高校軟件工程專業(yè)實踐教學思考

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0引言

隨著科技的進步，人工智能時代下應用型工程人才成為培養(yǎng)的重點。在國家新工科建設的背景下，教育部提倡各地方高校根據(jù)區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展需要和院校辦學基礎，加強人工智能、大數(shù)據(jù)、軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)力度。這就對“新工科”建設背景下工程科技人才的培養(yǎng)模式提出了新的更高要求。軟件工程專業(yè)屬計算機類工科專業(yè)，涉及計算機專業(yè)知識、自然科學、管理學等多學科的交叉學科。緊靠理論教學，或實踐教學的不足，多學科的知識融合在一起是不容易實現(xiàn)的。軟件工程專業(yè)應用型工程人才需經(jīng)過系統(tǒng)的專業(yè)實踐，培養(yǎng)學生的計算思維、工程思維、創(chuàng)新意識和能力。所以，新工科背景下探究應用型高校軟件工程專業(yè)實踐教學體系有著現(xiàn)實的意義。

1軟件工程專業(yè)實踐教學體系的現(xiàn)狀

目前，軟件行業(yè)人才需求旺盛，但部分地方應用型高校在人才培養(yǎng)上存在“產(chǎn)銷不對路”的教育現(xiàn)狀[1]，學生畢業(yè)后就業(yè)對口率較低，往往要參加一些社會培訓才能找到合適的專業(yè)對口崗位，這種情況的出現(xiàn)有以下幾方面的原因。

1.1在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，存在著理論教學課時占比較大，實踐課時占比不足的現(xiàn)實情況，但對地方應用型高校來說，如何培養(yǎng)出具有計算思維、工程思維、實踐能力，又有組織協(xié)調(diào)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)應用型工程人才是軟件工程專業(yè)具體面臨的問題，這就需解決完善的實踐教學體系；

1.2軟件工程專業(yè)實踐教學體系與軟件行業(yè)、崗位需求、人才培養(yǎng)目標不統(tǒng)一，雖有實踐環(huán)節(jié)，但受到教師本身實踐能力不強，實踐教學質(zhì)量保障機制不健全等因素的影響，實踐內(nèi)容針對性較差，實踐項目與生產(chǎn)實際脫節(jié)，以及實踐過程監(jiān)管不到位。

2軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標

山東華宇工學院軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具有良好思政覺悟、高度社會責任感，扎實基礎知識，較強實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；具備一定的自然科學知識，掌握軟件工程學科基本理論、基本方法和基本技能，具備運用軟件工程的思想、方法和技術來分析、設計和實現(xiàn)計算機軟件系統(tǒng)的能力；能在計算機軟件及相關領域，從事軟件開發(fā)、測試、維護和軟件項目管理等工作的高素質(zhì)應用型人才。

3實踐教學體系構建與創(chuàng)新

通過軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)標準和企業(yè)標準相融合，明確企業(yè)對工程應用型人才在知識、能力、素質(zhì)方面的要求，改“知識輸入導向”為“能力輸出導向”，以工程實踐應用能力培養(yǎng)為核心，集遞進式的課程實驗實踐、豐富性的第二課堂科技項目實踐及綜合性的工程技能訓練于一體，構建“三位一體”進階式實踐教學體系。該體系主要分為工程基礎實踐和綜合創(chuàng)新實踐，與企業(yè)深入融合、深度合作，思政教育融入實踐教學全過程教學，緊緊圍繞基礎編碼能力、計算思維能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力四個能力展開[2]。工程實踐應用能力培養(yǎng)為核心的“三位一體”進階式實踐教學體系如圖1所示：從工程實踐應用能力培養(yǎng)角度分析，實踐體系分為遞進式的課程實驗實踐、豐富性的第二課堂科技項目實踐及綜合性的工程技能訓練，再加上近兩年的新冠疫情，實施了多次線上授課，應對這一情況，針對這三個方面引入三個線上平臺：基于學習通的課程實驗與實踐平臺（企業(yè)工程師與教師共建實踐課程資源）、學科競賽訓練平臺（藍橋杯算法訓練平臺）、綜合課程實踐平臺（東軟課程實踐平臺、中軟國際）[3]。三個線上實踐平臺是對本實踐教學體系的有效補充和支撐，可使實踐不再受時間和實驗室的限制，學生可隨時隨地開展實踐鍛煉，教師也可通過在線實踐平臺及時了解學生的實踐情況，做出反饋和調(diào)整。

3.1遞進式的課程實驗實踐

結(jié)合新工科建設背景以及軟件行業(yè)及崗位對軟件工程人才的實踐能力要求，梳理人才培養(yǎng)方案中的課程實踐內(nèi)容，以提高學生的基礎編碼能力、計算思維能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標，對基礎實踐教學內(nèi)容、教學方式、校企合作進行優(yōu)化。校企共建課程實踐教學資源，拓展實踐教學體系內(nèi)容。通過建立企業(yè)案例庫、院校教師與企業(yè)工程師對實踐教學內(nèi)容進行梳理與重構，結(jié)合案例庫設計分層的課程實驗，使學生在真實企業(yè)案例的學習中，提升發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。課程的實驗內(nèi)容設計和安排遵循由易到難、由單元到綜合、由基礎到提高的教學規(guī)律，使之具備層次分明、結(jié)構清晰、目標明確等特點。課內(nèi)基礎實驗，主要目的是夯實理論知識點，以驗證性性實驗為主，把理論知識點用代碼進行驗證，加深對理論知識點的理解，為進行設計性、綜合性實驗奠定基礎。在課內(nèi)基礎實驗的基礎上，也為進一步鞏固、加深理論知識點的理解，也為滿足動手能力強的學生要求，進一步拓展課程學習的空間，開發(fā)出設計性、綜合性實驗，對不同課程進行多課程融合的綜合課程設計，把項目實訓的案例按相關專業(yè)課程的實驗目標進行精心設計和分解，形成實驗大綱融入課堂實驗，讓學生在企業(yè)真實的工程項目中，逐漸培養(yǎng)其工程思想、計算思維能力，也充分發(fā)揮自創(chuàng)新能力，提高研究能力和綜合實踐能力[4]；

3.2豐富性的第二課堂科技項目實踐

以軟件工程專業(yè)為核心和紐帶，成立跨專業(yè)教師團隊，整合其它工科專業(yè)如物聯(lián)網(wǎng)、電子信息工程、網(wǎng)絡工程等專業(yè)的課程結(jié)合方式，通過真實項目驅(qū)動，豐富課外科技實踐（創(chuàng)新設計項目、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、學科競賽），使各專業(yè)相互交叉融合，優(yōu)勢互補，有助于培養(yǎng)學生多學科視角和立體化創(chuàng)新思維，塑造完善的知識結(jié)構，實現(xiàn)創(chuàng)新型設計人才的培養(yǎng)目標。以“實踐、求知、創(chuàng)新”為主題，以提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標，大力開展學科交叉融合的課外科技實踐活動，積極創(chuàng)建大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺，激發(fā)學生參與課外科技實踐的熱情，積極改革、探索將學科競賽與教學活動相結(jié)合，把大學生的科技創(chuàng)新活動納入實踐教學體系中，并不斷加強大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地的建設，為學生進行科技創(chuàng)新、技術交流提供平臺；

3.3綜合性的工程技能訓練

綜合性的工程技能訓練是實踐教學體系的一個重要環(huán)節(jié)，離不開與企業(yè)的深度合作，軟件工程專業(yè)在專業(yè)共建、方案共制、師資共培、教學共施、基地共建、項目共研、成果共享等方面積極開展合作，為開展本環(huán)節(jié)的工作打下堅實的基礎[5]。企業(yè)認知實習是這個環(huán)節(jié)最先進行的階段，它是學生在學習專業(yè)課程前，到對口的軟件企業(yè)等企、事業(yè)單位進行學習、參觀，在這個過程中進行理論與實踐相結(jié)合的進行專業(yè)實踐課程、專業(yè)思想的教育；與此同時，深入到軟件企業(yè)開發(fā)一線進行觀摩學習，了解軟件崗位工程技能需求，以及軟件從需求、設計、開發(fā)、測試、實施、運維全過程。認知實習讓學生明確學習方向和目標，學習軟件工程技術人員的工作精神，拓展視野，提升社會交往能力。與企業(yè)工程師深入溝通、交流，將企業(yè)真實項目進行脫敏，設計成符合實踐教學要求的項目，融入綜合實踐課程中，讓學生切身感受到實際項目的開發(fā)全過程，對軟件的生命周期有深入的了解。畢業(yè)實習主要分為集中實習和分散實習。集中實習是學生根據(jù)校企合作企業(yè)，進駐相關企業(yè)進行集中實習，在企業(yè)內(nèi)部了解企業(yè)文化，熟悉企業(yè)辦公流程，學習企業(yè)進行開發(fā)項目的前沿技術，和企業(yè)導師深入交流；分散實習是根據(jù)學生自己意愿，自行聯(lián)系的實習企業(yè)，進行畢業(yè)前的實習，院校內(nèi)導師每周要與企業(yè)實習負責導師、學生進行溝通，及時了解實習過程。畢業(yè)設計采用雙導師制，院校內(nèi)導師與企業(yè)導師，這樣有效保障了畢業(yè)設計課題來源于企業(yè)生產(chǎn)一線，學生利用十周的時間設計完成一個綜合性強的軟件項目，并撰寫相應論文。雙導師制不僅能保障畢業(yè)設計、論文的質(zhì)量，還能有效提高學生畢業(yè)設計效果，提升學生的綜合實踐能力。

3.4思政教育融入實踐教學全過程教學

在軟件工程實踐課程中融入思政元素，實現(xiàn)價值引領、知識傳授和能力培養(yǎng)的有機融合。課程思政是充分發(fā)掘和運用專業(yè)課程蘊含的思政教育元素，讓專業(yè)課的思想性和價值性表現(xiàn)出來。學生只有“親其師”，才會“信其道”?！熬硬黄鳌?，做好課程思政，教師首先要自修，自覺學習習近平新時代中國特色社會主義思想、社會主義核心價值觀、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、憲法法治、職業(yè)理想和職業(yè)道德等內(nèi)容，提升思想境界、政治覺悟，做“大先生”；其次要從理論和實踐兩個角度挖掘提煉專業(yè)課程中的政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識、道德修養(yǎng)等內(nèi)容，把這些內(nèi)容“內(nèi)化于心，外化于行”，真正融入對專業(yè)知識的理解和實踐中，融入為人處事的思想觀念和言談舉止中。軟件工程實踐課程主要從以下幾個方面進行課程思政的挖掘與實踐：

3.4.1國內(nèi)、外科學家在學科發(fā)展中的貢獻

國內(nèi)、外的貢獻，包括重要人物在理論、概念、技術、方法、工具等方面的重要貢獻，重大事件，典型案例等。分析其背景、必然性，可幫助學生樹立國際視野，堅定“師夷長技以制夷”。比如我國的重要學術成果、工程科技成果，增強學生的四個自信，提升對集中力量辦大事的中國特色社會主義的政治認同。例：巴利·玻姆，軟件開發(fā)螺旋模型、軟件成本估算模型等；南京大學徐家福教授領導的科研團隊研發(fā)的軟件自動化系統(tǒng)；中科院唐稚松院士領導的科研團隊研發(fā)的XYZ系統(tǒng)，第一個可執(zhí)行的時序邏輯語言；

3.4.2挖掘?qū)I(yè)知識體現(xiàn)的馬克思主義辯證法

CMMI“持續(xù)改進”———否定之否定規(guī)律，“禍兮福所倚，福兮禍所伏”；軟件危機———對立統(tǒng)一規(guī)律，老子《道德經(jīng)》的“天下皆知美之為美，斯惡已：皆知善之為善，斯不善已。故有無相生、難易相成、長短相形、高下相傾、音聲相和、前后相隨”；3.4.3結(jié)合實踐課程、專業(yè)特征分析必備的職業(yè)素質(zhì)軟件開發(fā)需要把問題分解，需多個人分工完成，然后再把每人的工作成果有機集成起來，這就要求每個從業(yè)者必須具有團隊精神，有集體主義精神；軟件開發(fā)的代碼一個字符一個標點符號都不能寫錯，這就要求從業(yè)者必須有精益求精的大國工匠精神；軟件總體設計需設計者對整個系統(tǒng)有全局把控，能有機統(tǒng)籌各模塊的組織結(jié)構，這就要求從業(yè)者必須有系統(tǒng)思維、有全局觀；軟件測試的黑盒測試和白盒測試就體現(xiàn)了批評和自我批評的思想，要求從業(yè)者有反思精神，有包容精神。

4結(jié)語

本文以山東華宇工學院軟件工程專業(yè)為例研究以工程實踐應用能力培養(yǎng)為核心的“三位一體”進階式實踐教學體系，該體系以能力輸出為導向，重點培養(yǎng)學生軟件項目綜合實踐能力、創(chuàng)新能力，通過這些實踐訓練，使之既具有良好的工程思維、計算思維，也具備良好的團隊協(xié)作、溝通協(xié)調(diào)能力，達到軟件企業(yè)崗位技術要求，順利的走向滿意的工作崗位。

參考文獻

[1]孫琦龍，張長宏，彭英杰.構建多方協(xié)同育人機制的軟件工程實踐教學體系[J].計算機時代，2021（10）：119-121.

[2]齊蘇敏，公冶小燕.面向新工科的軟件工程實踐教學體系研究[J].軟件導刊，2020，19（12）：113-116.[3]葛艷，鄒一波，袁紅春.“以學生為中心”的軟件工程實踐教學培養(yǎng)方案設計與實施[J].實驗技術與管理，2020，37（08）：162-166.[4]郭詠梅，趙秀梅.新工科教育下軟件工程實踐教學研究[J].軟件，2020，41（04）：268-270.

[5]毛新軍，尹剛，尹良澤，張春元，毛曉光.新工科背景下的軟件工程課程實踐教學建設：思考與探索[J].計算機教育，2018（07）：5-8+13.

作者:任煥海 單位:山東華宇工學院