課程融合與多元實踐的軟件能力培養(yǎng)

楊誼　喻德曠

摘 要 基于信息類專業(yè)畢業(yè)生實踐創(chuàng)新能力不足的現(xiàn)狀，以軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和需求為指導，明確軟件產(chǎn)業(yè)對學生知識、能力及素質(zhì)的要求，通過學習先進的工程教育理念，開展軟件能力培養(yǎng)。在學習領域，進行軟件課程的系統(tǒng)融合，使得知識有機聯(lián)系；在實踐領域，深化校企聯(lián)合培養(yǎng)，實踐多元培養(yǎng)模式，切實提高學生的軟件能力。

關鍵詞 課程融合 多元實踐 軟件能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.016

Cultivation of Software Innovation Ability with Curriculum

Integration and Multiple Practice

YANG Yi， YU Dekuang

（Biomedical Engineering School， Southern Medical University， Guangzhou， Guangdong 510515）

Abstract Aiming at the fact that graduates of information majors having insufficient practical innovation ability， directed by the development and demand of software industry， we have defined the requirements of knowledge， capability and inner quality of software students， and learned the advanced engineering education ideas， and carried out the cultivation of software innovation ability. In the study sphere， we make systematically merge of the professional curriculum so as to construct knowledge organic connections； in the practice sphere， we build the multiple practice mode of deep combination of theory and engineering practice by solid and effective school enterprise joint training， and as a result to raise the software innovation ability of the students.

Keywords curriculum integration； multiple practice； cultivation of software ability

0 前言

當前經(jīng)濟社會發(fā)展要求大量實用型高級工程技術人才，但是現(xiàn)階段高等工程教育不能滿足這一需要。以軟件產(chǎn)業(yè)為例，我國對于中高級軟件人才需求量為每年20萬人以上，并以每年20%左右的速度增長，珠江三角洲地區(qū)每年軟件人才的需求量占全國的25%左右。目前，高校每年培養(yǎng)的軟件類畢業(yè)生為15萬人左右，不僅在數(shù)量上少于社會需求，而且在質(zhì)量上遠遠不能滿足社會的要求，低端人才占80%以上，中高端人才十分缺乏。

較長一段時間以來的軟件人才培養(yǎng)以知識為中心，而在應用和創(chuàng)新能力方面存在較多不足。近年來經(jīng)過一些調(diào)整，雖然有所改觀，但仍然遠不能滿足軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展日益提高的要求。在我校，醫(yī)工信息類專業(yè)畢業(yè)生每年約為300人，雖然初始就業(yè)率保持在80%以上，但同樣存在大比例學生轉(zhuǎn)崗為管理、銷售，軟件專業(yè)對口率較低（不足20%），初級程序員和測試員崗位人數(shù)眾多、中高端就業(yè)人員過少的不利局面，畢業(yè)生的實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)有待大幅度提高。

1 總體目標和設計思路

培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，是工科專業(yè)的重要任務，也是一個挑戰(zhàn)。本項目基于這個大背景開展，運用近年來國際工程教育改革的最新工程教育模式，按照高素質(zhì)創(chuàng)新型工程技術人才培養(yǎng)目標的要求，以能力培養(yǎng)為導向，對課程開展方式、教學模式、實訓內(nèi)容等進行全面改革與實踐，創(chuàng)新性地提出專業(yè)課程融合和多元實踐模式的教學新策略，并在實踐中不斷完善發(fā)展，既適應培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的需求，又適應軟件產(chǎn)業(yè)的就業(yè)方向，實現(xiàn)軟件能力的培養(yǎng)目標。

2 學習領域的專業(yè)課程融合教學改革

2.1 課程融合的設計思路：能力培養(yǎng)，行動導向，工作任務

過去長期以來執(zhí)行的是學科體系下的課程結構，特點是內(nèi)容完整、知識系統(tǒng)，與實踐的結合卻較為欠缺。我們以工作工程為導向重新規(guī)劃學習領域課程，使之課程按照工作過程系統(tǒng)化，再通過適合教學的學習情景使之具體化。依據(jù)工作過程組織教學，由知識向能力遷移，并引入工程經(jīng)驗，實現(xiàn)“教、學、做、創(chuàng)”一體化。

2.2 課程融合的基礎：課程方案階梯平臺

在課程設置上，搭建三個實現(xiàn)能力培養(yǎng)目標的課程方案階梯平臺：知識基礎平臺，綜合能力與素質(zhì)平臺，創(chuàng)新應用平臺。第一到第四個學期開設基礎知識與技術平臺的課程，以軟件專業(yè)的基礎課程為主；第五到第六學期的課程以綜合能力和素質(zhì)培養(yǎng)為中心，第七到第八學期的課程則采用大量的校內(nèi)實訓和校外實習的形式，培養(yǎng)學生的軟件從業(yè)能力和創(chuàng)新能力。這一過程符合認知規(guī)律和職業(yè)能力形成規(guī)律。

教學內(nèi)容上，以適用、實用為原則，增新除舊。在各門專業(yè)課程的教學計劃中分配好理論與實驗的比例，其中，基礎知識與技術平臺類課程的實驗學時比例不少于40%，綜合能力和素質(zhì)平臺類課程的實驗學時比例不少于50%，軟件從業(yè)能力和創(chuàng)新能力平臺類課程的實驗學時比例不少于80%。實驗課上放手讓學生探索，及時提示關鍵點，指出存在的問題，讓學生自我完善，最后對實驗進行總結。既培養(yǎng)了學生學習的主動性，又鍛煉了學生的操作技能。

2.3 課程融合的精髓：知識糅合，技能綜合，突破常規(guī)，融會貫通

我們不僅在同一門課程中把理論與實踐相結合，而且在不同課程中對于內(nèi)容加以有機融合，使得學生能夠把不同的知識和技能靈活地組合運用，從而解決實際的軟件系統(tǒng)設計和開發(fā)問題，也才有可能激發(fā)出創(chuàng)新的火花。

課程融合不是內(nèi)容的簡單疊加，而是軟件技術的貫通。融合的過程需要教師運用豐富的教學和實戰(zhàn)經(jīng)驗進行加工。經(jīng)過三年的探索，我們目前進行了下列課程的融合講授。

把具體的程序語言（C＼C++＼.NET＼JAVA）和數(shù)據(jù)結構、算法設計相融合。例如，講到C語言中的基本數(shù)據(jù)類型與構造類型時，聯(lián)系數(shù)據(jù)結構中的數(shù)據(jù)類型；講解查找與排序時，結合數(shù)據(jù)結構介紹多種類型算法。學生在掌握了語言工具后，通過學習編程方法，提高編程能力。同時便于后續(xù)的算法設計課程中引入深入的算法。

把具體語言與數(shù)據(jù)庫融合。在講到文件操作時，比較程序語言、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)中對文件的處理，深化對文件的存儲方式和讀寫操作的理解。

把具體語言與網(wǎng)絡課程融合。利用JSP、JAVA開發(fā)客戶端與服務器端程序，如網(wǎng)絡關鍵詞搜索、用戶信息判斷等。

把數(shù)據(jù)結構、算法設計與系統(tǒng)結構融合。例如，講解堆棧和隊列以及線性表的動態(tài)存儲時，結合操作系統(tǒng)內(nèi)存中堆與棧使用的知識。講解時樹形結構時，結合系統(tǒng)的文件目錄組織和文件處理。

把軟件工程與面向?qū)ο蟪绦蛟O計相融合。軟件開發(fā)不僅僅是寫代碼，還是一個模型的開發(fā)過程，以課程融合的方式教學，讓學生既學習了軟件工程理論，又運用了編程技術，還開發(fā)了項目。

3 實踐領域的多元化實踐模式

在實踐領域，我們創(chuàng)建了一整套以應用為導向的實踐體系，加強了實踐教學基地建設，不斷深化和拓展校企合作培養(yǎng)。

3.1 建立以專業(yè)核心應用能力培養(yǎng)為主線的多元實踐教學體系

根據(jù)人才軟件應用能力目標，設計了分階遞進的多元實踐課程體系，含基礎實訓、技能實訓、項目實訓、企業(yè)實習和畢業(yè)實習。在前三年各門課程建立課內(nèi)實驗與課外作業(yè)實驗兩個部分組成的實踐教學體系，實驗之間存在一定關聯(lián)性和遞增性，使學生通過實踐來掌握理論知識，并培養(yǎng)應用能力。第四年開展校企合作實訓，包括校內(nèi)實訓和校外企業(yè)實習。

3.2 深化校企合作，實施IBT（Industry Based Training or Teaching）培養(yǎng)

校企合作過程中，我們聯(lián)合產(chǎn)業(yè)行業(yè)制定課程計劃，實施IBT（Industry Based Training or Teaching）培養(yǎng)，主要特點為“四個真實”：“真實環(huán)境”是指技術企業(yè)的崗位環(huán)境，“真實身份”是學生參與到實際的軟件開發(fā)組，“真實項目”是采用企業(yè)的軟件項目作為案例，“真實壓力”是設置進度要求，給予學生一定壓力。

3.3 工學交替的實踐教學模式

我們提出了工學交替的教學模式，與華南資訊技術公司、新開元技術公司、金蝶醫(yī)療軟件公司等省內(nèi)知名技術企業(yè)合作，企業(yè)承接了30%～40%的實踐教學，包括：課程實訓、畢業(yè)實習、就業(yè)實習和崗位培訓。部分專職教師參與企業(yè)技術革新和項目開發(fā)，實現(xiàn)互利共贏，為“工學交替”的模式實施營造了良好環(huán)境，實踐教學有了質(zhì)的飛躍。

以企業(yè)實訓項目“網(wǎng)絡/移動端個人健康管理平臺”為例，介紹軟件能力培養(yǎng)訓練過程。

3.3.1 項目目標和內(nèi)容

學生設計并實現(xiàn)一個基于網(wǎng)絡和移動端的小型動態(tài)網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)，為用戶建立一套完善和個性化的健康信息采集管理和健康醫(yī)療服務程序，加深對Web應用開發(fā)和移動應用開發(fā)的理解，訓練技術的綜合運用。

3.3.2 項目開展方式步驟

采用實踐型學習的方法，在學校老師和企業(yè)導師指導下學生團隊完成。

（1）企業(yè)導師布置項目任務，介紹項目概要需求，含概要功能、時間要求等。

（2）學生自主組建團隊，開展用戶需求和市場調(diào)研；設計系統(tǒng)總體框架和功能（初步設計為基礎信息、疾病與用藥信息、康復信息、健康推送）；接受導師指導，修訂并確定總體設計方案。

（3）學生團隊進行詳細設計和人員分工，進行模塊功能與界面設計，代碼編寫和調(diào)試。在此過程中遇到設計問題、技術問題可請教導師。

（4）學生匯報演示初步完成的軟件系統(tǒng)（或主要功能模塊），接受用戶代表和導師的評估，進行系統(tǒng)測試。學生將所完成的部分與企業(yè)已有系統(tǒng)進行合并對接，形成該軟件的實驗拓展版。

（5）學生面向特定用戶群進行該軟件系統(tǒng)的試用，收集反饋，修改系統(tǒng)，撰寫開發(fā)技術報告和市場分析報告，提出創(chuàng)業(yè)產(chǎn)品研發(fā)方向和推廣建議。

3.3.5 導師總結和下階段工作安排

導師對項目開展過程中出現(xiàn)的問題進行協(xié)商，修訂培養(yǎng)實施方案，對學生的綜合表現(xiàn)進行評價。

廣東省教育廳重點平臺及科研項目立項“以CDIO為導向的卓越工程師軟件創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略研究”（2016GXJK021）

南方醫(yī)科大學混合式教學立項“計算機應用混合式教學”（B1040889）

廣東省產(chǎn)業(yè)技術研究與開發(fā)專項資金項目（2013B051000054）

廣東省科技計劃項目（2014A020212545））

參考文獻

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