1计算机专业培养现状
从研究生导师反馈的情况来看，硕士生也存在着同样的问题，学生软件开发能力差、没有系统化软件设计的概念、在参与科研项目过程中无法自如地进行相应的分析和设计、只能编写一些特定的小程序等，这些几乎是计算机类本科毕业生的一个通病。一方面，当前的计算机专业毕业生培养没有达到理想的目标，另一方面社会需求对计算机软件人才的工程化素养提出了更高的要求，而目前的教学培养现状还未能达到这样的要求。究其原因，目前的教学环节过多地受到传统思维的约束，许多高校虽然在多年的教学工作中积累了大量的经验，加强了实践环节的培养，合理地梳理出明晰的课程体系和教学思路，但在整个教学培养过程中没有将工程化的思路贯穿始终，使软件工程思想的培养局限在个别课程中，没有形成系统，从而限制了学生工程化素养的养成以及高校教学师资资源的充分发挥。笔者针对计算机专业的培养特点及行业现状，结合普通高校计算机专业软件人才实际情况，提出一种全新的软件工程师的系统化培养方案，即充分利用学校科研团队现有的资源及在大型科研项目方面成功的经验，形成系统化的计算机专业培养方案和思路，着力于培养学生软件开发能力；重点研究如何将软件工程的指导思想贯穿于本科教育培养的始终，系统化培养学生的工程化素养，使毕业生更容易融入社会，为后续工作打下坚实的基础；采用项目驱动的思路充分发挥团队在大型科研项目中的成功经验，将具体的项目分解到学生各门课程的学习和实践环节中，让学生在细节中学习，最终又能宏观统筹集成为一个实际的项目，从而学以致用；最终形成实际工程项目驱动的、软件工程思想指导的系统化培养软件人才的基本思路。
2用软件工程的思想贯穿各门主干课程的教学实践，系统化培养学生软件实践能力
在现有的课程体系下，我们试图找出其中最直接影响学生软件开发能力的各门主干课程，将软件工程的思想贯穿其中，用软件开发生命周期的5个阶段（系统规划、分析、设计、实施、运行和维护）指导各门课程的教学实践，并着重研究每门课程在整个生命周期中的重要地位和作用，以及该门课程应该承担的具体培养工作。在此基础上，重点研究各门课程之间如何更好地衔接，系统化地构架学生的软件开发知识体系。
3用科研指导专业教学的具体实践
高校科研机构所承担的科研项目是一项宝贵的财富，学生也迫切希望早日加入到科研队伍中来，而承担科研项目的骨干力量与学生的教授者之间往往密不可分，甚至是同一批人。这给我们带来新的启示，现有的科研项目正是对学生进行实践教学的生动教材。然而，实际的科研项目往往都是相对复杂的大型系统，对初学者来说难以理清头绪。如何按照各门课程的特点将大型科研项目分解、简化成一个个子系统，渗透在各门主干课程的教学实践中，让学生循序渐进地参与到大型科研项目的开发中，既便于学生学习掌握，也有利于随时采用科研项目实战训练，修正课堂教学方法及方向，实现教学与科研的相互协调，最终达到以培养软件工程型人才为目标的闭环控制，这是亟待解决的问题。
3.1科研项目的开发分解成子系统渗透到各门主干课程的教学实践中，细化各门课程实验环节的开设，形成项目驱动的软件人才培养方案
实施过程中，我们选取智能工程实验室完成的石化行业大型智能建模优化软件平台作为经典案例。该平台是一个集数据预处理、过程建模、过程优化等多项功能，面向石化行业的智能集成化系统平台。教师首先从功能上对其分解，梳理出数据采集、预处理、输入解析、数据建模、优化算法、数据挖掘等模块，将这些模块渗透到各门主干课程的教学中，以子系统的形式作为各门课程实践环节中的重要训练项目。下面以数据预处理模块为例，介绍模块与课程之间的关系。对采集到的数据需要进行初步的处理，并存储到数据库中，这一工作可以放在数据库原理、算法与数据结构、程序设计等课程中作为实例讲解。由于采集来的数据是真实的工业过程数据，这些数据受到各种噪声的干扰、仪表故障或者数据传输错误等原因的影响，存在很多噪声数据、冗余数据、缺失数据和不一致数据，因此，需要采用各种算法进行预处理，如记录删除法、均值填充法、中值填充法和K最邻近距离填充法等。这些都可以渗透到算法设计课程中。处理好的数据如何进行存储这部分知识可以渗透到数据库原理课程中讲解。教师根据后续的应用需求向学生介绍选择哪种数据库工具、采用什么样的存储方式、怎样设计数据库等。在这一过程中，必然涉及程序设计的内容，如均值填充法、中值填充法等相对简单的算法，可以让学生了解基本算法原理后，进行程序设计的实现。带着这些实际的问题进行课程的学习，显然会大大提高学生的学习效率。
3.2做好子系统的集成与拼装，用大型项目的科研实践完善学生的学习过程
在软件方向的学习进程中，随着各门主干课程学习的完成，各子系统逐个开发出来，这些子系统可以作为后续软件工程系列课程的重要实践内容。例如建模优化平台项目总体上采用了三层结构，这将成为软件体系结构课程中重要的典型实例，并以此集成整个系统。软件工程等课程的开设将从理论的层面更系统地对前序课程中渗透的软件工程思想予以科学的总结归纳和提高，同时补充大量前序课程中还未涉及的工程化知识，查漏补缺，为走入工作岗位或进一步的科学研究打下坚实的基础。
4关键问题的解决
在整个方案的实施过程中，指导思想的落实是重中之重，需要学院、系部等行政机构给予必要的支持和配合，才能整合整个计算机课程体系，充分协调好教师与教师之间、课程与课程之间的关系。在学校的实践过程中，我们组织全系大大小小的相关课程研讨、集体备课多达20余次，大会确定思路，小会细化方案，真正将软件工程的思想落实到各门主干课程的教学与实践环节中，最终保证方案的有效实施。其次，学校组织专门的骨干力量对经典的大型工程项目进行合理的分解和集成。完成此项工作需要相关人员既熟悉工程项目，又宏观把握整个计算机教学体系。在此基础上，对全系相关课程教师进行培训和研讨，将正常知识点的教学与工程素养的培养相结合，从而将实际企业工程项目转化为教学资源，真正实现科技创新对教学的促进。
5结语
计算机软件人才的培养不是简单地学习理论知识、编几个小程序，不应停留在概念的层面上，有许多切实的工作可以开展。文章提出了基于软件工程思想、以大型科研项目驱动的卓越软件工程师的系统化培养方案，并对实施过程中遇到的问题进行了分析和研究，为更好地实现教学与科研互动以及科研对教学的促进提供了很好的借鉴，具有很好的推广价值。在实施的过程中，这套方案完全可以依靠学院乃至全校的力量，发动更多的科研团队加入进来，从而形成科研带动教学的完整实践教学体系。
作者：李芳 高敬阳 尤枫 耿志强 单位：北京化工大学信息科学与技术学院
相关专题：600139西部资源 唐山学院学报
