以软件人才培养为导向的本硕一体化课程改革

曹春萍，刘新宇

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

0 引言

软件产业是我国极为重要的战略性产业，是信息产业的核心和灵魂，该产业的发展关系着国家经济的发展、社会的进步。我国软件和信息技术服务业近年来也得到了长足发展，中华人民共和国工业和信息化部在2021 年11月30 日发布的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中指出，“十三五”时期，我国软件和信息技术服务业产值从2015 年的4.28 万亿元增长至2020 年的8.16 万亿元，年均增长率达到13.8%，占信息产业的比重从2015 年的28%增长到2020年的40%［1］。

伴随着软件行业的迅猛发展，软件人才的供需矛盾逐渐凸显。2020 年8 月30 日《新华日报》报道指出，当前我国整体软件人才缺口达600 万。因此，如何更好地培养符合社会需求的软件人才，成为目前高校关注的焦点［2-3］。

1 高校软件人才培养模式现状

目前全球信息化发展呈现新趋势，信息技术已成为推动全球产业变革的核心力量。信息产业在带来良好社会价值、推动经济增长的同时，社会对于软件行业的人才需求也在逐步增加。然而，传统的课程体系难以满足新一代信息产业对人才的培养需求，其弊端已逐步凸显。在课程体系方面，主要存在以下问题：

1.1 本科生课程教学模式单一

目前上海理工大学根据社会对软件人才技能的要求，紧跟计算机行业发展步伐，在本科阶段设置的核心课程如表1所示。

Table 1 Undergraduate professional core curriculum表1 本科专业核心课程

在当今软件行业中，随着软件规模与复杂性的不断增加，软件开发多以团队方式开展。但本科生的课程体系依然采用传统的教学理念与模式，更多地关注个人能力培养，缺乏对学生在团队中协作能力的考量，与实际的行业需求相去甚远。

1.2 研究生课程体系重理论、轻实践

对于软件工程专业的教学应倡导理论与实践并重，教学与引导结合，培养学生的设计思维与实践能力。在学生掌握了理论基础知识后，应给予其独立实践的操作空间，而现阶段部分研究生课程教学中却存在着纯理论、无实践的现象，在课程教学时理论知识讲解占据了大部分课时，对于实践能力的培养则需要学生在课下自行完成，没有教师的引导使得实践部分的学习流于形式，导致教学质量不理想。

1.3 本硕课程体系之间缺乏连贯性

从本科生课程体系可以看出：本科生侧重于开发技能的培养，但是一个合格的软件从业人员在进行软件开发时，不仅需要掌握软件开发的相关技能，而且需要掌握软件项目管理的理论基础。在目前的培养计划中，对于本科生应该知晓的软件项目管理知识只在研究生阶段才能有所涉猎，而研究生阶段软件项目管理课程的学习同样需要学生具备一定的实际团队项目开发经验。目前的培养计划无法打通二者的知识壁垒，使得本硕之间的知识内容相互割裂，可能导致本科学生只注重于研究软件开发技术，而研究生难以透彻理解软件项目管理知识。

因此，如何使本硕的课程知识融会贯通，在有限的学习周期内培养出一个复合型人才则成为当今亟待解决的问题［4］。本文对此进行教学探索，提出一种全新的跨层次一体化课程教学模式。

2 本硕一体化模式下课程改革总体设计

本硕一体化教学模式将本科和研究生的教学内容融入一个整体，根据软件从业人才知识框架，将教学内容按照开发人员和管理人员的标准进行分层次安排。

本科阶段培养目标是为社会输送软件开发人员。为消除本科课程缺乏团队协作能力培养、教学模式单一的弊端，在本科阶段开设软件协同设计课程。该课程以实际软件项目开发流程为依托展开教学，教师对实际项目流程的讲解与学生成立项目小组进行亲身实践并重，不仅让学生建立完整的软件知识体系，而且训练了学生的实战能力，达到了将课程知识转化成实际技能的目的。

研究生阶段的培养目标主要是为社会输送既掌握软件开发技术，又兼具软件项目管理能力的软件管理人才，为此在本硕一体化教学中优化软件项目管理课程。该课程在传授软件开发各个要素管理理论的同时，又增加了案例分析环节，引导学生自主进行思考，从而提升学生用理论知识解决实际问题的能力。

3 软件协同设计课程设计

软件协同设计课程采用项目驱动法［5］。软件协同设计课程实施过程如图1 所示，教学过程可分为3 个阶段：①学生选题与项目启动；②项目推进与报告撰写；③项目验收与期末考核。

Fig.1 Software co-design course implementation process图1 软件协同设计课程实施过程

3.1 学生选题与项目启动

在项目启动阶段，教师介绍项目章程和项目分组相关内容，同时给定一系列项目主题，让学生根据自己的兴趣选择合适的项目，或者自拟题目。学生自由组队成立项目小组，每个项目组应包含5～6 名学生并只能选定一个题目。在此过程中，教师应协调好各小组分组情况。每个项目组选定题目后，须向教师提交项目申请书，经由教师审查、批准再进行后续工作。项目申请书应包含项目名、项目背景以及各组员的任务分工情况。

3.2 项目推进与报告撰写

软件协同设计项目流程以软件开发七大步骤为主线，按软件管理的基本思想开展，共分为7 个教学阶段：项目启动、项目计划、需求分析、系统设计、编码实现、软件测试、项目验收。软件协同设计具体流程如表2所示。

Table 2 Project flow for software co-design表2 软件协同设计项目流程

在项目开展过程中，任课教师根据项目进度，定期检查各小组的项目推进情况，对项目的开展提供建设性意见，并针对学生提出的问题，给予及时的反馈与帮助。教师下发各阶段所需完成的报告模板，各项目组完成阶段性任务后，撰写相应的项目报告并提交给教师审核。各阶段所需完成的阶段性报告及详细内容如表3所示。

3.3 项目验收与期末考核

课程的综合成绩考核包含平时成绩、项目验收和结课考试3 部分。平时成绩的考核由上课考勤、随堂小测以及项目开展时的个人工作完成度等构成，从多个维度考查学生的平时表现。在项目验收阶段，教师安排一段时间让各小组亲自展示项目成果，并对每个小组成员进行提问、鼓励与引导。在项目验收结束后，各小组上交项目阶段报告。教师根据项目成果情况、各小组成员工作完成情况、阶段性报告完成情况等多个方面对每位学生的项目验收成绩作出综合考量，并给出项目验收成绩。课程的结课考试以闭卷形式进行，包含概念简答题与设计题两部分，考查学生对基本理论、原则方法等的掌握情况和对建模工具的运用能力。课程考核体系表如表4所示。

Table 3 Software co-design report fact sheet表3 软件协同设计报告情况表

Table 4 Software co-design course assessment system form表4 软件协同设计课程考核体系表

4 软件项目管理课程优化

经过本科阶段的熏陶后，学生具备了软件协同开发的经验，对软件项目有了系统且完整的了解，在研究生阶段对于软件项目管理课程的学习才能更加融会贯通。软件项目管理课程侧重于软件管理技能的培养，是对软件技能的一个拓展和提升。

对于软件项目管理课程的教学优化，推翻了先前以教师讲解理论知识为主的传统教学模式，采用案例驱动教学法，即通过案例引入问题，通过分析引入管理要素，再通过理论知识的讲解为问题的解决找到依据，给出问题的解决方案［6］。优化后的教学方式从以教师为中心转变为以学生为中心，促进师生间的互动，避免了传统教学中重理论、轻实践的现象。教师可借鉴软件项目中的经典案例，重现实际项目的各种场景，通过场景带入式的案例讲解，促进学生对知识点的理解和实际应用。对于软件项目管理课程的优化可分为3 个阶段：①课堂教学阶段的优化；②课后巩固阶段的优化；③课程考核体系的优化。软件项目管理课程实施过程如图2所示。

Fig.2 Optimization process for software project management courses图2 软件项目管理课程优化过程

4.1 课堂教学阶段优化

软件项目管理课程着重阐述软件项目管理的理念方法、各项管理活动的输入输出、所采用的工具和技术等［6］。在过去的教学中是以教师讲解为中心，学生只是单纯地听取理论知识，难免会感到兴趣索然。况且，脱离实际项目谈项目管理的理论知识，必然是空中楼阁。基于本硕一体化的课程优化目的，学生在本科阶段建立起完整的软件知识体系后，有能力理解软件开发过程中的种种场景与管理需求。因此，以项目案例为导向、以学生为中心展开教学，让学生切身领悟实际项目管理场景下的应对措施，更能激发学生的学习兴趣，让学生在实践中掌握项目管理技能。

在课堂教学阶段，教师首先引入教学案例一，并抛出案例中遇到的管理问题让学生进行思考与讨论，鼓励学生自主思考给出解决方案。教师对学生的结论加以引导，从而引出课程的学习主题，讲解相关理论知识。整个课堂充分以学生为中心，以案例实践为导向，激发学生的学习积极性，深化其对理论知识的理解。软件项目管理课程总体教学设计如表5所示。

Table 5 Overall teaching design of software project management course表5 软件项目管理课程总体教学设计

4.2 课后巩固阶段优化

课程教学过程一般分为两个阶段：知识的传递与知识的内化。在课堂讲解中，教师将理论知识传授给学生，学生只有在课后对知识进行内化与实践运用，才能深化对课堂知识的理解，具备对知识的综合运用能力。教师会在课后的实践练习环节给出教学案例二，与理论课程的知识点紧密联系，要求学生根据自身对项目管理知识的掌握情况撰写对应的管理报告。教师对每位同学的报告内容进行评审打分，该成绩计入课程考核成绩的一部分。表6 为各教学阶段软件项目管理报告的详细内容。

Table 6 Software project management report status sheet表6 软件项目管理报告情况表

4.3 课程考核体系优化

传统的课程考核体系中缺少过程性考核和对学生综合能力的考查，不能全面评估学生的综合素质。改革优化的目标是：更改过去教学中较为单一的课程考核方式，建立多维度的评估体系。由于课程知识点较为繁杂，且注重培养学生的实际管理能力，对于课程的考核基于以下几方面展开：

（1）课堂表现考核。为了考核学生对教学案例思考与讨论的情况，在课堂教学时以随机提问的方式，让学生回答对于案例事件的解决思路，根据学生的回答、上课的积极性与考勤等多个方面，考量其课堂表现。

（2）项目管理报告考核。对于每个教学模块对应的软件项目管理要素，准备第二份案例，要求学生在课后运用所学习的管理理论知识，撰写相应的管理报告。教师根据报告文档的内容质量评估其对知识的运用能力。

（3）结课考试。课程的结课考试以闭卷形式进行，包含概念简答题与案例分析题两部分，考查学生对软件项目管理基本理论、原则方法等的掌握情况以及对理论方法的运用能力。

软件项目管理课程考核体系表如表7所示。

Table 7 Software project management course assessment system form表7 软件项目管理课程考核体系表

5 实施效果

近两年在上海理工大学（以下称“学校”）实施本硕一体化教学模式，根据学生的学习成效与教学反馈，表明教学改革很好地提升了教学质量。下面从学生毕业设计完成情况、学生参赛情况、学生就业情况3 个方面详细论述教学改革的有效性。

5.1 毕业设计完成情况

作为衡量学生专业知识和实践技能的重要标准，本科学生的毕业设计完成情况为教学改革的实施效果提供了重要参考。表8 为本科学生毕业设计选题情况。由表8 可知，在实施了本硕一体化教学模式之后，本科学生熟知软件开发流程并拥有足够的实践经验，对于软件项目的开发更加得心应手，毕业设计选题也愈发偏向软件系统研发类课题。从教师及学生的反馈来看，经过教学改革后，毕业设计的优良率明显提升，从而证实了教学改革的成效。

Table 8 Graduation design topic selection form of undergraduate students表8 本科学生毕业设计选题情况表

5.2 学生参赛情况

近几年学校都制定了学科竞赛奖励制度，鼓励学生参与蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛等各种全国性赛事。以蓝桥杯为例，图3 为近3 年学校蓝桥杯省赛获奖情况对比。由图3 可直观看到学校学生所获荣誉数显著上升，从而证实了教学改革的有效性。

Fig.3 Comparison of 2020-2022 blue bridge cup provincial competition awards图3 2020-2022蓝桥杯省赛获奖情况比较

5.3 学生就业情况

据《上海理工大学2021 年毕业生就业质量报告》显示，学校计算机专业本科生就业率达到97.96%，研究生就业率达到100%，其中投身于软件开发岗的学生占70%以上，相较于2020 年有显著提升。从研究生的就业反馈来看，掌握软件管理能力的毕业生在企业中能很快成为一个软件项目的项目经理。这些结果都证实了在实施了教学改革后，计算机专业的毕业生达到了行业对人才的标准要求。

6 结语

本硕一体化教学模式以培养合格的复合型软件人才为主线，对现有的专业课程进行改革，改进了以往本科生课程教学模式单一、研究生课程教学重理论轻实践、本硕课程体系缺乏连贯性的三大问题。从传统教学模式下对学生单方面技能的培养，转化为学生对软件项目的系统认知；将培养目标由课程学习合格转换为具备实战能力，并采用分层次的形式进行培养。通过构建本硕一体化教学模式，对现有的教学方式进行适当取舍，可为培养符合社会需求的复合型软件人才起到一定的积极作用，为中国软件产业的发展提供有力支持。