基于自力更生的軟件工程實踐教學方法

摘要：針對當前軟件工程實踐教學中存在的 “畢業(yè)生在學校學到的知識與企業(yè)真實需求存在差距” 問題，提出了基于自力更生的軟件工程實踐教學方法。該教學方法主要從“以學生為中心”“堅持創(chuàng)新能力培養(yǎng)”和“堅持校企合作的發(fā)展方向”三個方面來解決該問題。其應用可以促進學生在掌握基礎理論知識的同時，結合目前最先進的方法、工具和過程，將軟件工程能力提升到更高的水平，同時通過校企合作，服務于社會。

關鍵詞：軟件工程;實踐教學;校企合作;創(chuàng)新能力;工作室

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）01-0148-02

2020年華為董事長任正非密集地走訪了包括上海交通大學、復旦大學、東南大學、南京大學、北大等在內的多所高校，引發(fā)社會廣泛關注。2021年清華大學110周年校慶，習近平總書記提到“黨和國家事業(yè)的發(fā)展對高等教育的需要，對科學知識和優(yōu)秀人才的需要，比以往任何時候都更為迫切”。這些都透露出了當下社會對高校培養(yǎng)真正需要的人才的急切期待。在當下科技大爆發(fā)的時代，教學內容一不小心就落后了，學生獲得的知識與能力不能滿足社會需要的現象會比以往更為突出。針對這個問題，高校紛紛啟動了教學改革。

上海海洋大學實施了以學生為中心的軟件工程實踐教學的改革[1]，充分發(fā)揮了學生的主觀能動性;國防科技大學采用了基于開源和群智的軟件工程實踐教學方法[2]，強化利用外部開源的力量提升實踐教學水平。福州大學采取了引入企業(yè)助教，采用真實、有價值項目驅動軟件工程實踐的方法[3]。曲阜師范大學在軟件工程實踐教學中引入了創(chuàng)新能力培養(yǎng)[4]，改革老機制，迎接新工科時代。吉首大學與中軟國際進行了深度校企合作，建立了軟件服務外包學院[5]，提升學校培養(yǎng)企業(yè)所需人才的能力。

無論是通過自身的教學改革加快發(fā)展，還是選擇校企合作，都說明高校在積極面對當下存在的問題。但在各種校企合作辦學中，也出現了一些不如人意的現象：在校企合作中，學生只是走過場或成為企業(yè)廉價勞動力。更有甚者，企業(yè)借校企合作的關系進行營銷宣傳將學生發(fā)展成培訓班客戶賺取學費。

那么該如何堅守高校教學的初心，為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的學生？為了解答這個問題，不妨思考下校企合作如何雙贏，因為只有雙贏的關系才會健康而持久。華為之所以選擇式地拜訪了一些高校，不難發(fā)現所拜訪的高校普遍都在華為的成長過程中，向華為公司貢獻了大量的優(yōu)秀人才。所以一個高校要想與企業(yè)實現良性合作，自力更生做好自身教學是一條好的道路。

如何進行自力更生？結合自己在企業(yè)的經歷和這幾年的軟件工程實踐教學經歷，總結出一套能保持持續(xù)發(fā)展的軟件工程實踐教學方法：一個中心，兩個堅持。即以學生為中心，堅持創(chuàng)新能力培養(yǎng)，堅持校企合作的發(fā)展方向。

1 以學生為中心

年輕人充滿活力，思維活躍，充分調動學生的主觀能動性，促進學生自主學習、發(fā)揚團隊協(xié)作精神對學生成長和軟件實踐教學的跨越式發(fā)展都至關重要。

以學生為中心的實踐課程框架如圖1所示。指導教師指定團隊人數的合理區(qū)間，由學生根據項目管理、需求分析、軟件設計、編碼、測試、工具配置管理各崗位需要，自由網羅合適的人選組建團隊，由每位學生的興趣方向確定其在團隊的核心職責。采用項目組的方式，錘煉了學生的團隊意識、培養(yǎng)學生敬業(yè)精神。

團隊成立后，由各團隊自主確定具備實際應用價值的項目。指導教師只需適當關注題目合理性和可完成性。激發(fā)學生主觀能動性，充分挖掘團隊中每個成員的智慧。

項目的完成需要各團隊根據自己項目的特點，選用合適的開發(fā)工具環(huán)境。需要去開源社區(qū)吸取養(yǎng)分，避免出現在槍炮時代你卻還渾然不知，拿著長矛和大刀在拼命戰(zhàn)斗。當今各種新技術層出不窮，各種商機稍縱即逝，軟件開發(fā)方法也在不斷針對性變革，比如持續(xù)集成CI（Continuous Integration）、持續(xù)交付CD（Continuous Delivery）、持續(xù)部署CD（Continuous Deploy）到開發(fā)與運維DevOps（Development and Operations）的出現。

如圖2所示，在持續(xù)集成CI中，開發(fā)人員將會頻繁地提交代碼到主干版本庫。這些新提交的代碼在最終合并到主干版本庫前，需要經過編譯、代碼靜態(tài)檢查、單元測試的自動化檢驗，快速確認變更的代碼是可以跟庫上代碼集成在一起的。在持續(xù)交付CD中，得到一個可隨時部署到生產環(huán)境的版本庫。在持續(xù)部署CD中，實現了自動將應用部署到生產環(huán)境。DevOps則把維護也拉進來了，實現了運維的持續(xù)監(jiān)控，促進研發(fā)、維護、質量保障QA（Quality Assurance）之間的充分溝通。在DevOps中，開發(fā)專注于業(yè)務應用的生命周期管理，運維專注于自動化環(huán)境資源的維護，QA專注于自動化業(yè)務運行環(huán)境的供給和質量跟蹤保障。

在實際實施中，比如可選用版本管理工具Git管理代碼庫，選用集成工具Jenkins將版本管理工具、編譯工具、靜態(tài)檢查工具、測試工具、打包工具、部署工具、運維監(jiān)控工具等全部集成在一起，實現軟件工程的自動化，提升軟件過程的效率和質量。

在整個項目的實踐過程中，教師只需響應各團隊的困難求助，適度指導各團隊的項目實踐活動。最后各團隊都需要參加項目的集中答辯，教師對各團隊的實踐過程和實踐成果做出客觀綜合的評價，特別是超出常規(guī)的改進應該額外加分，并作為教學遺產保留下來，用于改進下屆學生的實踐教學。

2 堅持創(chuàng)新能力培養(yǎng)

軟件工程即采用工程的概念、原理、技術和方法來開發(fā)和維護軟件，把經過時間考驗而證明正確的管理技術與當前能得到的最好的技術方法結合起來，以經濟的方法開發(fā)出高質量的軟件并有效地維護它[6]。在用于評價軟件機構的軟件過程能力成熟度的模型CMM（Capability Maturity Model）的定義中，CMM優(yōu)化級（又稱為5級）指一個企業(yè)具備持續(xù)不斷的改進其軟件過程的能力[6]。從上述軟件工程的定義和軟件企業(yè)的CMM級別認證要求來看，都說明了軟件工程不僅不是固定不變的，而且特別強調了持續(xù)改進的觀點。在軟件工程實踐課程的教學中，我們必須讓學生理解這點，在實踐教學的各個環(huán)節(jié)融入創(chuàng)新的思想。

如何實施創(chuàng)新能力的培養(yǎng)呢？在軟件工程的項目實踐中，通過各個任務階段的回顧會議，引導學生思考可以改進的地方，思考不舒服的地方，堅決打破學生墨守成規(guī)的心理。在軟件工程實踐的全過程，團隊要始終堅持自我批判的態(tài)度，堅持持續(xù)改進，探尋更優(yōu)秀的實踐方法、過程與工具。

例如在項目的測試中發(fā)現數組越界或指針未釋放，說明我們之前的人工代碼走讀會議存在漏洞，這時就可以通過分別加入上述檢查項到檢查一覽表用來提醒下次或下屆學生的人工代碼走讀活動，優(yōu)化我們的人工代碼走讀活動。即便沒有發(fā)現如何問題，在開發(fā)過程中，也應該堅持持續(xù)關注開源社區(qū)，以開放的心態(tài)去再次審查當前的實踐活動，把當前了解到的最新最好的方法、工具和過程引入項目，而且還要站在巨人的肩膀上繼續(xù)持續(xù)不斷的實施改進。

總之，讓持續(xù)創(chuàng)新的精神貫穿于課程實踐的整個過程中，讓課程實踐的水平在一屆屆學生的努力下持續(xù)推升。相信有了這樣的持續(xù)創(chuàng)新基因，課程實踐教學一定不會落伍，教學能力也會得到不斷積累和推升，最終實現在校企合作中貢獻的是智慧而不是廉價勞動力。

3 堅持校企合作的發(fā)展方向

校企合作的框架如下圖3所示，實踐教學為學校的創(chuàng)業(yè)工作室提供優(yōu)秀的人才支持;創(chuàng)業(yè)工作室負責具備實際應用價值的自擬項目的開發(fā)、參與企業(yè)真實項目的開發(fā)和參加校企間技術交流。創(chuàng)業(yè)工作室在項目開發(fā)或技術交流中，把發(fā)現的問題或獲取到的信息及時反饋到教學上來，促進教學內容和方式的不斷完善與進步。通過創(chuàng)業(yè)工作室這個載體，學生將課堂上學到的軟件工程知識應用到真實的項目實踐中，做到了學以致用。在真實項目的實踐中，學生了解到了社會的真實需求，開闊了視野，收獲了成就感，進而產生更強大的學習動力。

4 結束語

十年樹木，百年樹人。“以學生為中心、堅持創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的自力更生是根本，不能動搖。經過持續(xù)自力更生獲得的軟件工程實踐能力是校企合作中校方的價值所在，校企合作可以為我們的自力更生創(chuàng)造更好的環(huán)境。隨著獨立自主發(fā)展得越來越好，會有更多更好的機會進行校企合作，促進雙方高質量的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 葛艷，鄒一波，袁紅春.“以學生為中心”的軟件工程實踐教學培養(yǎng)方案設計與實施[J].實驗技術與管理，2020，37（8）：162-166.

[2] 毛新軍.基于開源和群智的軟件工程實踐教學方法[J].軟件導刊，2020，19（1）：1-6，286.

[3] 張棟，蘇曉強.開放模式的軟件工程實踐教學探索[J].計算機教育，2016（7）：149-153.

[4] 齊蘇敏，公冶小燕.面向新工科的軟件工程實踐教學體系研究[J].軟件導刊，2020，19（12）：113-116.

[5] 徐洪智，覃遵躍.校企合作共建軟件工程專業(yè)實踐教學體系[J].實驗室研究與探索，2013，32（6）：128-130，160.

[6] 張海藩，牟永敏.軟件工程導論[M].6版.北京：清華大學出版社，2013：5-7，331-334.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2021-05-06

作者簡介：董建華（1978—），男，湖北孝感人，助教，碩士，研究方向為軟件工程。

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