软件工程人才培养模式的探索与实践

2019-07-19 版权声明 举报文章

软件工程人才培养模式的探索与实践

[摘要]针对目前高校培养的软件人才在工程实践能力、创新能力以及国际竞争力等方面难以满足软件产业的需求的不足,重庆大学软件学院在借鉴国际软件工程标准规范基础上,进行创新型软件工程人才培养的探索和实践。在确定软件人才培养目标的基础上,系统地开展研究和实践,在设计软件工程专业课程体系设计,构建渐进性阶梯式软件工程人才培养实践教学体系,建立量化可控的过程化实践教学质量保障体系,国际化人才培养等方面取得了明显的成效,为创新型软件工程人才培养改革创新提供了借鉴和参考。

[关键词]软件人才;工程实践:实践教学体系;实践平台;质量保障

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2013)08-0118-04 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.08.024

引言

软件产业是国家战略性的新兴产业,现今我国软件产业竞争力和自主创新能力总体水平不高,要实现我国软件产业的发展目标,急需培养大批适应和推动我国软件产业发展的高层次、国际化、实用性的软件工程人才。但目前高校培养的软件人才在知识结构、工程实践能力、职业素养以及国际化水平上都不能很好满足软件产业的实际需求。软件企业迫切需要学生具有扎实的专业基础,工程实践能力强,能迅速适应业界环境、高素质创新型软件人才。如何实现高校软件人才培养与企业需求的无缝连接,加快培养工程实践能力强、具有创新精神的国际化软件工程人才,是软件人才培养亟须解决的问题。

一、软件人才培养的现状和存在的问题

目前我国在软件人才培养主要存在以下几方面问题:

1.实践教学体系与软件产业需求不协调。

已有的实践教学体系还不完善,忽视软件产业发展对先进技术综合应用与工程实践经验训练;实践教学体系缺乏与国际标准规范接轨,学生的国际竞争意识薄弱、不了解国际标准和国际通用规则;素质教育多是以授课方式进行,不能融入在理论教学与工程实践过程中。

2.教学模式与学生工程实践能力、创新能力培养不适应。

传统的教学模式仍然注重理论知识、方法和技术的传授,而用人单位更看重学生的工程能力和创新能力;学生在学习过程中注重知识的识记和重现,处于一种被动式学习状态,而教师在教学中起主导和监控作用,未能很好发挥学生学习的积极主动性;在学生创新精神和创造能力的培养上仍然是一个突出的薄弱环节。

3.缺乏过程化的教学质量保障体系。

现有教学质量监控偏重于课堂教学,对其他教学环节和教学过程监控较少;对理论教学监控较重视,而对实践教学环节则缺乏监控;教学质量评价不尽完善,尚未建立符合高素质软件人才培养实际的、科学合理的教学质量评价指标,教学评估过程中注重对学生知识的考核,缺乏对学生素质和能力的考核;教学质量保障体系还缺乏科学性、系统性、规范性和有效性。

4.学生国际竞争力较弱。

目前我国学生英语实际交流能力差,具有英语听说能力,能阅读、书写英文项目计划书等技术文档和用英文讨论交流问题的软件开发人员严重缺乏;我国软件产业发展速度很快,但学生的国际竞争意识薄弱、不了解国际标准和国际通用规则,国际竞争力小;这种以应试为主的英语教育模式、国际竞争意识与能力的培养不足,是我国软件人才培养的软肋。

从上述问题可以看出,如何培养与软件产业发展相适应的创新型软件工程人才,建立怎样的质量保障体系确保软件人才培养质量等问题,是软件人才教育教学改革必须解决的根本问题。

二、教学改革探索和实践

1.确立软件人才培养目标

在借鉴IEEE和ACM的SWEBOK、SEEK等软件行业标准以及美国Carnegie Mellon大学、Michigan大学、加拿大Waterloo大学、McMaster大学和爱尔兰都柏林理工大学等国外著名软件工程专业的人才培养体系基础上,结合对微软、IBM、HP等著名IT企业的人才需求的分析研究,重庆大学软件学院提出了“熟知领域、面向工程、遵循规范、融入团队、通晓外语”的软件工程人才培养目标。将企业对软件人才的需求融入到学院的教学教育过程中,根据办学宗旨和人才培养目标,学院制订了“教学方式多元化、课堂边界模糊化、学分动态调节制、职业训练预备制”的人才培养方式。

2.构建创新型软件人才培养体系

围绕软件工程人才培养目标,秉承CDIO的工程教育理念,我们构建了既符合国际软件标准规范,又符合我国IT行业特点的创新型软件工程人才培养体系,该人才培养体系主要由课程设置、实践教学体系、质量保障体系、创新人才培养等几方面构成。

(1)兼顾专业基础与产业需求课程设置方案

以国际软件工程业界如IEEE、SWEBOK、SEEK等提出的软件工程方面的知识体系为基础,结合对中国软件产业发展的现状和特点,我们通过院企座谈、走访企业、函发需求征询单等方式向企业广泛征集行业和企业对软件人才的需求信息。不断调整课程体系和内容,削减或调整了与软件产业实际需要不相适应的课程,增加了大量与工程实践和前沿技术紧密结合的课程,这样逐步形成符合国际规范,以企业需求为导向的灵活课程体系和动态教学计划。图1给出软件工程专业的课程体系的组成。

该课程体系的设置既考虑了对计算机科学与技术一级学科的传承,又具有明显的软件工程专业特征,其总体规划和具体课程设计均以专业基础和产业需求相融合为原则。课程体系包括:基本素质教育、公共基础课程、计算机科学技术基础课程、软件工程基础课程、专业方向领域的课程模块、专业实践课程模块。整个课程体系在侧重培养学生专业基础和思维方式的同时,将专业课程按照专业方向进行模块化的设计,坚持理论教学与实践教学相结合的原则,在专业实践课程模块设置了软件技能、软件项目实践、实训、企业实习、创业教育等不同层次与方式的实践课程,加强学生的工程实践能力培养。工程实践课程也为学生的素质教育提供了平台,它培养了学生的动手能力、团队协作能力,分析问题和解决问题的能力,使学生逐步树立工程意识,在工程训练中不断提高学生的综合素质。

(2)渐进性阶梯式软件工程人才实践培养体系

为了加强学生工程实践能力的培养,在以CDIO高等工程理念为指导的基础上,我们整体规划实验、实训和实习等实践教学环节,实施以“软件项目实践I工程实训I软件项目实践II工程实训II企业实习”为主线的梯度式实践教学体系,如图2所示。该体系以提高本科生的工程实践能力、创新能力和综合素质为目标,紧密结合工程实践、科研项目,培养学生的创新能力、工程开发能力和职业素质,进而形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体化培养机制,使学生的专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展,这种实践教学模式充分实现了人才培养与企业需求的“无缝衔接”。

3.量化可控的教学质量保障体系

(1)产学研一体化,建设校内外工程实践基地

为保证学院所有的本科学生都能参与企业实践,我们加强了对校内外的工程实践基地的建设。学院目前已经与国内外著名的IT企业合作办学,包括微软创新中心、Intel多核技术实验室、嵌入式实验室、国家Linux推广应用与培训中心(红旗合作)、重庆市信息安全技术中心(华为合作)、重庆市中间件实验室(金蝶合作)、中标麒麟Linux技术支持与服务中心(中标合作)等。同时,聘请50个企业专家为学院的兼职教师,开展案例教学。实践基地的建设有效地将企业对软件人才的需求融入到学院的教学教育过程中。

(2)自主研发软件工程实践教学平台,完善教学质量保障措施

为实现从教学管理、项目过程管理、质量评价的实践教学全生命周期的管理,学院与企业合作共同研发了软件实践教学平台,如图3所示。该平台建立在当前最新的技术和知识之上,包括CMMII.2、PMBOK2008、UML2.0等,提供了一个完整和集成的技术架构,同时也提供一个量身定制的实训管理体系。该实训平台为学生软件项目实践及工程实训提供了大量的管理工具和企业的研发环境,如缺陷管理、任务跟踪管理等,为实践课程及实训的顺利开展提供了较好的技术支持。

教育教学的质量在很大程度上取决于教学过程的质量,如何加强学生过程化的管理,是保证教学质量的关键。我们利用信息化管理技术,开发系列信息化支撑平台,建设与创新型软件人才培养相适应的教学质量保障体系。

运用信息化支持管理平台我们实现了教学过程中对课程体系、学生学习、实践教学、创新能力等各方面的统一管理,实现对学生理论与实践的教学全过程的动态跟踪与管理,从而形成了实践教学过程科学、规范、可度量的教学质量保障体系。

同时,通过采取专家评教、学生评教和干部评教等措施,对教师的课堂教学进行综合、客观评价。建立课程评价机制,评价内容包括:课程设置是否必要、课程是否达到预期目的、课程内容是否陈旧、课程开设时间是否合适等。改革传统的考试方法,注重学生能力测试,尝试新的考试、考核方法。严格把控学生毕业论文的质量,我们组建了由不同领域的专家组成学位分委员会,对学生的毕业论文质量进行严格审查,确保人才培养目标与结果相吻合。

(3)工程与应用相结合的师资队伍

针对软件工程人才培养的特点,学院提出了“两个背景、两个精通”的师资队伍建设的指导原则,即具有工程领域背景和国际化背景;精通软件新技术、软件工程新技术,组建了学院的教师队伍,其构成如下:

学院专职教师+校内兼职教师+软件企业兼职教师+外籍教师

此外学院还聘请了许多国内外专家、学者讲学,保证了工程与应用相结合的师资队伍。

4.加强培养有国际竞争力的软件创新人才

(1)科研项目牵引,推动学生科技创新

教师的科研成果应该与教学相结合,我们鼓励老师把最新的研究成果转化为教学理论、技术和方法,通过案例分析、前沿讲座等形式将它们融入教学内容中。为提高了学生的科学素养和创新意识,指导本科学生参加SRTP、国创等科研项目,成立“软件创新实践班”,从而培养具有创新意识、创新思维和创新能力的本科优秀拔尖人才。

(2)开放实验室,鼓励学生实践创新

采用全天候开放实验室,有组织、有计划地开展各种有助于培养学生创新思维的实验活动,支持学生科技创新活动,鼓励学生参加科技竞赛和学生科技社团。科技竞赛,如数学建模竞赛、微软创新杯程序设计大赛等,让学生通过独立自主的团队形式,思索创新解决方案,体验解决某领域的实际问题的过程。学生科技社团氛围自由、开放,在教师不对学生产生任何约束的条件下,让学生充分地进行思想交流和碰撞,实践创新想法。

(3)全方位营造国际化培养环境,提高学生国际竞争力

为实现“国际化”人才培养目标,我院与美国、加拿大等高校签署合作协议,通过联合培养本科生,共享国际先进课程体系;加大与IBM、Microsoft等跨国IT公司合作力度,保证学生能够在国际软件公司进行学习、实习与就业,实现优质资源的共享。采用双语教学、聘请国外高校和企业教师授课、招收外国留学生等多种方式全方位营造国际化培养环境,使学生掌握国际规范与标准,扩大了国际化视野。

三、推进软件人才培养的几点思考

经过这几年的创新型软件工程人才培养的实践,取得了系列的教学成果,可以从下面几方面继续推进软件人才培养。

(1)教育改革成果的推广

软件工程人才培养模式的改革和探索取得了一定的成效,在2013年,学院申报的“构造渐进性阶梯式工程实践教学体系,造就创新型软件工程人才”获得了重庆市教学成果一等奖,成果具有一定的推广和示范作用,为兄弟院校的教学改革和实践提供了借鉴参考,提高了软件人才培养整体质量。

(2)进一步加强教师队伍的工程化培养

现有的师资队伍来源主要由高校教师和留校博士组成,普遍缺乏工程实践背景,应进一步有目的和有计划的加强师资的工程化培养,加强与知名软件企业的合作与联系,定期派遣教师到公司学习和实践。通过建立相应的培养机制,制定相应政策,鼓励教师积极参加培训和实践活动,提高教师队伍的工程实践能力。

(3)加强创新创业型人才的培养

为了扩大创新型人才的培养范围,满足社会对创新型人才的需求,使更多学生能够加入到创新型人才培养体系中,学院将进一步加大创新基金支持力度,鼓励学生参加创新型实践。

创业教育是培养创新性软件人才重要途径之一,软件开发所需成本较低,适合学生创业,学院每届毕业生中都有部分同学走向创业之路。但我们目前的课程体系缺乏对创业教育的培养,今后要进一步完善课程体系,增加创业教育在实践教学环节的比重。学生通过接受创业教育,掌握创业本领,培养创业精神,为培养高素质创新型的软件人才提供了新的思路。

四、结束语

通过对实践教学体系的应用实施,在促进学生就业方面效果明显。2005年至今,共毕业1078名本科毕业生,学生基础扎实,工程实践能力强,综合素质较高,毕业生就业率和就业层次高;据用人单位反馈,学生在工程实践能力、创新能力以及国际化适应能力等方面均得到企业广泛认可。

以2011届193名本科生为例,约65%的学生进入了国际著名IT企业(如IBM、微软、HP、网易、腾讯、华为等),8名同学被推荐到美国做交换生,46人被推免到北京大学、清华大学等高校攻读硕士博士学位;16人赴耶鲁大学、凯斯西储大学、纽约州立石溪分校、俄亥俄州立大学等国外及港澳留学深造。

新的实践教学模式培养了一批具有创新精神的优秀学生,学生历年在各类竞赛获奖一直处于全校前列,近三年来总计获奖人数510名,仅2011年全年学生获得各类省部级以上奖励101人次。自2008年至今,获全国数学建模竞赛获奖的学生共有130名,美国数学建模竞赛中获奖的共有98名;本科生英语四级一次通过率达到90%,六级累计通过率达70%;学生在各种大赛中表现优异,如微软项目实践大赛有51人获奖,微软创新杯大赛26人获奖;第三届“红旗杯”全国大学生开源软件技术竞赛16人获团体奖,全国首届软件创意大赛中2个团队获得了三等奖。在2011年的IBM大型主机全国大赛中获个人一等奖1名、二等和三等奖20名、团体二等奖1个。

在教育部组织的2011年软件学院成立十周年大会上,我院的工作得到了充分的肯定,荣获国家示范性软件学院建设贡献奖、教学成果奖、质量工程建设项目优秀奖等荣誉。

学院将人才培养的理念及实施的方法推广到十多所国家示范性软件学院和重庆地方院校,拓展并丰富了原有的人才培养体系,带动了软件人才培养的改革。

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