計算機專業(yè)程序設(shè)計能力培養(yǎng)模式的研究與實踐

趙大偉　陳剛

摘要：通過對國內(nèi)外軟件人才培養(yǎng)模式特色及成功經(jīng)驗的分析比較，打破我國普通高校軟件人才培養(yǎng)問題上的僵化思維和習(xí)慣觀念，積極改進(jìn)和提高計算機專業(yè)人員的培養(yǎng)方式和培養(yǎng)質(zhì)量，進(jìn)行從業(yè)人員的程序設(shè)計能力培養(yǎng)模式的理論思考和實踐，培養(yǎng)掌握最新IT技術(shù)、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)的軟件設(shè)計人才，在專業(yè)理論、核心技術(shù)、前沿技術(shù)、實踐能力、合作精神和創(chuàng)新能力等方面提升學(xué)生素養(yǎng)，使學(xué)生具備較強的職業(yè)競爭能力，同時解決我國軟件人才匱乏的現(xiàn)狀，提高軟件人才質(zhì)量，最終促進(jìn)我國軟件業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計；案例教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動；建構(gòu)主義

1概述

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，作為信息（IT）產(chǎn)業(yè)核心的軟件產(chǎn)業(yè)越來越受到社會的重視。截止到目前，我國的軟件行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中指出我國計算機專業(yè)人才的缺口約為每年50萬人，隨著IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這個缺口還在以每年20%-30%的速度進(jìn)行遞增。計算機專業(yè)人才緊缺是我國目前IT產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，也成為抑制我國IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。因此，我國IT產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)是培養(yǎng)大量的計算機軟件開發(fā)和適用型人才。

根據(jù)我國教育部門的統(tǒng)計，全國開設(shè)計算機及相關(guān)本科專業(yè)的高等院校達(dá)到700多所，計算機及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生數(shù)為27萬余人，計算機及相關(guān)專業(yè)在校生總數(shù)位于全國本科專業(yè)之首。這就說明我國高等院校每年都會有大量的計算機專業(yè)、軟件專業(yè)的畢業(yè)生進(jìn)入社，進(jìn)入相關(guān)的IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，但是我們發(fā)現(xiàn)這些畢業(yè)生中有相當(dāng)一部分人員無法適應(yīng)rr企業(yè)的需求IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。一方面大量的IT企業(yè)找不到合格的專業(yè)人才，另一方面大量的計算機及相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生找不到工作。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是我們的所培養(yǎng)的學(xué)生程序設(shè)計能力不高，無法適應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)的需要。

現(xiàn)在普通高校在計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)方面迫切需要解決的是如何提高計算機專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力，構(gòu)建軟件人才培養(yǎng)模式的新思路，使培養(yǎng)出的學(xué)生具備較強的職業(yè)競爭能力，提高軟件人才專業(yè)能力，解決以上的矛盾，實現(xiàn)計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，從而促進(jìn)我國IT產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2國內(nèi)外培養(yǎng)模式分析

現(xiàn)階段國內(nèi)軟件人才培養(yǎng)的機構(gòu)有高等院校的計算機專業(yè)、軟件學(xué)院、和社會IT培訓(xùn)機構(gòu)等。我國軟件人才培養(yǎng)形式多樣化，但絕大部分普通高校的計算機專業(yè)的課程設(shè)置并不符合現(xiàn)代IT產(chǎn)業(yè)的需求，更多的院校在培養(yǎng)方式上更重視培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論及思想，忽略了實踐操作能力尤其是專業(yè)IT技術(shù)能力的培養(yǎng)，所以這樣計算機及相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生與現(xiàn)代IT企業(yè)的要求還有很大的差距，培養(yǎng)的學(xué)生的能力無法滿足IT企業(yè)的用人需求。社會的IT培訓(xùn)機構(gòu)在計算機專業(yè)人才培養(yǎng)方面起步較晚，沒有形成規(guī)模和特點，但我們也能看到有一部分IT培訓(xùn)機構(gòu)在培養(yǎng)專業(yè)的軟件人才方面已經(jīng)取得了一定的成績，他們軟件專業(yè)人才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗很值得我們高校計算機專業(yè)借鑒。如大連東軟信息集團，北大青鳥培訓(xùn)機構(gòu)、兄弟連培訓(xùn)學(xué)校等，他們的課程設(shè)置，緊密聯(lián)系IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，能夠在實際項目中進(jìn)行實踐教學(xué)，注重專業(yè)能力培養(yǎng)，能夠真正地實現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)掌握最新IT技術(shù)、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)的軟件人才。

國外的IT教育起步較早，國外院校對于計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)，更強調(diào)的是專業(yè)能力與企業(yè)需求的符合，遵循著技術(shù)實用、知識夠用和能力管用的思想來進(jìn)行；他們更重視培養(yǎng)軟件藍(lán)領(lǐng)，即開發(fā)人員中相對低層次的一線軟件編碼人員，更強調(diào)的是實用性。因此為國外IT產(chǎn)業(yè)的提供了大里的產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的編碼人員，從面促進(jìn)了軟件產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。其中，印度高校培養(yǎng)的計算機專業(yè)學(xué)生注重程序設(shè)計能力的提高，采取校企結(jié)合的多渠道的培養(yǎng)模式，及時更新自身的知識結(jié)構(gòu)，通過與其他培訓(xùn)機構(gòu)及企業(yè)合作，建立起完整的人才再培訓(xùn)體系，取得了顯著的成就。據(jù)世界銀行的調(diào)查評估顯示，印度計算機軟件出口的規(guī)模、質(zhì)量和成本等綜合指數(shù)排名世界第一。在全球按客戶要求設(shè)計的計算機軟件開發(fā)市場上，印度占據(jù)了18.5%的份額，成為僅次于美國的全球第二大計算機軟件王國。

對比目前我國高等院校計算機軟件人才培養(yǎng)方式和質(zhì)量，我們和一些國家仍有一定的差距，為了快速的發(fā)展IT產(chǎn)業(yè)國，要求我們各院校要建立一個新的培養(yǎng)模式，使計算機專業(yè)的學(xué)校教育與IT產(chǎn)業(yè)的需求接軌，使IT行業(yè)的新技術(shù)、新理念能夠進(jìn)入高校的課堂，使我們培養(yǎng)的學(xué)生能夠適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求。

3構(gòu)建程序設(shè)計能力培養(yǎng)新模式

3.1搭建程序設(shè)計能力培養(yǎng)課程體系

按照IT產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的規(guī)格，在本科教學(xué)過程中設(shè)置相關(guān)課程，使其滿足程序設(shè)計能力培養(yǎng)的要求。一年級實施以《計算機導(dǎo)論》和《c/c++語言程序設(shè)計》為基礎(chǔ)的程序邏輯訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運用計算機程序去解決實際問題的思想，增強學(xué)生程序設(shè)計和研發(fā)能力。二年級注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象程序設(shè)計能力，開設(shè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》和《算法分析》為核心的課程，并結(jié)合《c++程序設(shè)計》引人面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計新理念，三年級開設(shè)Java、c#、Android等程序開發(fā)類課程，通過項目實戰(zhàn)，掌握軟件項目開發(fā)的流程，四年級采取“引進(jìn)來，走出去”方式，加強學(xué)生的項目實戰(zhàn)經(jīng)歷，“引進(jìn)來”主要是聯(lián)合軟件公司及科研機構(gòu)，引進(jìn)相關(guān)的實際項目，對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練?！白叱鋈ァ闭_引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，并配有專門的實習(xí)教師，使學(xué)生在實習(xí)中真正的參與到企業(yè)的工作中，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。

通過一系列設(shè)計課程體系的構(gòu)建，增強計算機專業(yè)學(xué)生在編碼、設(shè)計及研發(fā)的等方面的能力，增強學(xué)生的職業(yè)競爭力。

3.2實施多層次培養(yǎng)新模式

在教學(xué)過程中，結(jié)合課程體系，形成“基礎(chǔ)訓(xùn)練+方法培養(yǎng)+能力提高+實踐應(yīng)用”的程序設(shè)計教學(xué)新模式，強化程序設(shè)計能力培養(yǎng)。

3.2.1基礎(chǔ)訓(xùn)練

本科一年級，注重培養(yǎng)學(xué)生使用計算機的基本技能，通過對高級語言（C/C++）的語法、使用方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對計算機高級語言的結(jié)構(gòu)、用法有較全面的了解，同時掌握使用計算機解決實際問題的基本思路，重點突出數(shù)據(jù)抽象與程序抽象能力的培養(yǎng)。

3.2.2方法培養(yǎng)

二年級注意培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計思想，教學(xué)過程中，用程序員標(biāo)準(zhǔn)和軟件工程的規(guī)范來要求學(xué)生，如在編程過程中的代碼規(guī)范、項目設(shè)計過程中的流程規(guī)范等，培養(yǎng)學(xué)生具有扎實的軟件開發(fā)的基本功，系統(tǒng)、規(guī)范地進(jìn)行計算機軟件人才的培養(yǎng)。通過《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《算法分析》和《軟件工程》等課程，進(jìn)行規(guī)范性程序設(shè)計的訓(xùn)練。

3.2.3能力提高

三、四年級主要注重企業(yè)級程序開發(fā)能力的提高和拓展，包括企業(yè)級軟件開發(fā)層面上的拓展，掌握三層架構(gòu)的程序設(shè)計開發(fā)體系。開設(shè)Java、C#、SQL Serve數(shù)據(jù)庫等企業(yè)級開發(fā)平臺相關(guān)課程，增強基于Web層面的軟件開發(fā)的能力，提高學(xué)生掌握新工具和舉一反三、觸類旁通的能力；與科研機構(gòu)及公司、企業(yè)建立緊密聯(lián)系，根據(jù)計算機軟件人才培養(yǎng)規(guī)格需求的不斷的提高，開設(shè)與高端市場接軌的課程，注重提高適應(yīng)新環(huán)境的程序設(shè)計能力。

3.2.4實踐應(yīng)用

教學(xué)中采用基于建構(gòu)主義認(rèn)知靈活性理論的教學(xué)設(shè)計模式，在整個教學(xué)設(shè)計過程中，始終面向應(yīng)用，采取項目驅(qū)動，任務(wù)拉動的方式，使學(xué)生能夠進(jìn)入到真正的項目中去，運用所學(xué)的知識解決問題，增強學(xué)生的實踐和實戰(zhàn)能力。

教學(xué)過程中引入當(dāng)前企業(yè)中的實際項目，教學(xué)過程中采用多層次、模塊化的設(shè)計思想，將項目進(jìn)行分解，按照軟件工程的思想，項目學(xué)習(xí)可分為知識層、應(yīng)用層和綜合層三個層次。最底層為知識層注重對項目知識的理解，中間層為應(yīng)用層重點解決實際的應(yīng)用，最高層為綜合層則注重對學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過三個層次使學(xué)生更好的理解項目的研發(fā)過程，從而增強學(xué)生在校期間項目經(jīng)歷。

3.3強化創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)

以“項目驅(qū)動，任務(wù)拉動”作為案例式教學(xué)的指導(dǎo)思想，強化軟件研發(fā)過程中公共層面邏輯思維能力的培養(yǎng)，突出專業(yè)層面的編碼能力訓(xùn)練；通過項目實戰(zhàn)，掌握軟件設(shè)計的規(guī)范和要求，掌握項目設(shè)計中的技術(shù)要點，強化創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.4豐富教學(xué)資源與搭建教學(xué)平臺

豐富課堂的教學(xué)資源，采取與IT產(chǎn)業(yè)需求相適應(yīng)的教學(xué)平臺，可以采用國內(nèi)外重點教材或IT行業(yè)的內(nèi)部教材，引進(jìn)社會中IT培訓(xùn)機構(gòu)的成功的軟件人才培養(yǎng)方案和措施，根據(jù)行業(yè)需求，及時調(diào)整和更新教學(xué)知識，使我們的知識結(jié)構(gòu)和水平與現(xiàn)代的IT行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相符合。

搭建課外自主學(xué)習(xí)的教學(xué)平臺，建立程序設(shè)計學(xué)習(xí)網(wǎng)站，引進(jìn)項目資源案例庫，開發(fā)各種形式的學(xué)習(xí)軟件和資源，實現(xiàn)課內(nèi)課外相結(jié)合的教學(xué)模式。

3.5綜合性實踐基地建設(shè)與職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)練

建設(shè)學(xué)生實訓(xùn)和實踐基地。專業(yè)的實訓(xùn)和實踐基地是人才培養(yǎng)的重要保證，計算機專業(yè)為了更好地提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量要進(jìn)行校企共建實驗室、在企業(yè)建設(shè)專業(yè)方向?qū)嶒灪蛯嵙?xí)基地的辦法。

一方面，在基地中，實訓(xùn)教師指導(dǎo)學(xué)生參與到實際的項目研發(fā)與項目實踐中，可以提高實訓(xùn)教師自身的項目研發(fā)能力，另一方面學(xué)生在實訓(xùn)中，通過對實際項目的開發(fā)及學(xué)習(xí)夠更好的實現(xiàn)從理論到實踐的過渡，增加實戰(zhàn)經(jīng)驗，提高實踐能力。同時，在教學(xué)過程中增加項目實戰(zhàn)和實踐性環(huán)節(jié)，強化學(xué)生的實踐和項目研發(fā)的能力。

4總結(jié)

隨著IT產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和更新，整個IT行業(yè)對專業(yè)的軟件研發(fā)人員提出了新的要求，高等院校計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)模式也要適應(yīng)這種需求。根據(jù)IT行業(yè)發(fā)展的需要，改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方式，提高軟件專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)，根據(jù)學(xué)科發(fā)展的需要，科學(xué)設(shè)計課程培養(yǎng)體系，不斷改進(jìn)課程體系結(jié)構(gòu)，通過能力培養(yǎng)、項目實戰(zhàn)、校企聯(lián)合等方面構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)和實踐體系，切實提高學(xué)生實踐、應(yīng)用和創(chuàng)新的能力。