软件工程专业人才培养体系.docx

“一体化、分阶段、多层次”的计算机专业实践教学体系，体系包括了三层次，分别为培养学生实验基本技能和巩固理论知识的专业基础实验层次，培养学生综合素质和实践应用能力的专业实验层次，以及依托产学研，全面提升学生研究能力和创新能力的科技创新实验层次。通过实践教学体系的建立、实践性教学环节的优化、实践教学内容的全面更新，使实验过程和实验内容得到了更进一步的规范。南京大学软件工程专业人才培养体系简介软件技术的快速发展要求软件工程师必须具备扎实的基础；同时，产业界则重点关注毕业生能否迅速融入业界环境，解决实际问题。如何在本科培养阶段兼顾这两方面的要求，是软件工程人才培养所面临的巨大挑战，也是我国软件工程教育在经历了“计算机科学教育+职业教育”的初期探索后亟待解决的关键问题。为此，南京大学系统深入地研究了软件工程教育，着力建设创新型软件工程人才培养体系。该教学成果获得第六届高等教育国家级教学成果二等奖和2009年江苏省高等教育教学成果特等奖，南京大学软件工程专业入选国家级特色专业。一、有效融合国际规范与产业需求的南京大学软件工程专业人才培养体系该教学成果创新性地“有效融合”国际专业教育规范与产业界现实需求，“一体化”设计工程型软件人才培养体系，具体工作内容为：融合国际规范和产业需求的一体化学科教育知识体系。以国际主流专业教育规范为基础，结合对软件产业的分析研究，编制学科教育知识体系，为课程体系、工程能力训练体系和质量体系的设计提供工作基础。兼顾专业基础与应用需求的一体化课程设置方案。以软件工程学科整体架构和基本方法为主线，基于知识点分解，率先构建并实施了符合国际规范、兼顾专业基础和产业需求的全新课程体系，并在具体课程设计中充份体现专业基础与实用技能相结合的宗旨。实验、实训、实习一体化的工程能力训练体系。以知识体系为线索，一体化设计理论与实践教学方案，整体规划、分阶段组织实施验证性实验、设计性实验、实训和实习，并引入创新型实践教学方法，在知名软件企业设立实习基地，形成完善的工程能力训练体系。教学实施过程和质量保障过程一体化的教学管理模式。在教学管理中引入软件工程中的过程管理方法，借助信息化手段，以知识点为基本管理要素，动态监控从教学设计到教学实施的全过程，形成了系统、规范、可度量的教学质量保障体系。国际规范、产业需求、知识体系、课程体系、实践体系和保障体系有效互动的一体化人才培养体系。基于国际规范和产业需求，整体规划知识体系、课程体系、工程能力训练体系和教学质量保障体系，并有效互动，从而形成一体化的软件工程专业人才培养体系。二、南京大学软件工程专业人才培养体系的实施该教学成果基于学科教育知识体系，精心设计理论课程与实践课程，统一部署专业核心课程体系和工程能力训练体系的实施，并借助于数字化的教学质量保障体系保证其实施质量。具体实施如下：工作基础：学科教育知识体系。有效融合国际规范和产业需求的学科教育知识体系是课程体系、工程能力训练体系和质量体系的工作基础。工作保障：教学质量保障体系。课程教学支持系统和教学质量管理系统共同构成的数字化教学质量保障体系是整个人才培养体系实施的工作保障。专业基础课程：软件工程初级课程与数学课程。5门软件工程初级课程和2门软件数学课程涵盖了从事软件工程工作所必须掌握的硬件、软件、工程、职业和数学基础知识。专业核心课程：计算学科中级课程与软件工程高级课程。4门计算学科中级课程教授硬件与系统软件领域的知识，6门软件工程高级课程教授软件工程各专门化领域的知识。专业选修课程：面向软件系统与应用的选修课程。基于CCSE推荐的软件系统与应用领域，结合本地区人才需求和本校办学特色，设计一组可动态增删的选修课程模块。工程能力训练：与课程体系相融合的实践教学体系。部署课程实验、专设实践课程、实训课程和实习，构成一体化设计、循序展开的工程能力训练体系。南京大学软件工程专业实践教学体系简介南京大学秉承“基础理论教学与工程能力培养并重”的教学理念，着力建设软件工程专业实践教学体系，其构建与实施经历了两个阶段。2002-2006年，独立设置“两个实践能力培养阶段和四门实践技能训练课程”，构成“软件工程专业工程化实践教学体系”；2006年至今，进一步有效融合理论教学与实践教学，构建“验证性实验、设计性实验、实训、实习”一体化设计的“软件工程专业工程能力训练体系”。该教学成果获得第五届高等教育国家级教学成果二等奖和江苏省高等教育教学成果一等奖，南京大学软件工程人才培养模式创新实验区入选国家级人才培养模式创新实验区。一、南京大学软件工程专业工程化实践教学体系软件工程专业开办伊始，首要任务是解决高校传统软件教育中的工程化实践教学问题。为此，南京大学独立设置了“软件工程专业工程化实践教学体系”，其主要内容如下：一个教学理念。确立“基础理论教学与工程能力培养并重”的教学理念，把工程能力和职业素质培养作为软件工程人才培养的核心任务之一，全面均衡地培养学生的基础知识、专业技能、创新能力、工程能力和职业素质。两个培养阶段。把工程化实践能力的教学划分为教学阶段和实习阶段。在传统课程教学中引入工程能力训练环节，设置4门阶梯状的工程实践学分课程。独立设置24周全时制实习，在真实环境下进一步培养学生的工程能力和职业素质。三项保障措施。实践适合国际化、工程性软件人才培养的创新教学方法；进行工程性人才素质评价和工程性教学体系的企业评价；以工程理念指导工程性实践教学环境的基础设施建设；全面探索工程化实践教学体系的保障方法。四门实践课程。创新性设置程序设计、软件工程、信息系统和网络平台等4门阶梯状、体系化的实践课程，针对性培养软件工程人才所应具备的个人开发能力、团队开发能力、系统研发能力和设备应用能力。一体化的实践教学体系。基于“一个教学理念、两个培养阶段、三项保障措施和四门实践课程”，建立了一个创新型软件工程专业工程化实践教学体系，并进行了有效实践。二、南京大学软件工程专业工程能力训练体系在“软件工程专业工程化实践教学体系”的工作基础上，南京大学继续秉承工程教育理念，遵循理论教学与实践教学一体化设计的原则，整体规划实验、实训和实习，逐次展开培养过程，建立了有效融合在“软件工程专业整体化人才培养体系”中的工程能力训练体系。该体系以软件工程方法为指导，以验证性实验（小规模结构化程序设计实验、中规模面向对象程序设计实验、小型软件系统开发过程设计模拟）、设计性实验（团队级综合软件工程课程实践、与应用相结合的团队级软件工程课程实践）、实训与技能课程、实习等阶段为主线，以特定软件工程方法系列实验和特定软件系统/技术系列实验为两翼，以前沿技术和学生创新为补充，全面提高学生的工程化实践能力。其中：验证性实验：通过在课程中精心设计的验证性实验巩固和加深学生对于特定理论知识点的理解程度；设计性实验：通过设计性实验循序渐进地强化学生的构思、设计、实施和操作能力；实训：通过与企业共同设计实施的实训课程培养学生的综合性工程能力；实习：通过实习使学生体验业界氛围和一线开发人员的工作环境，锻炼其工程能力；一体化设计：通过整体化规划验证性实验、设计性实验、实训和实习，逐次展开工程能力培养过程，建立有效的工程能力训练体系。南京大学软件工程专业教学质量保障体系简介软件工程管理中有一个著名的论断：没有高质量的开发过程，就没有高质量的软件。软件人才的培养质量与软件产品的质量有很大程度的一致性，因此教育教学质量在很大程度上取决于教学过程的质量。南京大学创新性地将软件工程中的过程管理方法引入软件工程专业的教学管理，从设计教学过程开始就充分考虑质量保障目标、方法和措施，并在教学实施的每个环节之中动态地进行质量跟踪和监控，通过不断提高教学过程的质量来确保教学目标的实现。南京大学软件工程专业教学质量保障体系包括教学质量保障体系制度建设和用于实现质量保障体系的教学支持与教学管理信息化支撑平台。一、南京大学软件工程专业教学质量保障体系的构成南京大学软件工程专业教学质量保障体系的总体目标是：提供一个可操作的教学质量保障框架，规范软件工程专业的教学工作，提高专业教学水平，保障专业人才培养质量。具体做法是：建立健全教学过程管理制度，建设教学支持与教学管理数字化平台。南京大学软件工程专业教学质量保障体系总体结构包括上下两个有机组成部分。南京大学软件工程专业教学质量保障体系总体结构的上半部分给出了南京大学软件工程专业教学质量保障体系的制度建设和硬件保证要求。具体包括：(1)课程体系质量保障系统；(2)课程质量保障系统；(3)学生学习管理保障系统；(4)实践教学保障系统；(5)学生创新能力保障系统。南京大学软件工程专业教学质量保障体系总体结构的下半部分给出了南京大学软件工程专业教学支持与教学管理信息化平台，该平台有效实现了教学实施过程和质量保障过程的统一管理，能够有效支持知识体系制订、课程体系制订、课程与关联课程设计、课程授课和实践教学等活动。具体包括：(1)知识体系管理及制定过程控制系统；(2)课程与课程体系设计及相关过程控制系统；(3)教学支持系统，课程授课过程控制系统；(4)选课管理系统；(5)论文管理系统；(6)实训管理系统，实训教学过程控制系统；(7)学生创新项目支持系统。二、南京大学软件工程专业教学质量保障体系的实施南京大学软件工程专业教学质量保障体系及其信息化支撑平台在国际规范、产业需求、知识体系、课程体系（含实践教学）互动中起到了关键作用。作为一项教学工程，教学质量管理依据“工程化组织、项目化管理、过程化控制、数字化平台、多方位评估、定期性修订”等六项基本原则，由总体组和各专业方向的项目组进行实施。具体过程是：总体组负责把国际专业规范交由企业评价，然后通过知识体系平台输入知识体系（稳定部分）；总体组借助知识体系平台和课程设计平台自顶向下分解知识体系（稳定部分）为17门专业基础/核心课程和8个专业方向模块的教学要求，项目组进一步吸收产业界需求形成专业基础/核心课程教学内容；项目组通过知识体系平台和课程设计平台自顶向下分解专业方向模块教学要求，并进一步吸收产业界需求形成专业方向/技能/实训课程教学内容；总体组借助知识体系平台自底向上汇编并审定知识体系（变化部分），并通过课程设计平台审定专业方向/技能/实训课程；教师与学生通过教学/实践支持平台进行教学活动；总体组邀请企业评价知识体系（变动部分），并将结果反馈项目组。另外，知识体系、课程设计、教学/实践支持等三大平台均支持过程化管理，多方位评估与定期化修改成为体例。南京大学软件工程专业本科生核心课程简介本科核心课程体系规划和核心课程建设是软件工程专业建设的核心任务，也是软件工程专业有别于计算学科其他专业的关键所在。南京大学软件工程专业在CCSE等国际专业教育规范的指导下，着力进行教学改革，有效构建专业核心课程体系，加强专业核心课程教学建设，取得了一系列成果。南京大学软件工程专业入选国家级特色专业，南京大学软件工程专业本科教程在高等教育出版社出版，计算系统基础和计算与软件工程入选国家精品课程。一、南京大学软件工程专业核心课程体系的构成该课程体系的创新点在于以软件工程学科整体架构和基本方法为主线，兼顾专业基础和产业需求，一体化设计核心课程体系。具体工作内容为：设计了创新性专业入门课程计算系统基础。以系统级认识和程序设计双优先为思路，基于玩具系统，系统讲授从门电路、机器语言、汇编、I/O例程、语言处理，到应用程序的计算建立过程，并介绍结构化程序设计知识。构造了创新性专业基础课程计算与软件工程。融合程序设计、软件工程和职业基础知识教学于一体，既有效实践CCSE的偏软件工程初级课程设置方案，又创新性融合CCSE非技术课程的教学内容。构建了软件工程基础课程群。计算系统基础、计算与软件工程和数据结构与算法覆盖最基本的软硬件知识、软件工程知识和职业素质知识，它们与离散数学、统计与经验方法构成软件工程专业基础知识的最小闭包，形成了创新型软件工程基础课程群。部署了基于系统的计算学科中级课程群。在软件工程基础课程群之上，部署了由计算机组成原理、操作系统、计算机网络和数据库系统等组成的基于硬件和重要软件系统的计算学科中级课程群，可以被认为是基于系统的领域性重要专业核心课程。规划并实践了软件工程高级课程群。在软件工程基础课程群之上，实践了由软件构造、软件需求工程、软件系统设计与体系结构、软件测试与质量、软件过程与管理和人机交互的软件工程方法等组成的基于软件工程各领域的软件工程高级课程群。二、南京大学软件工程专业核心课程教学内容概略计算系统基础。课程采取自底向上的教学模式，围绕一个简单计算机LC3逐次展开从比特到C语言的介绍，为初学者建立完整的计算概念，包括：数据的机器级表示、数字逻辑、冯·诺伊曼模型、机器语言、汇编语言、输入和输出、Trap机制、结构化程序设计。计算与软件工程。讲授面向对象程序设计，分析、设计、测试等软件工程方法，项目管理，文档写作、交流沟通、团队合作等职业技能，强调软件工程工具的使用和实践能力的训练，以综合培养学生的程序设计能力、软件工程技能和职业素质，建立工程化软件开发观念。课程分为I、II和实践，在三学期实施教学。统计与经验方法。又称统计与软件工程。课程从软件工程应用背景出发，分析各种随机现象中的规律性，探讨统计与经验方法的应用，以及统计软件工具的使用，具体教学内容覆盖概率论基础，随机变量及其分布，多维随机变量，数字特征，极限定理，样本与抽样分布，参数估计，经验假设，方差分析与回归分析等。软件构造。讲授软件构造的一般原则（模块设计、代码重用、类设计等），常用技巧（契约式设计、防御式编程、异常处理、配置式编程、基于状态转移和基于表的软件设计、基于语法分析的设计等），形式化方法（规范说明语言及其应用、形式化构造工具），以及执行要点（编码及其规范、工具使用、单元测试技巧、性能优化）。软件需求工程。讲授软件需求领域的各项方法、技术与工具，包括需求工程的基础知识，软件需求的基础理论，常用的需求获取方法与技术，常用的需求分析方法，常用的需求分析模型与建模技术，需求管理知识，以及初步的需求工程过程管理知识。软件系统设计与体系结构。讲授软件设计的要素，软件设计的支持与评价，软件设计方法，体系结构设计，详细设计，基于中间件的设计，基于复用的设计和设计演化。课程强调复杂的案例教学，培养学生综合运用设计知识为实际问题设计和选择解决方案的能力。软件测试与质量。讲授测试的数学背景，软件生存周期中的测试，测试的基本概念，黑盒/白盒和静态/动态测试技术，常用的系统级测试方法，测试的组织和管理，过程保证和产品保证，以及质量过程标准等；着重在过程视角下介绍软件测试方法和技术，并从测试的角度讨论产品质量的保证和验证。软件过程与管理。讲授项目计划和跟踪监控，风险管理，配置管理，供应商管理，需求开发和管理，技术实现，系统集成管理，验证和确认，过程管理和改进，过程度量和分析，量化管理和统计过程控制等内容，着重培养学生在项目管理、过程管理和改进等方面的技能。人机交互的软件工程方法。讲授各种用于交互式产品开发的软件分析、设计和评估技术，包括可用性工程，交互界面的经典模型，人机交互的需求（任务分析、原型等），人机交互的设计（设计原则；交互模式；可视化设计；交互式设计）、人机交互的实现，以及人机交互的评估技术（启发式评价；专家评审；观察与调查用户；用户测试与预测模型）。南京大学软件工程专业学科教育知识体系简介南京大学软件工程专业在参考国际教育界和产业界广泛认可的相关专业规范（如SWEBOK，SEEK，CC，SEI软件工程教育计划，教育部软件工程专业规范、中国软件工程学科教程等）的基础上，综合我国软件产业发展的现状和特点，征集软件产业的需求，收集毕业生的反馈，制定了兼顾国际产业需求和国内产业现状的学科教育知识体系，并合理组织为若干子类，定期修订和完善，以作为南京大学软件工程专业人才培养体系建设的工作基础。南京大学软件工程专业学科教育知识体系的编制工作启动于2003年底，经2004版、2006版、2008版修订，2009年在北京高等教育出版社出版。一、南京大学软件工程专业学科教育知识体系的组织南京大学软件工程专业学科教育知识体系组织为以下6个子类：基本素质BAS：本科毕业生所应具备的政治、数学和外国语知识；计算机软件基础CSE：从事软件工程工作所应具备的软件基础，并涉及最基本的硬件相关知识；软件工程基础SEF：从事软件工程工作所应具备的软件工程专业基础，以及产业界经典的软件工程方法与工具；数学、工程和职业基础MEP：从事软件工程工作所应具备的相关数学、工程和职业基础；软件系统与应用SSA：在专门领域从事软件研发工作应具备的相关知识与技能，既包括该领域所需要的开发基础和领域知识，又包括该领域来源于产业界的主流开发方法、系统与应用；软件工具与产品STP：直接来源于产业界的具体软件产品，以及常用的方法与工具。为方便接受评价和定期修订，知识体系中来源于国际专业教育规范的稳定部分和产业需求的变化部分被有机地组织在有关子类中。其中，计算机软件基础CSE和数学、工程和职业基础MEP相对稳定；软件工程基础SEF随软件工程学科发展逐步调整；软件系统与应用SSA的领域随软件产业扩展不断演进，知识内容随软件应用需求不断深入；软件工具与产品STP随软件产业现状动态变化。二、南京大学软件工程专业学科教育知识体系内容概览计算机软件基础CSE：具体包括计算机体系结构AR，程序设计基础PF，算法AL，计算机网络NC，信息管理IM，操作系统OS，程序设计语言PL等。软件工程基础SEF：具体包括软件建模与分析MA，软件设计SD，软件构造SC，软件验证与确认VV，软件演化EV，软件质量QA，软件过程PR，项目管理MT等。该部分知识的教学既要强化经典理论与方法教学，又要突出实际环境下的实践方法等产业需求。数学、工程和职业基础MEP：具体包括离散数学DS，离散概率DP，统计与经验方法ES，数学与形式化MF，工程基础EF，团队激励/心理学PF等。该部分知识的教学侧重于专业基础，强调方法与工具的运用，而非推理或建模的过程。软件系统与应用SSA：具体包括软件过程SP，软件技术ST，多媒体技术NM，服务计算SC，系统软件SS，嵌入式系统ES，信息系统工程IS，信息技术IT，计算机图形学GH，国际专业教育规范建议的有待扩充的软件系统与应用领域。该部分知识的教学以专业基础为依托，侧重于相关领域的产业需求、主流方法和技术，强调对实际产业环境的适应。软件工具与软件产品STP：具体包括相关硬件平台产品与工具AR，程序设计语言PL，操作系统产品与工具OS，数据库系统平台与工具DB，CASE工具SD，项目管理工具PM，人机交互工具HCI，网络软件产品与工具NT，嵌入式软件开发工具ES，信息技术与信息管理工具ITM，多媒体工具NM，系统级软件开发工具SS等。