软件工程高质量人才培养模式的探究与实践——以广东海洋大学为例

刘桃丽 张 健 蔡莉华

（广东海洋大学数学与计算机学院，广东 湛江 524000）

1 引言

软件工程专业自上世纪六十年代提出来至今，已经走过了半个多世纪的发展历程。国外对该专业各方面的研究，包括理论、实践以及工具，包括人才培养模式，都形成比较成熟的体系。但是国内起步较晚，发展历程较曲折，经历了萌芽、发展及优化成熟的过程。甚至在2016年后，教育部开展学科评估，诸多高校主动优化学科布局，对学位点进行动态调整撤销及增列，而软件工程专业则成为了被撤销的重灾区，从而一度引发了社会上所谓“软件工程危机”的关注和讨论[1]。与此同时，社会上对软件工程专业人才的需求却与日俱增。统计显示，仅2021年1月至8月份，我国软件和信息技术服务业实现收入近6万亿元，同比增速超过20%，居国民经济各行业之首；软件出口额平稳增长，从业人员规模持续扩大至近800万[1]；行业薪酬持续上涨，工资总额同比增长11.9%[1]。迅猛增长的市场需求与高校软件工程专业的萎缩，究其原因是供需失衡导致的[1]。目前，社会需要的是具有创新性的高质量应用型软件工程人才，而我国大部分传统的软件工程教育偏重于理论教育，实践教学环节比较薄弱，培养出来的学生，即使是比较优秀的毕业生，在走向社会之后，也要花1年左右甚至更多的时间才能逐步建立相应的工程能力，因此软件工程专业建设的改革势在必行[2]。

2 软件工程人才培养存在的问题

目前，在软件工程专业的人才培养上，对于绝大部分非“双一流”的普通高校，还存在不少问题。以广东海洋大学为例，广东海洋大学软件工程专业在改革前，存在的主要问题是专业建设的教学理实关系需要进一步优化，人才培养模式需要进一步优化和完善，课程建设水平需要在深度和广度上需要进一步提高，学生的创新能力需要进一步加强，专业建设特色不够鲜明，人才培养质量有待提高。具体表现如下：

一是软件工程专业理论教学与实践教学之间存在问题。传统的人才培养计划，重视理论教育，往往忽视实践教学的关联性和系统性，这样导致培养出来的毕业生实践动手能力较差，理论容易与实践脱节。软件工程是一门实践性、工程性要求非常强的专业，目前大部分学校采用的传统人才培养模式包含课堂讲解、课后实验，再加部分课程的课程实习的模式，此模式针对某一门课程展开，割裂了课程与课程之间的关联，无法将所学的知识和内容串联起来，从而导致学生的实际动手能力达不到预期。

二是传统的实验教学模式不适应软件行业要求问题。传统的工科人才培养计划中，针对实践部分，一般设置为三大部分：第一部分是课程实验，这部分内容对应课程理论知识，与理论课程同时开展，主要针对课程中的某个具体知识点设置的小实验，一个实验对应2~4学时，实验和实验之间，关联性不大；第二部分为课程设计，即课程结束后，针对整门课程的主要内容而设计的综合性大实验，综合了本课程的重要知识内容及其综合应用，难度较大，本阶段一般安排20课时左右，教师给出要求，学时自行开发，最后答辩验收，此阶段由于缺乏教师的现场指导，学生容易导致学生在实验过程中出现两极分化，甚至出现全班只有几个版本的情况，从而使实验效果大打折扣；第三部分为毕业实习和毕业设计，安排在大四阶段，总时长共14周。此阶段综合整个大学阶段所学，实现一个较为复杂的软件系统，并要求需求合理、功能齐全、运行流畅。此三部分的设置，从形式上，从简单到复杂，从局部到整体，但是实验内容缺乏关联性，而且没有考虑到学生的不同情况，最终导致学生理论与实践脱节，影响了教学效果。

三是高速发展的软件工程新技术与教师原有的知识体系之间存在不匹配的问题。计算机自出现以来，相关软硬件技术飞速发展，近年来软件工程技术发展尤为迅猛。大部分学校教师的知识和技术储备不足，往往处于追赶社会发展的趋势，从而导致教师花费了大力气更新自己的知识体系，学习新的软件技术，但是教学效果反而达不到理想预期。如近几年热门的区块链、人工智能、云计算等技术，高校为了满足社会的需求，陆续开设相关的课程和专业，但是对于教师来说，掌握一门新的技术，教师需要大量的时间来学习与实践，才能胜任相关教学工作，与已经成熟掌握的技术相比，教学效果往往不尽如人意。想要达到好的教学效果，往往需要交流、培训和实战，如何在短时间内快速提高教师的相关能力以适应高速发展的计算机软件技术，是一个亟待解决的问题。

四是随着各大高校连年扩招，生源质量良莠不齐，对于大部分非“双一流”高校来说，学生的各方面素质呈现出整体下降、两极分化日趋明显的趋势，这就导致了传统的人才培养方案无法满足较复杂的学生情况。

根据以上实际情况，调整人才培养方案和目标，已经刻不容缓。

3 广东海洋大学软件工程专业人才培养模式的改革举措

3.1 构建“以实践教学为核心，理论教学服务于实践教学”的特色课程体系

软件工程的本质是应用工程化的开发方法，将现实世界的各种问题转化为计算机世界的表达，并在计算机世界中求得解决方案，最后将计算机世界中的解决方案返回到现实世界，达到提供服务，解决工程问题的目的。

传统的教学体系，更偏重于理论教学体系的研究和建立，本专业的理论课程，与其他专业类似，根据教育部的要求，将理论课划分为公共基础课、专业基础课、专业课以及拓展类课程，但是以应用型人才培养为目标的软件工程专业，其核心是学生工程实践能力的培养，传统的课程设置远不能到达此目标。通过教学理论的研究，我们将教学重心转移到实践教学中来，确立了将“理论实践并重”转变为“以实践教学为核心，理论教学服务于工程实践”的原则，构建了独立完整的实践教学课程体系，课程由低级到高级，分布于8个学期，形成课程链，每一门实践课程都有其相应的培养目标，层层递进达到软件工程专业人才培养目标，此原则体现在了广东海洋大学软件工程专业2019和2021人才培养方案中。

具体的实践课程体系设置如表1所示。

表1 软件工程专业实践课程体系设置

表1中列出了广东海洋大学软件工程专业实践课程体系的设置。该实践体系主要分为两部分：一部分是课程实验，该部分与传统的课程实验类似，主要针对课程中的重要知识点进行设置；第二部分是综合实践类课程，从新生入学的第一个学期开始，每一个学期都安排了一门综合实践课程。每一门综合实践课程，都是针对本学期或者之前已经学过的课程，其对应如上表所示，综合实训任务都是让学生完成一个完整系统的开发，其任务由简到繁、从浅入深，难度、知识点以及代码量都呈现层层递进的关系，以逐步强化学生的工程能力。

从表1中所示可知，在大学一年级上期，即新生入学后，安排了企业认知实践课程。学生普遍对本专业的特点、学习方法和方向以及就业前景缺乏客观的认知，本课程安排的企业认知实践，通过“走出去、请进来”方式，即带领学生参观本地的龙头IT企业，同时请优秀的企业家、工程师以及本行业杰出代表，甚至是本专业优秀毕业生，来给新生讲解本专业的学习、发展现状与前景以及个人的职业规划等。经过此次实训，能够在很大程度上解决学生的困惑，并极大提高学生的学习热情。从大一下学期到大三下学期，所有的实践都是针对所学的课程内容来进行综合训练，对学生进行中等复杂度系统开发训练，最终是学生具有较强的代码能力和动手能力。

经过以上训练，学生已经具备了进行较强的开发能力，此过程主要由本系老师指导，在校内完成，此时的学生缺乏真实的企业案例开发经验。因此最后大四两个学期，重点加强学生的企业实战能力。大四的整个学年，本专业安排了8周软件项目开发企业实践和4周毕业实习，这两门实践课程全部在企业完成，实践内容为企业真实开发案例，由企业工程师和校内老师共同指导完成，接着15周的毕业设计，也全部在企业完成。经过长达一个学年的企业实战，学生已经具备很强的企业开发经验，且能够对复杂的系统进行分析和设计，在人才市场上具有一定的竞争力。

经过多年的建设与优化，本专业的实践教学体系日臻完善，为培养应用能力强的专业人才奠定了基础。

3.2 构建并实施“团队开发+三步教学法”的实践模式

随着软件开发技术的发展，传统的单人单机的实验模式，已经无法满足团队开发要求。为此，本专业建立了《软件工程卓越智慧实验教学云平台》，该平台采用了现代软件企业广泛使用的技术和管理办法，再现了企业开发软件的流程和场景，将广东海洋大学软件工程专业的实验模式提升为开发平台上统一管理，多人多机分工协作的软件开发模式，为提升学生的工程实践能力奠定了物质基础。该平台的应用，彻底转变了传统单人作战的模式，转而采用团体开发模式，学生利用此平台，学生可以不再受限于在同一时间同一地点的团队开发要求，可以及时在平台上进行互动、沟通于联调，同时有利于指导教师对学生的开发过程进行查看、答疑与考核，从而端正学生的学习态度，提高学生的学习兴趣。

其次，本专业所有的实践课程，均采用“三步教学法”来进行，即“学习、模仿、创新”。学习指的是在实践开始阶段，针对重点、难点的知识点，学习一个具有基本功能的案例，使学生更快地掌握开发方法和相关知识；模仿即在学习的基础上，学生将上一案例进行二次开发、完善，巩固所学知识；创新阶段即教师提出了一个具有更高复杂度要求的系统，或者学生通过自选题目，确定一个类似复杂度的系统，按分组的方式进行团队开发，最终按项目作为考核项目，在该实践课程结束后，现在进行演示答辩，并提交最终的开发报告。实践课程考核采用依据学生提交的设计报告（40%）+报告人现场答辩（60%）的方式给出课程成绩，做到了杜绝抄袭，鼓励创新。

通过“三步教学法”的实践课程学习，学生的实践动手能力、对系统的分析应用能力、对知识的综合应用能力以及对实际问题的解决能力，都得到了明显的提升。此过程教师全程指导，及时解决同学在实践中出现的各种问题，也提升了学生的学习效率和学习兴趣。

3.3 组建课程团队进行课程资源建设并实现资源共享

课程建设是专业建设永恒的主题。本专业主要从争取课程建设经费、组建课程建设团队、改进课程教学方法、创新课程考核办法、校企协同共建课程资源和实现课程资源共享6个方面开展了工作。

全部实践教学课程都组建了课程团队，最优秀的教师担任带头人，以团队的方式进行课程资源建设并集体授课，最大限度发挥了集体的力量，保障了课程质量。本专业一共组件5个课程建设团队，全部得到本校立项支助。团队教师互相学习、互相帮助，共同完成各实践课程项目的开发，对于本课程系统的开展，尤其是实践教学体系的顺利开展，起到了至关重要的作用。

对于新开课程，如人工智能、大数据处理、云计算等难度较大且热门的高新技术，教师团队成员通过参加企业培训、相互帮助学习以及经验交流、资源共享等方式，可在尽量短的时间内成长为一名合格的任课教师，从而提高了教师的教学水平，扩大了知识面，获得良好的教学质量。

最好的工程案例来自企业，为此，我们采用购买企业服务的方式与企业协同共建课程资源，对于企业导师，采用“走出去，请进来”的方式，即将学生送入企业进行实习实训，或者将企业导师请进学校，对学生开展相关的讲座与培训等方法，让本专业的教师与企业一线工程师共同为学生授课，此方法有效提升了学生的工程实践能力，取得了良好的教学效果，校内企业实训即是最好的证明。

同时，为了适应教育信息化的需要，软件工程专业的全部主要课程均已实现课程资源上网，实现了资源共享，内容涵盖授课视频、课后习题、小测验等，学生可以在课外自主进行预习和复习，提高学习成绩。

4 广东海洋大学软件工程人才培养效果

广东海洋大学软件工程专业的人才改革方案，经过四年的实践，到目前为止2017级学生已经顺利毕业，对比近三年的毕业生就业和继续深造情况，本届毕业在各方面都有明显的进步，具体见图1所示。

图1 历届毕业生指标数据对比图

本专业每年的招生人数在150人左右，图2中统计了近三年的往届毕业生和目前待毕业2021届学生的各项指标数据进行对比，以收集到的数据为准。本图中的优质就业指的是学生毕业前后，签订的第一份工作，月薪在一万人民币以上的就业情况，大创项目指获校级及以上立项的大学生创新创业项目。从图中，可以明显看到，2019届和2020届学生在各项数据比2018届仅有小幅度的提升，但2021届待毕业学生的各项指标在前三届基础上有了大幅提高，各项指标都成倍增加，攻读研究生人数达到历史最高水平，竞赛获奖人次和层次都与往届不可同日而语。这充分说明软件工程专业的改革举措，对人才培养质量提升的促进作用。

5 结语

广东海洋大学软件工程专业通过人才培养模式的改革，建立了以“实践教学为核心，理论教学服务于工程实践”的教学体系，并通过改革实验模式、组建教学团队、共享教学资源的方式，极大地提高了本专业的人才培养质量，为社会提供了更多优秀的软件人才。地方院校数量众多，如何提高软件工程专业的人才培养质量，一直是各高校的重点难点，经实践证明，本模式有效且可行，此外，广东海洋大学是一所普通综合类大学，因此本专业的改革模式，更具普适性，为其他高校的改革与实践提供了一个可行的参考，具有重要意义。