大學(xué)軟件工程專業(yè)新工科培養(yǎng)模式淺析
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摘要：軟件行業(yè)技術(shù)更迭速度極快，教學(xué)內(nèi)容與市場需求間的脫節(jié)現(xiàn)象明顯，一成不變的培養(yǎng)方案無法滿足教育部新工科發(fā)展的需求。探討了軟件工程專業(yè)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與適配市場的軟件應(yīng)用教學(xué)之間的邊界，并對專業(yè)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進行分析，借助團隊常年教學(xué)實踐經(jīng)驗反饋，嘗試探析地方應(yīng)用型大學(xué)在新工科指導(dǎo)背景下的相關(guān)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的有效方案。
關(guān)鍵詞：新工科；軟件工程；興趣導(dǎo)向；小組模式
1軟件工程專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀與誤區(qū)
軟件工程專業(yè)新增自2002年，自2012年起被列為一級學(xué)科，學(xué)科的建設(shè)發(fā)展正符合了國家在信息化產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展下的人才需求。專業(yè)建設(shè)之初即以軟件應(yīng)用型人才為目標，突出了和市場結(jié)合的迫切需求。如果以地方應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生為研究對象的話，往往會發(fā)現(xiàn)在實際的教學(xué)培養(yǎng)過程中，陷入如下2個誤區(qū)。
1.1“軟件”“工程”不分，學(xué)生偏材
軟件工程專業(yè)的建設(shè)分為2個部分，即軟件技術(shù)教學(xué)與工程管理教育。軟件技術(shù)教學(xué)與計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件部分教學(xué)課程近似，但相比而言，在工程類課程教學(xué)方面，軟件工程專業(yè)存在更大短板。原因主要來自2個方面：①工程類課程，如“軟件工程”“軟件項目管理”等課程往往需要學(xué)生有一定的項目經(jīng)驗積累才能較好地理解課程中的工程約束，同時此類課程也要求授課教師有較高的工程經(jīng)驗，很多地方性院校在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，無法達到較好的教學(xué)效果；②近些年軟件項目工程建設(shè)從傳統(tǒng)的軟件建設(shè)模型逐步轉(zhuǎn)向于更為扁平化的敏捷開發(fā)模式，與其相應(yīng)的工程類教材的變更卻較少，教材上的管理模型與實際項目工作情況差距較大。上述原因造成了教師將工程類課程當(dāng)作輔助課程來開展教學(xué)，忽略了該方面知識對于學(xué)生在日后團隊管理和項目管理中的重要作用，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生嚴重“偏技術(shù)”，丟失了必要的工程能力。
1.2“軟件工程”“計算機科學(xué)與技術(shù)”不分，專業(yè)特色丟失
盡管軟件工程專業(yè)已從計算機類學(xué)科中分離，單列為一級學(xué)科已有一定時間，但由于不少教師是在建設(shè)軟件工程專業(yè)的前提下從計算機類相關(guān)專業(yè)轉(zhuǎn)移而來，受到原所在專業(yè)教學(xué)習(xí)慣和教學(xué)方法等各方面影響，目前依然有不少學(xué)校將軟件工程與計算機專業(yè)混為一談。以黃山學(xué)院為例，在2011年的教學(xué)方案中，軟件工程和計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程的相似度近80%，同時教師在同課程不同專業(yè)的授課中往往也因循守舊，沒有專業(yè)區(qū)別。如此的教學(xué)方案設(shè)計和教學(xué)實踐必然會導(dǎo)致2個專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容高度雷同，無法體現(xiàn)專業(yè)特色。
2新工科背景下的專業(yè)培養(yǎng)需求
教育部自2017年開始對高校提出了新工科建設(shè)的要求[1]，以應(yīng)對新經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，服務(wù)國家戰(zhàn)略，滿足新產(chǎn)業(yè)需求。以此為前提，雖然軟件工程專業(yè)的設(shè)立時間并不算很長，但是從服務(wù)新產(chǎn)業(yè)需求的角度而言，作為“新工科探路者”，在新工科的建設(shè)過程中，需要逐漸轉(zhuǎn)型為基礎(chǔ)性學(xué)科[2]，為大數(shù)據(jù)、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)提供人才基礎(chǔ)。因此，軟件工程專業(yè)建設(shè)一方面要為國家的信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)應(yīng)用型人才，另一方面又要進一步提升專業(yè)中能力較強的學(xué)生的個人能力，為國家需要的新型人才提供堅實的理論知識教育。如何在此過程中把握應(yīng)用與理論教學(xué)的邊界，逐漸成為軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)研討的重點。
3地方應(yīng)用型大學(xué)軟件工程專業(yè)教學(xué)實際情況
地方應(yīng)用型大學(xué)受學(xué)校定位和招生層次等各方面因素影響，在軟件工程專業(yè)的教學(xué)工作中遇到了如下問題。
3.1師資力量不足
軟件工程及計算機類專業(yè)由于就業(yè)情況良好，薪資水平普遍較高，給地方性大學(xué)在教師招聘方面帶來了很大的困難。以學(xué)位為門檻，博士不愿意來，碩士不讓進，有專業(yè)從業(yè)經(jīng)驗又愿意進入高校，并且符合學(xué)校招聘條件的人才少之又少，直接造成了相關(guān)專業(yè)教師，尤其是需要有一定項目工作經(jīng)驗的軟件工程類專業(yè)教師的嚴重缺乏，使專業(yè)教學(xué)的實際效果大打折扣。
3.2公共教學(xué)課程過多，影響教學(xué)水平提升
由于國家對信息化的重視和復(fù)合型人才的需求，計算機類專業(yè)教師往往在承擔(dān)本專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，同時承擔(dān)大量公共課程教學(xué)任務(wù)，如“計算機文化基礎(chǔ)”“C語言程序設(shè)計”等。在師資力量本就相對薄弱的情況下，大量的教學(xué)任務(wù)導(dǎo)致教師沒有足夠時間進行教學(xué)反思與磨練自身教學(xué)能力，直接影響了專業(yè)整體教學(xué)水平的提升。
3.3學(xué)生學(xué)習(xí)能力差別較大，統(tǒng)一標準授課有難度
地方應(yīng)用型大學(xué)多為地方二本院校，所錄取的學(xué)生在本省或外省高考中大多屬于中檔水平，不同學(xué)生之間的能力水平有較大差別。在實際教學(xué)過程當(dāng)中往往出現(xiàn)兩級分化的情況，教學(xué)標準難以控制，容易造成部分學(xué)生群體無法保持同樣的學(xué)習(xí)進度和信心。
3.4學(xué)生主觀能動性略差，自主思考和分析能力薄弱
在實際教學(xué)過程中，學(xué)生雖然在課間互動中也能夠體現(xiàn)較好的思維敏捷度，但普遍存在學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)不足、自我約束能力較差等情況，加之現(xiàn)代信息技術(shù)的影響，造成不少學(xué)生有問題問百度，不愿意與人溝通探討，學(xué)生的自主思考和分析能力受到了很大的影響。體現(xiàn)在課堂教學(xué)上，往往是課程進度近半時教學(xué)質(zhì)量開始迅速下降，最終影響到整體的教學(xué)效果。
4教學(xué)目標的重新思考與定位
專業(yè)培養(yǎng)目標對于教學(xué)培養(yǎng)模式的選擇有著重要的指向意義，而在新工科方向的指導(dǎo)下，專業(yè)既要實現(xiàn)教育水平的升級，又要更好地服務(wù)社會中的新興產(chǎn)業(yè)。因此為了確定學(xué)院軟件工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標，團隊自2014年起，對多屆百余名畢業(yè)生就業(yè)情況進行了跟蹤調(diào)查，同時也針對市場中信息類的新興產(chǎn)業(yè)公司進行了多次調(diào)研。根據(jù)學(xué)生就業(yè)1～4年內(nèi)的實際工作數(shù)據(jù)反饋和收到的企業(yè)需求，結(jié)合學(xué)生在校能力表現(xiàn)，經(jīng)過多輪研討后，在充分考慮到本校學(xué)生能力的基礎(chǔ)上，最終確定了以合格軟件項目經(jīng)理培養(yǎng)為主，技術(shù)精英培養(yǎng)為輔的教學(xué)培養(yǎng)目標。
5教研總結(jié)和培養(yǎng)模式分析
在確定專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上，軟件工程專業(yè)建設(shè)團隊以學(xué)生為中心，從專業(yè)體系、教學(xué)內(nèi)容、市場需求和學(xué)生實際體驗等多個方面進行重新思考和定位，針對地方應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的群體特點，在教學(xué)模式上提出如下建議。
5.1重構(gòu)課程體系，將“工程”與“技術(shù)”相融合
教學(xué)課程體系需要符合地方應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的特點，既要扎實基礎(chǔ)，又要體現(xiàn)軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)需求。在與多家公司進行溝通調(diào)研后，團隊對專業(yè)學(xué)生從事職位的能力需求進行列表，結(jié)合專業(yè)計劃統(tǒng)一分析討論，強化企業(yè)需求較多課程的實踐動手要求，弱化與去除部分脫節(jié)課程，盡可能將工程類課程移至第三學(xué)年，以確保學(xué)生在擁有一定項目經(jīng)驗的基礎(chǔ)上參與相關(guān)學(xué)習(xí)。團隊將學(xué)生在校期間的教學(xué)重心進行有機分割，通過不同時期的培養(yǎng)導(dǎo)向，逐步構(gòu)建學(xué)生各層面能力[3]，從基礎(chǔ)走向?qū)I(yè)，強化工程需求，確保學(xué)習(xí)內(nèi)容能結(jié)合實際，真正體現(xiàn)價值。大學(xué)4年的教學(xué)側(cè)重面如表1所示。
5.2拋棄傳統(tǒng)，開展興趣導(dǎo)向型教學(xué)
時代在變化，如今的學(xué)生越來越注重個性化，強調(diào)自我意識，在近些年的團隊教學(xué)研討中不少教師均反映出類似的看法。依照往年的模式教學(xué)，得到的反饋往往并不如意，而以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)獲得了更多的學(xué)生關(guān)注度。因此教師在教學(xué)過程中也需要與時俱進，以學(xué)生的興趣愛好為切入點，往往能得到更好的教學(xué)效果。以“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)為例，團隊教學(xué)內(nèi)容就經(jīng)歷了從“傳統(tǒng)模式”到“以項目為主線的教學(xué)方式”到“以游戲項目為導(dǎo)引的教學(xué)方式”的改變，以學(xué)生為中心，圍繞他們喜聞樂見的內(nèi)容進行趣味性的講學(xué)，達到了很好的教學(xué)效果和教學(xué)反饋。
5.3打造小組模式，構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境
在大幅度進行教學(xué)改革的同時，團隊組織并要求學(xué)生加入各類專業(yè)興趣小組，借助這樣的方式，打破教學(xué)內(nèi)容的條條框框，進行變革范圍更大的培養(yǎng)實驗。在小組教學(xué)中將專業(yè)內(nèi)容融入項目學(xué)習(xí)中，擴展知識邊緣，通過項目提升學(xué)生對知識的理解能力和實際動手能力，構(gòu)建復(fù)合型人才的培養(yǎng)環(huán)境，具體有如下3個實施細節(jié)。5.3.1構(gòu)建本科導(dǎo)師制，促進教師能力培養(yǎng)小組由項目經(jīng)驗豐富的教師帶領(lǐng)建設(shè)，各組在核心教師的基礎(chǔ)上配備多名教師構(gòu)成管理團隊，根據(jù)小組技術(shù)偏向進行科研項目的安排分配，每年由教師團隊給出學(xué)生可以參與學(xué)習(xí)的項目列表和指導(dǎo)教師，并定期開展各類課外教學(xué)和項目研討活動，在指導(dǎo)學(xué)生的同時，也同步提升教師的個人業(yè)務(wù)能力水平，反向改進了教師正常授課的深度和廣度。5.3.2項目與競賽雙輪驅(qū)動小組的運維有2個核心，即項目與競賽。其中項目以教師科研項目和自擬項目課題為主，由對應(yīng)指導(dǎo)教師進行企業(yè)式項目管理，注重培養(yǎng)學(xué)生的項目經(jīng)驗和團隊意識，豐富工程經(jīng)驗[4]；競賽則主要分為項目類、競技類和創(chuàng)新能力類3大方向，輔以短期集中培訓(xùn)，強化學(xué)生的成績意識。以項目和競賽為雙核心，學(xué)生在項目過程中提升了對知識的理解程度和動手能力，可以更好地促進競賽成績的提升；而競賽榮譽又可以反向提高學(xué)生的興趣與參與程度，兩者同時發(fā)力起到了很好的相互促進作用。5.3.3營造學(xué)習(xí)氛圍，促進課后交流在實際教學(xué)過程中學(xué)生能力參差不齊的情況給教學(xué)帶來了很大的難度，但是以小組模式進行的課外教學(xué)實踐活動可以較好地彌補這項缺陷。一方面能力突出的學(xué)生可以在小組中承擔(dān)領(lǐng)導(dǎo)作用，通過小組的形式，幫助其他同伴共同完成工作；另一方面指導(dǎo)教師在項目過程中的任務(wù)安排和指導(dǎo)可以提供給學(xué)生更實際也更細化的課后實踐機會。此外小組擁有專門的教室供學(xué)習(xí)討論，給學(xué)生營造了很好的學(xué)習(xí)氛圍，提供了更多交流和提升機會。
5.4結(jié)合課內(nèi)課外，綜合培養(yǎng)專業(yè)人才
目前各類興趣小組的培養(yǎng)方案均以正常教學(xué)體系為基準，大體方向保持一致，因此專業(yè)鼓勵學(xué)生以小組項目為基礎(chǔ)向?qū)?yīng)課程教師提交實踐申請，以課內(nèi)教學(xué)為理論支撐，在小組的團隊項目中實踐相關(guān)內(nèi)容。以“軟件工程”“軟件建模技術(shù)”和“軟件項目管理”為例，團隊項目多采用敏捷開發(fā)管理模式，因此團隊成員可以在項目過程中完成軟件工程的可行性分析和需求分析，通過過程中的UML設(shè)計，實踐“軟件建模技術(shù)”課本內(nèi)容，同時由于項目使用團隊結(jié)構(gòu)，并且采用輪流組長的教學(xué)管理模式，因此學(xué)生可以以團隊組長的視角來實踐“軟件項目管理”課程中的相關(guān)知識。這種方式既可以通過參加實際項目鍛煉學(xué)生，同時也可以很好地解決前述的工程類課程教學(xué)效果不佳的問題，從而培養(yǎng)真正符合專業(yè)需求的人才。
6結(jié)束語
不因循守舊，順應(yīng)時代的變化，培養(yǎng)符合國家需要的人才，是每個專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)要求。新形勢下的軟件工程人才應(yīng)該擁有創(chuàng)新的思維，面對變化的能力和堅實的理論基礎(chǔ)[5]。地方應(yīng)用型大學(xué)為中國軟件行業(yè)供應(yīng)了大量的基礎(chǔ)性人才，遵循以學(xué)生為本的教學(xué)理念，不好高騖遠，打造更符合地方應(yīng)用型大學(xué)的軟件工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)模式和評價體系，可以為國家提供更高質(zhì)量的軟件類人才，為國家信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展提供更堅實的基礎(chǔ)，值得深入研究和實踐。
作者:張坤 田吉 李成 單位:黃山學(xué)院信息工程學(xué)院
