魏霖靜，趙 霞，周 慧，王 敏，孫 勤

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 蘭州 730070)

1 引言

2017年2月18日,教育部在復(fù)旦大學(xué)正式召開高等學(xué)校校長會議,達成“復(fù)旦共識”,教育部高教司正式發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》,4月8日,教育部在天津大學(xué)正式召開普通工科高等學(xué)校校長會議,發(fā)布《新工科》。建立“新工程”的三大行動計劃,為加快建立新能源工程體系指明了正確方向。[1]與我國傳統(tǒng)現(xiàn)代工科職業(yè)教育模式相比,新一代工科職業(yè)教育對如何提高工科學(xué)生的專業(yè)工廠技術(shù)實踐創(chuàng)新能力水平提出了更高的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),更為注重的是提高工科學(xué)生的專業(yè)工程技術(shù)實踐創(chuàng)新能力和自主創(chuàng)新能力。課程體系建設(shè)雖然是高校軟件教學(xué)工程師理論實踐操作能力培養(yǎng)體系的重要一個組成部分,但軟件教學(xué)課程體系建設(shè)中仍然存在一些新的不足,如軟件教學(xué)方法建設(shè)滯后,課程體系建設(shè)孤立,對軟件課程群的定義認識模糊,沒有形成以軟件工程實踐能力培養(yǎng)為主要教學(xué)特征的軟件教學(xué)課程體系。在新一代工科教育背景下,建議以加強軟件系統(tǒng)工程理論教學(xué)與軟件工程技術(shù)的理論實踐應(yīng)用關(guān)系研究為主要教學(xué)特征的工科課程群,提高在校學(xué)生的軟件工程理論實踐和自主創(chuàng)新能力,打造“個人編程能力+團隊編程能力+項目開發(fā)能力”的課程開發(fā)體系。該學(xué)科課程群的研究開發(fā)建設(shè)目的主要是為了提高在校學(xué)生的電子工程理論實踐和自主創(chuàng)新能力。[1]-[2]以某大學(xué)工科軟件工程實訓(xùn)專業(yè)建設(shè)為范例,制定本課程研究組的專業(yè)建設(shè)實施方案,為新一代工科發(fā)展背景下的軟件實訓(xùn)專業(yè)改革發(fā)展提供具體思路和解決方法。

2 計算機系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)

近年來，一些研究者從不同的層面和角度來解釋系統(tǒng)能力的重要性，雖然他們的表達方式不同，但都強調(diào)計算機科學(xué)專業(yè)應(yīng)注重 “系統(tǒng)觀點”的教學(xué)，以使學(xué)生具備計算機系統(tǒng)層面的認知和設(shè)計能力，以及整合多種能力來解決復(fù)雜工程問題的能力。[3]

為了應(yīng)對發(fā)展系統(tǒng)性的現(xiàn)有挑戰(zhàn)，一些學(xué)校開展了具有自身特點的研究和實踐。根據(jù)“三工”教學(xué)方針，北京航空航天大學(xué)進行了一項旨在培養(yǎng)基于“一個處理器、一個操作系統(tǒng)和一個編譯器”的系統(tǒng)素養(yǎng)的改革。清華大學(xué)提出“重系統(tǒng)、重實驗、重能力”的教學(xué)理念，將計算機課的教學(xué)內(nèi)容與實踐體系相結(jié)合；南京大學(xué)以“IA32+Linux+GCC+C”為平臺，從程序員的角度打造高級語言、命令行結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和編譯器，培養(yǎng)學(xué)生的“系統(tǒng)觀”。南京大學(xué)開發(fā)了基于“IA32+Linux+GCC+C”平臺的“系統(tǒng)視圖”。[4]

3 軟件開發(fā)系統(tǒng)中能力發(fā)展的關(guān)鍵問題

在計算機系統(tǒng)的能力培養(yǎng)中，普遍存在缺乏系統(tǒng)的跨學(xué)科方法、每門課程的獨立規(guī)劃、系統(tǒng)開發(fā)的范圍不足和綜合化等問題，這些問題在軟件工程中也存在；此外，在軟件工程的系統(tǒng)能力培養(yǎng)中，主要存在以下問題。

3.1 課程體系沒有考慮到學(xué)生在軟件工程領(lǐng)域系統(tǒng)能力發(fā)展的特殊性

在制定計算機科學(xué)核心領(lǐng)域的軟件工程專業(yè)畢業(yè)生課程框架時，一些大學(xué)照搬計算機科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的知識框架，沒有考慮到軟件工程專業(yè)畢業(yè)生的特殊性，這不僅不能支持軟件工程專業(yè)畢業(yè)生能力的系統(tǒng)發(fā)展，而且還占用了大量的學(xué)分。

在軟件工程專業(yè)的工程課程體系設(shè)計中也遇到了同樣的問題，由于各門課程的獨立規(guī)劃和開設(shè)，導(dǎo)致軟件需求分析、架構(gòu)設(shè)計、軟件測試和質(zhì)量保證等基礎(chǔ)課程各自為政，知識點冗雜而脫節(jié)，難以形成系統(tǒng)的工程技能培訓(xùn)體系。[5]

3.2 缺乏大規(guī)模解決復(fù)雜軟件工程問題的培訓(xùn)

軟件工程是針對大型復(fù)雜軟件造成的“軟件危機”而設(shè)計的，學(xué)生必須經(jīng)過一定的訓(xùn)練來解決復(fù)雜的軟件工程問題，才能發(fā)現(xiàn)軟件開發(fā)和維護的深層次問題。但目前，相當(dāng)多的學(xué)校只建立了一些小規(guī)模的實驗或?qū)嵱?xùn)課程，或者雖然建立了大規(guī)模的軟件開發(fā)項目，但并沒有按照軟件開發(fā)過程對學(xué)生進行軟件開發(fā)和過程管理的教育，學(xué)生很難將軟件開發(fā)的方法和技術(shù)融會貫通，達不到培養(yǎng)系統(tǒng)的軟件開發(fā)能力。[6]

3.3 缺少團隊能力培訓(xùn)

在團隊中工作的能力是軟件工程師最重要的專業(yè)技能之一，“團隊”一詞在C-SWEBOK中被提及超過110次，幾乎涵蓋了所有的軟件工程過程。在一些大學(xué)里，沒有對軟件工程的團隊協(xié)作能力進行培訓(xùn)和考核，學(xué)生在實踐中仍然是“單打獨斗”，或者雖然以團隊形式開展項目，但團隊成員之間沒有溝通和協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致了很多問題，如模塊界面的bug、文檔和代碼的不一致，以及與用戶需求的沖突。[4]-[7]

3.4 缺乏保存記錄的技能培訓(xùn)

軟件工程師負責(zé)按照軟件工程規(guī)范制作全面、清晰、準(zhǔn)確的文檔，包括但不限于各種軟件需求、設(shè)計、測試等方面的文檔。但在實踐中，學(xué)生往往只注重編程和系統(tǒng)實現(xiàn)，而不了解文檔的重要性，忽視了軟件文檔的撰寫，或者文檔比較雜亂，不符合軟件工程標(biāo)準(zhǔn)；同時，教師對學(xué)生文檔的準(zhǔn)確性、規(guī)范性和完整性沒有嚴(yán)格的要求和考核，導(dǎo)致學(xué)生的文檔能力非常差。

4 個人人才培養(yǎng)模式改革實踐中的具體內(nèi)容

4.1 以學(xué)生為中心，在學(xué)校和企業(yè)之間建立雙重學(xué)習(xí)體系，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)

新的工程科學(xué)正在應(yīng)對新的行業(yè),軟件工程學(xué)生需要豐富他們在云計算和大數(shù)據(jù)、機器人和人工智能等行業(yè)的知識。學(xué)生對企業(yè)個性化課程學(xué)習(xí)的市場需求越來越重要,結(jié)合目前我國企業(yè)信息技術(shù)在這些新技術(shù)領(lǐng)域的研究探索和應(yīng)用狀況,應(yīng)積極探索推動來自學(xué)校和相關(guān)企業(yè)的技術(shù)深度交流合作,探索推行來自學(xué)校和相關(guān)企業(yè)的雙學(xué)位導(dǎo)師制,從框架到強大的雙體系。雙向?qū)熤埔兄笇?dǎo)制度,要有科學(xué)的評價體系,要有獎懲措施,促進雙向?qū)熤频捻樌\行;在運行時,雙方都要重視,把校企雙向?qū)熤谱鳛榻虒W(xué)工作的重要組成部分,明確具體職責(zé),充分重視教師在學(xué)校和企業(yè)中的作用,促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。[8]-[9]

目前有不少學(xué)生沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在雙專業(yè)和雙學(xué)位、職業(yè)選擇、職業(yè)定位等方面，都是由專業(yè)教授進行專業(yè)教學(xué)和指導(dǎo)。在某些情況下，導(dǎo)師的話或建議會對學(xué)生的職業(yè)生涯產(chǎn)生終生影響。

4.2 適應(yīng)社會需求，構(gòu)建“開放+多元”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式

人才培養(yǎng)要有適當(dāng)?shù)娜瞬排囵B(yǎng)方法和途徑。普通教育機構(gòu)應(yīng)根據(jù)地方和行業(yè)企業(yè)對人才規(guī)格的不同要求,采取“開放”的學(xué)習(xí)方式和方法,以“開放”和引導(dǎo)的措施,與地方科技企業(yè)、政府機構(gòu)和研究機構(gòu)保持緊密合作,校企共建,完善人才培養(yǎng)體系。在招生、培訓(xùn)和招聘過程中,以及在教師的引導(dǎo)和培訓(xùn)中,我們應(yīng)該超越傳統(tǒng)教育中相對統(tǒng)一的、以課堂教學(xué)為主的教學(xué)方式,建立一個有效的理論教學(xué)、實踐訓(xùn)練和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的體系。在教學(xué)培養(yǎng)和選拔錄用教師過程中,在對青年教師的教育指導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn)中,要努力克服課堂教學(xué)方法為主的相對單一的教學(xué)方法,建立比較完善的教學(xué)體系,將理論知識教學(xué)、實踐活動教學(xué)和不斷提高青年學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力有效地結(jié)合進行起來;結(jié)合工程人才規(guī)格的不同要求,采取多種教學(xué)方法。例如,軟件開發(fā)工程技術(shù)專家的專業(yè)培訓(xùn)及其課程范圍可以廣泛涵蓋現(xiàn)代大數(shù)據(jù)和現(xiàn)代人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)開發(fā)、嵌入式操作系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和軟件開發(fā)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)、信息網(wǎng)絡(luò)安全、軟件測試和其他相關(guān)學(xué)科。[8]-[11]

2.3.1 母血及臍血瘦素與妊娠指標(biāo)的相關(guān)性分析 母血瘦素水平與新生兒出生體質(zhì)量、身長、頭圍、胎盤重量等均無明顯相關(guān)性(P>0.05)。臍血瘦素水平與新生兒出生體質(zhì)量、身長、頭圍、胎盤重量均呈明顯正相關(guān)(P<0.05)。見表5。

4.3 將普通教育和專業(yè)課程結(jié)合起來，形成一個強大的、動態(tài)協(xié)調(diào)的“平臺+模塊”課程

軟件應(yīng)用工程管理專業(yè)本科具有“知識技術(shù)交叉、涉及領(lǐng)域多、畢業(yè)生就業(yè)面廣、社會需求量大”等專業(yè)特點,這就要求專業(yè)人才培養(yǎng)機制走寬口徑、寬專業(yè)的教育道路,在確定課程框架、優(yōu)化課程內(nèi)容方面探索如何實施寬專業(yè)教育。例如,根據(jù)在校學(xué)生的全面職業(yè)發(fā)展和提高職業(yè)綜合素質(zhì)的實際要求,可以考慮構(gòu)建適合通識、專業(yè)和個人素質(zhì)綜合培養(yǎng)三個綜合專業(yè)課程教學(xué)平臺;根據(jù)學(xué)生個人職業(yè)發(fā)展實際需要和適合企業(yè)發(fā)展要求,可以考慮構(gòu)建適合社會、專業(yè)、職業(yè)發(fā)展、實訓(xùn)和綜合素質(zhì)六個動態(tài)發(fā)展平臺。[11]職業(yè)培訓(xùn)模塊以全面的知識平臺保證學(xué)生的素質(zhì)和潛能開發(fā)，以專業(yè)的培訓(xùn)平臺保證學(xué)生專業(yè)知識體系的相對完整，以高質(zhì)量的培訓(xùn)平臺保證學(xué)生的工程違規(guī)行為的改善。這將形成一個穩(wěn)定、動態(tài)、協(xié)調(diào)、連貫的“平臺+模塊”課程體系。

4.4 注重能力，應(yīng)用“三個方面+多樣性”的專業(yè)教學(xué)方法

職業(yè)教育和培訓(xùn)改革應(yīng)遵循以學(xué)生為中心、以教師為主體的基本理念,提倡服務(wù)意識,為學(xué)生的就業(yè)能力和個人發(fā)展盡心盡力,克服傳統(tǒng)教學(xué)方法重理論輕實踐的弊端。軟件工程師的職業(yè)具有范圍廣、技術(shù)高、工程性強、推陳出新的特點。為了更好適應(yīng)不斷發(fā)展變化的專業(yè)實踐和不斷創(chuàng)新的專業(yè)應(yīng)用技術(shù)要求,應(yīng)特別注意不斷培養(yǎng)在校學(xué)生的理論實踐創(chuàng)新能力、專業(yè)技術(shù)水平和具有創(chuàng)新開拓精神。遵循職業(yè)能力素質(zhì)培養(yǎng)的主要課程特點,以“學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力”為導(dǎo)向重點研究開發(fā)新的專業(yè)培訓(xùn)課程體系,從多個不同角度綜合考慮“適應(yīng)社會需求”。職業(yè)發(fā)展崗位和技能適應(yīng)自身發(fā)展,既要發(fā)展職業(yè)培訓(xùn)體系,又要從職業(yè)角度出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)發(fā)展能力?？梢?該課程強調(diào)的是學(xué)生在三個方面的整體“三維”學(xué)習(xí):理論知識、實踐技能和專業(yè)精神。

教育和教學(xué)方法也是人才培養(yǎng)的一個重要組成部分。傳統(tǒng)方法沒有考慮到個體差異，“全日制學(xué)習(xí)”仍然是大多數(shù)高校教育教學(xué)的現(xiàn)狀，阻礙了學(xué)生主觀能動性的正常發(fā)揮，影響了思維和創(chuàng)新。因此，有必要采取靈活多樣的教學(xué)方法，以不同的方法和形式進行教學(xué)?；趩栴}解決、案例研究和項目的教學(xué)方法與以學(xué)生為中心的教學(xué)方法相結(jié)合等，以適應(yīng)不同的學(xué)生和不同的實踐實驗活動。

4.5 產(chǎn)教融合，打造“項目化、增量化”的實踐教學(xué)創(chuàng)新體系

新的工程學(xué)科非常強調(diào)理論與實踐的結(jié)合。在軟件工程教育中，工程能力是通過教育和培訓(xùn)之間的實際聯(lián)系逐步實現(xiàn)的，實踐教學(xué)為處于不同能力水平的學(xué)生精心繪制和設(shè)計。

創(chuàng)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的學(xué)分積累和轉(zhuǎn)換體系，創(chuàng)建“終身學(xué)習(xí)”的學(xué)分體系，在專業(yè)人才課程中創(chuàng)建見習(xí)教育和培訓(xùn)模塊，并將大學(xué)生就業(yè)與專業(yè)課程聯(lián)系起來，設(shè)計專業(yè)課程、實習(xí)和畢業(yè)方案。將學(xué)生的實踐學(xué)習(xí)課程與四年的大學(xué)實習(xí)無縫連接，為學(xué)生提供有意義的培訓(xùn)。采取多種形式的課內(nèi)課外聯(lián)動，如專業(yè)學(xué)科實驗、綜合實習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計、開放課題、科研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、專業(yè)競賽等。提供各學(xué)科差異化的全員教學(xué)，并根據(jù)學(xué)生的不同興趣和發(fā)展能力開展各種設(shè)計和開發(fā)項目。

在科技公司建立6個月左右的全職專業(yè)實習(xí)制度，將科技公司的真實發(fā)展問題融入教學(xué)和培訓(xùn)環(huán)境，通過真實的公司發(fā)展環(huán)境加強學(xué)生的工程專業(yè)知識和專業(yè)水平。

創(chuàng)建獨立創(chuàng)新驅(qū)動創(chuàng)業(yè)技能教育和人才培訓(xùn)教學(xué)體系,旨在著力提高在校學(xué)生的自主創(chuàng)新和職業(yè)發(fā)展綜合能力,以及學(xué)生整體性的專業(yè)綜合素質(zhì)。例如,在專業(yè)人才課程方面,為打造綜合素質(zhì)高的課程和實踐平臺,課程模塊將采取“M+N”的形式,M是全校選修課程庫,N是專業(yè)附加課程庫,必須完成8個學(xué)分Ⅱ和創(chuàng)建,創(chuàng)新教育學(xué)分制,學(xué)生必須達到4個以上的創(chuàng)新Ⅱ?qū)W分,課堂內(nèi)外的科技創(chuàng)新活動一體化,注重教學(xué)和科研互動。推動教學(xué)資源的優(yōu)化再設(shè)計,促進學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)：一是通過教師的教研互動,將科研成果納入課程,使科技創(chuàng)新活動常態(tài)化，且融入課堂內(nèi)外;二是完善大一學(xué)生的科技創(chuàng)新實驗室,根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好組織不同的科技創(chuàng)新團隊；三是全力支持學(xué)生團隊參加科技創(chuàng)新活動、職業(yè)競賽等,為學(xué)生提供實踐技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展、科技創(chuàng)業(yè)素質(zhì)平臺和環(huán)境建設(shè)等方面的相關(guān)培訓(xùn)。最終實現(xiàn)提高高校學(xué)生創(chuàng)業(yè)綜合能力素質(zhì)的重要目標(biāo),達到學(xué)生創(chuàng)新自主創(chuàng)業(yè)和自身發(fā)展綜合能力的基本要求。[12]

4.6 更新觀念，建立人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價體系和激勵機制

科學(xué)的評估體系確保了學(xué)生個體發(fā)展的有效性，是成功實現(xiàn)個體化數(shù)據(jù)培訓(xùn)目標(biāo)的重要保障。有必要制定適當(dāng)?shù)膽?zhàn)略文件，如個人數(shù)據(jù)培訓(xùn)的質(zhì)量評估指南，每個評估指標(biāo)都被整合到個人發(fā)展需求和潛力的識別中，對指標(biāo)進行定性分類，擴展對相關(guān)學(xué)生的整體評估，并根據(jù)不同指標(biāo)的內(nèi)容進行評估。[4]

制定評估方法，突出學(xué)生的個性和能力，結(jié)合定性和定量的權(quán)重工具等，綜合評估學(xué)生的個人發(fā)展?jié)摿??？荚嚨男问胶褪侄?，個人和小組作業(yè)與綜合考試的結(jié)合，既要體現(xiàn)學(xué)生能力的多樣性，又要使學(xué)生掌握客觀的自我評價能力，使考試更加科學(xué)、合理、有針對性。人才培訓(xùn)的個性化是一個持續(xù)的動態(tài)發(fā)展過程，應(yīng)體現(xiàn)在考試中，將過程性評估和終結(jié)性評估相結(jié)合，并在整個人才培訓(xùn)過程中提供評估反饋。[5]

在教師激勵機制中，個性化學(xué)習(xí)工具的開發(fā)和實施是評價教師業(yè)績的關(guān)鍵因素，并設(shè)立了個性化人才培養(yǎng)基金，鼓勵和支持教師積極開展個性化人才培養(yǎng)課程改革和實踐教學(xué)研究，配備相關(guān)的教育科研和教學(xué)工具。教師將得到全面的支持，及時更新課程，優(yōu)化學(xué)科內(nèi)容，改進教學(xué)和教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的積極性，并通過教師和學(xué)生之間的互動教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛力。[6]

5 結(jié)語

軟件管理體制改革和企業(yè)軟件開發(fā)工程綜合能力人才培養(yǎng)的不斷創(chuàng)新,有效地提高了我校學(xué)生解決復(fù)雜企業(yè)軟件開發(fā)工程實際問題的綜合能力,學(xué)生團隊特別強的實際合作管理能力和專業(yè)文檔處理能力,受到用人單位的普遍歡迎。同時,軟件工程系統(tǒng)的能力培養(yǎng)改革還存在一些困難和挑戰(zhàn),如工程實踐訓(xùn)練班組對所有工程實踐教師的能力要求很高,迫切需要一支“雙師型”隊伍。在未來的改革中,我們的軟件工程專業(yè)將堅持按照中國工程教育專業(yè)認證“持續(xù)改進”的要求,繼續(xù)向知名大學(xué)學(xué)習(xí),加強校企合作,全面改革教學(xué)方法,逐步完善課程體系,培養(yǎng)符合新工程領(lǐng)域要求的高素質(zhì)軟件工程人才。