互动式立体化软件工程教学模式探索

梁秀波 黄启春

文章编号：1672-5913（2015）03-0010-06

中图分类号：G642

摘要：针对当前软件工程教学内容与社会需求脱节、学生动手能力差等问题，分析国际软件工程教学新模式；基于以更新教学理念、优化课程体系、强化校企合作、提高教师素质为要点的迭代优化方法，提出适合国内软件工程硕士培养的互动式立体化教学模式，以培养理论与实践并重，具有独立分析问题和解决问题能力的复合型应用人才。

关键词：互动式立体化教学模式；工程教育；复合型应用人才

1 背景

软件和信息服务业作为战略新兴产业对社会经济发展的支撑和引领作用越来越凸显，未来市场对复合型软件工程应用人才的需求将大大增加。软件工程硕士专业学位获得者应掌握软件工程领域扎实的基础理论和宽广的专业知识，具有很强的工程实践能力、团队协作能力和技术创新能力.然而，目前国内大部分软件工程专业硕士还远未达到这一要求，其培养模式还存在诸多问题，主要表现在：培养目标与社会需求脱节，专业方向设置明显滞后于市场，培养出的学生不满足当前市场的技术需求；学生大多被动地学习知识，缺乏独立分析问题和解决问题的能力；缺乏良好的产学研合作机制，没有形成良好的校企互动，教学环节缺乏经验丰富的企业教师参与；学生项目实践经验少，动手能力差。国内很多学者针对这些问题提出了一些新的教学模式、专业建设方案以及校企合作对策。

浙江大学软件学院近年来也针对上述问题进行持续探索，充分发挥浙江大学的综合办学优势，汇集政府、行业、产业等各方资源共同参与学生培养。特别是在研究生培养上，学院以专业方向为学生培养的基本单位，将每一个专业方向与本领域的知名企业或研究院所建立了合作关系，实行“院企合作”“院院合作”，建立了产学研一条龙的人才培养机制。

对于专业方向的设置，学院会根据当前的学术前沿和技术热点进行动态调整，并与合作企业共同商讨制订相应的教学计划和课程大纲。学院在课堂教学、课后实验、项目实训、科研创新、实习创业等不同教学阶段设计了多方参与、环环相扣的立体化教学体系，尤其强调教学过程中的校企互动、师生互动，充分激发学生的学习兴趣和动力，取得了良好的教学效果。学院近年来新设立了金融信息技术、移动互联网与游戏开发技术等方向，良好就业效果充分体现了立体化教学体系的优势。笔者将主要以移动互联网与游戏开发技术方向为例介绍浙江大学软件学院为培养复合型应用人才而建立起的一种互动式立体化软件工程教学体系。

2 互动式立体化软件工程教学模式的构建

2.1 构建迭代优化的教学模式

为解决传统“学院派”教学模式存在的问题，浙江大学软件学院经过多年的探索和实践，构建了新的教学模式。教学模式主要从以下4个方面解决问题：更新教育理念、优化课程体系、强化校企合作和提高教师素质。

该方法在实际操作过程中，采取如下具体措施：

（1）更新教育理念，采用基于CDIO的软件工程教育模式。参考当前国际工程教育改革的最新成果，按照构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate）的流程将从研发设计到牛产运行的完整生命周期作为实践教育的载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习。浙江大学软件学院结合该教学模式和原有政产学研合作优势，注重培养学牛的T程创新能力、职业技能和素质，探索出适合软件T程专业教育的新方法。

（2）紧跟行业动态，持续优化专业教学内容与课程教育体系。学院持续不断地将最新技术引入课堂教学，每年都会根据当前热点技术调整教学计划，甚至设立新的专业方向，使得学生能够在第一时间掌握热门技术，从而在实习、就业中保持竞争优势。例如，为顺应移动互联网发展潮流，学院设立了移动互联网和游戏开发技术方向；近期为了将云计算、大数据等热门技术引入课堂，学院正在筹划设立云计算、大数据处理等方向。

（3）加强校企合作，建立以就业为导向的校企合作联动机制。学院结合多方需求，将更多的企业力量引入到教学体系中，使他们参与到课堂教学、课后实验、项目实训、科研创新、实习创业等教学和实践环节中。为了增强企业参与教学的积极性，学院教师团队密切研究跟踪大型软什企业的发展方向，找到教学内容与企业发展方向的契合点，同时结合企业在用人方而的需求进行针对性培养，形成互惠共赢的局面，建立长效的合作机制。

（4）提高教师素质，形成具有“双师型”教育能力的专业教师队伍。学院青年教师均具有博士学位，多年学术研究的经历使他们具有扎实的理论功底，但工程实践能力比较欠缺通过加强与社会及企业的合作，我们将更多的实际开发项目引入到实验室，同时也将部分教师安排到知名企业中进行交流，在实际项目中锻炼和提高教师的技术应用能力，逐步形成了一支理论知识丰富、应用技术过硬的“双师型”教学队伍，从而使得培养的学生具有理论功底扎实、动手能力强的特点。

通过迭代优化，课程体系得到及时更新，教师项目经验得以不断增强，企业参与教学获得持续动力。教学内容变得全面而立体，理论与实践并重，动手与互动并行，形成了互动式立体化软件工程教学模式。在课堂教学、课后实验、项目实训、科研创新和实习创业5个重要教学环节中，均以学院专职教师为主、企业兼职教师为辅，双方共同参与的形式进行。大量的互动交流增强了学生解决实际问题的能力，使学生在毕业时已具备参与实际项目开发的能力。

2.2 主要创新点

1）基于迭代的方法对教学体系的主要环节进行持续优化，形成了软件工程教学的新模式

根据技术发展趋势和市场人才需求，我们对教育模式、课程内容、实践教学、教学方法等方面进行改革，按照更新教育理念一优化课程体系一强化校企合作一提高教师素质的过程进行循环迭代，持续不断地改进每个环节中出现的问题。经过多年的探索实践，结合国际先进的工程教育经验和原有资源优势，最终提出了面向复合型应用人才培养的互动式立体化教学模式。

2）基于国内外最新科研成果和技术动态，及时融入前沿知识，形成立体化课程体系。

我们紧跟国内外技术前沿，动态调整专业方向，淘汰落后方向，设立新兴方向，采用系统科学的方法，按照自顶向下的方式对培养目标和课程内容进行设计和优化。将每个方向的教学课程分为公共基础课、专业基础课和专业提高课3个层次，分别注重拓宽基础知识领域、强化专业应用技能和普及前沿技术热点，形成分层次立体化的知识体系结构。

3）基于学校教育与企业利益的结合点克服校企合作困境，建立三方互动的教学机制。

我们结合知名企业发展方向和人才需求对部分课程内容进行调整，大大提高了企业参与教学的热情。我们对课堂教学、课后实验、项目实训、科研创新、实习创业等教学环节进行精心设计，安排学院专职教师和企业兼职教师共同参与，前者注重理论授课和过程管理，后者注重实践指导和经验分享，以此建立学院教师、企业工程师、学生三方互动的教学机制。

4）基于校企双向互动机制提高学院教师工程实践能力，理论与实践并重，弥补课堂教学的短板。

我们通过产学研平台的建设加强学院教师与企业工程师的互动交流，鼓励教师经常参加知名企业组织的技术研讨会，直接参与企业人才培训和工程项目开发，将更多的实际项目引入到学校实验室，带领学生一起完成开发任务；增加学院教师的实际项目经验，增强他们的“双师型”素质，使他们在教学过程中能够理论联系实际，培养学生动手解决实际问题的能力。

3 互动式立体化软件工程教学模式的实施

互动式立体化软件工程教学模式在新专业方向建设的过程中取得了良好的实践效果。以下将以移动互联网与游戏开发技术方向的设立和教学实践为例介绍这种新型教学模式的具体实施过程。

3.1 移动互联网与游戏开发技术方向的设立各级政府部门的高度关注和支持，并成为目前市场投资和开发的热点方向。大量游戏和移动互联网公司的高速成长预示着市场对本方向人才的巨大需求。为顺应市场发展的需要，浙江大学软件学院成立了移动互联网与游戏开发技术方向，与微软、巨人网络等知名企业合作建立移动互联网应用研究中心，进行合作教学和实训、实习指导。

在软件工程培养体系下，移动互联网与游戏开发技术方向通过课堂教学、项目实训和公司实习等方式，形成了鲜明的特色和技术优势，重点研究方向包括：移动互联网应用开发、游戏开发、数字娱乐、人机交瓦等。教学注重课堂、实验室与产业界的无缝结合，注重强化训练学生的动于能力、设计能力、沟通与整合能力、创新能力以及领导能力等，使之逐步具备国际化视野。本方向围绕移动互联网应用开发、游戏策划与开发、用户体验与交互设计等领域开设具有鲜明特色的课程。授课以开发技术为主，交互设计为辅，面向当前信息技术产业的热门领域进行有针对性的人才培养，为国内外知名的互联网公司和游戏公司培养高水平的骨干人才。

3.2 教学与实验环境建设

浙江大学软件学院对移动互联网与游戏开发技术方向的建没给予了充分的支持，分配了专门的实验室和实训室，配备了数十台苹果一体机和图形工作站。实验室拥有可靠的Internet网络环境资源和丰富的电子资源，浙江大学图书馆提供了丰富的学术资源库，如ACM、IEEE、Springer、Elsevier、万方、维普、中国专利库、美国专利库、欧洲专利库等，为学生进行文献搜集、国内外研究进展跟踪等提供了便利条件。

通过引入知名合作企业，学院先后成立了数字媒体技术实验室、微软移动互联网应用研究中心、巨人技术中心等联合实验室，并获得了合作企业的手机、图形工作站等硬件支持及Windows正版软件、游戏引擎等软件支持实验室建设旨在基于与知名企业的教学互动，培养学生理论和实践相结合的能力。学生通过实验设备可熟悉Mac、Linux、Windows、iOS、Android等开发环境的建立和使用，使自身的开发能力得到良好的锻炼。

3.3 课程体系建设

为了紧跟当前技术动态，学院主要专业课程的教学大纲每年都会跟合作企业商讨调整，使教学内容始终保持领先。移动互联网与游戏开发技术方向软件工程专业硕士的课程体系包括英语自然辩证法等公共课，软件项目管理、系统分析与设计等基础专业课以及移动互联网应用开发游戏开发等特色专业课。

每门专业课的授课均强调理论与实践并重，教学过程分为课堂教学和课后实践。

3.4 校企合作的推动

通过校企合作的方式进行工程专业人才培养已经成为广大工科院校进行教学改革的重点内容，这种培养方式也得到了学生的热烈欢迎。然而，由于现行学校机制、教师观念、资金问题以及企业不愿意投入太多等原因导致目前校企合作教学面临困境。浙江大学软件学院经过多年探索，找到了一条产学研合作进行互动教学的道路，充分调动了企业参与教学的热情和积极性。这从上一节中移动互联网与游戏开发技术方向主要专业主要专业课程设置及教学内容就可以证明。之所以能做到这一点，主要原因包含两个方面：

（1）研究知名企业发展战略，将教学内容与企业技术发展推广方向相结合。知名企业是行业技术的引领者，一些前沿、高端技术往往由这些企业提出，他们有推广自身新技术的需求，而高校是推广新技术的最佳场所，及时与这些企业取得联系就很容易将企业工程师请人课堂。例如，在移动互联网与游戏开发技术方向的教学中，微软不但提供了设备支持，还派出了数名资深工程师进行现场授课。

（2）了解中小企业的技术要求，将学生的实习就业与企业用人需求相结合。中小企业是行业技术的追随者，他们不愿意也没精力去主动推动一些新技术的普及，但这些企业的发展需要大量人才。而高校是最大的人才聚集地，从满足企业用人需求的角度出发也很容易建立合作培养学生的关系。例如，在移动互联网与游戏开发技术方向的教学中，杭州无端科技、上海毅睿网络等公司通过设立实训项目的形式对教学进行了支持。

4 教学模式应用效果

1）招生数量逐年增加。

移动互联网与游戏开发技术方向研究生招生数量近年来持续增加：第一年为33人，第二年为84人，第三年为91人。这说明新的教学模式对学生产生了持续的吸引力，相信该模式对其他院校软件工程人才培养也将产生良好的借鉴意义。

2）课堂教学成果更加丰富。

将知名企业引入到学院教学中，丰富了课堂教学内容，企业工程师与学生形成良好互动，学生也做出了更多有创意、有技术含量的作品。例如，学生学习Windows Phone应用开发技术课程，完成数十款App的开发，并成功发布到了应用商店；游戏开发关键技术课程学生也分组完成了十余款跨平台游戏作品，并发布到了多个应用商店。

3）科研创新成果突出。

经过学院教师和企业工程师的联合授课，很多学生已经具备了参与实际项目开发的能力。一些合作企业会将合适的项目放到实验室由学院教师带领学生完成开发，这进一步促进了校企合作，形成良性循环。近年来，以学生为主力开发完成的项目包括：宁波团市委“最青春”、仁通科技牛扣网及客户端、兰州智慧旅游、智慧医疗手机客户端、宁波海关移动办公、机器零件互动展示等。

4）科技竞赛成绩显著。

学院鼓励学生积极参加各类科技竞赛和程序设计竞赛，使学生既锻炼了动手实践能力，又提高了创意设计能力，同时培养了团队合作精神。例如，软件学院有多支队伍报名参加一年一度的微软“创新杯”全球学生大赛，每年都有队伍晋级中国赛区半决赛，并多次获得了中国赛区三等奖等奖项。

5）实习就业效果良好。

学院通过互动式立体化软件工程教育模式进行专业学位研究生的培养，学生的实习就业质量得到明显提升。2012-2014年，学生实习率每年都达100%，进入一流IT企业实习的比例保持在70%左右。毕业生就业率每年都达100%，毕业生进入世界500强和重点企业的比例也在逐年上升。

6）地方人才教育和产业水平得以提升。

该专业方向有多门专业课程入选宁波市智慧产业人才基地核心引导课程和宁波市数字图书馆网络视频公开课，每年考核结果均为良好以上。学院教师还面向宁波其他高校和企业举办了移动互联网开发技术等专题培训，提升了宁波人才教育和产业水平。

5 结语

互动式立体化软件工程教学模式是浙江大学软件学院在多年教学经验的基础上，参考国际先进的工程教育理念提出的一种新型软件工程教育模式。该模式克服了传统“学院派”教学方法中重理论、轻实践的问题，通过立体化的课程体系和互动式的实践教学，充分调动了学生的学习积极性。在后续的教学过程中，我们将继续对教学体系进行迭代优化，使其发挥更好的效果。同时，我们也将与国内外其他高校软件学院加强交流，对该教学模式进行改进和推广，同共提高我国软件工程专业学位研究生的培养水平。