面向航空領(lǐng)域的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)

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摘要:基于國(guó)內(nèi)外軟件工程人才培養(yǎng)機(jī)制的主要不足之處，提出以面向航空領(lǐng)域的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，主要以能力培養(yǎng)為核心、以應(yīng)用和創(chuàng)新為主線，培養(yǎng)遵從軟件工程專業(yè)人才成長(zhǎng)規(guī)律和滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要凸顯航空特色的應(yīng)用型人才。實(shí)踐證明，面向航空領(lǐng)域的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式彌補(bǔ)了航空領(lǐng)域軟件工程培養(yǎng)模式的不足為培養(yǎng)面向航空領(lǐng)域的應(yīng)用型軟件人才做出了貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞:航空領(lǐng)域;軟件工程;培養(yǎng)模式

近幾年來，軟件產(chǎn)業(yè)作為信息化建設(shè)的核心得以迅速發(fā)展，航空工業(yè)正是以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)改造的重點(diǎn)，所以迫切需求面向航空領(lǐng)域的軟件工程專業(yè)應(yīng)用人才?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)各工科高等院?；径奸_設(shè)了軟件工程專業(yè)，軟件工程專業(yè)畢業(yè)生數(shù)目也變得龐大起來。但是，符合社會(huì)需要的軟件人才不僅數(shù)量不足，而且結(jié)構(gòu)失衡［1-2］。高校培養(yǎng)的軟件人才與軟件企業(yè)的實(shí)際需求存在明顯差距，根本原因在于軟件工程人才培養(yǎng)模式不能適應(yīng)軟件市場(chǎng)發(fā)展所致。各個(gè)高校都在探索應(yīng)用型軟件工程人才培養(yǎng)與實(shí)際需求差距的解決辦法，有些高校從軟件工程課程建設(shè)方面來研究［3-4］;有些高校從校企合作方面對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革［5］;還有的從適應(yīng)國(guó)際化軟件工程需求方面研究［6］。實(shí)踐表明，應(yīng)用型本科院校的軟件工程人才培養(yǎng)模式大多數(shù)都是追隨計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式的指揮棒［7］，我國(guó)高校對(duì)面向航空領(lǐng)域的人才培養(yǎng)研究還處于探索階段，符合航空領(lǐng)域的軟件工程人才少之又少，還沒有形成一套行之有效、適應(yīng)軟件工程專業(yè)領(lǐng)域和凸顯航空特色的應(yīng)用型人才需求的培養(yǎng)體系。因此，如何改革應(yīng)用型軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，改新課程教學(xué)體系，培養(yǎng)出合格的、適應(yīng)我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)需要的凸顯航空特色的軟件工程人才迫在眉睫，改革具有航空特色的應(yīng)用型軟件工程人才培養(yǎng)模式對(duì)催促進(jìn)信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)模式

充分分析沈陽航空航天大學(xué)軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)存在定位模糊、培養(yǎng)模式單一、專業(yè)課程內(nèi)容缺乏規(guī)劃、專業(yè)特色不突出的現(xiàn)狀。遵從《GJB438B－2009軍用軟件開發(fā)文檔通用要求》《GJB2786A－2009軍用軟件開發(fā)通用要求》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)辦“依托國(guó)防航空、融入地方工業(yè)”的特色專業(yè)的辦學(xué)理念。需要構(gòu)建遵從軟件工程專業(yè)人才成長(zhǎng)規(guī)律滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的、凸顯航空特色的、工程實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)并重的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。沈陽航空航天大學(xué)是航空類所屬一般理工科本科院校，根據(jù)該校特點(diǎn)建立合理的培養(yǎng)模式。應(yīng)多方合力加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用能力，探索學(xué)分置換與聯(lián)合培養(yǎng)的培養(yǎng)模式。擴(kuò)充學(xué)生視野，使培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)軟件工程專業(yè)領(lǐng)域和凸顯航空特色的應(yīng)用型人才。嘗試“基礎(chǔ)+專業(yè)方向+集中實(shí)訓(xùn)”“1．5+2+0．5”的人才培養(yǎng)模式。開始1．5年完成基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)，然后2年完成專業(yè)和專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，后0．5學(xué)年采取學(xué)分置換的方式進(jìn)入格微軟件等實(shí)訓(xùn)，實(shí)際參與軟件工程相關(guān)的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試和運(yùn)營(yíng)管理。

2專業(yè)課程體系

構(gòu)建以工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和人際交流能力培養(yǎng)為核心，設(shè)計(jì)具有專業(yè)特色的專業(yè)核心課程，依托軟件工程專業(yè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)模式下實(shí)景教學(xué)平臺(tái)建設(shè)研究成果，重點(diǎn)研究適合應(yīng)用型、工程型和凸顯航空特色的人才培養(yǎng)的課程體系。該校軟件工程專業(yè)課程體系建設(shè)采用了兩種路徑:一是參考其他院校軟件工程專業(yè)的課程體系設(shè)置，二是結(jié)合行業(yè)需求調(diào)研、技術(shù)交流、專家咨詢，以及該校人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)工作積累等方式對(duì)已有體系進(jìn)行不斷修訂與完善。在教學(xué)過程中凸顯航空特色，全面引入《GJB438B－2009軍用軟件開發(fā)文檔通用要》和《GJB2786A－200軍用軟件開發(fā)通用要求》兩個(gè)軍用軟件開發(fā)通用標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格規(guī)范學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中各相關(guān)文檔的書寫規(guī)范以及加強(qiáng)在軟件開發(fā)過程中各相關(guān)環(huán)節(jié)的管理，使學(xué)生了解并掌握軍用軟件的整體流程，從而使學(xué)生具備航空航天領(lǐng)域方面企業(yè)的就業(yè)優(yōu)勢(shì)。軟件工程學(xué)科與計(jì)算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、數(shù)學(xué)、項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理和系統(tǒng)工程等學(xué)科相關(guān)。這說明該專業(yè)需要開設(shè)一些相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)課程，以提高學(xué)生對(duì)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的了解，但是要確定軟件工程與相關(guān)學(xué)科之間的知識(shí)公共邊界，要對(duì)相關(guān)課程進(jìn)行內(nèi)容裁剪。同時(shí)，在提供必要的軟件工程專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)上，為滿足學(xué)生興趣、拓寬學(xué)生知識(shí)面，了解更多的與軟件工程專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域，增加院級(jí)選修的方向模塊課程和跨專業(yè)的個(gè)性課程。除此之外，組織學(xué)生參觀航空企業(yè)、軍工企業(yè)和IT企業(yè)等，了解專業(yè)技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用，提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，減少學(xué)習(xí)的盲目性。

3實(shí)踐教學(xué)模式改革

3．1實(shí)踐教學(xué)體系改革

依托課程體系與實(shí)踐教學(xué)體系的有機(jī)無縫融合，建立“凸顯航空特色的應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為牽引”的實(shí)踐教學(xué)體系。增加不同環(huán)節(jié)(四層遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系)不同類型(綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和開放性實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)比例，滿足不同層次學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)需求。充分利用軟件工程實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(USDM)和校企聯(lián)合(格微軟件)等平臺(tái)、讓學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目、鼓勵(lì)學(xué)生參加各種大學(xué)生大賽、競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目，并在整個(gè)過程中，教師進(jìn)行全程指導(dǎo)、掌控進(jìn)度和監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。具體實(shí)踐教學(xué)體系見表2。

3．2依托數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(USDM)建設(shè)信息化實(shí)景教學(xué)平臺(tái)

USDM是常州伍杰公司開發(fā)的一個(gè)分布式應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，它支持軟件開發(fā)過程的動(dòng)態(tài)管理。依托USDM平臺(tái)，建設(shè)信息化實(shí)景教學(xué)平臺(tái)。對(duì)學(xué)生實(shí)行項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)式管理，即模擬真實(shí)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織方式。在項(xiàng)目開發(fā)過程中對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)兩個(gè)軍用軟件開發(fā)通用標(biāo)準(zhǔn)、將軟件工程的知識(shí)由淺入深、階梯狀、循序漸進(jìn)地貫穿到項(xiàng)目各個(gè)階段開發(fā)中。負(fù)責(zé)教師在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)學(xué)生角色劃分，各個(gè)階段項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)劃分，指定各個(gè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目經(jīng)理，并給予項(xiàng)目經(jīng)理較高權(quán)限。項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)組員個(gè)人能力和今后發(fā)展方向?qū)λ麄冞M(jìn)行角色分配，如設(shè)計(jì)人員、測(cè)試人員等。使每個(gè)學(xué)生都能參與其中，每個(gè)人至少擔(dān)任一項(xiàng)以上角色。學(xué)生憑借電腦，互聯(lián)網(wǎng)、自己的學(xué)號(hào)，隨時(shí)隨地登陸USDM進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。項(xiàng)目經(jīng)理監(jiān)控整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過程，從總體上把握項(xiàng)目的總進(jìn)程和項(xiàng)目完成質(zhì)量。教師在實(shí)踐過程中與項(xiàng)目經(jīng)理溝通并實(shí)施指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)算法，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果分析。將項(xiàng)目實(shí)踐的項(xiàng)目管理、業(yè)務(wù)階段、需求、設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試、階段和建模工具的各種圖(動(dòng)態(tài)圖、靜態(tài)圖和數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型)全部形成文檔的形式通過該平臺(tái)并提交。提高學(xué)生在項(xiàng)目規(guī)劃、隊(duì)伍組織、工作分配、成員交流等多方面能力;培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體合作精神，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作級(jí)項(xiàng)目研發(fā)的能力和軟件工程化方法開發(fā)大型軟件的能力，為研究和學(xué)習(xí)軟件生產(chǎn)線新技術(shù)埋下伏筆。利用USDM的可視化論壇提供聊天、白板、音頻、視頻、協(xié)同瀏覽等功能。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)工作人員在其機(jī)器上打開某個(gè)文檔并進(jìn)行操作瀏覽時(shí)，其他相關(guān)人員也可以在自己的機(jī)器上看到操作過程，操作和觀看幾乎是同步進(jìn)行的。通過可視化論壇方便項(xiàng)目開發(fā)小組內(nèi)部和小組之間經(jīng)常交流情況和信息，以便減少誤解，刪除軟件中的個(gè)人特征，提高軟件的質(zhì)量。使學(xué)生提早接觸大型IT企業(yè)實(shí)際工作環(huán)境，學(xué)習(xí)專業(yè)CASE工具的使用，為今后工作打下良好基礎(chǔ)。開發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)踐項(xiàng)目自己擬定匯報(bào)的內(nèi)容，由教師修改審核后，負(fù)責(zé)教師和各個(gè)小組選擇代表作為答辯評(píng)委，各個(gè)項(xiàng)目小組進(jìn)行項(xiàng)目答辯，答辯成績(jī)作為開發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐成績(jī)一部分。負(fù)責(zé)教師在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)平臺(tái)上審核項(xiàng)目實(shí)踐過程中提交的文檔體系，審核成績(jī)作為團(tuán)隊(duì)成績(jī)一部分，優(yōu)先實(shí)踐項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)果、代碼和文檔等公開展示。提高了學(xué)生研究立項(xiàng)、總結(jié)概括、演講交流和團(tuán)體競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)的能力。

3．3創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)等課外培養(yǎng)模式

團(tuán)隊(duì)模式培養(yǎng)，以教育部“卓越工程師”培養(yǎng)方案為創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的建設(shè)目標(biāo)。旨在加強(qiáng)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)，建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的創(chuàng)新型團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)模式。從大一就開始實(shí)行本科生導(dǎo)師制，由專門導(dǎo)師直接對(duì)本科生的思想、學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生管理實(shí)行動(dòng)態(tài)準(zhǔn)入制度，制定階段目標(biāo)，嚴(yán)格考核制度。團(tuán)隊(duì)學(xué)生可以參加導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，在導(dǎo)師指導(dǎo)下撰寫論文。參加“大學(xué)生創(chuàng)新大賽”“ACM大賽”等學(xué)生創(chuàng)新比賽，鼓勵(lì)學(xué)生參加職業(yè)資格認(rèn)證考試。除此之外，還采取了一系列有效措施，如聘請(qǐng)同行領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者做講座，第二課堂等。用以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，讓學(xué)生了解專業(yè)應(yīng)用方向和前沿技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)體驗(yàn)度和興趣度。

4考核方式改革

采用過程化考核機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的早期學(xué)習(xí)干預(yù)，適當(dāng)開展個(gè)性化教學(xué)。教學(xué)過程中取消一考定成績(jī)的考核方式，設(shè)置階段性考試，避免出現(xiàn)期末突擊學(xué)習(xí)、背誦典型題目等高分低能情況。根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)設(shè)置多次階段考試，既可以有效地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，又可及時(shí)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，便于對(duì)教學(xué)效果定量分析，對(duì)學(xué)習(xí)差的同學(xué)早發(fā)現(xiàn)早干預(yù)，對(duì)小群體實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。通過USDM系統(tǒng)可獲得如下數(shù)據(jù):學(xué)生編寫程序數(shù)量分布、學(xué)生在線總時(shí)間分布、學(xué)生和教師登陸次數(shù)分析、各次考試的成績(jī)變化和分布、提交時(shí)間間隔情況分析、學(xué)生成績(jī)的變化情況跟蹤等。通過對(duì)以上數(shù)據(jù)的定量分析可以獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)情況(包括刻苦程度、學(xué)習(xí)時(shí)間分配的合理性、學(xué)習(xí)質(zhì)量、是否抄襲等)，把這些數(shù)據(jù)作為評(píng)估學(xué)生過程成績(jī)的一個(gè)指標(biāo);不僅如此，通過以上數(shù)據(jù)分析還可以了解到教師的教學(xué)態(tài)度(布置作業(yè)數(shù)量、作業(yè)批改及時(shí)性、與學(xué)生互動(dòng)的頻繁度、對(duì)后進(jìn)學(xué)生的關(guān)注度等)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教與學(xué)雙方面存在的問題，及時(shí)整改以獲得更好的教學(xué)效果。面向航空領(lǐng)域軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。依據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才需求，重點(diǎn)研究人才培養(yǎng)模式與現(xiàn)實(shí)需求的符合程度，與時(shí)俱進(jìn)多方面優(yōu)化改革人才培養(yǎng)模式。培養(yǎng)畢業(yè)后能勝任航空領(lǐng)域的軍工企業(yè)以及其它IT行業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)中從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)和研制的軟件工程應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

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作者：劉香芹 張翼飛 叢麗暉 單位：沈陽航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院