軟件工程專業(yè)教師工程實(shí)踐教學(xué)能力提升策略研究

汪雪元，何劍鋒，袁兆林

（東華理工大學(xué) 軟件學(xué)院，江西 南昌 330013)

0 引言

2017 年，教育部推出“新工科計(jì)劃”[1]；2020 年5月，教育部推進(jìn)新工科建設(shè)再深化、再拓展、再突破、再出發(fā)?！靶鹿た啤钡闹饕繕?biāo)是培養(yǎng)視野寬闊、創(chuàng)新精神豐富和具有解決復(fù)雜工程問題能力的復(fù)合型工科專業(yè)人才，是在高等教育中進(jìn)行工程教育改革的重要探索[2]。作為一門應(yīng)用型專業(yè)，軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能夠在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行軟件需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、工程管理和技術(shù)服務(wù)等工作的應(yīng)用型人才。實(shí)踐能力強(qiáng)是新工科建設(shè)對軟件工程專業(yè)人才的基本要求[3]。

近年來，工程教育改革在國內(nèi)受到越來越多關(guān)注。2005 年，做中學(xué)(CDIO) 工程教育模式[4]由汕頭大學(xué)引入國內(nèi)，成果導(dǎo)向教育(OBE) 理念[5]也于近年被引入。國內(nèi)在工程教育的教學(xué)理念、教學(xué)模式、人才培養(yǎng)模式、實(shí)踐課程體系建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入等方面提出了較多的理論構(gòu)想[6-7]。文獻(xiàn)[8-9]對軟件工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)理念、教學(xué)模式進(jìn)行了研究。但是，針對教師工程實(shí)踐教學(xué)能力進(jìn)行的研究較少。教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力是各種工程教育模式、工程教育理念能否真正落實(shí)的關(guān)鍵因素，也是“新工科計(jì)劃”在軟件工程專業(yè)能否成功實(shí)施的關(guān)鍵因素。本研究首先對軟件工程專業(yè)工程實(shí)踐能力內(nèi)涵進(jìn)行分析。然后，結(jié)合東華理工大學(xué)在軟件工程專業(yè)多年的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對地方本科高校軟件工程專業(yè)教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行了深入研究。最后，給出了可行的專業(yè)教師工程實(shí)踐教學(xué)能力提升策略。

1 工程實(shí)踐教學(xué)能力現(xiàn)狀與問題

在軟件工程領(lǐng)域，工程實(shí)踐能力不是指軟件方面的編程能力和簡單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)能力，而是指在真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行真實(shí)軟件項(xiàng)目開發(fā)的能力。工程實(shí)踐能力包括工程思想與意識(shí)、工程規(guī)劃設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、提出問題與分析解決問題能力。具備工程實(shí)踐能力是教師擁有工程實(shí)踐教學(xué)能力的前提。按照軟件企業(yè)中技術(shù)人員的職位級(jí)別設(shè)定，工程實(shí)踐能力可以分為基礎(chǔ)工程實(shí)踐能力和高級(jí)工程實(shí)踐能力，如下圖所示。

圖1 軟件工程專業(yè)工程實(shí)踐能力

具備高級(jí)工程實(shí)踐能力的教師可以帶領(lǐng)和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件項(xiàng)目的開發(fā)，教師不僅是知識(shí)的傳授者，而且還是教學(xué)軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開發(fā)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。僅具備基礎(chǔ)工程實(shí)踐能力的教師對學(xué)生的指導(dǎo)側(cè)重編程方面的指導(dǎo)，可以幫助學(xué)生解決具體技術(shù)問題使得實(shí)踐項(xiàng)目可以繼續(xù)推進(jìn)。

自2001年教育部試辦示范性軟件學(xué)院以來，軟件工程專業(yè)一直是工程教育改革的先鋒。教育部2010年推進(jìn)的“卓越工程師計(jì)劃”和2017年推進(jìn)的“新工科計(jì)劃”，軟件工程專業(yè)都積極參與其中。軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃一直強(qiáng)調(diào)對學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，課程體系中實(shí)踐類課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分比例在人才培養(yǎng)計(jì)劃的歷次修訂中都穩(wěn)步增加。但僅靠實(shí)踐時(shí)間的延長不一定能有效提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。在每年軟件工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)信息調(diào)研中，實(shí)際動(dòng)手能力差，即缺乏工程實(shí)踐能力，一直都是企業(yè)反饋的最主要問題。學(xué)生工程實(shí)踐能力的缺乏，本質(zhì)上是教師工程實(shí)踐教學(xué)能力的缺乏。教師工程實(shí)踐教學(xué)能力的缺乏，究其原因主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷

受人事制度制約，企業(yè)中有著豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人難以進(jìn)入高校任職，導(dǎo)致國內(nèi)高校師資隊(duì)伍來源單一。國內(nèi)高校軟件工程專業(yè)教師基本上都是碩士、博士畢業(yè)后直接進(jìn)入高校，幾乎都沒有軟件企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，不具備從實(shí)際軟件項(xiàng)目開發(fā)中培養(yǎng)出來的工程素質(zhì)。工程實(shí)踐經(jīng)歷的缺乏，導(dǎo)致專業(yè)教師欠缺或并不真正具備工程實(shí)踐教學(xué)能力，在教學(xué)過程中對學(xué)生如何提升實(shí)際動(dòng)手能力缺乏正確和高效的指導(dǎo)，使得軟件工程專業(yè)的各種工程教育改革有流于形式的風(fēng)險(xiǎn)。在教師工程實(shí)踐教學(xué)能力沒有得到提升的情況下，工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，例如生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，在實(shí)際進(jìn)行過程中往往被大大降低了難度，工程實(shí)踐內(nèi)容可能會(huì)被“刻意遮蓋”，使得其無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的目的。

1.2 教師提升工程實(shí)踐教學(xué)能力的積極性不高

為了提升專業(yè)教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力，每年都有一些針對高校計(jì)算機(jī)和軟件專業(yè)教師的技術(shù)培訓(xùn)，例如全國高校 IT 骨干教師暑期培訓(xùn)班、高?；A(chǔ)軟件師資培訓(xùn)。這些培訓(xùn)通常由國內(nèi)知名IT企業(yè)舉辦，培訓(xùn)的技術(shù)一般都是國內(nèi)企業(yè)所使用的主流開發(fā)技術(shù)，培訓(xùn)教師往往是工程實(shí)踐經(jīng)歷豐富的企業(yè)資深項(xiàng)目經(jīng)理或技術(shù)總監(jiān)。但從調(diào)研結(jié)果來看，培訓(xùn)的效果往往不及預(yù)期。很多教師對于參加實(shí)踐培訓(xùn)并不積極。主動(dòng)參加培訓(xùn)的很少，很多人都是單位指派去參加的。另外，教師普遍對學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性不高。對于培訓(xùn)過程中學(xué)習(xí)的一些軟件開發(fā)技術(shù)，很多教師抱著了解了就行的態(tài)度，并不愿意深入學(xué)習(xí)。

1.3 企業(yè)合作意愿不強(qiáng)

為了提高軟件工程專業(yè)教師的工程實(shí)踐能力，有些高校嘗試與企業(yè)合作。合作方式包括讓高校教師進(jìn)入企業(yè)全職工作一至兩年，或者與企業(yè)合作開發(fā)軟件項(xiàng)目。但實(shí)踐中，這兩種方式的效果都不盡人意。即使學(xué)校給出優(yōu)惠條件，學(xué)校工資照發(fā)、在企業(yè)掙的工資完全歸老師，也幾乎沒有教師真正愿意進(jìn)入企業(yè)從事軟件項(xiàng)目開發(fā)以提升工程實(shí)踐能力。究其原因，一是教師對自己能力的不自信，感覺很難適應(yīng)企業(yè)緊張的工作節(jié)奏；二是進(jìn)入企業(yè)會(huì)耽誤科研，影響教師職稱的評定。與軟件企業(yè)合作開發(fā)軟件項(xiàng)目，在實(shí)踐中也幾乎沒有可能性，主要原因是教師基本不具備開發(fā)軟件項(xiàng)目的能力?，F(xiàn)實(shí)中，企業(yè)也不太樂意接受以培訓(xùn)教師為目的的合作形式。

1.4 軟件開發(fā)技術(shù)更新迭代速度快

軟件開發(fā)技術(shù)更新迭代速度非?？?，特別是進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)時(shí)代后，各種前端、后端開發(fā)框架層出不窮，教師的學(xué)習(xí)節(jié)奏幾乎很難跟上技術(shù)更新的步伐。例如，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的前端開發(fā)框架，幾乎一兩年就會(huì)出一個(gè)新的流行框架。對很多老師來說，一個(gè)框架還沒有學(xué)會(huì)，就已經(jīng)落伍了，這極大地打擊了一些教師的學(xué)習(xí)積極性。老師們傾向于學(xué)習(xí)那種長時(shí)間不會(huì)落伍和淘汰的技術(shù)。但現(xiàn)實(shí)中，企業(yè)所使用的開發(fā)工具、開發(fā)框架、開發(fā)語言、開發(fā)平臺(tái)，是快速更新迭代的。一些老師了解這些后，干脆放棄了學(xué)習(xí)具體的新技術(shù)。教師們更愿意研究算法、工程技術(shù)理論，因?yàn)檫@些理論知識(shí)不具有時(shí)效性，且這些領(lǐng)域更易出論文、更易出科研成果。

1.5 工程實(shí)踐教學(xué)能力水平缺乏明確的考核標(biāo)準(zhǔn)和要求

國家對工程教育非常重視，且工程教育改革已經(jīng)進(jìn)行了多年，但工程實(shí)踐教學(xué)能力在一些地方高校中并未得到真正重視。在一些地方高校中，從事工程實(shí)踐教學(xué)的往往是高校教師中弱勢群體，如新進(jìn)的、資歷淺的或職稱低的教師。工程實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)方向課，往往教材不成熟、沒有配套課件、沒有題庫。專業(yè)方向課時(shí)常會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展以及專業(yè)方向的調(diào)整而被調(diào)整出人才培養(yǎng)方案。此外，專業(yè)方向課往往理論性不強(qiáng)、實(shí)踐操作內(nèi)容較多，不利于教學(xué)評價(jià)。據(jù)調(diào)研，目前高校中軟件工程專業(yè)中側(cè)重理論的專業(yè)基礎(chǔ)課、側(cè)重實(shí)踐操作的專業(yè)方向課，在課時(shí)津貼和教學(xué)評價(jià)上并沒有進(jìn)行區(qū)別對待。在教師年度考核，尤其是職稱評審中，科研學(xué)術(shù)能力始終是最重要的考核條件。而教師工程實(shí)踐教學(xué)能力水平在高校中并沒有明確的考核標(biāo)準(zhǔn)和要求。目前的這種評價(jià)機(jī)制不利于教師工程實(shí)踐教學(xué)能力的提升，也不利于軟件工程專業(yè)雙師型師資隊(duì)伍的建設(shè)。

2 工程實(shí)踐教學(xué)能力提升策略

2.1 通過重視實(shí)踐提高教師學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性

真正將重視工程實(shí)踐落到實(shí)處，提高教師學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性，使學(xué)習(xí)新技術(shù)能為教師帶來益處。這些益處包括教學(xué)上的益處、科研上的益處以及經(jīng)濟(jì)上的益處。重視具有高級(jí)工程實(shí)踐能力的教師。這類教師在高校中比較稀缺，他們在制定人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃方面發(fā)揮著不可替代作用。學(xué)校和學(xué)院可以支持具有高級(jí)工程實(shí)踐能力的教師成立軟件開發(fā)工作室，提供軟硬件設(shè)施，支持教師承接軟件開發(fā)類橫向項(xiàng)目。對于軟件開發(fā)類橫向項(xiàng)目，降低達(dá)到廳級(jí)、省級(jí)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)費(fèi)門檻，降低學(xué)校橫向項(xiàng)目管理費(fèi)。通過橫向商業(yè)軟件項(xiàng)目的開發(fā)，能夠檢驗(yàn)和提升教師的工程實(shí)踐能力，也能提高學(xué)校的社會(huì)影響力和為教師個(gè)人帶來經(jīng)濟(jì)收益。這些收益有利于教師工程實(shí)踐教學(xué)能力的持續(xù)提升，會(huì)極大提高教師學(xué)習(xí)新技術(shù)的積極性。

2.2 確定工程實(shí)踐能力提升方向

工程實(shí)踐教學(xué)能力的提升，對教師來說關(guān)鍵在于工程實(shí)踐能力的提升。教師進(jìn)行工程實(shí)踐能力提升之前，首先應(yīng)該確定提升方向。在IT 企業(yè)中，軟件開發(fā)崗位分工非常細(xì)。根據(jù)開發(fā)技術(shù)以及應(yīng)用平臺(tái)的不同，對軟件開發(fā)方向進(jìn)行劃分，如圖2所示。

圖2 軟件開發(fā)方向

教師在確定工程實(shí)踐能力提升方向后，在新技術(shù)學(xué)習(xí)過程中，首先應(yīng)該將新技術(shù)學(xué)習(xí)內(nèi)容聚焦于某一個(gè)具體開發(fā)崗位和具體技術(shù)路線，例如聚焦于Web應(yīng)用軟件開發(fā)。聚焦易于形成真實(shí)戰(zhàn)斗力，即真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)能力。其次，學(xué)習(xí)的新技術(shù)應(yīng)該易于找到可切入的行業(yè)。學(xué)習(xí)一項(xiàng)開發(fā)技術(shù)后，如果始終得不到實(shí)踐應(yīng)用，則會(huì)始終停留在技術(shù)學(xué)習(xí)階段，而工程實(shí)踐能力無法得到真正提升。東華理工大學(xué)軟件學(xué)院根據(jù)企業(yè)需求以及教師的工程實(shí)踐能力實(shí)際情況，在最新的人才培養(yǎng)方案中，確定了軟件工程專業(yè)人才的三個(gè)培養(yǎng)方向：系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)和大數(shù)據(jù)開發(fā)。人才培養(yǎng)方向的確定，也確定軟件工程專業(yè)教師的工程實(shí)踐能力提升方向。

2.3 完善工程實(shí)踐課程體系及建設(shè)工程實(shí)踐師資隊(duì)伍

人才培養(yǎng)方案中軟件開發(fā)方向確定后，實(shí)踐類課程也隨之基本確定。設(shè)置合理、規(guī)范的實(shí)踐課程體系，組建目標(biāo)及分工明確的工程實(shí)踐師資隊(duì)伍，以便提高專業(yè)教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力。在高校中，具有高級(jí)工程實(shí)踐能力的教師較為稀缺，僅靠這些教師無法承擔(dān)整個(gè)軟件工程專業(yè)工程實(shí)踐類課程的教學(xué)。對于缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷的教師，工程實(shí)踐教學(xué)能力提升的目標(biāo)是使之具備基礎(chǔ)工程實(shí)踐教學(xué)能力，能夠配合具有高級(jí)工程實(shí)踐教學(xué)能力的教師對學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)。東華理工大學(xué)軟件學(xué)院通過設(shè)置課程群及建設(shè)課程群師資隊(duì)伍來提升教師的基礎(chǔ)工程實(shí)踐能力。工程實(shí)踐教學(xué)能力較強(qiáng)的教師被分配到課程群，每位教師負(fù)責(zé)1 至2 門實(shí)踐類課程的理論和實(shí)踐教學(xué)。課程群教師通過在線學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、企業(yè)交流等方式進(jìn)行工程實(shí)踐教學(xué)能力提升。通過課程群建設(shè)，進(jìn)一步明確了專業(yè)教師需要具備的工程實(shí)踐教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2.4 通過校企合作切實(shí)提升教師的工程實(shí)踐能力

軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方向成功實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的前提是這個(gè)方向至少需要1至2名在本方向具有高級(jí)工程實(shí)踐教學(xué)能力的教師。在現(xiàn)行人事制度下，對地方高校而言，一個(gè)切實(shí)可行的做法是通過引進(jìn)碩士學(xué)位教師，然后將其送到軟件企業(yè)全職工作兩至三年?？梢愿鶕?jù)學(xué)校軟件工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)的規(guī)劃，指定這些新教師在企業(yè)的就業(yè)方向。在企業(yè)全職工作兩至三年后，教師基本能夠具有高級(jí)工程實(shí)踐能力。對于其他校內(nèi)教師，可以出臺(tái)政策，鼓勵(lì)教師去軟件開發(fā)企業(yè)全職工作一至兩年。對于這些去企業(yè)的教師，企業(yè)工作經(jīng)歷在職稱評審時(shí)可以作為加分項(xiàng)。這樣經(jīng)過若干年后，一支具備高級(jí)工程實(shí)踐能力的師資隊(duì)伍可以有效形成。

2.5 考核機(jī)制傾向工程實(shí)踐類課程

實(shí)踐處于工程教育的核心價(jià)值地位，學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性基于工程教育的“實(shí)踐取向”。工程教育中，強(qiáng)調(diào)知識(shí)在實(shí)踐中學(xué)，實(shí)踐并不是對理論知識(shí)的簡單驗(yàn)證。教師工程實(shí)踐教學(xué)能力是工程教育成功實(shí)施的前提和關(guān)鍵。教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力是反映教師工程教育質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，在新的考核機(jī)制中要突出這一指標(biāo)。在教學(xué)評價(jià)和教師考核中，將側(cè)重理論的專業(yè)基礎(chǔ)課和側(cè)重實(shí)踐操作的專業(yè)方向課區(qū)別對待。通過制定政策激勵(lì)教師提升工程實(shí)踐教學(xué)能力和積極承擔(dān)工程實(shí)踐類課程教學(xué)任務(wù)。對教師工程實(shí)踐教學(xué)能力水平制定明確的考核標(biāo)準(zhǔn)，讓工程實(shí)踐教學(xué)能力體現(xiàn)在教師的職稱評審中。一個(gè)傾向于工程實(shí)踐的考核機(jī)制將有助于教師工程實(shí)踐教學(xué)能力的持續(xù)提升。

3 結(jié)束語

一些地方本科院校中，軟件工程專業(yè)教師實(shí)際上只是完成了專業(yè)理論課程以及一些簡單的實(shí)踐類課程教學(xué)任務(wù)。而學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)任務(wù)，很長時(shí)間以來其實(shí)都交給了校外IT 培訓(xùn)機(jī)構(gòu)來完成。這種模式近年遇到越來越多的問題。例如，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)收費(fèi)越來越貴，很多學(xué)生家庭負(fù)擔(dān)不起，且有些家長對交費(fèi)參加校外企業(yè)培訓(xùn)表示不理解。另外，考研學(xué)生人數(shù)大幅增加，導(dǎo)致去企業(yè)參加培訓(xùn)的人數(shù)大幅減少。對于沒有參加企業(yè)培訓(xùn)的學(xué)生，如何提升工程實(shí)踐能力，達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)，是學(xué)校需要面對的任務(wù)。

對于地方本科院校而言，軟件工程專業(yè)的不足可能不在硬件條件、模式理念、教學(xué)技巧等方面，而在教師本身?？梢哉f，軟件工程專業(yè)教育中，教師能力的不足是最大的問題，其中工程實(shí)踐教學(xué)能力的不足最為突出。“新工科計(jì)劃”對工科教師的工程實(shí)踐教學(xué)能力提出了更高的要求。“新工科計(jì)劃”的成功實(shí)施，有賴于建設(shè)一批具有較強(qiáng)工程實(shí)踐教學(xué)能力的專業(yè)教師隊(duì)伍。