面向應用型IT人才培養的軟件工程教改關鍵問題研究

王辰尹　衣楊

摘要：以“卓越計劃”的軟件工程實施為背景，分析面向應用型IT人才培養的軟件工程理論與實踐課程教學改革中出現的問題，提出多層次階梯型教學目標、基于案例的虛擬需求方監督、過程與綜合性雙重考核方式等針對性的解決方案，為深化教學改革作進一步嘗試。

關鍵詞：IT應用型人才培養；卓越計劃；軟件工程；卓越工程師

0 引言

近年來，應用型IT人才的社會需求日益增長，社會、企業急需高素質、具有較強實踐能力的IT工程師人才。在國家“十二五”發展規劃綱要中，將軟件行業定位為我國國民經濟中重要的戰略性新興產業。教育部提出了“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱卓越計劃）。該計劃旨在培養造就一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教育面向社會需求培養人才、全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。

“卓越計劃”的提出獲得了以培養合格IT工程師為主要目標的高校計算機學科的高度關注和積極響應，各高校計算機專業、軟件工程專業紛紛開始針對包括教學理念、教學大綱、教學目標、教學內容、教學方法、考核方式等在內的教學體系改革探索。作為計算機課程體系中唯一講授工程化、系統化、可量化的設計實現軟件系統的課程，軟件工程是高校計算機學科教學改革的重點內容。

軟件工程是一門理論與實踐并重的課程，具有綜合性、實驗性極強的特點，旨在提升學生的編程能力、分析與設計能力、工程素養及團隊協作精神，為后續的系統分析與設計、畢業設計等課程乃至成為一名合格的軟件工程師奠定良好的理論、技術及工程基礎，因此該課程的教學效果對卓越軟件工程師的培養起著舉足輕重的作用。

1 面向應用型IT人才培養的課程教學中存在的問題

1.1 單純引入案例教學法，學生未“身臨其境”

案例教學法是指在課堂中運用案例進行教學的方式，最初興起于美國，上世紀80年代進入中國。案例教學法的興起，改變了傳統的“黑板教育”，有利于提升學生分析解決問題的能力，提高教學效果。在軟件工程教學改革中，積極引入大量企業優秀案例并納入日常教學內容中。案例教學法的引入改變了傳統教學中知識內容枯燥、陳舊、無法與企業需求接軌等現象，新的、優秀的企業案例為陳舊的知識內容輸入了新鮮血液，在一定程度上激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氛圍，提高了教學的質量。但是案例教學法的效果很大程度上需要師生角色的轉換，并做到“身臨其境”，真正的深入案例并體驗角色。目前，在軟件工程教學改革中，只是單純的引入案例教學法，課堂更多是為了案例教學而教學，學生處于旁觀者的角色。案例教學法的價值在于基于角色的深入體驗，軟件工程要求學生參與完成一個軟件項目從需求分析、設計、編碼、測試到維護的全過程體驗，“身臨其境”的角色體驗對于學生對該門過程的把握和理解是非常重要的，這也是案例教學法應用于軟件工程課程教學中的價值所在。目前，沒有深入案例角色體驗的教學法與其本身意義相悖，也失去其應用價值。

1.2 項目實踐組隊完全自由化，導致兩極分化，學生學習興趣消極

軟件工程是一門以編程語言為基礎的課程，在軟件開發的生命周期中，編程是重要環節之一，因此編程能力的優劣在一定程度上影響學生對該門課程的學習。軟件系統的復雜性決定其必須以團隊化的模式運作，軟件工程實踐教學改革中，倡導項目驅動、任務驅動模式，以團體為單位進行項目實踐，而項目組隊多以學生自由選擇的方式進行。在教學實踐中，我們不難發現，完全自由化的組隊方式容易造成“強強自愿優先聯盟、弱弱淘汰被迫聯盟”的兩極分化。編程能力較強或者人際關系較好的學生容易走到一起優先結成團隊，編程能力較弱或個性孤僻的同學“被拋棄”，最后被迫結盟。顯然這種組合結果打擊了后者對課程的學習興趣，對學習產生消極影響，基于目前統一的考核標準，后者從一開始就輸在了起跑線上；部分教師在教學中基于學生成績和平時表現所產生的“不對等關注”，也會影響學生對該門課程的學習。

1.3 項目驅動教學模式缺乏引導和監督，項目開發未完全遵循軟件開發生命周期過程

軟件系統的完成，包括從需求分析、設計、編碼、測試、維護。軟件工程的“工程化、系統化”決定了軟件工程實踐教學中必須對軟件開發的整個過程加以重視，而非只專注結果。以任務驅動的軟件工程實踐明確了軟件開發的目標，但在教學實踐中，由于實踐課時有限、團隊數量較多、教師精力不足等因素導致缺乏良好的引導和監督，項目開發未完全遵循軟件開發的生命周期過程。在實踐教學中，學生以團體為單位選擇項目，完成項目需求、分析、設計、編碼、測試和維護等過程。由于課堂時間有限，更多項目由學生在課余時間完成。但據學生課后反饋，大多數團隊由于缺乏監督、自律性較弱、缺乏教師指導等并未完全遵循軟件開發生命周期過程。學生拿到項目后的第一反映是如何進行編碼而不是需求分析和設計，并未進行深入討論和思考，甚至一部分團隊的需求分析在期末需要提交項目大作業時才開始進行，這顯然與軟件開發的生命周期過程相違背。

1.4 實踐教學重模仿，輕創新

軟件工程改革針對長期存在的重理論輕實踐的教學弊端，加大了實踐教學的力度，這對提高學生的實踐技能有明顯的促進作用。但是在實踐中，往往單純加大實踐教學課時而非注重實踐教學質量，結果只是用“教師課堂演練學生模仿”模式代替了傳統的“教師講授學生聽講”模式。這種模仿式教學無法培養學生獨立自主分析解決問題的能力，在一定程度上扼殺了學生的創新能力。培養出的學生只能是熟練的技工而非具有創新思維，能夠獨立分析解決問題的軟件工程師。很多學生在課堂上能夠熟練操作軟件工具，但獨立面對問題時，卻束手無策。究其原因，在教學中學生缺乏自主學習和思考的過程，只知其然而不知其所以然。

1.5 實踐中教學重編碼，輕規范endprint

軟件工程課程要求學生通過理論和實踐學習，掌握軟件項目自開發到維護的一般過程，掌握軟件開發的傳統和最新方法，用軟件工程的方法參與軟件項目的分析、設計、實現和維護。該課程不僅要求學生在編程能力上的提高，更要求在軟件分析與設計的能力、工程素養、團隊協作能力上的提升。目前在實踐教學中，學校大都強調系統的復雜性，并以此作為學生實踐考核的主要依據，忽視了工程化團隊項目中所應具有的工程素養及文檔、代碼規范。軟件開發是一項需要團隊協作的系統性工作，優秀的編碼能力固然重要，但良好的文檔及代碼規范也是其保障。

1.6 考核方式重結果，輕過程

教學改革中加大了實踐技能在考核中的比重，引起了學生對實踐技能的注重，促進了教師對學生實踐技能的培養，但實踐技能多以小組項目最終成果作為考核內容，在一定程度上造成了重結果而不重過程的現象。軟件工程實踐的教學目標是要求學生掌握軟件開發生命周期的整個過程，目前的考核方式與教學目標的初衷不符。

2 改進舉措

為進一步深化軟件工程教學改革實踐成果，提升教學質量，培養高質量的卓越軟件工程師人才，我們基于教改實踐中的問題，從教學目標、教學內容、教學模式、考核標準等多方面提出具有針對性、實踐性的改進措施，對教學改革方案進行完善。

2.1 多層次梯度學習目標和多級考核標準

在教學目標上和考核標準上，基于先修課程的掌握情況對學生團隊進行多層次有梯度的再分組，變傳統的單一學習目標和統一考核標準為分層次的目標和多級考核標準。在目標設定上，建議從高到低分為3個梯度，從而實現梯度內目標、考核標準相同，梯度問要求逐步提升，滿足不同層次學生要求。

（1）對于第三梯度，以項目系統的完整性和可用性為主要目標和考核標準。

（2）對于第二梯度，在系統項目完整性基礎上，以系統項目的復雜性、功能性、文檔的規范性為主要目標和考核標準。

（3）對于第一梯度，要求滿足系統項目完整性、功能性、復雜性的基礎上，著力強調創新性和技術前沿性。

各小組根據先修課程的掌握情況在教師的引導下進行不同層次不同梯度目標選擇。每一梯隊內的各小組目標及考核方式相同進行直接競爭，并根據排名進行成績評定。

這種分層次多目標的教學方式和考核標準，滿足不同層次學生的需要。第一梯隊學生具有較好的基礎，較強的編程能力，有利于培養他們的創新能力；第二梯隊學生在課堂知識學習的基礎上有利于加深知識的擴展；第三梯隊學生有利于提高他們學習的興趣，完成基本的教學目標，為后續課程打下基礎。而站在同一起跑線上的同一梯隊下的小組競爭，更會促進學生對學習的興趣，軟件工程教改深化體系結構如圖1所示。

2.2 以學生為主教師為輔的教學方式

在教學模式上，提出“以學生為主教師輔導為輔”的學生課堂展示教師輔助的教學方式，加大學生自主學習的空間，引導學生多思考和討論。教師提前公布下一節課的教學內容、學習要點及學習目標，并輔之以豐富的學習資源方便學生課下學習，學生以小組為單位進行學習，互相討論。課堂主要是學生成果展示，小組間討論和教師引導學生對出現的問題進行思考。通過學生小組自學的方式，培養學生的自主學習能力和團隊精神；通過學生課堂成果展示并進行評比，提高學生對學習的興趣；教師提出問題學生進一步思考從而提高學生思維能力。這種以學生自主學習為主教師輔導為輔的教學模式提升了學生的學習興趣，加強了對學生創新能力的培養。

2.3 引入組建監督

此外加大教師在整個開發過程中的監督和引導力度，并創新性地引入組間監督，即在教師作為監督者的基礎上，各小組間進行互監督，并以軟件需求方的身份進行。以項目案例為基準，引入以其他小組為虛擬的需求方。作為需求方的小組有權根據給定的項目提出自己的“個性化需求”。作為開發方的小組進行需求分析不再是對著文字版的案例進行自由發揮，而是通過深入了解并與需求方討論進行需求分析和設計。需求方與開發方的討論需要從項目伊始持續到項目最終完成，需求方需要對開發方所完成的項目情況進行評定并給定意見。這種虛擬需求方模式引入了第三方監督，并對企業軟件開發環境進行了一定程度的模擬。對于軟件開發的每個團隊，既作為開發方又作為虛擬的需求方。開發方在兩方監督（教師和需求方）下，將會更加注重軟件開發的過程性；需求方在模擬角色的同時，也會對軟件開發的整個生命周期過程有進一步體會。

在整個軟件開發生命周期中，學生需要深入情景并多次進行開發方與需求方角色轉換。在每個角色中，除了與教師溝通外，包括學生個體之間，團隊小組內部成員之間，團隊之間等多方討論和溝通，容易獲得較高質量的過程體驗，潛移默化獲取知識并轉化為能力。

2.4 過程性考核與綜合性考核并重

基于上述教學模式，進一步改革考核體系，把整個考核體系分成2個層次，即過程性考核和綜合性考核，過程性考核注重階段完成情況，綜合性考核注重最終結果。

過程性考核需要全程監督，在考核主體上，從傳統的教師一人考核轉變為“教師引導的學生雙向考核”模式。在模擬需求方模式中，每一小組既作為評估方，也作為被評估方。評估方與教師在軟件開發生命周期的整個過程中進行監督，由于評估方與被評估方需要在多個環節中需要進行討論，此外小組的最終成績除自身項目完成情況外，作為評估方的表現也被納入其中，使高質量的過程性監督得以保證。

教師在整個過程中，充當引導者和第三方監督的角色。這種基于過程化、雙評式的考核方式，加強了整個過程的監督，也增加了項目實踐中的趣味性，使得課堂及考核不再是傳統的枯燥的講授和試卷，提高學生的學習興趣。

在考核內容上，加人代碼和文檔的可讀性。傳統教師單一評估模式中，最后只有教師對學生項目成果進行評價，在雙評模式中，評估方也需要對項目成果進行評價，并作為考核的內容之一。這種雙評模式在一定程度上促使各開發方在撰寫代碼和文檔時，為了使得代碼和文檔能被對方充分理解，會更加注重文檔的規范性。而教師在教學中的進一步引導，將起到事半功倍的效果，幫助學生養成良好的編程習慣。

3 結語

未來我們將進一步關注軟件工程的教學改革，理論與實踐教學相結合，將理論方法落實到實踐教學中的每個環節，積極進行教學效果反饋并進一步修正。卓越計劃的實施是一項需要長期堅持的系統化工程，需要持之以恒的不懈努力以及教學實踐的不斷嘗試和反饋。

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（編輯：趙廓）endprint