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新工科背景下地方高校软件开发实战能力的研究论文

发布时间:2021-08-27 11:59:50 文章来源:SCI论文网 我要评论














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 摘 要:在对现有地方高校软件开发实战能力分析研究的基础上,首先根据实战能力的需求确定培养的主要课程、再根据实战能力培养确定课程培养能力、最后实战课程通过实践环节进行实战能力的培养进行了分析与论述。该研究有利于新工科背景下地方高校软件开发实战能力的培养,有利于深化工程教育改革、建设工程教育强国,有利于工程教育的发展与认证。

关键词:地方高校;软件开发;实战能力

本文引用格式:李占宣 , 刘明刚 , 张玉芬 , 等 . 新工科背景下地方高校软件开发实战能力的研究 [J]. 教育现代化 ,2021,8(32):165-167.

Research on the Actual Software development Ability of Local universities under the Background of new engineering

LI Zhanxuan1, LIU Minggang1, ZhAnG Yufen1, TAI Xuequn2
(1. harbin Finance University, harbin heilongjiang; 2.heilongjiang Teacher Development Institute, harbin heilongjiang)

Abstract: Based on the analysis and research of the actual combat ability of software development in the existing local colleges and universities, this paper firstly determines the main courses to be cultivated according to the demand of actual combat ability, and then determines the course cultivation ability according to actual combat ability cultivation, and finally analyzes and discusses the actual combat ability cultivation through practical links of actual combat course. This study is beneficial to the training of  software development capability of  local universities under the background of  new engineering, to  the deepening of engineering education reform, to the construction of engineering education power, and to the development and certification of engineering education.

Keywords: local colleges and universities; software development; actual combat ability

一 引言

2016 年 6 月在我国的高等教育中,工程教育的专业认证体系与国际实现了有效接轨,这就为进一步深化工程教育的改革提供了机遇。教育部发文希望各高等院校开展新工科的建设与研究活动,进一步深化工程教育的改革,不断推进新工科的建设和发展 [1]。开展并推动创新驱动式发展是国家的要求,国家实施了“互联网 +”“一带一路”等重大举措,并且以新业态、新模式、新技术、新产业为代表的新经济模式迅速发展,这样就对工程教育人才培养提出了新的要求,迫切地需要加快工程教育改革创新 [2]。为了进一步加强工程教育改革,并且有机地结合地方高等院校软件工程专业的实际建设过程, 有条不紊地进行新工科的建设和持续发展,开展了新工科背景下地方高校软件开发实战能力的研究。

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二 根据实战能力的需求确定培养的主要课程

(一) 软件开发实战能力培养必须具备的课程

软件开发技术是随着计算机技术发展而发展的技术。计算机科学是研究计算机实体及相关外围设备的科学,即研究计算机体系结构、软件系统(即程序)、过程控制、人工智能以及可计算性等本身的性质和问题的学科。计算机科学与技术是研究计算机的设计与制造,即计算机系统的逻辑实现与物理实现,并实现计算机进行相关的信息表示、信息传送、信息存储、信息处理及逻辑和算数加工等的理论方法与技术的学科 [3]。软件工程教育是研究软件工程的学科定位,并且实现系统的软件工程教育知识体系与知识结构,培养满足创新型国家及服务地方经济建设需求的软件产品开发类工程人才奠定基础。软件开发能力是软件人才的核心能力,实战能力是软件开发所需的重要能力。软件工程所研究的内容是怎样以规范化的手段、运用系统性的以及可定量的过程化的方法去开发软件产品并进行软件应用维护, 使用已经被实践证明的经过时间考验的先进的管理方法及管理技术和能够使用的最新的软件产品开发技术有机结合。即用工程化方法创建与维护实用的、有效的与高质量的软件的一门学科。软件工程学科包含数学、计算机科学、工程经济学及管理学等多种学科。

软件产品开发需要进行软件需求与分析、软件建模、软件总体与详细设计、软件测试与验证、软件的发展与变化、软件设计与开发过程、软件质量保证与项目管理等方面的相关技术和知识体系。要培养软件产品开发所具备的知识和能力,对应开设的课程有软件建模技术、软件工程导论、软件质量保证与测试、软件工程导论课程设计、软件项目管理以及面向对象的程序设计技术等。

(二) 软件开发实战能力培养课程的作用

要实现软件开发实战能力的培养,必须具备软件开发能力培养的连续性以及持久性,能力培养课程的衔接就尤为重要。软件开发是在计算机系统的实体上进行的,掌握计算机系统本身对于开发软硬接口的系统尤为重要。

软件工程导论课程是在计算机科学与技术、工程经济学、管理学等知识体系的基本理论的支撑下, 采用工程化的设计思想、标准规范的开发技术与设计方法进行软件产品的开发与维护活动,通过应用正确的管理方法与目前最好最先进的软件产品开发方法与技术有机地结合起来,以较少的代价获取高质量的软件产品 [4]。软件建模技术课程主要解决面向对象的系统分析和建模语言应用,可以进行系统分析与建模,为从事面向对象的软件开发和设计打下基础。软件项目管理课程可以进行项目定义、范围管理、项目组织、项目计划、进度管理、成本控制、项目跟踪、交流沟通、风险管理、项目结束等。软件质量保证与测试课程是介绍从事计算机软件开发和系统安全管理人员必须具备的一门重要技术,是保证软件质量的重要手段。面向对象的程序设计可以扩充程序的灵活性和可维护性,并且在各种软件开发项目设计中得到应用 [5]。

三 根据实战能力培养确定课程培养能力

地方高校软件工程专业应用型人才的培养必须按照教育部学科专业建设规范及明确地方高校的办学定位,结合地方高校的办学特点及服务地方软件行业发展的需求,进行专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接, 培养适应地方产业发展需要的应用型软件人才 [6]。

注重前后续课程衔接的关系。例如通过《C 语言程序设计》课程的学习,可以建立面向过程的程序实际基本概念,掌握相关的语法规则、面向过程的程序设计方法技巧等,还可以掌握一些常用的算法和面向过程的设计方法,了解并使用开发环境, 培养程序设计与调试的能力等;《计算机导论》课程学习之后,可以学习《大学计算机程序设计》课程, 为《数据结构与算法》《JAVA 程序设计》《操作系统》等课程奠定基础;《离散数学》课程应在学习一定的高等数学课程之后再进行学习,为《数据结构与算法》《数据库原理》等专业课程奠定基础,《离散数学》的图论为《数据结构》中的非线性结构奠定了理论基础,《离散数学》的集合与关系为《数据库原理及应用》中的数据存储方式提供理论基础;《软件工程导论课程设计》课程,要求先修《Java Web 应用基础》《数据库原理及应用》和《软件工程导论》,《Java Web 应用基础》能够掌握一门开发工具,《数据库原理及应用》为软件项目开发提供了数据库技术支持,《软件工程导论》掌握软件项目开发和维护的一般过程,《软件工程导论课程设计》就是在《软件工程导论》的基础上把理论应用到实践中,重在解决软件开发过程中的系统分析、系统设计、系统实现、软件测试、软件维护等若干问题,即从实践的角度进一步提高解决实际工程问题的综合运用能力。

(一) 根据软件需求设计验证能力的培养

软件工程导论课程的培养目标,主要是培养软件开发的可行性、软件需求分析的方法以及形式化描述方法、软件系统的总体设计、软件系统的详细设计与实现以及维护技术、面向对象的程序设计、面向对象程序设计的分析设计及实现、软件系统的项目管理等基本软件开发能力的培养,培养运用程序设计及相关的理论知识和方法解决现实中软件开发的实战能力,以及软件项目开发和维护的实践应用能力与创新能力。软件工程导论课程设计是以实际项目为背景的软件系统来进行设计与开发,注重培养软件系统的分析与设计、测试与实现等能力并培养了团队协作能力,加深对软件开发过程的理解与实际应用。通过设计过程,还可以进一步提高解决实际问题的工程能力和团队沟通协作能力。

软件建模技术课程在系统开发阶段可以提供系统说明、可视化、构建和书写的面向对象软件的开发模型,包括从需求分析到规格、构造和配置的方案,可以实现对大规模、复杂系统进行建模,能够在整体上了解项目开发的思路,理解项目开发的思路,培养对项目开发过程的认知及建模能力。软件质量保证与测试课程培养实现从软件测试计划到软件测试结果的分析和总结的能力,是实现高质量程序设计的保障。软件项目管理课程可以使得初步具备制定项目计划和实施项目管理的基本能力。

(二) 软件代码编写能力的培养

软件代码的编写要依据目前流行的开发语言, 采用面向对象的程序设计方法和数据结构与算法等相关知识进行。可以采用模块化设计与测试,按照自顶向下或自底向上等逐步求精的方法实现,同时要结合具体实现的系统架构进行设计。例如数据结构与算法课程可以培养对数据对象进行描述的方法、数据在计算机内部如何进行表示与组织的方法等, 可以提升程序设计及代码编写能力,通过课程的学习也建立了数据结构与算法设计相关联的问题求解所需要的相关知识的应用,培养问题的求解、设计速度快的软件算法、使应用程序省空间并且可靠性提高、可读性好的程序设计能力。

一般院校都开设了多种面向对象的语言及开发技术,还开设有软件综合开发与设计的课程,可以实现软件代码编写能力的要求。软件开发综合设计课程要补充所开设的面向对象程序设计课程的不足之处,通过课程的学习可以巩固学生对程序设计过程的理解和实现,提高应用编程能力。通过完整项目的功能设计及其实现过程,培养构建应用程序的能力,为开发完整新的应用程序打下基础。

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四 实战课程通过实践环节进行实战能力的培养

实践教学是实战能力培养的重要环节,实践教学内容包含课程实验和主要实践环节 [7]。课程实验内容包含课程本身的实验内容和独立于课程的实验实训内容两部分,主要实践环节含有创新创业综合性训练、认知实习、毕业实习等环节。通过社会实践(社会调查)、课外科技活动等构造第二课堂,积极鼓励利用课余时间提高认识社会和服务社会的能力和意识。实践教学是软件工程专业软件开发能力培养的核心环节,怎样有效地围绕能力培养目标设计实践教学环节与内容是非常重要的问题。在设计实践内容和控制措施时,必须要考虑多种因素,如能力内涵,能力与授课知识点的关联,训练过程的微观控制等 [8]。课程实验依据课程培养目标的能力培养标准,开设与专业理论课程相关联的实验教学内容,验证相关的专业理论及应用能力培养,包含面向过程和面向对象的程序设计课程、电子电路等硬件验证与应用型实验内容、软件综合开发型和软件或软硬件综合应用型的专业实验教学课程群。每门课程的实验教学与实习实训环节密切衔接,对工程实践能力进行强化训练,可以进行每门课程的课程实习、对应专业的认知实习内容、毕业与社会实践以及通过实践活动完成毕业设计工作并撰写毕业论文等。应用创新实践可以通过岗位实践活动,掌握相关的技术技能及软件开发能力,通过参加各种竞赛活动以及开展创新创业训练等,不断了解软件产业对能力目标的需求以及软件产业的变化特征、发展趋势、最新的软件开发与应用技术,强化建立创新创业意识。
在硬件实验教学过程中,应用电子设计自动化技术即 EDA 技术,可以使用硬件描述语言、时序仿真和功能仿真进行电路分析,最后实现对既定型号芯片的适配及编译、逻辑性映射、下载测试等工作, 目标是形成专用集成芯片或集成电子系统 [9],来开展硬件环节的实践教学活动。课程实验环节依据课程培养目标中软件产业和软件开发能力要求,除了完成本课程的验证性实验外,还设置独立于理论课程的实验实训课程,与专业理论课程相互配合,包含软件、硬件等综合类实验实训课程群的实践活动。主要实践环节通过独立的实习实践环节与设置的综合实验实训内容相互配合,培养软件开发的实战能力,同时加强工程实战能力的训练。聘请实习实训单位的工程技术人员作为指导教师,指导学生的毕业设计(论文)活动,将毕业论文和工程实践紧密结合起来培养学生的实战能力。通过创新创业实践训练、软件项目开发训练、学科竞赛等,培养实战能力和创新创业意识。通过实习实训基地的建设, 使学校的教学过程与软件产业的开发过程衔接,培养爱岗敬业、团队合作等能力,进一步提升软件开发的实战能力。

参考文献

[1]宗晋明 . 新工科在高等教育中的应用探析 [J]. 青年时代, 2018(27):187-188.
[2]赵群,卢琳,任婷婷 . 新工科背景下创新教育管理方式探索 [J].
创新与创业教育,2018(1):65-68.
[3]胡帅 , 王红娟 . 浅谈计算机专业软件开发能力的培养 [J]. 电脑知识与技术 ,2020,16(05):63-64+86.
[4]丛培盛 , 龚沛曾 . 软件开发技术课程计算思维能力的启发演进式培养 [J]. 计算机教育 ,2014(19):13-16.
[5]肖斌 , 汪敏 , 刘忠慧 .Java 程序设计基于 OBE 理念的教学实践研究 [J]. 教育现代化 ,2018,5(53):91-95.
[6]李占宣 . 对地方高校软件工程应用型人才培养的思考 [J]. 教育探索 ,2014(08):87-88.
[7]李媛媛 , 徐克圣 . 软件工程专业实践教学模式改革研究 [J]. 实验室科学 ,2019,22(05):106-108+113.
[8]吴际 , 孙青 , 荣文戈 , 等 . 能力培养目标驱动的软件开发类课程实践教学方法研究 [J]. 中国大学教学 ,2018(10):37-43.
[9]李占宣 , 齐景嘉 , 刘明刚 .“互联网 +”背景下计算机组成原理课程教学改革的研究 [J]. 教育现代化 ,2016,3(07):39-40.

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