面向软件系统设计的软件工程专业关键课程建设

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1、面向软件系统设计的软件工程专业关键课程建设高端软件设计人才不仅要有过硬的设计技能，还要有牢固的工程观、系统观和产品观。本文基于南京大学软件开发学院的教学实践，以软件系统的设计与构造为主线，提出了围绕软件设计设置和实施的软件工程专业关键课程方案。该方案强调在专业入门课程就开始培养学生的软件工程观念和系统观念，并一以贯之地教授学生在软件工程思想的指导下进行软件设计的能力。一、概述作为国家战略性新兴产业，软件业急需一批领军型软件人才。教育部在2002年批准开办软件工程(以下简称SE)专业并设立国家示范性软件学院，2011年批准设立软件工程一级学科并把软件工程师培

2、养列入了卓越工程师教育培养计划。至2013年，我国有425所高校开设软件工程专业，设点数、招生数及就业质量均进入前十。因此，研究与建设软件工程专业关键课程体系对于软件人才培养具有重要的现实意义和积极的推动作用。国际上，IEEE和ACM共同制定了软件工程学科教程CCSE[1，2]，给出了软件工程专业的教育知识体系，提出了组织和设计课程体系的若干建议，是公认的软件人才培养工作基础。CCSE推荐课程包括SE基础课程5门、CS中级课程3门和SE高级课程6门，并提出了SE优先的课程方案和CS过渡的课程方案。但是，SE专业在教学实施中面临以下难题[3]：(1)传统计算

3、机科学(以下简称CS)专业的软件工程课程如何合理过渡到SE基础课程和6门SE高级课程;(2)如何落实SE优先的教学理念，解决关键课程的教学实践与教学资源;(3)如何实施软件工程课程与程序设计类课程的融合教学。具体来说，目前国际国内缺乏对SE关键课程的教学实践，SE优先的基础课程与部分高级课程属于全新构造，难觅教材和成熟的教学资源，从而导致SE专业教学在实施时面临很大困难，大多数学校只能因循计算机科学专业传统课程过渡。因此，贯彻SE优先的教育理念与落实系统化的SE专业教学体系成为摆在广大SE教育者面前的一个巨大挑战。针对这些问题，南京大学软件工程专业经过多年

4、教学实践，以软件开发的核心工作——软件系统设计与构造为主线，提出了面向软件系统设计与构造的SE专业关键课程教学实施方案。二、设置思路CS传统课程按照知识领域安排，非常适合于培养研究性人才。软件产业则迫切需要能够综合运用各种工程技术知识解决具体问题的实用性人才。为此，南京大学SE专业教学体系从能力培养入手，强调持续培养学生的工程观、系统观和产品观;面向“软件系统设计与构造”主线，规划专业关键课程，实践并求精CCSE的SE优先课程设置方案;探索关键课程的教学内容与教学方法，建设相关教材与教学案例。1.提出软件工程专业课程改革的基本策略。在专业教学早期开始培养学

5、生工程观、系统观与产品观，引导学生持续以软件工程观的角度学习与体验软件系统分析、设计与构建的过程。在一年级开设软件工程课程，专业入门时就树立学生的工程观和系统观，将质量、成本、度量、折中、决策、纪律、规范等工程理念贯穿后续课程，通过反复强化来培养学生牢固的工程理念以及基于工程理念解决问题和进行开发的能力。2.规划与实践SE优先的专业关键课程。遵循工程的集成与创新特征，面向“软件系统设计与构造”，按照软件系统规模由小及大的次序建立专业教学主线，即以小规模系统、中规模系统、中规模产品、大规模系统技术、应用领域来部署SE专业课程的展开。在单门课程中强调构建系统的

6、全面知识融合教学，培养学生解决实际问题的综合能力。3.探索适应培养卓越软件人才的教学方法。软件人才培养必须重视学生的工程实践能力、设计能力与创新能力培养，重视实验、实训、实习等培养过程，特别是理论教学与实践教学的完美融合。主要的教学方法包括：面向具体的软件系统构造项目开展综合性知识教学;加强课程教学案例与实践用例建设，实施理论、案例、实践相辅相成的教学;探索校企合作教学、面向问题教学、体验式教学、面向实际教学、研讨式教学、软件创新设计竞赛教学等适合卓越人才培养的新型教学方法。三、课程体系框架下图给出了南京大学SE专业的课程体系框架[4，5]，其中左侧为重点

7、建设的SE专业关键性基础课程，右侧为其他SE专业基础课程和高级课程，后者在教学上较为成熟，故不赘述。面向“软件系统设计与构造”的SE专业关键课程共7门，分别为计算系统基础、软件工程与计算Ⅰ、软件工程与计算Ⅱ、软件工程与计算Ⅲ、软件需求工程、软件系统设计与体系结构、人机交互的软件工程方法，分别重点解决学生计算系统分层构建、个人级小规模软件系统设计与构造、小组级中小规模软件系统设计与构造、模拟团队级中规模软件产品设计与构建、大规模软件系统的需求技术、大规模软件系统的设计技术、交互式软件系统设计与评估技术等关键性能力培养。南京大学软件工程专业课程体系结构图这7门

8、关键课程均围绕一个具体的软件系统教学案例，融合构建系统所需的多方面