capstone課程核心能力檢定：每學年在課程完結前，課程組統計完成“課程與核心能力評比表”。將學生對于課程內容對核心能力的培養達成度的評量，與課程組給出的設定值相比較，并對結果進行討論。如果偏差值大于25%，則提交教學指導委員會議討論，評估考評方式是否需改進。此項分析也可了解畢業生在畢業前的核心能力的養成狀況，作為后續改進的依據。

（4）業界調查問卷：每兩年進行一次業界、雇主問卷，搜集相關業界信息，并將問卷結果匯總。

（5）IEET認證咨詢委員會議討論：上述四種考評的相關數據，將提交每學年召開一次的咨詢委員會議進行討論，征詢各界意見，提出維持或修改建議，從而推動教學成果及機制的循環改善機制。

另外，為了適應計算機技術的發展和招生市場需求的變化，2016級起學校實施全學分制教學體系，2018年起本學院實行計算機類大類招生，從第二學年開始學生自主選擇專業和學習方向。本專業設置兩個方向：一是軟件技術方向；二是大數據方向，它代表新工科技術，同時配套構建了大數據專業方向課群。

6 結語

本文介紹了在IEET認證核心思想指導下，軟件工程專業建設的基本思路，著重介紹了在教育目標設定、課程體系設計和教學成效及評量等方面推進以學生為中心、以產出為導向、注重持續改進的一些舉措。以后將會進一步深入專業建設，抓住社會和經濟發展的良好機遇，更有效地培養應用性、創新性和復合性軟件工程人才。