芻議CDIO的軟件工程專(zhuān)業(yè)科研體系

鄔志成 楊沖 蘭建青 牛瑞 周志猛

摘 要：將CDIO工程教育理念應(yīng)用于軟件工程專(zhuān)業(yè)課程體系的優(yōu)化中，以軟件產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的實(shí)際需求為導(dǎo)向，從技術(shù)知識(shí)、個(gè)人、團(tuán)隊(duì)交流和系統(tǒng)制造4個(gè)層面，形成層次化、系列化、模塊化的理論。

關(guān)鍵詞：芻議 CDIO軟件工程 專(zhuān)業(yè)科研

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.5-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-8882（2014）10-128-01

一、對(duì)于軟件工程教育的認(rèn)識(shí)

工程是綜合運(yùn)用科學(xué)知識(shí)與技術(shù)知識(shí)，以創(chuàng)新思想對(duì)現(xiàn)實(shí)世界發(fā)展的問(wèn)題求解。而軟件工程是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)理論和技術(shù)以及工程管理原則和方法，按預(yù)算和進(jìn)度實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足用戶(hù)要求的軟件產(chǎn)品的定義、開(kāi)發(fā)、發(fā)布和維護(hù)的工程，或以之為研究對(duì)象的學(xué)科。因此，軟件工程教育具有以下特點(diǎn)：①軟件屬于橫斷學(xué)科，軟件的滲透性和軟件的服務(wù)性，不斷催生新學(xué)科，發(fā)展新產(chǎn)業(yè)。軟件工程是軟件產(chǎn)業(yè)的支撐學(xué)科，具有交叉應(yīng)用性和工程實(shí)踐性。②軟件工程教育兼具科學(xué)教育屬性和工程教育屬性。軟件工程的科學(xué)教育屬性是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)人類(lèi)意識(shí)與智慧進(jìn)行科學(xué)理解，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用軟件本質(zhì)特性解決具體問(wèn)題的能力，培養(yǎng)的是軟件工程基礎(chǔ)研究人才；軟件工程的工程教育屬性是引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、管理學(xué)等科學(xué)原理，借鑒傳統(tǒng)工程的原則與方法，提煉、固化知識(shí)來(lái)創(chuàng)建軟件，以達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本的目標(biāo)，培養(yǎng)的是軟件工程技術(shù)、管理和服務(wù)人才。③隨著軟件技術(shù)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整、產(chǎn)業(yè)的逐步優(yōu)化升級(jí)，軟件人才的結(jié)構(gòu)和人才需求也產(chǎn)生了新的變化。軟件產(chǎn)業(yè)不僅需要編程、測(cè)試人員，更需要設(shè)計(jì)、方案架構(gòu)人員，還需要具有領(lǐng)域知識(shí)的復(fù)合型技術(shù)、銷(xiāo)售和管理人才。因此，軟件工程教育必須依據(jù)就業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的發(fā)展趨勢(shì)，先于市場(chǎng)變化預(yù)測(cè)和調(diào)整學(xué)科專(zhuān)業(yè)布局和層次結(jié)構(gòu)。CDIO以產(chǎn)品研發(fā)至產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，CDIO標(biāo)準(zhǔn)體系的教育目標(biāo)與軟件工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是一致的。哈爾濱理工大學(xué)軟件學(xué)院在構(gòu)建課程體系時(shí)，以CDIO高等工程教育理念為指導(dǎo)，以培養(yǎng)應(yīng)用型軟件工程人才為目標(biāo)，突出體現(xiàn)復(fù)合型、多層次和國(guó)際化特點(diǎn)，遵循先進(jìn)性、科學(xué)性、系統(tǒng)性和靈活性的原則，強(qiáng)化基礎(chǔ)、注重實(shí)踐，著重培養(yǎng)學(xué)生解決工程問(wèn)題的綜合能力。以軟件產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的實(shí)際需求為導(dǎo)向，從技術(shù)知識(shí)、個(gè)人、團(tuán)隊(duì)交流和系統(tǒng)制造4個(gè)層面，建立并優(yōu)化課程體系，具體方法是：①面向軟件產(chǎn)業(yè)對(duì)人才知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求，確定能力培養(yǎng)目標(biāo)，定義能力等級(jí)，使工程能力的培養(yǎng)遵循一個(gè)有序的能力增長(zhǎng)過(guò)程。②以能力等級(jí)為線(xiàn)索，形成層次化、系列化、模塊化的課程體系和“兩段式”工程實(shí)踐教學(xué)體系。③課程體系包含相互支持的課程，通過(guò)課程之間的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)。④課程體系實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)規(guī)范與軟件產(chǎn)業(yè)或行業(yè)需求的高度統(tǒng)一。以軟件工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)，合理選擇知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)單元，以覆蓋軟件工程核心知識(shí)體系，強(qiáng)調(diào)軟件工程的根本性和永久性原則保持穩(wěn)定，以適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展；結(jié)合軟件產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的領(lǐng)域需求，設(shè)置若干個(gè)有應(yīng)用背景的專(zhuān)業(yè)方向，以適應(yīng)企業(yè)需求。⑤“兩段式”工程實(shí)踐教學(xué)體系，內(nèi)容與要求突出循序漸進(jìn)、漸次推進(jìn)。在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地，培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)工程能力；在校外工程實(shí)踐基地，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決工程問(wèn)題的能力和工業(yè)化素質(zhì)。

二、構(gòu)建基于CDIO的軟件工程專(zhuān)業(yè)課程體系

軟件工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)軟件工程的基本原理和基本技能，先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)方法和工具，全面掌握軟件系統(tǒng)知識(shí)和必要的硬件系統(tǒng)知識(shí)。畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)與能力：①知識(shí)結(jié)構(gòu)要求：掌握自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)、工程學(xué)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，掌握軟件產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的基本知識(shí)，了解產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，了解社會(huì)科學(xué)、計(jì)算機(jī)法律法規(guī)。②能力結(jié)構(gòu)要求：具備軟件工程師從事工程實(shí)踐所需的工程實(shí)踐能力、科技創(chuàng)新能力等專(zhuān)業(yè)能力，具有終身學(xué)習(xí)獲取知識(shí)、適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的能力。③素質(zhì)結(jié)構(gòu)要求：熱愛(ài)祖國(guó)，擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)；具有責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感；具有法律意識(shí)；注重職業(yè)道德修養(yǎng)；具有誠(chéng)信意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)；具備良好的工程素養(yǎng)；具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；具有較好的身體素質(zhì)和心理素質(zhì)。CDIO工程教育理念的原則是將能力劃分為基本個(gè)人能力、人際能力、過(guò)程與系統(tǒng)的構(gòu)建能力等3方面，設(shè)計(jì)了9個(gè)課程系列，每種能力對(duì)應(yīng)的課程系列為：基本個(gè)人能力含數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論，軟件工程理論等3個(gè)系列，人際能力含人文素質(zhì)，外語(yǔ)等2個(gè)系列，過(guò)程與系統(tǒng)的構(gòu)建能力含軟件開(kāi)發(fā)工具，軟件工程技術(shù)，軟件工程管理，軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用等4個(gè)系列。軟件開(kāi)發(fā)工具，軟件工程技術(shù)，軟件工程管理等3個(gè)系列覆蓋了軟件工程知識(shí)體系SEEK的十大領(lǐng)域知識(shí)，突出專(zhuān)業(yè)知識(shí)的集成性，能夠滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)能力和素質(zhì)的培養(yǎng)要求，使學(xué)生掌握軟件需求、軟件建模與分析、軟件設(shè)計(jì)與構(gòu)造、人機(jī)交互、軟件測(cè)試、軟件過(guò)程、軟件進(jìn)化、軟件質(zhì)量和項(xiàng)目管理等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具有軟件分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)造和實(shí)施能力和良好的工程素養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)：軟件工程人才的工程實(shí)踐能力是至關(guān)重要的，CDIO強(qiáng)調(diào)學(xué)生的工程能力不是單純的理論知識(shí)或直觀的技能，而是兩者的綜合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：鄔志成（1992-），男，侗族，本科，研究方向：軟件工程；楊沖（1993-），男，苗族，本科，研究方向：軟件工程；蘭建青（1990-），男，瑤族，本科，研究方向：軟件工程；牛瑞（1992-），男，漢族，本科，研究方向：軟件工程；周志猛（1994-），男，蒙古族，本科，研究方向：軟件工程。