以软件工程为主线的课程群体系研究与建设

摘要：本文针对软件工程人才培养的社会需求，以及如何建设以软件工程为主线的课程群体系，提高学生知识体系的科学、系统、连贯性，提高学生的实践能力，对目前国内外的研究现状进行了分析和讨论，并提出了建设思路和解决的关键问题。

关键词：软件工程；课程群；课程群体系

中图分类号：G642 文献标识码：B

1引言

软件工程是运用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机软件的有关技术和管理的方法；是将系统的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程。中国的软件产业以软件工程为指导思想得到了迅猛发展，使得软件工程人才的培养发生了巨大的变化。然而，人才需求与教育供给的不足产生了矛盾，以传统的课程体系、单一的课程模式来培养软件工程人才已不能满足软件产业发展的需求，成为软件工程教育发展面临的一个重要问题。解决这一问题的关键之一是需要在不断的教学过程中，研究适应软件产业发展需求的人才培养模式以及相应的软件工程教学思路和方法，形成一个正确的课程群体系，在该课程群体系的保证下，不断提高教学质量使软件工程教育得到健康稳步发展。

传统的软件工程人才培养课程体系存在着以下几方面的问题：(1)工程特点不明显。课程安排过于传统，偏重计算机科学与技术的课程模式，偏重基础理论和方法的传授，没有突出现代软件工程的发展特点，忽略了体现软件工程特点的关于质量、进度、成本、度量、团队、管理等方面的教育和实训。(2)分工不细，与应用领域结合不紧。软件工程的应用范围不断延伸，已经深入到各个方面。而软件工程的教育却没有达到与应用领域的紧密结合，造成事实上的脱节。(3)单一的课程模式，不利于整体知识的贯穿。传统的课程体系中，与软件工程有密切联系的课程没有形成一个课程群，每门课程都是按照各自课程的体系独立授课，使得有些知识点过于重复，有些知识体系不能有机地衔接。(4)软件工程教育与软件产业结合不紧。软件工程的教育不能及时更新教育理念，不能及时跟踪软件工程行业的最新发展趋势。造成当学生毕业后参加工作时，不能很快适应较大型软件的个人或团队开发。(5)忽视交流能力的培养。交流能力是工程能力培养的重要方面，但现有的软件工程教育体制却秉承了传统的教育方法，忽视交流能力的培养。鉴于以上这些问题，开展以软件工程为主线的课程群体系研究是非常必要，也是很有意义的。

2研究现状

目前，单纯的计算机学科式教育已跟不上当今产业界对工程型IT人才的迫切需求。不仅如此，服务于单纯的计算机学科式教育的传统的实践教学也日益暴露出与企业需求和现代化工程型人才培养不相匹配的弊端。如何突出实践教学的效果，如何将相关的课程组成一个课程群，使工程化培养在整个培养模式中的地位、分量和作用不断加强，使学生的知识体系更加科学化、系统化、更加连贯、更加适应社会需求，是目前绝大多数学校和用人单位共同需要解决的课题。

2003年教育部设立了“软件工程课程体系”研究项目，以确立我国软件工程教育体系的框架。由若干著名高校联合组织了课题组，深入分析ACM和IEEE的《Computing curriculum-software Engineering》[1]，研究探讨我国软件工程学科的教育思想、课程体系、教学计划等，并结合国内部分著名高校软件学院的教学成果，形成了《中国软件工程学科教程》[2]。国外，在软件工程专业人才的培养中也提出了许多建议，如文献[3]中谈到Computing curriculum-software Engineering对软件工程人才培养发挥着很重要的作用。

据调查，通过几年的探索，目前中国三十多所国家示范性软件学院均在不同程度上创建了一套以质量为目标，以主动服务于企业为特色，按工程领域需求培养，设置相应的课程体系与实践环节，同时建立与国内外知名企业合作，成立校内外实训基地，建立新的工程型软件人才培养模式。

南京大学软件工程专业推行的工程化实践教学体系可以简单地用“一个教学理念、两个培养阶段、三项保障措施和四门实践课程”加以概括。一个教学理念，指树立工程化能力培养与基础理论教学、专业能力培养并重的教学理念。两个培养阶段，指分别设置工程化教学阶段和企业实习阶段，把工程化素质培养作为学生全培养期中自始至终关注的主线。三项保障措施，指通过教学方法创新、评价体系创新和实验室建设创新，保障了工程化教学理念的实施。四门实践课程，指设立了程序设计、软件工程课程、信息系统课程、网络平台四门特色化的工程化实践课程。中国国防科技大学在软件工程专业教学改革实践中，围绕着以建立科学的软件工程教学内容体系为前提，突出实践，激发学生主动探索和实践的热情，利用案例式教学，同步构筑立体化教学互动平台。东南大学软件学院提出了校企合作培养工程型人才的模式，通过教学的探索和实践，把教学和工程实践紧密地结合起来，突破学期、授课教师、课程各自独立的局限，实现总体设计、综合布局、交叉穿插、协同配合的新模式，取得了较好的效果。

3课程群体系的建设思路

工程型软件人才的培养需要有一个贯穿始终的工程概念作指导的课程体系和与之配套的实践环节。在课程群体系建设中主要考虑了以下几方面的问题。

(1) 梳理以软件工程为主线的系列课程之间的关系，确定以软件工程为核心的课程群的内容和课程群体系架构。明确课程群中的基础课程、专业课程和核心专业课程，以及它们的主要内容和大纲，确保课程群的知识体系结构合理、知识衔接合理、实践环节安排合理，以避免知识点缺乏或知识点重复，以及知识体系不连贯等问题。因此，我们深深体会到深入讨论和研究课程群内课程之间的关系和内容是至关重要的。

(2) 课程群的内容设置既要考虑夯实软件工程的基础，又要考虑软件工程的素质和工程化思想的培养。软件工程的基础是建立在多个不同学科之上。它不仅需要计算机科学的理论和基础知识，诸如数学、工程学、项目管理及其它应用领域的概念，同时也需要培养学生软件工程的基本素质和基本技能。考虑设立了“程序设计类课程＋软件工程类课程＋数据库、网络等专业类课程+认证类课程”的课程群体系。特别应该强调是在本科的早期阶段，为了避免学生养成不良的编程习惯，树立规范编程和团队合作的思想，在加强程序设计类课程的实训环节同时，考虑个体软件过程和小组软件过程等软件工程基础和素质课程的设置。认证类课程的融入旨在提高学生的基本技能和软件素质。

(3) 建立起更加完善的、与课程群体系相适应的实验、实训、实践教学体系。工程化思想的培养离不开实践环节。如何提高学生的创新能力和工程实践能力是课程体系实践环节设计的关键。实验是吸收、消化课程内容的第一实践环节，实验内容的设计既要考虑对基本知识的理解又要考虑对后续内容的铺垫，既强调知识与技能的融合，又强调创新思维能力的培养。整个实验课程体系的设置涵盖了“技能、基本知识、设计、综合、创新”五个层次。实训是对课程内容的总结，在加强案例教学的同时，遵循学生的认知规律，合理安排实训的内容，既考虑课程内容的衔接又考虑加强工程化的训练，把提高学生的创新能力和工程实践能力贯穿于整个实践环节的始终。我们采用了目标驱动式的实训策略，使学生在实训初期，就了解最终完成的系统要实现的功能。从系统目标出发建立层次化的实训架构，使学生变被动为主动，有的放矢、完整系统地构建自己的知识和技能体系，增强学生在设计上的全局观念。实训环节中还考虑了加强与企业的合作，将企业的资源优势与学校的理论知识优势充分地结合，共同设计和建设课程群中的实训项目。

(4) 进行教学方法和教学手段的改革，使其适应软件工程人才的培养。软件工程类的课程内容纷杂，在教学过程中容易出现空洞的说教。为了避免这一问题，改革了现有的、传统的课堂教学方式，在加强案例教学和实践环节的同时，多采用课堂讨论、小组报告、项目答辩等多种形式的教学方法。在课程群体系的建设中重点研究、设计和提出能够贯穿于软件工程为主线的课程群的案例。该案例的设计以培养兴趣、激发创新激情为源点，从软件工程的基础入手，使学生能够循序渐进地接受并融会贯通所学知识，再进一步地激发创新激情。通过案例的学习，既能巩固已学过的知识，又能在此基础上让学生实际运用他们所学过的知识和技能，模拟案例提出相应阶段自己的问题，并给出解决方案，真正使学生体会和做到学以致用。

(5) 以软件工程为主线的课程群体系研究的同时加强教材建设。目前我院在软件工程类课程中采用的教材都是原版外文类教材，这些教材从理念上来讲是比较新的，但是其中的案例都是国外企业较为流行和实用的，有些内容和我们的国情存在着差距，国内学生接受起来有些难度。为此在引用国外教材的同时，设计符合国情、符合软件工程人才培养要求、符合课程群建设以及贯穿于整个教学环节的案例教材是我们研究和建设的重点。

4解决的关键问题

(1) 课程群内容的筛选。软件工程专业主要以培养高层次、工程型、国际化人才为目标。如何确立以软件工程为主线的课程群内容来满足这一人才培养目标，如何在课程群中强调软件工程的相关概念、原理和观点，帮助学生形成系统的软件工程思想，如何在知识的涵盖面、创新灵活性和知识与实践的结合上取得适当平衡，是解决的关键问题之一。

(2) 课程群体系的改革。工程型的课程体系是进行工程型软件人才培养最基础的环节，如何在传统课程体系的基础上，加强各课程之间的衔接、配合，增加贯穿始终的案例教学、添加社会和企业需要的专业技术课程，从而最大限度地发挥课程群体系的作用。考虑将多个课程模块整合在一起，覆盖软件工程教育知识体系SEEK的所有知识领域，并与IEEE-CS/ACM联合推出的软件工程计算教程CCSE 2004的教学要求基本吻合，保证课程群内容的科学性和系统性。

(3) 加强先进教材体系建设。遵循“体现素质教育和创新能力培养”、“稳定性和先进性相协调”的原则，在借鉴国际著名教材的基础上，结合科研成果，对原有教材不断更新改版同时，着力建设与课程群体系相匹配的高水平教材及实验、实训教材。

(4) 校内外实践教学体系的建立。实践教学体系包含课程实验、课程设计、综合实践等内容。课程实验、课程设计是保证课堂教学的非常重要的实践环节。如何选择合适的案例贯穿整个课程群体系，是激发学生学习兴趣，确保学生掌握一些重要思想的关键。综合实践活动既可以在校内进行也可以在校外实施。校内的综合实践活动是通过贯穿于整个知识体系的大型案例，让学生实际参与，并承担相应的角色，在实践过程中让学生充分理解和应用所学的知识。校外实训基地的建立为学生与企业无缝对接提供了便利条件。校内外实训体系的建立也是学院联系社会、联系企业的重要途径，也是促进学生就业的直接渠道。实训基地是学院进行教学改革和工程化培养最前沿的，同时也是最富有成效的阵地。因此，建立稳定、有效的实践教学体系，是关系到人才培养成败最重要的环节之一。

(5) 信息化平台的建立。学院信息化建设为整体教学环节提供了有力的平台支持。如何建立合理、高效的以软

件工程为主线的课程群体系信息化平台，也是全面实施教学改革所必须要解决的问题。按照突出“知识的综合运用能力”、“系统的分析设计和集成能力”、“科技创新和团队协作能力”培养的指导思想，建立起支撑课程群的实践教学环境。充分利用现代教学手段和网络资源，构建在线资源、案例库、答疑区，增加与学生的交流，提高教学质量。

5结束语

针对软件工程专业人才培养的需求，加强以软件工程为主线的课程群体系的研究和建设，不仅使我们的教学内容更加科学、系统、规范、丰富、充实，也加强了与企业之间的联系，使得课程教学与实践教学更加协调，实践内容更加丰富，提高了学生的实践能力。

今后我们还要进一步加强和完善课程群体系的建设，在建设中既要进一步充实课程群的课程内容，协调各课程之间的相互关联、衔接，还要充分考虑各教学、实践环节的完善和改造，引进和借鉴校外资源和社会资源，使学校的教学优势与企业实践平台等一系列优势资源结合在一起，在使学生得到良好培养的同时，企业也得到了优秀的人才，学校的培养质量也得到了全面提高。

参考文献

[1] Computing Curriculum―Software Engineering: Final Report，IEEE Computer Society /ACM Joint Task Force on Computing Curricula[EB/OL]. /ccse/volume/FinalReport-5-21-04.pdf.

[2] 教育部软件工程学科课程体系研究课题组.“中国软件工程学科教程”[M]. 北京:清华大学出版社,2005.

[3] T.H. Tse, Computing Curriculum―Software Engineering: Its Impacts on Professional Software Engineering Education[EB/OL]. /comp/proceedings/compsac/2004/2209/01/220910176.pdf.