计算机论文：软件工程专业“项目化”教学实施体系的构建

 　　摘 要: 软件产业的迅猛发展形成了对软件工程人才的大量需求，但"企业需求旺盛，毕业生供给旺盛，企业招聘难，毕业生就业难"的"两旺两难"现象较为严重。主要原因为我国高校传统工程教学体系所培养的软件人才与企业所需要的实践能力、创新能力和职业素质差距大。文章分析了项目教学法的内涵与在软件工程专业教学中的应用，以吉首大学软件工程专业为例，探讨了"项目化"教学实施体系构建的总体思路与内容并提出了相关措施，对于普通高校培养高素质应用型软件人才及与企业用人"零"对接具有重要的示范和引导作用。
　　关键词: 软件工程; 项目化; 课程体系; 管理体系; 考评体系
　　2012年2月24日，信产部《2011年电子信息产业统计公报》指出，2011年我国电子信息产业实现销售收入9．3万亿元，增幅超过20%，其中软件业为18468亿元，比上年增长35．9%。据《2010中国软件与信息服务业发展研究报告》显示，未来几年，我国软件产业年增长率不低于25%，软件行业的人才缺口为每年30万以上。国内外高层次软件人才将供不应求，在中国十大IT职位中，软件工程师位列第一位，软件工程人才就业前景十分乐观。在人才结构上，综合能力、应用能力较强的软件人才严重不足。但2011年大学生就业蓝皮书指出，计算机类专业大学生就业亮红灯，一方面应届毕业生找不到专业岗位，另一方面企业招不到合适人才。虽然社会对于软件工程专业的需求旺盛，但是每年又有数以十万计的应届毕业生难以找到工作，形成了"企业需求旺盛，毕业生供给旺盛，企业招聘难，毕业生就业难"的"两旺两难"尴尬局面。国内诸多学者深入剖析了我国软件工程专业大学生就业难的原因:叶传标等认为高校传统教学模式所培养的软件人才不能满足企业的实际需求，尤其是职业素质和实际动手能力与企业的要求差距大;曾安平等认为学生所学与软件产业迅速发展要求不适应，课程内容陈旧，课程太注重基础理论与知识传承，而实践和实训课时少，创新能力的培养不足。
　　我国的传统工程教育环境脱离了职场环境，只教了学生的一半，就是"学理论"，另一半没有教，学生也没有学，就是"用理论"。由于"学"、"用"脱节，毕业生不经过半年至一年的培训基本上不能胜任实际工作。针对这一问题，教育部《卓越工程师教育培养计划》于2010年6月正式启动，这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010－2020年)》的重大改革项目。"卓越计划"基于CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)工程教育理念，以社会需求为导向，以企业工程项目为背景，以实际项目技术为主线，采用校企联合培养模式，旨在培养造就一大批创新与实践能力强，适应社会经济发展需要的高质量工程技术人才。"卓越计划"的推行可以有效地解决大学生"学理论"与"用理论"之间的矛盾，对改变传统工程教育模式，促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。
　　19世纪末20世纪初，约翰·杜威在批判传统学校教育的基础上，提出了"从做中学"，也就是"从活动中学"、"从经验中学"，它使得学校里知识的获得与生活过程中的活动联系了起来。"从做中学比从听中学是更好的学习方法"，充分体现了学与做的统一，知与行的统一。项目教学法是由美国着名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建，20世纪80年代以来，在基础教育、职业教育和高等教育中得到了广泛的应用，成为典型的以学生为主体的教学方法。该方法是指师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动，通过任务驱动的方式调动学生主动获取知识和解决问题，通过学生之间、师生之间交流、讨论、演示、评价等多种方式激发学生的学习热情，增强理论与实践的联系，提高学生的动手能力、思维能力、探究能力和创新能力。项目教学法的核心思想就是让学生"从做中学"，CDIO工程教育模式是"从做中学"和"基于项目学习"的集中概括和抽象表达。项目教学法是推行CDIO工程教育模式的重要内容，是一种行之有效的教学方法。
　　软件工程是一门综合应用的学科，软件工程专业的特色主要体现在:实践性、工程性、实用性。学生不可能靠听讲软件工程的基本原理学会开发一个实际的软件，而是在"动手做"和"真正练"中体会和掌握软件工程的思想。近年来，国内学者针对软件工程专业传统教学模式存在的诸多问题，探讨了项目教学法在理论教学与实践教学中的实施与应用。范剑波研究了卓越软件工程师3C立体培养体系即核心专业知识(Coreprofessionalknowledge)、核心专业能力(Coreprofessionalability)、CDIO工程素质(CDIOengineeringdiathesis)的改革理念和措施，并提出了专业课程的"项目式"教学设计与校企合作方案;汪海滨探讨了一种以项目开发为教学主线、以软件实习基地为教学研发场所、以技术讲座、专题讨论、项目辅导与技术交流为教学手段的导师制项目驱动教学模式;彭焕峰从项目选取原则、教学组织形式、课程考核体系等方面剖析了基于项目驱动的软件工程教学方法;黄亚平、赵丹丹研究了项目教学法的4个阶段:即项目的选取、实施、验收和评价、总结;郝爱语等研究了项目驱动与案例教学的整合运用;李伟波分析了"软件工程"课程的项目驱动式教学过程和活动案例，提出基本原理、方法的学习应融合于具体项目开发之中;章杰构建了包括知识内容结构、以项目开发过程为主轴的教学方式、以项目工程实践为主体的实践方式、以项目完成度和应用能力评价体系的项目教学系统结构;栾好利提出了软件工程工作室模式、公司化项目实战管理模式等软件工程项目教学改革方案;李益民探讨了有指导软项目开发训练、无指导软件项目开发训练、软件创新实践能力培训三级层次逐渐提升的软件工程实训体系。
　　现有研究多以课程教学改革为对象，以提高学生学习兴趣与实践能力为目的，以实践教学改革为重点，从教学内容、教学过程等微观层面进行了探讨，而对于从中观与宏观层面，如何运用项目管理理论改进软件工程专业教学实施体系，融合理论与实践，探讨各环节之间的关联性，现有研究成果较少。吉首大学与中软国际深度合作，联合开展软件工程专业"订单式"人才培养，确立了"立足产业、面向全国、服务全球的中高级软件工程师"的人才培养定位，秉承CDIO工程教育与高等合作教育理念，制定了从长期到短期、从宏观到微观的多层次多维度"项目化"
　　教学实施体系，很好地保证了软件工程专业学生实践能力与创新能力的培养。"项目化"教学实施体系从行业对人才的需求出发，按照"反工艺路线"的思想，坚持"后工序"(后一培养阶段)向"前工序"(前一培养阶段)"领取"的原则，制定各阶段的培养目标，并以项目实施为核心，以满足项目需求安排"项目资源"并进行"生产"。即学生前两年在校内完成专业基础知识、基本技能锻炼以及学习能力的培养，第三年在产业园工程实训中心强化软件开发、管理和实施能力，第四年在软件企业重点培养工程实践能力和职业技能。首先，调研软件及其相关行业的发展趋势，深入分析行业对软件工程人才的需求类型与特征，针对人才细分市场，探讨学生在第三阶段应掌握的知识和具备的工程能力、职业技能，制定培养总目标，确定专业方向;然后，反过来分析第二阶段学生应掌握的专业知识与所需技能，以满足第三阶段的培养总目标来制定第二阶段的培养分目标;最后，再继续分析第一阶段学生应具备的基础知识与基本技能，制定第一阶段的培养分目标，以实现第二阶段的培养分目标。各阶段以充分实现人才培养分目标与总目标为前提，设计各阶段的教学、实训与实习项目，以项目需求为中心，设置课程体系与教学内容。"项目化"教学实施体系是一个系统工程，从教学实施体系的总体设计，到教学过程、教学内容、课程体系、教学组织、教学管理等各个环节均按项目管理的思想进行计划、组织、执行与控制。
　　吉首大学软件工程专业项目化的课程体系结构如图2所示，校企共同分析市场发展动态，结合专业培养目标，软件企业为学校提供不同就业方向的典型项目，共同选择项目案例类型，共同决定完成此类项目需要开设的课程。专业基础课程、专业核心课程与专业方向课程的开设均应紧紧围绕相应层次的项目进行，同时，低年级课程应成为高年级课程的基础，学生只要在低年级学好了所开设的课程，就能轻松地学好高年级的课程。项目选择恰当与否将直接影响教学效果的好坏和学生对本专业知识体系的掌握，项目体系应涵盖软件工程专业知识体系的要求，项目所涉及的知识点应覆盖本专业课程的主要知识点，既可以完成知识体系的课程学习，又能扩展和延伸所学知识，能实现"宽口径、厚基础、强技能、高素质"的最终目标。各阶段项目统筹安排，难易程度应适中，学生越往高年级，项目越大、越复杂、越真实，综合性也越强，各个阶段项目内容的设计要满足学生在相应阶段理论知识的掌握、能力与素质培养的要求。毕业实习与毕业设计阶段以大中型项目开发为主，以小型项目为辅，尽量让学生在企业实习基地完成，参与软件企业真实项目开发的全过程，大中型项目在技术上应是当前直至未来一段时间内具有代表性的项目，让学生所练具有很强的时效性。对于方向课程、专业核心课程的实训与课程设计以小型项目为主，微型项目为辅，尽量让学生在模拟企业真实环境的工程实训中心完成，小型项目的实施应成为后续阶段项目实施的基础，所应用的技术与工具既具有一定的延续性，又不是简单的重复。对于专业基础课与核心课程的课堂教学均以微型项目或案例为主，大多在学校的多功能教室或实验室中完成，所讲授的内容应根据实施项目任务而定。项目化的课程体系不但要求课程的开设要紧紧围绕项目来设置，而且要求重新调整课程内容。优化教学大纲，精简课程内容，删除完成项目多余的教学内容，增加完成项目必须的内容;删除各课程之间的重复部分，增加课程之间的衔接性、递进性环节，注重课程之间的横向、纵向关联性，利于学生清晰地把握软件工程知识体系;每届学生的课程内容、知识点根据就业需求的变化及时调整;增加第二课堂课程内容，开展课外科技创新项目活动，重点培养学生的创新精神和创新能力。项目化的教学管理体系是一种典型的矩阵式结构，各层次采用项目经理负责制。课程教师全面负责该课程的教学与课程项目的实施，若同一门课程由2名以上教师承担教学任务，则指定教学经验丰富、教学水平较高且管理能力较强的教师担任课程项目经理，组织探讨该课程的授课方式与方法。对于专业核心课程教学、课程设计及毕业设计，均采用双导师制，即学校导师和企业导师共同完成同班同门课程，理论教学以学校导师为主，实践教学以企业导师为主。课程模块项目经理直接领导该课程模块教师，统一协调课程项目与课程内容。年级项目经理则直接指挥课程模块项目经理，分析该年级的行业需求，制定年级人才培养总目标与分目标，组织设计年级课程体系，修改年级教学计划，选择毕业设计、课程设计项目。各职能部门为课程教师提供服务并进行检查、监督与考核。副院长领导各年级项目经理与职能部门，主要负责制定、修改软件工程专业人才培养方案与培养总目标，检查考核各职能部门与年级项目经理的工作。院长全面负责学院工作，制定学院长远发展计划、战略与政策，直接领导各副院长。
　　项目化的教学管理体系相对于传统的职能管理体系而言，具有以下优点:年级项目经理直接面向市场需求与软件企业，所制订的年级人才培养总目标与分目标更加符合行业的发展动态;年级项目经理直接协调课程模块项目经理的活动，所制定的课程体系与项目体系更具有系统性，各课程模块之间的协调性也更好;同一课程由课程教师(项目经理)全面负责，强化了责任，还可以更为有效地推行"双导师"制，同时，在课程模块项目经理的协调下开展工作，增强了横向联系，减少了课程内容的重复与脱节现象。项目化的课堂教学模式体现在以下几个方面:课堂讲授的内容应围绕项目设定，以"布置项目"的方式引入有关概念和知识点，完成项目需要什么理论，讲授什么理论;模拟企业工作环境实施课堂微型项目，并且先做项目后讲理论或是边做项目边讲理论，让学生真正在"做中学"或者是在"边做边学"中学习理论，应用理论，而非"学中做"或"为学而学";分组教学、小组评审与课堂答辩相结合，课堂组织过程项目化。学生以项目组为单位承担项目开发与学习，推行学生组长(项目经理)负责制与项目组评审机制，项目开发阶段结束之后在课堂上展示自己的设计方案、实现方法，面向教师答辩，接受同学提问;建立项目开发平台、学生作品展示平台、专业知识共享平台，教学管理平台化，拓展课堂教学的空间。
　　传统教学中教师同时扮演着"演员"和"导演"角色，学生往往是"观众"与"听众"，而项目化的课堂教学以项目为主线，教师为引导，学生为主体，教师是"导演"，学生是"演员"，教师介绍项目背景，提出项目目标并分析项目任务，学生通过对项目背景与目标的了解，分组探讨并进行项目需求分析;学生在系统分析与设计的过程中不断提出疑问，教师回答学生疑问，讲解理论知识，不断地引导学生思考更深层次的问题，教师在"项目-任务-知识点"的分解过程中，理顺各知识点之间的关联性，并整合其他相关课程内容，便于学生建立起课程之间知识点的关联，构建横向和纵向的立体化知识网络;学生提交、展示设计成果并答辩，教师进行点评总结，并进一步提升理论知识。教学评价是教学实施体系的最后一个环节，是对教师教学、学生学习效果的检查与反馈，也是对教学实施体系有效性的验证。项目化教学考评指标体系如表1所示，是一种以教学质量控制为目的的结果导向型的考评方法，主要考察各级项目经理及团队完成项目目标的程度，包括项目总体成效、团队管理成效、工作关系处理成效等方面。
　　"项目化"教学实施体系要求教学内容围绕项目展开设定，项目实施成为教学的核心，实验实训环境是项目实施的硬件条件，高素质工程型教师是实施项目化教学的软件条件。然而，项目库的建设、真实的实验与实训环境的建设、实习基地的提供、工程型教师的培养以及课程体系与课程内容的设计等都离不开学校与企业的通力合作。因此，校企深度合作是构建软件工程专业"项目化"教学实施体系的前提与基础。高校应与国内外知名软件企业、软件人才职业培训机构等建立广泛的合作伙伴关系，构建人才共育、过程共管、资源共享、优势互补、责任共担、互利互惠的合作机制，提高应用型人才的培养质量，增强学校办学活力。
　　管理体制机制是有效推行"项目化"教学体系的根本性制度保障。近年来，尽管高等学校对人事制度与分配制度进行了改革，人事制度采用聘任制，分配制度也打破了平均主义，利用了利益的导向作用。但传统计划经济体制带来的弊端仍然存在，没有真正建立起与劳动力市场价格接轨的分配机制，"铁饭碗"、论资排辈、职务能上不能下、机构臃肿、人浮于事、推诿扯皮、效率低下、内耗严重、运转不灵，缺乏外部竞争压力。因此，学校应引入公司化管理制度，彻底打破"铁饭碗"，采用末尾淘汰制，建立人才竞争机制，同时，创新用人机制，优化人才结构，打造"专兼结合、内外结合、产学结合"的多元化师资队伍;推行目标管理，创新考评体系与薪酬分配制度，注重业绩考核，薪酬分配从过去的平均主义向目前的重数量轻质量分配再向重质量与价值创造的分配方式转变，总体水平与市场接轨，充分调动员工的工作积极性、主动性;权力逐层下放，给予各层次项目经理与课程教师足够的权力，利于工作开展。
　　"项目化"的教学实施体系要求，除了公共基础课程模块以外，其他绝大部分课程均以项目或案例为中心组织教学，教学场地也应由传统教室或普通的多媒体教室搬至多功能教室或实验室、先进的工程实训中心乃至企业实习基地。因此，需要学校加大教学资源的投入，购置先进的教学仪器，创造一流的实验、实训条件，按照"真实的训练项目(RealTrainingProjects)"、"真实的项目角色(RealProjectRole)"、"真实的工作过程(RealJobProcess)"、"真实的工作条件(RealWorkingCondition)"和"真实的工作压力(RealWorkPressure)""5R"真实的企业环境标准建设实验、实训中心，让学生身临其境地感受职业氛围，并且学生越升至高年级，教学环境也应越逼近企业真实环境，提高教学效果。
　　"项目化"教学实施体系对实施主体的能力提出了更高的要求。作为项目经理，既要有较高的业务能力，掌握本领域核心技术，熟悉本领域知识体系，而且要有高超的管理水平，充分地利用教学资源。而对于课程教师，不但要具有较高的管理水平与领导艺术，能很好地组织与控制课堂，激励学生提高学习的积极性，而且教师要有很强的工程能力与高超的授课水平。因为项目化教学是建立在项目基础上的实践与理论相融合的教学方式，教师不但要对项目开发过程与内容了如指掌，而且要熟悉项目与课程知识的关联性，才能很好地将项目实践与课程理论知识融为一体。校企双方应建立师资共育制度，企业项目经理、管理专家进入学校参加教学管理，技术骨干加入教学团队承担教学任务，积累教学经验，同时，学校教师进企业，承担软件项目开发，积累工程经验。通过校企双方深度合作，不断交流经验，共同提高，大力培养双师型教师。