普通院校软件工程专业实践教学体系

摘要:从普通院校软件工程专业实践教学实际出发,在分析普通院校软件工程专业实践教学中目前存在的问题的基础上,提出了软件工程专业学生能力培养的路线图和把企业数据导入实验室建立模拟企业的观点,结合我院的软件工程专业实践教学实际,在实践中不断验证与改进,并取得了显著的效果。

关键词:普通院校;实践教学体系;工程实践能力;路线图

软件工程专业在我国高等院校还是一个很不成熟的专业,比起传统的工科专业来说,软件工程专业有更多的技术成分,因此,我们的教学体系和模式就要有别于传统的教学体系和模式。实践教学体系是否合适将直接影响软件工程专业毕业生的质量。对于重点院校软件专业和软件学院实践教学体系已有很多专家学者进行了研究与实践[1-3],而普通院校无论是师资,还是其他教学资源,都不能与重点院校相比[4-5],应该有一套有别于重点院校的实践教学体系。本文将对普通院校软件工程专业实践教学体系的构建进行探讨,并结合我院软件工程专业实践教学体系进行总结。

1实践教学体系构建原则

软件工程专业实践教学体系构建原则可以从4个方面考虑:软件工程专业特点、教指委的软件工程专业规范、软件工程专业的职业定位、人类认识事物的规律。

1) 软件工程专业是一个综合性学科,既有科学的要求,又有技术的要求。从学生的培养目标来看,普通院校软件工程专业含有更多的技术要求。目前国内大多数普通院校软件工程专业还是按照传统的理工科人才培养方式进行学生的培养,忽视软件工程专业知识体系的特点,从而导致学校的学生大多数随能按照培养计划完成学业,成为一名合格的软件工程专业的毕业生,但与企业的要求相差甚远,企业找不到合适的人才的现状。

2) 软件工程专业规范给定的软件工程专业知识体系包括:计算机科学与技术知识、软件工程知识和领域知识。计算机科学与技术专业、软件工程专业是实践性、应用性非常强的学科,要使学生掌握好计算机科学与技术的基础理论知识,应用软件工程技术的基本技巧与方法,就必须确保实践教学的教学质量。

3) 按照现在职场流行的说法,人才分为3类:白领、灰领、蓝领。根据本地区和学校的特色,我院软件工程专业的定位是培养“灰领”人才,因此,学生除了学习传统的计算机科学与技术知识、软件工程知识外,还要学习管理学知识,同时根据我校的特色与定位,把汽车设计与制造过程中信息结构作为应掌握的领域知识。管理学知识将用于团队管理、软件开发过程管理以及信息结构建模等开发活动;汽车设计与制造过程中的信息作为软件开发实践的应用对象,是软件的加工对象。

4) 人类对事物的认识是一个由简单到复杂,由具体到一般的过程,是一个分析与综合的过程,将随着知识的积累逐步深入。这就要求实践教学要按照培养计划进度设置不同的实践内容,而且可以根据学生的个体情况进行少量的调整。

2实践教学体系构建方案

现在高等教育的教育方式正在从以教师为中心转变为以学生为中心,既以学生的目的需要为中心、以学生的能力拓展为中心、以学生的知识结构为中心开展实践教学。因此,我们在设计实践教学体系时,始终注重按照学生理论学习的进度和学生能力提高的需求,依据软件开发过程的特点,分层次开设不同的实践内容。

按照学生能力培养的路线图,实践教学体系始终围绕着培养知识应用能力和创新能力进行构建。能力培养方面分为3个方面,即程序设计能力、软件开发能力、工程实践能力。实践教学课程体系由5个层次的实验构成:课程实验、课程设计、项目实训、开发实践、毕业设计,如图1所示。

2.1课程实验

本类实验主要是加强学生对所学知识的理解,“听过的会忘记,看过的会记住,做过的会理解”。实验内容分为3类。第1类:掌握和运用工具,包括语言类,软件开发工具类等;第2类:理解所学知识,包括操作系统、编译原理、设计模式、计算机网络、数据结构与算法等;第3类:同时兼顾工具学习和知识理解,如数据库原理。这类实验主要是学生按照实验指导书完成规定的实验内容,但也有一部分内容只给出实验目的,让学生自己设计实验内容(设计型),以兼顾学生的不同层次与兴趣。

2.2课程设计

本类实验的目的就是培养和训练学生对所学知识的综合运用能力和学习新技术、新知识的能力,属于规范中的设计型与综合型实验。教师给出课程设计题目、相应的背景描述和课程设计要求,学生在教师的指导下独立完成课程设计项目,时间一般为1～2周。实验内容和要求根据学生的理论课进程安排,如VC++课程在数据结构与算法设计之前开设,因此VC++课程设计要求学生做好类的设计、界面设计,数据存储用文件形式,对软件的效率不做要求;数据结构与算法设计课程设计,除了VC++课程设计的要求外,要增加对算法的效率和存储空间的要求;设计模式与UML建模课程设计除了VC++课程设计和数据结构与算法设计课程设计的要求外,增加软件可靠性与高效的要求等。所有的课程设计都要求界面美观。同时鼓励优秀学生应用一些还没有开设的课程内容。

2.3项目实训

本类实验的目的主要是训练项目的组织能力、工程实践和团队协作能力,着重开发过程的训练,按照软件生命周期,完成各阶段的工作。项目实训放在软件工程和数据库原理等专业基础课程之后,软件体系结构之前。同时开展多个项目,把学生分成小组,在不同的项目中担任不同的角色,教师扮演客户和技术总监的角色,要求学生按时上下班,实验室允许学生加班,学生要负责实验室设备安全。要上交较完整的需求分析与设计文档,特别是各部分的公共信息要完整。可以只实现部分需求,时间安排为2～4周为宜。

2.4开发实践

开发实践在软件工程的专业实验室或校外实习基地进行。2008年我们与东风悬架弹簧公司和武汉天喻软件有限责任公司合作,利用武汉天喻软件有限责任公司的PLM软件,装入东风悬架弹簧公司产品开发的基础数据。学生通过该平台,可以了解企业产品的开发流程,不懂的地方随时可以向企业工程师咨询;可以选定一个模块,按照PLM系统接口规范进行设计开发,然后集成到PLM系统中去。可以是替换原来的模块,也可以是增加新的功能,进行集成测试检验程序的可靠性和效率。时间安排为4～8周为宜,由学校教师与企业工程共同指导。

2.5毕业设计

毕业设计是大学教学过程的最后一个环节,是一个学生自主开发的综合性实践教学环节。通过毕业设计,能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。我院毕业设计时间安排为16周,鼓励学生把就业与毕业设计结合起来。学生在企业实习阶段参与项目开发,由企业导师进行项目开发的相关指导,回校在校内教师指导下完成论文和答辩。

3软件工程专业实践教学的师资要求

软件工程专业的实践教学要求实践教师既是实践的指导者,又是直接的参与者。要对学生在实践中遇到的各种问题给予解答,包括编程语法、算法逻辑、软件体系结构设计、用户需求分析、团队协作方法等;在实践过程中更多地是站在用户的角度对学生的成果进行验收测试,使学生体会到在现实情况下怎样的软件才能被用户接受,体会到用户怎样检查软件的可靠性、可用性、正确性,用户怎样评价软件的优劣。

软件工程专业的特征要求从事软件工程专业教学的师资队伍是一支具有综合素质的队伍,既有专业理论基础,又要有企业实践背景;要充当软件开发过程的各种角色――投资者、使用者、组织者、设计者、编码者、测试员等。课程实验主要由理论基础扎实的教师担任,课程设计由理论基础扎实的教师和有企业实践背景的教师共同指导,项目实训和开发实践主要由有企业实践背景的教师完成。

4结语

本文介绍的软件工程专业实践教学体系是我校通过几年的不断摸索与改正后形成的。在探索过程中获得了湖北省教育厅项目(软件工程创新型人才培养研究)和学校的支持(2007年软件工程特色专业建设费15万元)。该实践教学体系利用一些基础实验帮助学生理解和掌握专业理论知识,为今后的发展打下坚实的专业基础,同时通过参与各种项目,提供了发展其动手能力的环境,贴近了企业需求,提高了就业率。2009年我校软件工程专业的一次就业率达到了90%。由课程设计、开发实践和毕业设计构成的创新训练体系,使学生获得了科学研究方法和软件开发活动的工程化的经验。

参考文献:

[1] 李红梅. 面向能力培养的软件工程实践教学体系[J]. 高等工程教育研究,2009(2):84-87.

[2] 董玮. 引入实训体系,培养应用型软件人才的探索与实践[J]. 计算机教育,2007(23):10-19.

[3] 董玮,邱建华,杨英鹏,等. 培养应用型软件人才的实践教学体系的研究与实践[J]. 计算机教育,2008(10):16-18.

[4] 郑耿忠,刘秋梅. 地方性院校软件工程专业建设探讨[J].电脑知识与技术,2009,5(30):8477-8478.

[5] 郑耿忠,刘秋梅. 软件工程专业实践教学体系构建探索[J]. 电脑知识与技术,2009,5(27):7690-7691.

[6] 白伟华. 软件工程专业应用型人才培养模式的思考[J]. 计算机教育,2008(22):35-37.

Practice Teaching System of Software Engineering in General Institutes

FU Yong-zhi, WANG Wen-yan, SHI Lü-hua

(Department of Computer Science School of Electrical & Information Engineering Hubei University of Automotive Technology,

Shiyan 442002, China)

Abstract: This software engineering from the General Practice Teaching Colleges reality, the analysis of general software engineering practice teaching institutions in the current problems based on software engineering students presented a road map and ability to enterprise data into laboratory the establishment of modeling business point of view, combined with our hospital practice of software engineering teaching practice, through repeated experiences in practice and improvement. Three years’ practice shows that the model described in this paper develop students ability to practice engineering has made significant results.

Key words: general institutions; practice teaching system; practical competence; road map