基于“課程融合、網(wǎng)教結(jié)合、校企聯(lián)合”的軟件人才培養(yǎng)模式研究

盧 冶，張其亮，劉永良

（江蘇科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，江蘇 張家港 215600）

0 引 言

為推動(dòng)工程教育改革創(chuàng)新，2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)[1]，發(fā)表“復(fù)旦共識(shí)”，隨后陸續(xù)形成“天大行動(dòng)”“北京指南”[2]。不久，教育部在《教育部高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》中明確表示：工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方高校要以各自的特點(diǎn)開展新工科研究[3]。江蘇科技大學(xué)張家港校區(qū)作為地方高校，地處經(jīng)濟(jì)活躍的蘇南自主創(chuàng)新示范區(qū)，應(yīng)主動(dòng)對接地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)創(chuàng)新需求，順應(yīng)新工科建設(shè)需要，開展地方高校新工科建設(shè)研究。

1 軟件人才培養(yǎng)模式存在的問題

（1）人才培養(yǎng)理念有待更新。應(yīng)著眼于信息與軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)、創(chuàng)新速度快兩個(gè)特點(diǎn)[4]：一方面是要面向產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生；另一方面是為適應(yīng)不斷發(fā)展的產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新、自主和終身學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，在推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的過程中，一種多行業(yè)交叉的服務(wù)模式應(yīng)運(yùn)而生，這為軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)引入了新思想，即為相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)專業(yè)型、服務(wù)型人才是新的發(fā)展之路。

（2）培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力聚焦不足。雖然軟件開發(fā)類課程能夠根據(jù)教學(xué)要求按部就班地完成項(xiàng)目功能模塊的開發(fā)，但更加關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握，專注技術(shù)本身[5]。應(yīng)明確和落實(shí)本科工科教育的基本定位，圍繞培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力設(shè)計(jì)和實(shí)施人才培養(yǎng)方案[6]。專業(yè)課程教學(xué)不能僅僅局限于技術(shù)的傳授，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生各種能力的培養(yǎng)，并將能力培養(yǎng)分解到教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

（3）教學(xué)結(jié)構(gòu)仍然以“教師為中心”。軟件開發(fā)類課程實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生能否學(xué)習(xí)好與教師是否正確引導(dǎo)、教學(xué)方法和策略是否得當(dāng)密切相關(guān)。教師應(yīng)由關(guān)注“教”向關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)資源與教學(xué)流程，關(guān)注教學(xué)實(shí)施過程與教學(xué)評價(jià)諸環(huán)節(jié)，改革教學(xué)思路和方法，創(chuàng)新教學(xué)結(jié)構(gòu)和模式。

（4）產(chǎn)學(xué)合作育人尚需進(jìn)一步深入。雖然校企合作協(xié)議已經(jīng)簽署，但是可以從專業(yè)布局、課程改革、師資培訓(xùn)、資源共享、工程訓(xùn)練等多個(gè)著眼點(diǎn)入手，緊密圍繞以提升學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，緊隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，關(guān)注最新的研究進(jìn)展與成果，共同推進(jìn)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新。

2 專業(yè)核心能力定義

新工科建設(shè)必須努力解決影響專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展的問題，即構(gòu)建有效的能力模型。新工科的人才培養(yǎng)目標(biāo)就是要培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新人才，他應(yīng)該具備“?！迸c“通”兩方面的能力[7]。所謂“?！奔葱袠I(yè)技術(shù)能力與職業(yè)相關(guān)能力，包括特定的職業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能、職業(yè)要求以及管理能力。所謂“通”既包括自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)等個(gè)人效能，也包括個(gè)人與團(tuán)隊(duì)、跨文化交流與溝通等社會(huì)能力，還包括社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)道德與規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)等職場能力。我們將軟件人才的專業(yè)核心能力劃分為3個(gè)層次。

第1層次指具備扎實(shí)的軟件工程知識(shí)、技能與能力：能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜軟件工程問題，可以從事售前或售后技術(shù)支持、應(yīng)用培訓(xùn)、解決投訴或者實(shí)施運(yùn)維等工作。

第2層次指具備堅(jiān)實(shí)的軟件行業(yè)技術(shù)能力：能夠針對不同的軟件需求，快速了解應(yīng)用領(lǐng)域背景知識(shí)，合理完整地描述用戶需求；能夠運(yùn)用軟件工程方法，設(shè)計(jì)復(fù)雜軟件工程問題的解決方案，完成項(xiàng)目實(shí)踐；能夠文檔化項(xiàng)目實(shí)踐過程中所需的各類資料。

第3層次指在前面兩個(gè)層次的基礎(chǔ)上，具備多學(xué)科背景與領(lǐng)導(dǎo)能力：能夠融合專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，深入研究復(fù)雜軟件工程問題；能夠在多學(xué)科背景下理解軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的意義與內(nèi)涵；能夠在多學(xué)科背景下主動(dòng)與其他成員溝通、合作、開展工作，或者在軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)負(fù)責(zé)人的角色。

3 軟件人才培養(yǎng)模式研究

課程融合即緊跟技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，不限于學(xué)科的分類、不限于理論與實(shí)踐的分界、不限于基礎(chǔ)與專業(yè)的區(qū)分，其精髓就是融合。網(wǎng)教結(jié)合即實(shí)現(xiàn)線下課堂教學(xué)與線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的充分結(jié)合，兼顧學(xué)生課前學(xué)習(xí)、教師課堂教學(xué)、學(xué)生課后自我評估與能力提升，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，使學(xué)習(xí)環(huán)境更加互動(dòng)。校企聯(lián)合即憑借行業(yè)企業(yè)的技術(shù)力量和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，在專業(yè)基礎(chǔ)課程之上開設(shè)專業(yè)課程模塊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練活動(dòng)，共同推進(jìn)產(chǎn)學(xué)合作育人，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)需求，不斷提升學(xué)生的就業(yè)能力和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

3.1 依據(jù)技術(shù)發(fā)展，更新教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施課程融合建設(shè)專業(yè)能力群

首先，軟件工程專業(yè)需要完成自身創(chuàng)新。因?yàn)槠渑囵B(yǎng)的專業(yè)人才會(huì)為不同的行業(yè)提供服務(wù)與支撐，成為推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的中堅(jiān)力量。依據(jù)技術(shù)發(fā)展，從軟件工程專業(yè)布局入手，更新教學(xué)內(nèi)容，整合內(nèi)容耦合緊密且存在內(nèi)在聯(lián)系的相關(guān)課程，打破課程之間的壁壘[8]，將定義的專業(yè)核心能力歸納、滲透、體現(xiàn)于課程的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和技能目標(biāo)，貫穿于理論與實(shí)踐教學(xué)，實(shí)施專業(yè)能力群建設(shè)。

除傳統(tǒng) Web 應(yīng)用、Android 移動(dòng)應(yīng)用以外，伴隨物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算等新興產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)與發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品、電子商務(wù)、大數(shù)據(jù)開發(fā)等為教學(xué)活動(dòng)充實(shí)了新的內(nèi)容。一方面，保留傳統(tǒng)的 Java應(yīng)用開發(fā)體系，包括 JavaSE、Web 前端技術(shù)（HTML5/CSS3/JavaScript/jQuery）、JSP/Servlet、JavaEE 框架、Android，形成 Web 應(yīng)用開發(fā)專業(yè)能力群；另一方面，Hadoop 幾乎已成為大數(shù)據(jù)的代名詞。因?yàn)?Hadoop 本身是 Java 語言編寫的，所以使用 Java 語言開發(fā)順理成章。Linux 知識(shí)能夠更好地輔助理解大數(shù)據(jù)軟件的運(yùn)行環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置。那么，基于 Hadoop 的大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā) Java 語言和 Linux 操作系統(tǒng)是基礎(chǔ)，HDFS 和MapReduce 兩個(gè)模塊的深入學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，形成集分布式架構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)于一體的大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)專業(yè)能力群。這兩個(gè)能力群既延續(xù)了傳統(tǒng) Web 應(yīng)用開發(fā)方向又兼顧了新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

其次，軟件工程具有復(fù)雜性和交叉性的特點(diǎn)，需要注重與其他學(xué)科融合進(jìn)行交叉性研究。一方面，結(jié)合學(xué)校專業(yè)特色發(fā)展方向，重點(diǎn)關(guān)注船舶行業(yè)、蠶桑生產(chǎn)中的計(jì)算機(jī)類問題；另一方面，兼顧所處地方的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展特色，著力培養(yǎng)地方建設(shè)和發(fā)展亟需的人才。

3.2 依據(jù)課程特點(diǎn)，踐行網(wǎng)教結(jié)合，優(yōu)化教學(xué)方法與策略

無論是 Web 應(yīng)用方向還是大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向，Java 語言的基礎(chǔ)地位不言而喻。Java 的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)著重放在應(yīng)用層面上，重點(diǎn)講解：容器、文件與流、多線程和網(wǎng)絡(luò)通信等知識(shí)點(diǎn)，為后續(xù)工程應(yīng)用開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對其編程實(shí)踐強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)“課堂—訓(xùn)練—競賽一體化”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，用以指導(dǎo)線下課堂教學(xué)與線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的無縫對接，也適用于其他程序設(shè)計(jì)類課程。模型涵蓋教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)、教學(xué)資源設(shè)計(jì)和教學(xué)流程設(shè)計(jì)；兼顧學(xué)生的課前學(xué)習(xí)、教師的課堂教學(xué)與討論、學(xué)生的課后知識(shí)鞏固、自我評估與能力訓(xùn)練，如圖 1 所示。

圖1 “課堂—訓(xùn)練—競賽”一體化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

教學(xué)流程首先由教師引導(dǎo)，學(xué)生通過 Web教學(xué)平臺(tái)，下載微課視頻、課件、案例等教學(xué)資料輔助自主完成知識(shí)學(xué)習(xí)；其次，知識(shí)內(nèi)化由課外轉(zhuǎn)移至課內(nèi)，由教師主導(dǎo)，借助微信平臺(tái)完成答疑、討論與練習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的消化吸收；最后，通過 Web 教學(xué)平臺(tái)與競賽訓(xùn)練平臺(tái)開展課后編程系列實(shí)踐活動(dòng)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型的應(yīng)用，可以改變傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，并將工程實(shí)踐能力構(gòu)筑在模型統(tǒng)一的框架下，使其得到系統(tǒng)化、全方位的培養(yǎng)。教學(xué)資源建設(shè)以在校教師為主體開展“Java 程序設(shè)計(jì)”在線開放課程建設(shè)項(xiàng)目。這是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過程，包括教師、助教、視頻制作人員、課程支持人員、平臺(tái)維護(hù)人員等。教學(xué)資源呈現(xiàn)形式包括課件、微課視頻、案例、課堂測驗(yàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)書、討論專題、競賽題目等。

針對應(yīng)用開發(fā)類課程，借助行業(yè)企業(yè)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢和在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，開設(shè)專業(yè)課程在線學(xué)習(xí)模塊。這些模塊通常會(huì)將工作崗位的核心需求提取為技能標(biāo)簽，然后對應(yīng)每個(gè)技能標(biāo)簽配備相應(yīng)的學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)生通過觀看在線視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成定向練習(xí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果，然后實(shí)施實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，系統(tǒng)地融會(huì)所學(xué)，最后通過真實(shí)項(xiàng)目演練將技能內(nèi)化為自身能力。

3.3 依據(jù)產(chǎn)業(yè)需求，加強(qiáng)校企聯(lián)合，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)合作協(xié)同育人機(jī)制

協(xié)同育人是高校培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的重要途徑，是化解傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式弊端的有效措施[9]。通過工程實(shí)訓(xùn)、專業(yè)課程、課程在線、考核方式4個(gè)方面的協(xié)同育人實(shí)踐，共同推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革。

（1）工程實(shí)訓(xùn)協(xié)同。與無錫達(dá)內(nèi)、蘇州高博、蘇州極客營、上海博為峰等培訓(xùn)機(jī)構(gòu)共建工程訓(xùn)練中心和聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同打造產(chǎn)學(xué)研融合的教學(xué)模式，提升教育理念，改進(jìn)教學(xué)方法，更新教學(xué)設(shè)施，豐富教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)用技術(shù)體系。通過開展一系列工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)、團(tuán)隊(duì)競賽訓(xùn)練活動(dòng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)、人文素質(zhì)教育活動(dòng)，使學(xué)生了解和熟悉工程應(yīng)用項(xiàng)目的全過程[10]，全面訓(xùn)練和提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)。

（2）專業(yè)課程協(xié)同。針對 Web 應(yīng)用方向，與張家港國泰新點(diǎn)軟件開展合作辦學(xué)，由學(xué)校教師和新點(diǎn)工程師共同完成專業(yè)課程授課及實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以新點(diǎn)對軟件開發(fā)工程師的要求為主線，以新點(diǎn)最新的技術(shù)和實(shí)際項(xiàng)目案例為依托。針對大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向，與無錫達(dá)內(nèi)合作共同制定教學(xué)執(zhí)行計(jì)劃，以當(dāng)前主流的大數(shù)據(jù)處理技術(shù) Hadoop為基礎(chǔ)，引入真實(shí)的項(xiàng)目案例，著重講授大數(shù)據(jù)架構(gòu)、分析、開發(fā)、呈現(xiàn)等內(nèi)容。針對跨界交叉復(fù)合型人才的培養(yǎng)，考慮與張家港沙洲湖科創(chuàng)園工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器人行業(yè)企業(yè)開展合作。

（3）課程在線協(xié)同。在線協(xié)同模式的特點(diǎn)是“導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)需求與經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)混合式教學(xué)”。我們的具體做法是借助蘇州高博、無錫達(dá)內(nèi)成熟的在線開放學(xué)習(xí)平臺(tái)。一方面，為學(xué)生提供項(xiàng)目開展所需的前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)，包括學(xué)習(xí)資料和慕課；另一方面提供企業(yè)導(dǎo)師在線技術(shù)支持，遠(yuǎn)程對學(xué)生項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)進(jìn)行指導(dǎo)。

（4）考核方式協(xié)同。逐步改變卷面考試的單一化方式，采用卷面考試、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作、模擬演示等多樣化形式，推進(jìn)面向?qū)W習(xí)過程的評價(jià)方法。在評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上，注重學(xué)生在實(shí)際教學(xué)中的參與程度、知識(shí)的創(chuàng)新與運(yùn)用、理論與實(shí)踐的結(jié)合等過程性考查。由于考查課程企業(yè)介入考核相對容易，對于考試課程，可以讓企業(yè)參與試卷出題，或者全程參與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)考核。

4 結(jié) 語

在專業(yè)建設(shè)過程中，學(xué)院充分利用張家港及周邊長三角地區(qū)信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的良機(jī)，立足于“培養(yǎng)信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)一線軟件技術(shù)開發(fā)人員”這一定位，構(gòu)建有效的能力模型。通過深化校企協(xié)同育人機(jī)制，共同商定培養(yǎng)計(jì)劃，共同創(chuàng)造教育資源；教學(xué)內(nèi)容緊跟技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，融合運(yùn)用新技術(shù)；教學(xué)理念從傳統(tǒng)的以教為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注學(xué)生發(fā)展為中心；教學(xué)模式探索信息化技術(shù)手段與方法，減少講授學(xué)時(shí)，增加深度學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使學(xué)習(xí)環(huán)境更加互動(dòng)。這些都是地方高校對新工科建設(shè)的有意義的探索與實(shí)踐。

目前軟件工程專業(yè)已經(jīng)初步形成了“面向全過程的遞進(jìn)式創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系”的專業(yè)特色。通過梳理第一課堂課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，與學(xué)科競賽、企業(yè)夏令營、本科生創(chuàng)新計(jì)劃、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)等第二課堂活動(dòng)進(jìn)行全面整合，從而實(shí)現(xiàn)覆蓋學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)四年全過程的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。學(xué)生將漸次獲得計(jì)算思維與基本編程能力→知識(shí)運(yùn)用能力→設(shè)計(jì)開發(fā)能力→應(yīng)用創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)了學(xué)業(yè)與就業(yè)的零距離對接，得到了學(xué)生、企業(yè)、社會(huì)的認(rèn)可。