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在实施卓越计划的过程中,地方高校都碰到了一些问题,软件工程专业作为新兴的工程类专业更不例外。⑴软件企业资源严重缺乏。长期以来,高校工程类人才培养与社会存在脱节,远离工程教育实际。在卓越工程师的培养过程中,校企合作是区别于传统培养方式的独具特色的重要环节。卓越计划就是要将工程教育“回归工程”,而与企业密切合作实施“3+1”的培养模式即成为工程化教育的关键之一[4-6]。但是,地方高校限于区域地理环境、企业类型和规模,可利用的企业资源较少。软件企业作为上个世纪末在国内迅猛发展起来的新兴产业,其地域性分布失衡情况相比传统工程类专业更加显著。国内的软件产业主要集中在深圳、广州、上海、北京等沿海地区或大型城市,而在中部地区或者二线城市,软件产业的发展较为滞后,可建立校企合作关系的软件企业少之又少。另外,大多数企业,特别是中小企业,主要追求经济利益,由于缺少配套政策,这些企业基本不会承担为社会培养人才的责任,因此,导致可开展“卓越计划”企业学习的企业资源严重缺乏。⑵在校教师的教学能力不够,企业师资欠缺。首先,高校师资主要来源是高校培养的高学历人才,教师的工程化软件开发经历较少。在实施“卓越计划”的过程中,教师需要发挥主要作用,为学生开设课程、指导学生实践和进行工程化教学改革等均需要有较为丰富的工程实践经验,教师基本是从学校到学校,缺乏实际工程经验,这是约束教师提高工程教育能力的关键点。其次,双语教学能力不足,英语可以说是软件产业的第一语言,“卓越计划”也要求“面向世界”,这就必须要求教师在外语水平上有较大的提高。再有,中青年教师教学实践能力不足,近年来高校在职称评定过程中,一味追求科研硬指标,忽视教学软指标,使得中青年教师对教学能力的提高不重视,教学方式方法掌握不够,教学实践经验缺乏。最后,对于企业工程师作为兼职教师的选聘目前并没有形成一套行之有效方案,企业师资队伍还远远没有成为高等工程教育师资的重要补充。师资队伍工程教育能力的缺乏将严重滞缓“卓越计划”的发展。⑶完整的工程化过程还未实际在生产中形成。我国的计算机软件专业教育在国际化、标准化方面仍然大大落后于先进国家。尽管软件产业发展速度很快,但国内的软件行业规模不是很大,有些软件企业在软件制作上,也只是采用了关键设计原则和一些软件工程的思想,与大规模的工业化大生产比较还有一定差距。这导致学生在企业学习期间的学习任务较为单一,比如,只参与软件开发过程的一个环节,这样对完整的工程化生产过程并没有一个全面的了解,要完全达到卓越工程师的培养标准基本不可能。⑷企业学习过程的监控不到位。在企业学习阶段,学生主要在企业进行现场实践,学习过程的监督以企业为主,学校为辅,但由于企业培养机制和配套措施不完善,企业监督的实施并不到位,无法很好地掌握学生在企业学习过程中的情况,如实践任务的实际完成情况、人身安全问题、在企业学习期间的合法权益等。以上几点是地方高校在实施软件工程“卓越计划”的过程中所要面临并亟待解决的突出问题,如何利用有限的资源,将现行的软件工程专业人才培养模式向“工程化”转变,培养优秀软件工程技术人才是地方高校软件工程专业卓越计划实施的研究重点和目标。
2结合自身特色培养软件卓越工程师
围绕软件卓越工程师的培养目标,地方高校应研究如何扬长避短,有效合理地实施校企合作,形成地方高校具有自身特色的软件卓越工程师培养模式。结合我校软件工程专业卓越计划的实施,笔者认为应从以下几个方面着手。⑴结合地方软件产业发展现状与学校优势专业有效实施校企合作。一方面关注地方软件行业的发展,积极与地方企业沟通实施校企合作,另一方面利用学校的优势专业,寻找跨学科、跨平台的合作机会,在优势专业领域中寻求软件研发的工程实践活动,发挥自身优势,弥补因地区产业发展的不平衡而带来的校企合作资源缺乏的劣势。我校地处中南地区的二线城市,刚刚落户的中兴通讯已跟我们建立了合作关系,同时我们也积极联系了周边城市可合作的相关企业,目前一共建立了六个校企合作实训基地。除此之外,我们积极利用我校的“核特色,医品牌”,已逐步确定了核行业软件和医学信息管理软件的研发方向,与特色专业的结合,发挥品牌专业优势,这不仅为学生的工程实践打开了另一个通道,同时也为科研带来了新的契机。⑵制定专门的政策,鼓励中青年教师赴合作企业挂职锻炼,同时,不拘一格地将研究院所和企业有工程专业经验的人才,特别是中高层管理干部聘任为教师,建设好工程教育师资队伍,形成提高教学水平的内生动力和外生动力。在学校政策的大力支持下,近几年我院已先后输送五名青年教师赴合作企业参与软件项目的研发,并在授课过程中邀请有项目经验的老师开设专题讲座,学生反映教学效果良好。另外,还特聘了某外企高层管理人员为特邀讲师为学生介绍相关知识。⑶将规范的软件工程过程渗透到日常教学中,形成以工程过程为主干,以理论内容为基石,以实践活动为根本教学模式。我校软件工程卓越计划实施2+1+0.5+0.5的课程体系,大量增加实践环节,教学采用螺旋式的案例教学模式,以案例为驱动,逐步提高学生的理论水平与实践经验。学生在学习过程中以团队为单位建立“虚拟企业”,按照工程过程分工扮演不同的角色,这种方式使得学生在学习过程中表现出极高的积极性,教学效果显著。依循“重基础,精方向,强工程”的基本原则,我们充分利用学校的自身特色,借鉴国内外优秀高校软件工程类专业教学诸多成果,通过构建以专业能力为导向的模块化教学体系、围绕案例与实际工程项目开展实践教学、建立多元化的师资队伍、加强校企产学研合作以及完善质量监控与保障体系等,培养企业真正需要的、在一定软件工程理论基础之上具有较强动手能力与社会适应能力的软件工程师,保证卓越工程师人才培养目标和培养要求的实现。目前,我校软件工程卓越计划已成功培养了三届共90名毕业生,每届就业率均达到百分之百(含考研),而且用人单位对卓越班毕业生也给予了高度评价,我们的许多毕业生在进入单位后的短短数月便在工程过程、团队合作等方面体现出的明显优势,他们中间的很多人都先于一些名校毕业生提前得到晋升的机会。
3结束语
关键词:实践教学体系;多层次引导;校企联合
信息时代科学技术的迅猛发展加剧了市场竞争,也对软件人才素质提出了新的要求,是否具有创新能力和实践能力,已成为社会对人才选择的一项重要标准。一方面,教学培养和人,才需求两个方面的实践证明,建立一个系统化、标准化的实践教学体系是培养学生创新意识与创新能力的有效途径;另一方面,软件产业人才的培养不可能在高校某一个专业范围内一次完成,由学校教育配合企业实训的实践教学模式,已经成为软件工程专业实践教学体系的改革发展的必然趋势。
为此,笔者针对本专业目前实践教学环节中存在的指导任务繁重、实践安排不足等实际问题,组织编写软件工程实践教学系列教材,建立统一标准,巩固并完善软件工程实践教学体系,全面提高实践教学质量。同时强调产学研相结合,完善实验室和实践教学基地建设,加强校企联合,促进产业与教育之间的互动,为学生争取更多的从事项目开发、参与项目设计的机会,力争落实每门课的课程设计及学生的毕业实习或毕业设计都能源于生产,努力培养应用型创新软件人才。
1.从IT实战角度出发,优化实践教学体系
目前,我国软件人才培养主要依靠高校及科研机构,每年的毕业生数量与企业需求量基本一致,学生具备系统完善的基础理论知识,但其工程化和实践能力不足,缺少自主创新意识,实际动手能力与独立解决问题的能力相对薄弱,到企业后仍需要一个很长的适应期。为了更好地解决软件行业面临的人才供需矛盾,培养出更适应企业需要的具有较强综合能力的复合型人才,必须建立工程化的实践教学体系,以提高实践教学质量。具体工作从以下两个层面展开。
1.1推进实践教学内容改革,完善实践教学体系
推进实践教学内容改革,参考国内外先进的软件工程理论和应用实例,以培养学生开发软件的技能为目标,对教学内容进行一定的补充和删减,选择合理的教材,要求在系统介绍软件工程的基本原理与方法的同时,强调基础理论在实践中的具体应用,二者相互联系共同发展。同时,建立合理的课程内容体系,改革教学方式,开展以学生为主体的案例式教学,实施基于项目驱动的实践教学环节,充分发挥学生在学习过程中的主观能动性,使其可以更好地理解、掌握软件工程项目的开发理论和方法,提高学生的应用创新能力与动手能力。
具体在实践教学方面,从1年级开始加强实践教学,实现所有专业课总学时的课堂教学和实践教学比为1:1。实践教学遵循由简到难的原则安排,4年分别达到下列目标(见表1)。
1.2制订软件工程专业实践教学体系标准
在充分调研国内外知名大学软件工程专业的实践教学内容后,搜集相关实践教学体系大纲文档,并结合本专业“地学信息化特色软件人才培养”的办学特色,面向市场需求不断调整与软件产业实际需要相适应的实践课程,增加实践教学与工程实践和前沿技术紧密结合的程度,研究并确定软件工程专业实践教学体系标准,以保证软件工程专业人才培养的可持续发展。
在此基础之上,针对当前实践教学过程中的薄弱环节,结合自身实际制定合理的实践教学培养方案,组织专业教师编写软件工程实践教学系列教材,旨在系统规范地安排实践教学内容及实验时间,可以有效缓解低年级实习指导任务繁重的现状,提高学生的操作能力训练,最终完成软件工程实践教学系列教材库的建设。软件工程实践教学系列教材按照主线类和课程类的次展开(见表2)。
2.建设学生创新学习和实践的多层次引导体系
围绕实训教学内容的综合性和实训教学模式的设计性进行实训教学改革,使之体现一种多元化的实践教学模式。通过建设实践教学平台,改革实训教学内容,并结合工作性实践、课程设计、专业兴趣小组、学生社团活动、参加各类技能竞赛等一系列的实践教学环节,对学生的创新精神、创业能力、实践能力和社会适应能力进行综合培养。
2.1健全学科竞赛培养体系,建立学科竞赛激励机制
学科竞赛是实现专业人才培养目标和推动教学改革的重要举措,也是培养学生创新实践能力、拓展综合素质的大平台。建立一个相对完整具有先进性的学科竞赛教学培养体系,对于发现、发挥和发展大学生的创新和实践能力不无裨益。
软件工程专业的学科竞赛主要包括:国家大学生创新实验计划、国家大学生挑战杯、世界机器人足球竞赛、ACM(Association for Computing Machinery)大赛、GIS二次开发大赛、全国蓝桥杯软件人才竞赛等。针对赛事繁多的现状,可以按照“赛前培训、赛中培养、赛后提升”的思路展开工作。
(1)以竞赛为纽带,将软件工程理论知识和动手实践能力统一起来。
(2)通过竞赛前的学科培训,调动学生的专业兴趣,为后续专业学习奠定基础。
(3)通过国家级与省级竞赛的锻炼,培养一批学科尖子生,形成模范效应。
(4)以学科尖子生为核心建立学科竞赛协会,创造良好的精英型软件工程人才培养氛围,带动更多的学生加入到工程实践能力培养的体系中来,达到以点带线、以线带面的效果,从而带动整个专业教学质量的提高。
(5)建立竞赛平台和内容模块构架,满足不同年级不同水平的学生的需求。
(6)逐步培养学生对竞赛的自我组织模式,加强其自我组织协调管理能力的培养。
同时,建立学科竞赛激励机制,以充分调动教师和学生参与学科竞赛的积极性。首先,承担学科竞赛的组织费用(包括竞赛所需要的设备和教师的指导酬金);其次,根据竞赛的获奖情况对教师和学生进行奖励,设置学科竞赛专项奖励基金,鼓励在竞赛中表现突出的指导教师和学生。
2.2巩固与拓展校企联合产学研基地
目前,校企产学研合作的方向正在随着双方领域结合不断拓宽,层次不断提升,向着深层次、紧密性、实体化方向发展,呈现出多形式、多方位、多层次和多元化的趋势。巩固和发展产学研基地,应按照以下思路展开工作。
2.2.1校企强强联合,3种方式并行
以企业为依托,建立本科生和研究生实习基地。推动高校与企业合作,建设相对稳定的“教学一科研一生产实践”相结合的本科生和研究生实习基地,培养学生创新能力,实现人才培养与企业一线人才需求的对接。可以采用3种校企结合方式,(1)专题合作,采用走出去、请进来等多种形式与企业进行科技对接,让高校和企业的科技供需实现无缝对接;(2)课题合作,从课题立项开始,瞄准工程实际问题和亟待解决的科技难题,使研究成果直接用于工程实践;(3)基地合作,高校积极与企业建立产学研基地、重点实验室和工程中心。
2.2.2构筑信息平台,强调资源整合
搭建有效的信息平台对形成产学研合作长效机制至关重要。目前,我校的软件工程专业以教育部GIS工程中心为依托,围绕地学领域信息化的需要,持续开展了地学CAD、GIS相关软件的研究、开发和应用推广工作;并结合大型地学软件项目的开发以及软件工程办学的需要,开展软件工程化开发方法和流程的研究及应用,建立规范的软件项目质量管理体系。同时还应积极制定政策,鼓励教师走出校门到企业中去,真正了解企业所需所想,将校企合作落到实处。
2.2.3重视成果转化,完善评价机制
成果转化是产学研合作的目标。在校企联合发展中以产学研结合为突破口,通过研发力量“强强联合”,在科技服务中不断探索新模式并高度重视多种形式的科技成果转化。同时,校企双方通过建立鼓励成果转化和产学研结合的内部评价考核体系,完善有利于产学研结合创新的评价激励机制,使产学研结合符合市场运行规则,达到利益共享与风险共担的双赢局面。
2.2.4立足专业特色。着眼世界企业
我们以“地学信息化”软件工程人才培养为基础,引导学生就业范围扩充至世界五百强企业,扩大就业渠道和层面。软件工程专业合作的企业见表3。
2.3校企共同制作培养方案
该培养方案是学生在企业学习阶段的培养计划,是对学生校内学习的补充、提高和强化,目的是发挥企业优势,解决高校在人才培养方面与企业实际需求脱节的问题。其培训内容涵盖软件项目开发的全过程,包括需求分析、系统设计、概要设计、详细设计、编码、单元测试、集成测试、系统测试、产品提交等各个阶段,以提高学生软件开发知识的系统性,同时通过全过程的实践,提高学生的动手能力。将规范化要求贯穿到所有教学环节中,包括目标管理、时间管理、文案编写、编程规范等,通过持续性的要求和训练,培养学生良好的职业习惯。
以本专业的合作企业武汉中地数码科技有限公司为例,学校和企业共同制定了为期一年的培养方案,分为基础训练阶段和项目实训阶段。基础训练阶段主要完成以下任务,(1)基础知识的系统化提升和领域知识的拓展;(2)工作过程规范化、流程化培训,形成良好的职业习惯;(3)积极主动、认真负责和目标导向的心态的引导和强化。项目实训阶段主要完成以下任务,(1)问题域相关的资料收集和分析;(2)问题分解和分析;(3)解决方案的拟定和对比研究;(4)报告写作能力训练与口头表达训练。
其中,基础训练阶段包括10门标准课程的学习和一个贯穿全部课程的软件开发实习项目。该阶段持续4个月时间,开设的必修课程见表4。
3.改善实践教学环境,激励实验教学队伍建设
3.1改善实践教学环境,完善专业实验室管理
实验室教学是整个教学环节的关键一环,对学生综合能力培养起着极其重要的作用。我们通过卓越计划申报、专业实验室申请等多种方式筹措经费,建立了软件工程专业实验室,为本专业学生提供良好的软硬件实践平台。同时,依据学科竞赛教学理念和培养目标,形成一套开放式学科竞赛实验室的管理运行体系,建立一套包括设备管理、学生实验守则、安全管理和指导教师守则在内的管理制度,由研究生或本科高年级学生据此实施门禁管理,实现全天候开放,以提高专业实验室利用率。
3.2采用激励约束机制,加强实验教学队伍建设
实验教学队伍的建设是学校人才培养中不可或缺的环节。采用激励约束机制建设与发展实验教学队伍,首先人员组成上要保证科学合理的学历结构、职称结构和专业结构,组建一支教学和科研兼备、核心骨干相对稳定、勇于创新的实验教学团队;其次还要有与之相适配的科学有效的培养培训制度。具体工作可从3个方面展开。
(1)组建实验教学课程建设小组。组建包括实验教学在内的课程建设小组,鼓励并支持高水平的一线教师、学术带头人与学术骨干,参加和投入到实验教学工作中,将科研成果引入到实验教学中,使教学和科研相互沟通、渗透。
(2)制定教师培训计划。按照国内外先进知识与技术的发展,制定对教学实验人员的详细培训计划,每年按比例组织一部分实验教师去国内软件学院参观、学习和培训,或参加国内教学研讨会议,及时跟踪最新实验方法与技术手段,提高教师的理论知识和业务水平。
(3)建立岗位职责管理。建立以岗位职责管理、目标管理为核心的聘用制及分配激励机制。加大对实验教学改革的资金投入,引导和激励高水平教师积极投身实验教学改革与研究;同时建立实验教学改革奖励制度,鼓励本专业教师积极开展教学改革研究。
4.结语
在第四轮学科评估中,北航的软件工程获得A+,也是双一流建设学科,其实力可见一斑。
2、浙江大学。浙江大学一直以来工科就很厉害,有小清华之称。浙大开创了专业与著名企业合作的人才培养模式,锻炼学生的实战能力,效果很好。
浙大的软件工程专业也是A+学科,也是双一流建设学科,实力很强。
3、国防科技大学。国防科技大学一直以来都广受盛誉,作为中国高技术人才培养的重要基地,国科大的软件工程专业是非常厉害,其实力毫不逊色于国内任何一所大学。
在国家提出部分普通本科高校向应用技术型转型的背景下,针对信息类高校软件工程专业如何保持理论教学及实践教学的有效性,如何通过改革教学方法,如何适应新的教学模式,如何提高教学质量及学习效果,更加适应社会对软件工程人才等问题,本文通过对现状进行分析和研究,结合实际给出一些建议和措施。
关键词
教学模式;MOOCs;软件工程;人才培养
1程序设计教学现状分析
1.1程序设计理论教学不同的课程对教学手段有着不同的需求,对于绝大部分侧重于理论且实践性不强的课程来说,传统课堂模式基本可以满足所有需要。但是,对于计算机程序设计课程来说,传统课堂手段就处处显示出其劣势。计算机程序设计课程不仅需要严密的逻辑思考能力而且更加注重实践动手能力的培养,学生需要在调试程序的过程中学会编程,积累经验,逐渐提高能力。因此,教师的“教”与学生的“练”共同构成整个学习环节,但是传统课堂教学只是强调了教师的教,而学生的“练”仅仅靠学生课下自觉,这种状况很难达到满意的效果。同时,不同教师的授课风格的不同,使不同的学生的理解和接受水平具有显著的差别,学生需要多接触不同的学习方式。
1.2程序设计实践教学通常情况下,理论课授课地点为教室,而实践课则需要到机房上课。实践课一般无教材,课前授课教师会编写一份试验指导书,并在上课时发给学生,学生按照实验指导书的要求完成实践课任务。一般情况下,实验指导书会包含实验内容、练习要点、实验目标及实验要求,同时也包含一些代码及提示信息。关于实践课中实验完成方式一般分为独立完成和小组合作完成两种,若程序工作量不大,就安排学生独立完成,若程序复杂且工作量大则可采用分组完成形式。实践课作为课堂理论教学的练习巩固环节有着极其重要的地位,实践课做得好会对学生未来工作带来直接的益处。
2新教学模式带来的挑战
大规模开放式网络课堂教学开启了新的教育教学模式,自从2008年MOOC这个术语被提出以来,尤其是2011年之后,这种以MOOC为代表的新型在线教育模式有了爆发式的发展,涌现了一批具有影响力的教育教学平台,例如斯坦福大学牵头的Coursera项目、哈佛与MIT共同参与的edX项目,以及较早的免费大学教育企业Udacity。随着一些知名教授等相继上线各类课程,在一定程度上使实体大学的教师们产生了压力,学生被这种在线课堂吸引过去从而出现不来上课,或者不重视学校的传统课堂。因此,在这种情况下,必须采取正确有效的措施,既保证学生的课堂兴趣和学习效果,又能博采众长,提高教学水平,这是对教师提出的紧迫要求。
同时,教育部于2015年4月13日文件《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》(教高[2015]3号),②文件规定了各高校要在在线课程建设上需要达到的目标。随着信息技术的飞速发展,以多媒体和网络为代表信息技术对高等教育产生了革命性的影响。“慕课”、“微课”以全新的教学模式和理念,正在“翻转”着大学的课堂,如何应用好这种新的教学形式,促进高校教学与现代信息技术的深度融合也成为教育界普遍关注的问题。因此,按照文件要求各高校不仅需要做到传统课堂阵地不失手,而且要在在线课堂建设上做出成果。为此,教育部西南高等学校师资培训中心分别于2015年10月16日-10月21日、2015年10月30日-11月4日分别在上海和成都举办两期“高校慕课、微课建设与翻转课堂教学应用实务培训班”。对于学员中学习成绩优秀者,将推荐参加由教育部教育管理信息中心每年组织的“全国多媒体课件和微课大赛”,优异的课程将获得开课平台的经费支持,课程建设完成后将在国内知名慕课平台和运行。
3对策与建议
3.1基于大数据的教学方法在教育教学活动中,教师一定要对学生有全面、正确的了解,只有这样才能对教学中存在的问题做到“对症下药”并提高教学水平。因此要注意与教学相关信息的掌握和搜集,只有在大数据的背景下才能分析并找到问题的突破口和解决方案。学校教务部门的各种相关简报是重要的数据资料。以重庆邮电大学为例,目前教务处的各种教学质量季报、教学督导简报都可以在校园网上检索下载,每份简报都包含大量的统计分析数据信息和意见建议信息,目前已经有60期督导简报可供下载。教师要充分利用这些数据资源,了解学生学习问题、了解其他教师教学经验和教训,提高自己的教学水平。
3.2“卓越工程师班”计划目前,重庆邮电大学在程序设计课程教学改革方面的做法值得借鉴。学校成立了“卓越工程师班”,其成员从所有班级同学中挑选优秀学生进入“卓越工程师班”学习,采用不同的教学模式进行教学。同时,“卓越工程师班”的成员不是固定不变的,每学年要有15%左右的淘汰率和补录率,保持了“卓越工程师班”的流动性和先进性。在教学方面,“卓越工程师班”不再将理论课与实践课分开上,而是合为一体,每次课课时为4个学时,包含理论学习和实践环节,两位教师上课,一位教师主讲,一位教师辅导,授课地点安排在机房,兼顾理论学习和实践操作。通过卓越工程师班计划的执行,一方面学生的主动学习热情得到了空前的激发,课堂上不再出现以前的沉闷现象,学生做到了积极思考,互相帮助、主动发问,学习效果明显得到了提高;另一方面学生视在“卓越工程师班”为一份荣誉,为了保持不被淘汰而努力学习,同时那些没进入“卓越工程师班”也在提高成绩努力争取加入“卓越工程师班”,这样形成了一种良性竞争的学习环境,带动了大部分学生学习的积极性。
3.3实践与实训相结合目前大的软件企业不仅开发产品,也在做培训,在线教育也是这些企业的核心业务之一。这些企业做在线教育的天然优势就是可以与实际项目结合,可以让学员进行实际项目开发。这种模式不仅锻炼了学生能力,也在学习过程中培养了企业所需的人才。因此,作为重要环节的实践课,学校可以采用实践与实训相结合的方式,让学生真正学好程序设计。在第一阶段,教师在学校指导学生实践,学生将学到知识在实践中重新梳理并巩固,同时将没有掌握好的知识点弄清弄懂,为参加企业实训打下基础;之后进行的第二阶段就是学校派学生到企业参加实训,让学生体验企业工作方式,在实际环境下解决问题,提高编程能力,也为就业打下基础。
3.4与在线教育结合大规模在线教育的兴起带来了课堂革命,高校及教师要抓住这个机遇,按照教高[2015]3号文件要求,开发在线教育课程。重视在线教育课程不是可以忽略传统课堂授课方式,两种教学方式各有优势,各级教师需要做到将两者有机结合,取长补短,提高课堂教学效果。传输知识,答疑解惑是教师的职责,其中知识的传授方面可以充分利用在线教育的手段,将基础的、简单的知识采用微课形式让学生课下主动学习,课上主要解决学生的疑难问题和不容易懂得重点问题,这种手段也被称为“反转课堂”。这种方式一方面调动了学生学习积极性,也可以提高课堂时间的有效利用率。需要注意的是,采用此方法教学班规模不宜过大,最好控制在50~60人为宜。
3.5灵活的考核手段程序设计不同于其他理论课程,它对动手调试的要求非常高,传统的笔试方式已经不能适应成绩考核的需要。在考核方式上,重庆邮电大学从2013年开始对程序设计课程进行了考核方式改革,改革后采用计算机上机考试的方式,初期具体采用读程序做选择题的方式,考试题目从题库中随机抽取,题库规模超过5000道题,基本涵盖所有知识点,保证参加考试的学生所做题目具有极低的相同几率,机考系统在学生答完题当场给出成绩。同时,重庆邮电大学也不局限于期末机考这种方式进行考核,例如定期在全校范围内举办读程序竞赛,竞赛中获得相应名次的同学可以分别获得程序设计课程的优、良等成绩。
4注重教学内容更新
目前,绝大多数程序设计教材中都是以简单的零散实例来介绍各知识点,这些实例之间没有关联,造成学生无法从整体上把握整个课程的知识。因此,需要设计一个好的教学实例,例如一个MIS系统,该实例要尽可能涵盖所有的知识点。随着授课的深入,知识点的不断学习,该实例不断完善和扩大,到授课结束时形成一个完整的系统。通过这种方式授课,学生不仅把握知识更具完整性,而且也在不知不觉中学习了一些软件工程的思想。学生在校学习阶段就是在学习就业所需的知识和能力。因此,学校需要以市场需求为导向培养人才,不断将课程内容中的陈旧内容用新内容替换。市场是最灵敏的机制,它可以捕捉到任何不易察觉的方向,学校教育不能封闭,必须与市场保持紧密联系,能够获知外界的需求。学校要做到专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程“三对接”,以社会和市场的需求进行课程体系设计,这样学生毕业时都能成为市场、企业急迫需要的人才,这也实现了教育的根本目的。
5结语
[关键词]软件工程专业;人才培养;协同育人模式
随着国家新一代信息技术产业发展及其他产业升级转型,软件行业的新应用、新技术、新概念与新模式不断涌现,软件专业人才培养面临着更严峻的挑战。[1]地方经济及企业发展需要大量的信息技术人才。地方高校特别是经济相对落后地区的高校限于区域产业规模、师资、生源等因素,无法直接参照国外校企合作和经济发达地区协同育人模式,且普遍存在重理论讲授、轻技能实践的情况,常常出现无法满足当前企业人才需求、高校毕业生就业难、就业质量不高的双重结构性矛盾。地方高校要主动融入和服务行业企业,紧密跟踪产业升级、结构调整的趋势动态,不断深化与行业企业合作,培养区域产业发展急需的应用技术型人才。[2]
一、地方高校软件人才培养现状
随着社会对软件专业人才应用能力要求的提高,现有软件专业人才培养模式呈现出越来越多的不足。[3-4]目前,地方院校软件工程专业的人才培养现状主要存在以下几方面的问题:第一,人才培养定位不明确。在制定专业人才培养目标时,多数地方高校都强调“创新型、应用型、复合型高端软件人才”,但是限于师资力量、生源类型、社会资源等,上述人才培养目标是很难达到的。同时,培养出来的人才趋于同质化,缺少自己学校的办学特色。实际的人才培养定位应是培养满足区域产业经济发展的应用创新型人才。第二,现有课程体系设置不科学。由于专业定位不清晰,不少地方高校在设计专业课程体系时试图面面俱到,兼顾考研、就业等各类需求。这常常导致专业课程层次不清、重点课程不突出、教学内容冗余陈旧情况的出现,也无法实现人才的专业知识、技能培养与企业需求的“无缝连接”。第三,现有实践教学模式无法推广。地方高校最常见的三类实训模式都存在一定的问题。由于双师型教师的不足和社会企业资源的缺乏,以学校为主导的实训难以真实再现企业真正工作氛围,基本无法有效实现学生实践技能的培养。而以企业为主导的实训,常常面临企业规模有限,企业导师精力有限,少数学生所获指导有限等难题。此外,校外实训还涉及学生校外管理存在安全隐患、难以推广等问题。以培训机构为主导的实训同样面临校外学生管理不便、费用昂贵、效果不如预期、难以持续合作等常见问题。第四,现有教学质量监督体系不完善。传统教学模式是教师通过面授进行理论教学,学生上机实验,并提交程序和实验报告给教师评分。传统教学模式呆板,师生缺少互动,手工评阅作业工作量大,学生没能及时获得反馈,在现代的教学环境下已经显得不适应。信息产业的迅速发展和专业人才需求的旺盛,使探索应用创新型软件人才培养的新模式成为一项非常必要的工作。笔者针对上述问题,以协同创新理念为指导,展开了“政校企”多元化协同软件人才培养新模式的研究。
二、协同创新理念和协同育人模式的融合
“2011协同创新”本质上是一种管理创新[5],通过对各创新主体的资源优化整合和高效配置促进创新要素的有机融合和良性互动,从而实现资源共享、提高创新效率的目标。因此,实现基于协同创新理念的协同育人模式,关键在于充分利用好地方高校现有资源和师资,构建多方协同、多元评价、多面融合的协同创新平台。我们依托广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室,以广西民族大学牵头的广西船联网技术协同创新中心为基础,紧密围绕“需求导向、开放共享、融合创新、技术引领”的中心原则,通过建设和提高东盟多语种信息处理、船舶及河道和港口信息采集、通信和分析的信息化程度,政产学研相结合,为地方培养一批高素质的高科技人才。特别是以提高学生专业技能为核心,构建高效的、服务于船联网及相关产业软件人才培养体系的协同创新主体,探索协同创新主体的运行机制,进行多行业软件人才协同培养体制、人才能力训练体系和人才培养质量保障体系的建设,通过构建“面向船联网产业的软件人才协同培养的创新平台”,实现软件人才培养新模式的改革与实践创新。[2]
(一)基于协同创新的软件人才培养主体模式改革传统人才培养模式的培养主体以专业教研室为主,这种模式通常存在师资专业知识结构相对单一、视野不够开阔、与行业的主流技术脱节的问题。广西民族大学软件与信息安全学院在国家“2011协同创新计划”协同创新理念的指导下,积极释放人才培养主体中的创新要素,突破政府、行业、院校内外各个组织机构之间的壁垒,构建一种以协同创新平台为主体的跨地域、跨行业、跨机构、跨部门的软件人才培养新模式,在不同的主体之间打开一条合作共赢的人才合作培养渠道。广西民族大学软件人才协同育人协同创新平台构成如图1所示。
(二)软件人才培养的课程体系改革整个体系的课程设置围绕创新理念下人才培养体系设计,为后期工程项目实施服务。课程体系的设置具备系统性、渐进性、协同性和模块化的特点,先开的课程是后续课程的前导课程,而不是随意开设。此外,教学案例来源于产业领域的实际项目。在这类项目式教学模式下,多门课程的专业知识会在一个项目的实施过程中集中出现,而学生在多个学年的项目学习阶段也会可能一直用到一门课程内容。通过精心设计,实训案例的功能模块应有每堂课对应的知识点,通过“做中学、学中做”提高学生的综合能力。
(三)软件人才培养的实训模式改革需要强调的是,这里所采用的实训模式并不关注学生所在的训练场所,而是注重构建具有可操作性、标准化、信息化的项目案例实训平台。通过构建一个虚拟的软件公司环境,学生在专业教师和企业导师的指导下逐步完成真实的项目案例,确保实训每个教学案例的考核点都得以有效实施。
(四)人才协同培养的质量保障体系改革由于协同创新理念下协同育人涉及多方单位、部门,保证教学质量一直都是该协同育人模式的痛点和难点。我们通过建立各协同培养单位、部门共同参与的评价体系,引入辅助教学质量监控信息化平台,对理论教学和实践教学中重要、关键的环节进行跟踪、分析和改进,有效确保了协同育人模式的教学质量。
三、协同创新理念下的协同育人方案
(一)人才协同培养平台构建人才协同培养平台以依托软件与信息安全学院所属的船联网协同创新中心的创新团队形式存在,由防城港市工业和信息化委员会、广西民族大学相关院系/职能部门、电子科技大学、兰州大学、防城港务集团有限公司、上海泽众软件科技有限公司等“政校企”单位组成。平台构建主要包括创新团队组建及能力建设、培养方案及教学案例库建设、创新平台的运行体制与机制建设、校内外实训场地及实训平台建设等软硬资源。在人才培养过程中,协同培养平台基于协同创新中心管理制度对创新要素进行协同与整合,构建实现专业链与产业链无缝对接的办学模式。通过校内、校企在专业师资队伍、实验实训基地、课程与课堂等领域的共建,缩短学生从学校到企业需求的距离,真正实现“产教融合、研学交替”的软件人才培养模式。[2]
(二)人才能力培养体系设计1.课程体系设计课程体系包括通识必修(思想品德、创新创业及公共体育等)、通识选修(文化素养)、专业必修、专业选修课程四大块内容,在知识、能力、素质等方面全面培养学生的综合能力和素质。协同育人能力培养课程体系如图2所示,整个体系充分体现了系统化课程框架、模块化课程教学以及递进性实习实训的特点。2.案例资源库建设资源库建设将从教学需求角度按专业知识点对软件项目研发流程中产生的系统功能模块进行归类梳理,形成具有代表性,可操作、可考核的规范化教学案例。在实训教学过程中,每一个教学案例源于真实的软件项目,并有机构成实训体系。学生在实训过程中加深对软件开发流程、具体技术细节等方面的理解。在理顺知识点内在联系的基础上,通过提高主干课程的学习难度和强度,可以提升学生熟练掌握和应用相关知识点的能力。[2]这里,我们以船舶信息管理系统为例阐述资源库的建设方案。完整的船舶信息管理系统包括“设备管理”“热工管理”“人员管理”“工程管理”和“系统维护”等十几大功能模块,为船东和船舶管理公司提供一站式、信息化、智能化、移动化的船舶管理方式。3.实训平台构建整个实训平台涉及软硬件建设,由课程项目和实训项目构成。基础项目来源于教材的案例或课程设计,帮助学生理解和掌握常见应用系统的开发流程、业务知识及研发技能,是应用某门专业课程知识点的媒介,主要培养学生的自主学习能力、工程实践能力以及综合运用能力,一般放在第三、第四学期实施。实训项目来源于标准化的案例资源库,均来自于真实行业级项目,全方位训练学生各方面的知识、素质和能力,一般在第六学期实施。
(三)人才培养质量评价体系构建在传统教学中,普遍的教学模式是教师通过面授进行理论教学,学生上机实验,并提交程序和实验报告给教师评分。传统教学模式呆板,师生缺少互动,手工评阅作业工作量大,学生没能及时获得反馈,在现代的教学环境下已经显得不适应。引入CourseGrading系统,可充分利用信息化教学资源,引导学生课后开展线上学习、积极参与教学讨论。汇集学生在整个培养阶段的学习过程数据、项目实践数据、考试成绩数据等,实现高质量、可量化的教学过程监控。目前,根据教学实际情况,笔者所在学院已经在C语言程序设计、Java语言程序设计、算法设计与分析、数据结构与算法、面向对象与UML等课程中引入该教学软件系统。该系统具备以下功能特点:第一,教学资源管理标准化。通过CourseGrading系统,教师可以课程相关的教学资源,包括课件、教学视频、参考资料等。第二,实践教学过程信息化。在传统的上机实践课中,教师无法了解学生的实践过程。CourseGrading系统中,教师通过系统实验题目和测试数据。学生根据题目完成编程之后上传代码片段,CourseGrading系统对上传的代码进行实时编译和测试。系统后台会记录学生的行为轨迹。这样,教师就可以清楚地了解学生学习过程,包括作业开始时间、作业提交次数、谁最先提交了正确的代码等。CourseGrading系统还可以对代码和文档的相似程度进行判别,防止学生之间的相互抄袭。第二,技能竞赛学习常态化。CourseGrading系统的子系统OnlineJudge系统是目前软件比赛常用的比赛系统。题目之后,OnlineJudge系统可根据提交正确代码的先后次序、错误代码的罚分规则等,引导学生在尽量短的时间内写出正确的代码。目前,广西民族大学软件与信息安全学院已经全面将OnlineJudge应用于学科竞赛选手的参赛资格竞选,通过积分淘汰机制,提升竞赛培训的效果,让专业技术过硬、编程兴趣浓厚的优秀学生能够进一步提升自己的技术水平。本文基于“2011协同创新计划”理念构建真正意义上的政校企协同人才培养平台,破解以往传统校企合作人才培养模式的弊端,从而实现学校人才培养和企业岗位需求的无缝对接。基于耦合理念的课程体系设计、源于真实项目的教学案例资源库建设、多阶段实训体系构建、基于信息技术的人才培养质量评价体系,改变了传统缺少过程监控管理的人才培养质量评价模式,较好地保证了人才培养的质量。
参考文献:
[1]魏士伟,柯捷,马莉.软件工程专业应用型人才培养模式研究[J].科教导刊,2019(8):75-76.
[2]吴俊君.基于CDIO的数字医疗软件人才协同培养新模式[J].计算机教育,2014(5):78.
[3]张素莉.应用型软件工程人才培养的改革与实践[J].现代计算机,2018(6):68-70.
[4]马帅旗.基于协同创新的地方高校应用型人才培养模式研究[J].河南教育(高教),2019(2):93-95.