面向復(fù)用的軟件學(xué)院實踐教學(xué)模式

張文寧　趙冬　賈曉輝

摘要：圍繞軟件學(xué)院實踐教學(xué)，分析實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，提出面向復(fù)用的軟件學(xué)院實踐教學(xué)模式，并闡述該模式的實施要點，以促進高校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：面向復(fù)用；軟件學(xué)院；實踐環(huán)節(jié)；教學(xué)模式

0 引言

自2001年國家啟動軟件學(xué)院建設(shè)以來，軟件學(xué)院在如何促進人才培養(yǎng)與社會和產(chǎn)業(yè)結(jié)合、人才培養(yǎng)為社會與經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)等方面做了很多有益的探索，取得了寶貴的經(jīng)驗和成績。實踐教學(xué)是實現(xiàn)軟件學(xué)院以市場為導(dǎo)向、以培養(yǎng)實用型人才為目標(biāo)的關(guān)鍵，是培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、分析解決問題能力和創(chuàng)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(fā)生了變化，我們需要根據(jù)社會新需求逐步完善實踐教學(xué)的教學(xué)體系和內(nèi)容，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新性和實踐性的軟件工程人才。

1 實踐教學(xué)問題分析

經(jīng)過十余年的發(fā)展，軟件學(xué)院已經(jīng)成為增強信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)能力、促進軟件產(chǎn)業(yè)和軟件人才跨越式發(fā)展的重要組成部分。重視理論教學(xué)、加大實踐教學(xué)投入已成為軟件學(xué)院的共識。在多年的實踐和探索中，軟件學(xué)院實踐教學(xué)存在的問題也逐步突顯出來。

1）指導(dǎo)教師工程實踐能力不足或無精力指導(dǎo)。

軟件學(xué)院的目標(biāo)是培養(yǎng)軟件產(chǎn)業(yè)需要的高層次實用型人才，這要求軟件學(xué)院必須以一流的、工程實踐經(jīng)驗豐富的師資作為保證。目前，多數(shù)軟件學(xué)院形成了多元化教學(xué)團隊，整合了產(chǎn)業(yè)與學(xué)校的優(yōu)秀人才資源，但也存在一些問題。專職教師教學(xué)工作量大，無時間和精力指導(dǎo)學(xué)生，且隨著時間推移，與行業(yè)前沿的差距也在不斷加大。從企業(yè)聘請的兼職教師有豐富的工作經(jīng)驗，但其表達能力和責(zé)任心都明顯不足，這些都影響了實踐環(huán)節(jié)的實施效果。

2）各級實踐環(huán)節(jié)的實際教學(xué)效果不理想。

目前，多數(shù)軟件學(xué)院加大了對實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)力度，設(shè)計了不同層面、不同學(xué)時的實踐課程體系，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。然而，實踐環(huán)節(jié)的監(jiān)控力度不足等因素使實際教學(xué)效果與原定教學(xué)目標(biāo)相差較大、實踐環(huán)節(jié)層次區(qū)分不夠明顯。

3）實踐題目缺少長期規(guī)劃、不夠新穎，學(xué)生積極性不高。

軟件學(xué)院開設(shè)了多級別的實踐環(huán)節(jié)，但指導(dǎo)教師在實踐選題方面較為倉促，對題目缺少思考和長期規(guī)劃，使學(xué)生無法深入持續(xù)開展實踐課題工作。有時候出現(xiàn)多人做同一個題目的現(xiàn)象，造成部分學(xué)生不重視實踐環(huán)節(jié)、弄虛作假、應(yīng)付心理嚴(yán)重的現(xiàn)象。

4）缺乏工程實踐環(huán)境，實踐環(huán)節(jié)題目與實際項目差距較大。

實踐題目中經(jīng)常存在諸如圖書管理系統(tǒng)等虛擬題目，學(xué)生易于理解和掌握需求，可以直接進入系統(tǒng)設(shè)計和編碼，但也喪失了鍛煉的機會，減弱了軟件工程的規(guī)范化意識。在實際項目中，軟件需求是項目成功的關(guān)鍵，客戶是項目的導(dǎo)向，沒有充分的需求調(diào)研，就難以衡量項目成敗。另一方面，學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的開發(fā)方法和模型無法及時跟上市場的發(fā)展，其進入企業(yè)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(shù)素質(zhì)的提升并未得到重視。

5）復(fù)用意識低，實踐成果質(zhì)量不高，對就業(yè)幫助不大。

由于多種原因，實踐成果質(zhì)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(huán)，學(xué)生無法形成代表性作品，更無創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化可言。

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

2 面向復(fù)用的實踐教學(xué)體系框架

基于構(gòu)件的軟件復(fù)用作為一種提高軟件生產(chǎn)率和軟件質(zhì)量的有效途徑，已經(jīng)成為軟件工程領(lǐng)域研究的重要熱點。軟件學(xué)院實踐環(huán)節(jié)的持續(xù)性、可重用性特征明顯，這為軟件學(xué)院實踐環(huán)節(jié)引入復(fù)用思想提供了可行性基礎(chǔ)。

2.1 傳統(tǒng)實踐教學(xué)體系框架

軟件工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建原則可以從軟件工程專業(yè)特點、教指委的軟件工程專業(yè)規(guī)范、軟件工程專業(yè)的職業(yè)定位、人類認(rèn)識事物的規(guī)律等4方面進行考慮。筆者根據(jù)軟件學(xué)院實踐教學(xué)體系按能力培養(yǎng)的漸進規(guī)律，將實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)分為基礎(chǔ)、提高、創(chuàng)新3個層次，其中基礎(chǔ)層次重在訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，如編程思想、算法設(shè)計等；提高層次重在訓(xùn)練學(xué)生參與項目的技能，如需求分析能力、設(shè)計和實現(xiàn)能力等，包括每學(xué)期3周的實踐訓(xùn)練；創(chuàng)新層次旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，主要包括軟件工程實訓(xùn)、畢業(yè)實訓(xùn)等環(huán)節(jié)。目前，較為規(guī)范的實施流程按照教師選題及審核、師生雙向確認(rèn)、開展實踐活動、實踐環(huán)節(jié)驗收的工作步驟展開，如圖1所示。

2.2 面向復(fù)用的實踐教學(xué)體系框架

應(yīng)將基于復(fù)用的構(gòu)件思想應(yīng)用于實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建面向復(fù)用的實踐教學(xué)體系框架，形成以構(gòu)件開發(fā)、模塊開發(fā)和系統(tǒng)開發(fā)的實踐訓(xùn)練體系，如圖2所示。

在基礎(chǔ)訓(xùn)練層次，學(xué)生通過知識點訓(xùn)練、算法訓(xùn)練和題庫訓(xùn)練等方式強化對語法規(guī)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(gòu)件，并將其提交至實踐成果管理平臺；在提高能力層次和創(chuàng)新層次，分別以基于構(gòu)件的模塊開發(fā)和系統(tǒng)開發(fā)為主，訓(xùn)練學(xué)生的合作意識和規(guī)范化工程思想。此外，為了支持基于復(fù)用的實踐教學(xué)思想，學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)形成的可復(fù)用構(gòu)件、模塊將統(tǒng)一提交至可復(fù)用實踐教學(xué)管理平臺進行構(gòu)件的共享，且在共享和復(fù)用的過程中通過指導(dǎo)教師和學(xué)生的評價機制促進構(gòu)件的優(yōu)化，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

在面向復(fù)用的軟件學(xué)院實踐教學(xué)體系框架中，將學(xué)生優(yōu)秀作品視為構(gòu)件，后續(xù)學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)基于構(gòu)件進行改進或集成，提高知識共享程度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從一定程度上緩解題目單調(diào)和質(zhì)量不高的問題，也有助于增強實踐環(huán)節(jié)的連續(xù)性，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

3 面向復(fù)用的實踐教學(xué)實施要點

3.1 制定以構(gòu)件為載體的實驗，創(chuàng)建面向復(fù)用的實踐課程體系

將面向復(fù)用的思想運用于軟件學(xué)院實踐教學(xué)體系，重點是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重新裁剪，按照先構(gòu)件開發(fā)、再模塊整合、最后進行項目集成的順序進行。這就要求指導(dǎo)教師在安排實踐內(nèi)容時充分體現(xiàn)復(fù)用的軟件工程思想，通過復(fù)用構(gòu)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(huán)節(jié)的主要內(nèi)容貫穿起來，使實踐內(nèi)容成為一個整體。

3.2 構(gòu)建面向客戶的情景模式，加強團隊合作精神和規(guī)范化工程思想

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

3.3 加強成果管理和成果的二次開發(fā)，促進共享和代表作的形成

構(gòu)件資源越豐富，共享程度越高，面向復(fù)用的教學(xué)效果越明顯，學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量越高。在實施過程中，軟件學(xué)院需要建設(shè)相關(guān)規(guī)章制度，依托自建或公共平臺加強成果管理，方便學(xué)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(fā)和創(chuàng)新理念的培養(yǎng)。此外，將實踐環(huán)節(jié)與就業(yè)工作相結(jié)合，促進教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的融合，使學(xué)生在學(xué)校期間形成較完善的代表作品，并以此為基礎(chǔ)促進成果轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的開展。

3.4 以賽促能，依托卓越班和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，促進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

大學(xué)生競賽是優(yōu)化學(xué)習(xí)氛圍、激發(fā)學(xué)生興趣、促進思想碰撞的重要活動。卓越工程師教育培養(yǎng)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(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識與能力、推進素質(zhì)教育的重要部門。面向復(fù)用的實踐教學(xué)與大學(xué)生競賽、卓越班、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心各有側(cè)重且相互促進。學(xué)生可以通過多層次的實踐環(huán)節(jié)穩(wěn)步獲得方法技能，訓(xùn)練軟件工程思想，再借助各類競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心尋找新思路、新創(chuàng)意，從而使自身素質(zhì)得以全方位提高。

4 結(jié)語

中原工學(xué)院軟件學(xué)院自成立以來，在專業(yè)理論課程改革、校企合作深化、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)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(fù)用的軟件工程思想引入軟件學(xué)院實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，且從可接受性出發(fā)研究了構(gòu)件的可信等級，較好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進了學(xué)生實踐成果的產(chǎn)品化和持續(xù)改進。但在實施過程中也暴露了一些問題，如支撐平臺優(yōu)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）