軟件工程專業范例

摘要：新工科要求軟件工程專業的學生具有較高的基礎理論知識和技術創新能力，能夠應對軟件工程專業中的大型軟件設計和開發。在軟件工程專業中，設置設計模式課程是基于編程基礎課程而進行的拓展延伸。然而，現階段高校的設計模式課程中，編程開發的實戰應用案例資源較少，學生的知識理論遷移水平較弱，并缺乏一定的創新能力，這使得設計模式課程的開展存在一定的問題。因此，該文以金陵科技學院與昆士蘭科技大學的合作辦學為例，對設計模式課程存在的問題和實際開設方式進行了研究和探討。

關鍵詞：設計模式；中外合作辦學；軟件工程專業；課程設置；教學研究

自2017年2月以來，國家教育部實施開展并積極推進了新工科建設[1]。新工科旨在培養高精尖創新型應用人才，是傳統工科中，具有前瞻性和時代特點的學科。同時，新工科區別于傳統工科教學模式，更加注重于對學生的實踐能力和專業素養的培養。此外，軟件工程專業的工程認證是根據華盛頓協議通用工程認證標準進行認證，具有法定性、權威性、唯一性等重要價值。工程認證能夠為新一輪的科技革命和產業變革的發展提供驅動力，為新工科軟件工程學科發展助力?，F階段，在高校軟件工程專業的開展過程中，設計模式課程屬于高級軟件開發課程。一方面，這門課程對于教師的專業知識提出較高要求，在課程教學方面更要求結合高級軟件程序開發實際應用。另一方面，它對于軟件工程專業學生的學習而言，需要具備過硬的基礎理論知識。然而，高校在實際的教學過程中并不具備完善的教學資源，學生對軟件工程專業的掌握通常關注在理論層次，而缺乏軟件的開發應用實戰案例，以提供學習、參考。因此，現階段的軟件工程專業設計模式，作為學生專業理論和實戰要求較強的課程，在實際開展中還存在著一定的問題。本文通過對金陵科技學院與昆士蘭科技大學的合作辦學項目中，中方和外方能夠在軟件工程教學過程中的優勢互補進行闡述，討論中外合作教學下，中外文化融合、國際化專業語言導入和豐富的實戰教育資源，進而能夠為設計模式課程帶來的改變和提升。由此，本文對設計模式課程現狀問題的改善，以及課程的實際開設進行了分析和探討。

1軟件工程專業設計模式課程的現狀與挑戰

1.1設計模式課程的定義與組成

1)定義設計模式課程屬于高級軟件開發課程，是在編程基礎上進行的發展和應用。設計模式是一套可以反復使用，經過大量編程開發、算法設計的經驗總結。通過設計模式的實踐，可以使得程序編程中的重用代碼，更容易被其他開發者理解，從而提高編程代碼的準確率和可靠性。因此，設計模式可以看作是一種具有共享性的設計經驗和技術。2)組成當前，設計模式課程主要的組成要素包括：軟件研發設計模式、重構、軟件架構模式這三個方面的教學。設計模式教學中應強調通過關鍵詞的方式，對24種軟件設計模式進行簡單描述，便于開發人員更好地理解。這種方法將原始設計中存在的問題，及成因進行描述，進而更好地確定模式所應對的環境和應用動機。重構主要通過調整代碼段，對軟件的性能和質量進行優化，將設計模式的組成成分間的相互關系進行描述[2]。軟件架構模式的教學內容在設計模式課程中尤為重要，需要通過對軟件系統進行分析構建，完善基礎軟件的開發搭設框架，以更好地服務于大型軟件的設計、開發。設計模式在特定環境下，采用通用模版軟件設計，對問題提供一套有效的解決方案，進而通過該方案將問題對象和類之間的相互作用關系進行反應。以上這些教學內容，均需要學生進一步對程序原理進行掌握，從而在對大型軟件工程的實戰開發中得到更好的能力發揮。

1.2設計模式課程存在的問題與挑戰

摘要：在產教融合的背景下，對國內地方高校軟件工程專業目前開展的三種培養模式及其保障體系進行了介紹和分析?？偨Y了進行軟件工程專業人才校企合作聯合培養必需的條件。

關鍵詞：軟件工程地方高校校企合作人才培養

1.前言

隨著互聯網技術的飛速發展，軟件產業在我國乃至世界各地也得到了蓬勃的發展。作為培養軟件產業人才的軟件工程專業，更是受到了國家和社會的高度關注。但傳統的人才培養模式是無法與目前軟件行業對人才的要求相匹配的，尤其是對于地方高校，這一點更為突出。要改變這些，提高人才培養質量，必須改變傳統的人才培養模式，探索新的更符合實際需求的人才培養模式，校企合作的模式就是目前被廣泛應用的模式。

2.國內地方高校的軟件工程專業的人才培養模式分析

國內很多高校的軟件工程專業在人才的校企聯合培養模式上進行了有益的探索，其中包括“2+1+1”“企業嵌入式”“2+0.5+0.5+1”等模式，下面針對這三種模式選擇比較典型的案例做分析。

2.1延安大學軟件工程專業的“2+1+1”校企聯合人才培養模式及其保障

【摘要】在基于創新創業能力培養的軟件工程專業實踐教學體系研究與實踐中，應用型高校在綜合應用能力和實踐能力之間存在不足的主要原因就是缺少對于實踐教學的建設與培養，這對于高校學生來說是非常不利的，因為僅僅依理論知識的積淀，還不足以獲得創新創業的能力。因此，基于創新創業能力培養的實踐教學體系的研究與實踐就顯得十分必要，本文將以軟件工程專業為研究對象，探索科學的人才培養模式，構建出基于創新創業能力培養的實踐教學體系。

【關鍵詞】創新創業能力;實踐教學體系;軟件工程;實踐基地

引言

隨著知識經濟時代的到來，國家的競爭力越來越體現在國民的創新素養和創新創業能力上，軟件產業作為國家戰略性的新興產業，也是創新創業的聚集地，它涵蓋了物聯網、大數據、云計算和移動互聯網等高新科技應用，作為培養軟件和信息產業專門人才的軟件工程專業，在這種新形勢、新背景下如何主動適應社會需求，對實踐教學體系模式進行改革，培養具有創新創業能力的人才，實現人才培養與企業需求的無縫對接，是我們當前需探索的重要課題和緊迫任務。

一、國內外研究現狀概述

國外的創新創業教育研究起步較早，發展也較快，研究內容包含創新創業教育理念、培養機制、課程體系、教學模式以及大學生創新創業教育的評估和未來發展多個方面，也取得了豐碩的研究成果?！睹绹髮W創業教育：20世紀90年代的重要分析和綜述》，《創業和教育：教育與實踐之間顯性和隱性的關系》等一系列研究成果概況了美國創業教育的發展、創業與教育的關系、創業教育與就業的關系。而我國創新創業教育是在創業教育的基礎上發展起來的，創業教育研究起步較晚，對于創業教育的研究大多集中在理論內涵的探討上，是游離專業教育之外的創業，同時專業教育在就業市場出現了怪圈：一方面是高校所培養的軟件人才難以符合企業需求，另一方面卻是企業找不到有實踐經驗和動手能力強的畢業生，“就業難，難救業”的問題逐漸凸顯。究其原因，一方面由于所學內容陳舊，與企業的需求存在一定差距，另一方面是實踐教學環境不足，學生缺乏實際的開發經驗，缺少創新思維和實踐能力。如何在軟件工程專業實踐課程教學環節培養學生的創新創業能力，需要深入研究和實踐，探討構建適合企業需求發展的基于創新創業能力培養的軟件工程專業人才培養方案和課程體系。

二、以創新能力培養和創業潛能激發為目標導向

【摘要】為提升軟件工程專業應用型課程的教學效果和人才培養質量，針對前端開發類課程傳統教學中存在的問題，結合行業發展需求，本文提出以項目為導向進行前端開發類課程教學改革，構建項目驅動的課程教學體系。將知識學習與項目開發相結合，培養學生從項目布局到頁面實現全過程的能力，積累項目經驗的同時強化學生的創新意識，促進應用型創新型人才培養。

【關鍵詞】項目驅動；軟件工程；前端開發類課程

0引言

在國家發展新工科的大背景下，獨立學院作為應用型高校，其辦學目標主要是培養具有較強的專業能力和良好的綜合素質、較強的實踐能力和創新意識的高級應用型人才[1]，而開設好應用型課程是培養應用型人才的基礎。軟件工程技術快速發展，軟件系統規模和復雜性不斷提升，業界對工程能力的要求日趨提高，迫切需要高校培養一大批高素質、創新型軟件工程人才以支撐產業經濟的發展。IT技術的發展及互聯網行業分工的細化，使得前端開發成為一個獨立的發展方向。而前端開發課程直接對接行業需求，是培養前端工程師的典型應用型課程。前端技術的應用領域非常廣泛，金融理財、居家生活、聊天社交、旅行交通、攝影攝像、體育運動、圖書閱讀、新聞資訊、學習教育、消費購物等都離不開前端技術的支持。隨著人們生活需求的逐漸增多，市場分化也越來越精細，產品和功能也越來越多，這些產品從前期開發到后期的更新維護，都需要前端工程師來完成，所以對前端工程師的需求量一直居高不下。面對如此廣闊的應用領域和用人需求，要求前端開發人員進入公司即能上手工作，這就要求學生在前端類課程的學習中既要掌握理論知識又要具有豐富的項目開發經驗，對傳統的課程教學提出了挑戰。針對前端開發課程傳統教學中存在的問題，結合行業發展需求和規律，提出基于項目驅動的課程教學方法，將知識學習與項目開發相結合，培養學生從項目布局到頁面實現全過程的能力，積累項目經驗的同時強化學生的創新意識，促進應用型創新型人才培養。

1前端開發類課程的特點

前端工程師主要負責的工作是使用HTML、CSS、Javascript等專業技能和工具，將產品UI設計稿實現成網站產品。前端開發課程主要是培養學生扎實的知識基礎和熟練的動手實踐能力。相較于其它語言類課程來說，前端開發課程的知識點多且分散，入門簡單但要想做出較好的項目則要求學生通過大量的項目開發來積累經驗。前端類課程具有知識點分散、入門簡單但后期學習難度大、需要不斷學習等特點。

1.1知識點多且分散

摘要:在當前新工科、國產化的背景下，上海應用技術大學軟件工程專業落實產教融合、校企協同育人政策，從教學內容、模式、方法以及實現路徑上進行了持續改革創新，構建了“一頭兩尾帶中間”和“雙證融通”的校企協同育人教學新模式。該教學模式體現了應用型人才培養的定位，彰顯了“本科水平，技術特長”特色，實現了學生職業能力和創新創業能力的大幅成長，具有一定的應用價值。

關鍵詞:校企協同育人；產教融合；軟件工程專業；人才培養模式；應用型人才

1引言

2019年7月24日，主持召開中央全面深化改革委員會第九次會議。會議審議并通過了《國家產教融合建設試點實施方案》。在當前新工科、國產化的背景下，應用型院校機遇突顯，在落實產教融合、校企協同育人的前提下[1]，上海應用技術大學軟件工程專業人才培養對標工程認證，人才培養目標瞄準軟件開發與軟件測試行業領域的補位，深入實踐，從教學內容、模式、方法和實現路徑上持續改革創新，構建了“一頭兩尾帶中間”和“雙證融通”的校企協同育人教學新模式，落實了《關于深化產教融合的若干意見》，形成了一系列成果。

2軟件人才培養現狀

在大數據應用、人工智能與智能制造快速發展的背景下，軟件行業迅速發展，軟件開發已經成為這些新興行業的核心技術之一，在為社會創造了巨大財富的同時，也為人才市場提供了大量的就業崗位。隨著新型信息產業的發展，社會需要大批高質量計算機人才。但在人才培養方面，高昂的培養成本已成為巨大障礙[2]。因此尋求提高人才質量和降低人才培養成本的方法，以更好地實現工業界與教育界之間的人才供應、對接，是現階段企業需求方與教育界人才供應方雙方面對的共同挑戰[3]。從適應行業需求以及學生自身對所學知識在企業應用情況的了解需要出發，迫切需要結合學校、企業的資源，對學生的培養方案進行改革，對為發展目標不同的學生指定不同的培養方案，實現因材施教，制定適應產業需求多樣化的人才培養模式?，F階段我國校企合作項目繁多，但是真正能夠做到一定程度的校企合作的情況其實并不多，其中存在的學校積極、企業不積極的現象恰恰反映了現在校企合作普遍還停留在低水平、淺層的階段[4]。這一現象發生的因素包括政策條款尚未足夠完善、覆蓋范圍不完全、企業收益等[5]。隨著信息技術的飛速發展，目前計算機軟件工程專業人才培養不能滿足軟件產業快速發展的需求。特別是在人工智能產業興起后，傳統的計算機軟件工程專業的人才培養模式方案已大大滯后于產業更新，教學內容、模式和方法沒能夠快速跟進，與產業崗位能力要求相對脫節，主要表現在：（1）軟件工程專業培養的人才崗位定位欠精準，與產業要求存在差異。（2）軟件工程專業培養體系不能完全滿足產業的技術需要。（3）軟件工程專業產教融合不夠充分，學生工程實踐能力較弱。（4）目前的軟件工程專業實踐條件不能跟上產業的發展。

3校企協同育人模式

一、校企合作模式的現實意義

現階段，我校確定了就業至上和大力培養應用型人才的辦學思路，結合我省大力發展產學研結合的思路，校企合作就是產學研結合的一種重要的模式。我校倡導的學校與企業的多種合作，既是企業謀求生存和發展的必要要求，也是我們學院軟件工程專業教育教學改革的重要方向，是應用型軟件工程人才培養模式的必由之路。

1、校企合作模式體現了我校“就業至上”的辦學理念

校企合作模式充分體現了我校“就業至上”的辦學理念。校企合作模式倡導的產業和教育合作，學習和工作結合的思路，是應用型軟件人才培養的必然要求，也是高等教育中的應用型人才培養與生產勞動相結合原則在應用型人才培養模式中的具體體現。隨著信息社會的到來，企業的生存和工作模式都發生了根本性變化，軟件企業的特殊性又不同于傳統企業，傳統企業培養模式中是學校教育模式占主導地位，在促進人的全面發展、教育培訓效率以及教育的規范性上受到挑戰。但學校建立的教育制度使得教育與職業相分離，理論與實踐相脫節。學生的動手能力大打折扣，很難適應現在軟件企業對學生的要求。

2、校企合作模式體現了“以就業為導向”的辦學方針

（1）校企合作模式可提前獲得工作體驗，提前參加工作。通過校企合作，可以讓學生在學習期間就有機會到企業進行一年或者更長時間的待崗實習，按照軟件公司對員工的要求來培養學生，是學生掌握軟件企業所需要的基本知識，獲得軟件公司所需要的基本技能，這樣學生在沒有畢業之前，就能勝任公司的基本要求。

（2）校企合作模式能夠很大程度上提高學生的動手實踐能力，讓學生可以很快地適應公司員工的角色。在實習期間，學生能夠參與實際的軟件開發工程中，對于熟悉軟件開發工具和軟件過程都有積極的影響，同時也可以培養學生對工作崗位的熱愛，在企業中鍛煉吃苦的精神和團隊合作文化的培養。這樣學生就能夠把學校里學到的理論知識和實踐能力融為一體，學生解決問題的能力、實踐能力、獨立完成項目的能力等公司所需要的能力得到了很好的培養和鍛煉。

摘要：

軟件工程是一門研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟件的學科，具有較強的實踐性。傳統的實踐教學方式由于缺乏系統性安排，存在學生綜合實踐能力較弱，無法獨立完成大型實踐任務的缺點。通過分析軟件工程專業的特點及傳統教學方式存在的顯著問題，提出一種新的綜合實踐教學方案，取得一定的效果。

關鍵詞：

綜合實踐教學；軟件工程；項目教學法

1傳統實踐教學方法存在的問題

目前各大高校軟件工程專業培養方案雖然具體有所區別，但其核心課程體系一般都包含如下方面的教學內容：面向對象思想、2門或2門以上高級編程語言及相應的開發環境、軟件工程思想和軟件開發課程實習[1]。其中的實踐課程主要包含每門課程的課內實踐以及綜合課外實踐兩部分，課內實踐教學與對應的理論課程同步進行，課外實踐課程會在寒暑假期間集中進行，這種實踐教學方式存在一定的弊端。（1）傳統的課內實踐教學采用大班制教學，教師無法顧及到每個學生的實際情況，所以效果并不理想，雖然后期添加了采用小班教學制的綜合課外實踐，但由于在前期的課內實踐中大部分學生未打下良好的綜合編程基礎，所以后期的小班教學對部分基礎較好的學生有較大提高，但對基礎較弱的學生并未產生實質性的幫助，這與軟件工程專業對實踐能力的普遍高要求相沖突。（2）課內實踐教學安排缺乏系統性。一方面，在大多數的課內實踐教學中，教師通過教學大綱和教學內容編寫實驗指導書讓學生上機編寫小程序，從而對一些知識點加以驗證、理解和吸收，但這些知識點是相對獨立，缺乏關聯的，不利于學生實踐能力的培養，也不能激發學生的學習積極性、自主性和創造性。另一方面，后期的課外大型實踐課程中，學生不僅要綜合運用一門課程的知識，甚至是多門課程的知識結合使用，這讓缺少綜合性訓練的學生普遍感到很吃力。（3）實踐能力的考核目標是多方面的，而目前很多的實踐成績僅僅根據學生的編程能力，甚至程序閱讀能力給出評分，這是不夠全面的。

2解決方案

摘要：為解決地方院校培養的軟件人才嚴重外流、創新創業能力不足、難以滿足新時代背景下黨和國家事業發展迫切需求問題，將課程思政貫穿軟件人才培養全過程。在軟件工程專業教學內容體系、教學團隊建設和教學組織模式等方面，基于課程思政開展創新探索。以算法設計與分析課程為例，探討專業課程思政實踐的有效實施路徑。試點結果表明，基于新的實施路徑，在傳授學生專業技術技能的同時可有效提升學生的思想素質和職業素養水平。新路徑實施性良好，可為軟件工程專業課程思政的全面實施提供借鑒。

關鍵詞：軟件人才培養；課程思政；軟件工程專業；實施路徑

0引言

軟件工程專業作為信息時代的一個熱門專業和重要支撐專業，對國家經濟社會發展具有至關重要的推動作用。但據統計，目前培養的高端軟件人才大量外流，嚴重影響了我國軟件產業發展和國家信息安全［2］。究其原因，主要在于傳統人才培養模式下僅注重學生的專業技術技能培養，忽略了政治認同和職業素養提升，從而導致所培養的人才難以滿足新時代背景下黨和國家事業發展的迫切需要。為此，如何基于課程思政新理念，探索一條能夠將軟件人才留在祖國大地的有效實施路徑，已成為地方院校計算機專業人才培養亟待解決的一大難題［3-4］。目前絕大部分地方院校專業課程思政建設處于起步階段［5-7］，相關研究主要集中在對少數核心專業課程的課程思政建設方面，如文獻［8-9］分別對算法分析與設計課程的思政教學進行了研究，文獻［10］對計算機科學導論課程思政建設進行了研究，文獻［11］對數據結構課程思政建設進行了研究，文獻［12］對計算機網絡課程思政建設進行了研究，文獻［13］對計算機組成原理課程思政建設進行了研究，文獻［14］對人工智能課程思政建設進行了研究，文獻［15］對軟件質量保證與測試課程思政建設進行了研究。與前述已有研究成果不同，本文以長沙學院軟件工程專業課程思政改革為例，面向習總書記提出的“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”這一根本問題，針對我國軟件人才嚴重外流及地方院校培養的軟件人才創新創業能力不足，難以滿足新時代背景下黨和國家事業發展的迫切需要等問題，在基于課程思政理念的軟件工程專業教學內容體系、教學團隊建設、教學組織模式等方面開展創新探索與實踐，為地方院校軟件工程專業課程思政實施提供可行路徑。

1課程思政實施路徑探索

1.1基于課程思政的教學內容體系建設

本文基于地方院校應用型軟件人才的培養目標和軟件工程專業特點，將軟件工程專業體系蘊含的思政元素凝練為八大類課程思政目標：中國特色社會主義核心價值觀、創新創業思維、人文倫理道德、現代法治觀念、大國工匠精神、國際形勢與使命擔當、國內外軟件行業現狀與國家安全、新時代職業素養，從多角度強化立德樹人的三全育人（全員育人、全程育人、全方位育人）目標，如表1所示?；谏鲜霭舜笳n程思政目標，將“思政元素”和“創新創業元素”有機融入到軟件工程專業課程體系中，將課程體系變為“育人體系”，有效解決了傳統軟件工程專業教學內容體系中存在的專業課程體系與創新創業課程及思政教育相脫節的問題，為軟件工程專業課程思政實施提供教學內容保障。