阮夢(mèng)黎
山東管理學(xué)院教務(wù)處 山東濟(jì)南 250357
在黨的十九大明確提出的“數(shù)字中國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、智慧社會(huì)”三大目標(biāo)和實(shí)施“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”、全面信息化建設(shè)等重大戰(zhàn)略的引領(lǐng)下,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下的軟件產(chǎn)業(yè)已成為推進(jìn)新型工業(yè)化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展新格局的關(guān)鍵。新一代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要大量新型工科人才參與建設(shè)發(fā)展,需要高校探索符合專業(yè)特點(diǎn)的更加多樣化和個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)具有專業(yè)特色的工程實(shí)踐與跨學(xué)科融合的技術(shù)型人才。在新工科專業(yè)建設(shè)背景下,結(jié)合軟件行業(yè)工程人才的需求,要逐步樹立創(chuàng)新、綜合、全面工程教育的培養(yǎng)理念,構(gòu)建傳統(tǒng)軟件專業(yè)和其他交叉應(yīng)用學(xué)科相結(jié)合的培養(yǎng)思路,打造具備綜合競(jìng)爭(zhēng)力和專業(yè)精英水平的人才,探索和完善具有軟件專業(yè)特色工程教育的培養(yǎng)體系[1]。
同時(shí),隨著社會(huì)各行業(yè)對(duì)軟件人才需求空前增長、工程實(shí)踐能力過硬、創(chuàng)新水平和意識(shí)強(qiáng)等迫切要求,目前很多地方高校在軟件專業(yè)人才培養(yǎng)方面存在的問題也日益凸顯,主要體現(xiàn)在工程教育理念與人才培養(yǎng)模式缺乏有效融合、專業(yè)教學(xué)目標(biāo)與就業(yè)崗位需求存在差距、課程體系的統(tǒng)一設(shè)計(jì)和整合優(yōu)化有待加強(qiáng)、實(shí)踐教學(xué)的過程化管理和工程化評(píng)價(jià)需明確體現(xiàn)、體現(xiàn)行業(yè)特征的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程匱乏等方面。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下,亟須高校為社會(huì)提供新型工科人才,這就要求高校探索更為個(gè)性化且高效的人才培養(yǎng)模式,即人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新改革是高校發(fā)展核心。軟件專業(yè)也更應(yīng)該以新工科背景為發(fā)展契機(jī),加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)新和升級(jí),挖掘軟件技術(shù)與其他行業(yè)相結(jié)合的新應(yīng)用,不斷創(chuàng)新培養(yǎng)軟件人才的工程教育模式,以滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)軟件專業(yè)創(chuàng)新人才的需求。
軟件工程專業(yè)作為新工科教育范疇下的基礎(chǔ)學(xué)科,是目前的一個(gè)新的熱門專業(yè),與人工智能、智能制造、云計(jì)算等新興產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。該專業(yè)知識(shí)教學(xué)體系逐漸發(fā)展成熟與穩(wěn)定,近年來已可以實(shí)現(xiàn)人才的快速培養(yǎng)發(fā)展。但傳統(tǒng)的軟件工程教學(xué)由于課程理論性較強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容抽象導(dǎo)致學(xué)生理解難度大,課堂氛圍較差,課程枯燥乏味,對(duì)于不具有編程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高校學(xué)生來講,加大了充分理解抽象的教學(xué)內(nèi)容的難度。由此可見,傳統(tǒng)的軟件工程教學(xué)模型無法適應(yīng)新工科背景。因此,研究如何提高軟件工程專業(yè)學(xué)生的教學(xué)效果,增強(qiáng)該專業(yè)學(xué)生對(duì)教學(xué)課程的理解能力具有重要意義。
由于科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中起到的巨大作用,世界各國都開始重視現(xiàn)代軟件工程的發(fā)展。近年來,工科類學(xué)術(shù)界對(duì)軟件的發(fā)展培養(yǎng)模式和培養(yǎng)質(zhì)量越來越關(guān)注,對(duì)它的研究也越來越深入[2]。軟件專業(yè)人才的需要與日俱增,軟件工程專業(yè)的發(fā)展也要與時(shí)俱進(jìn),在課程體系的構(gòu)建上不但要有新穎的技術(shù)支撐專業(yè)發(fā)展的腳步,還要有強(qiáng)大的知識(shí)交叉與融合才能使人才培養(yǎng)質(zhì)量更符合社會(huì)及行業(yè)瞬息萬變的要求。新工科類技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)研究系統(tǒng)中的重要組成部分。對(duì)于適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的軟件工程專業(yè)來講,工科類的專業(yè)知識(shí)投入是軟件工程不斷發(fā)展進(jìn)步的基本保障。
我國是工程技術(shù)研究大國,隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人員的培養(yǎng)質(zhì)量提出了嶄新的、更高的要求,使軟件工程專業(yè)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,將工程類技術(shù)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求的軟件開發(fā)從而創(chuàng)造更好的模式,有利于軟件更容易被社會(huì)的不斷發(fā)展所接納。這就要求進(jìn)行新工科要求下的軟件工程專業(yè)建設(shè)要重視行業(yè)企業(yè)調(diào)研,以崗位技術(shù)技能需求和實(shí)際工作任務(wù)為中心,從知識(shí)素質(zhì)、實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力等多個(gè)方面入手,與企業(yè)工程師、行業(yè)專家、專業(yè)畢業(yè)生、高校教師利用交流座談、調(diào)查問卷和深入考察等多種形式,研究、梳理并制訂貼近職業(yè)能力要求的課程體系和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。需要特別注意,軟件工程專業(yè)教育具備科學(xué)教育和工程教育的雙重屬性,是屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的有較強(qiáng)交叉性的新興工科專業(yè),亟須實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新資源。軟件工程專業(yè)的課程建設(shè)要充分地體現(xiàn)其示范性、實(shí)用性、整體性、教育性、科學(xué)性以及先進(jìn)性的高水平定位[3],要實(shí)現(xiàn)科研創(chuàng)新與教學(xué)活動(dòng)同步、能力培養(yǎng)與知識(shí)傳授并舉、專業(yè)教育與素質(zhì)教育并重的教育目標(biāo)。
根據(jù)以上分析,對(duì)新工科背景下高校軟件工程專業(yè)的課程建設(shè)要融合行業(yè)新方向和新技術(shù),統(tǒng)籌構(gòu)建和群化課程知識(shí)體系,具體建議包括:其一,系統(tǒng)化、綜合性的軟件工程課程體系離不開工程知識(shí)基礎(chǔ)、多學(xué)科融合思維以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。利用跨學(xué)科的思路設(shè)置課程,在傳統(tǒng)軟件工程基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,融合經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、工程學(xué)等交叉學(xué)科的內(nèi)容,利用實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域應(yīng)用的課程知識(shí)搭建跨平臺(tái)課程群。其二,為了符合新工科要求和具有時(shí)代特色,除了傳統(tǒng)軟件開發(fā)和邏輯數(shù)理思維的必備知識(shí)和技能,還應(yīng)該整合人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等高科技技術(shù)開發(fā)交叉學(xué)科的課程。其三,重視專業(yè)課程體系與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的融合,既重視專業(yè)技能的培養(yǎng),也不能忽視創(chuàng)新性思維訓(xùn)練與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng);既要開設(shè)介紹創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本思維和方法的通識(shí)類課程,又要開發(fā)體現(xiàn)專業(yè)特色和立足行業(yè)需求的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)課。
綜上所述,軟件工程專業(yè)課程體系可按照課程群進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化設(shè)置,其中基礎(chǔ)知識(shí)理論課程群主要為數(shù)理基礎(chǔ)、人文素質(zhì)、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)理論;管理類課程群為企業(yè)管理、決策支持或是相關(guān)的法律法規(guī)、勞動(dòng)保障課程等;專業(yè)方向應(yīng)用課程群除了開設(shè)傳統(tǒng)知識(shí)體系下的基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件測(cè)試等課程,還可以按照培養(yǎng)需求設(shè)置大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、移動(dòng)互聯(lián)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、云平臺(tái)和云計(jì)算應(yīng)用開發(fā)[4]等專業(yè)方向的特色課程;計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程群主要是與計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)的課程,再配以實(shí)踐平臺(tái),主要包括課程實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目模擬、綜合實(shí)踐、工程訓(xùn)練、比賽集訓(xùn)、社會(huì)調(diào)研與社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。
與傳統(tǒng)工科專業(yè)教學(xué)過程相比,新工科更為注重教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用創(chuàng)新性和交叉融合性,尤其注重不同應(yīng)用領(lǐng)域與信息技術(shù)的結(jié)合。因此,完善優(yōu)化軟件工程學(xué)科人才培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)模式,對(duì)新工科的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。
目前,我國很多地方高校的軟件工程專業(yè)存在教學(xué)模式過于循規(guī)蹈矩、千篇一律,人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)不夠明確,專業(yè)發(fā)展方向與定位等不夠清晰,無法快速適應(yīng)國家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)以及地方企業(yè)發(fā)展需求等問題。在軟件工程專業(yè)建設(shè)中,對(duì)人才培養(yǎng)的總體設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于該專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施,它構(gòu)建了軟件工程專業(yè)要求的課程體系,規(guī)定了人才培養(yǎng)的目標(biāo)、各教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容及進(jìn)程等。在加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)的同時(shí)一定要保持辦學(xué)特色,并且不斷完善和優(yōu)化教學(xué)模式,努力提高人才的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
為了解決軟件工程專業(yè)在快速發(fā)展中遇到的問題,從“新工科建設(shè)”的角度研究軟件工程專業(yè)的發(fā)展進(jìn)程,主要將傳統(tǒng)軟件工程專業(yè)的教育教學(xué)建設(shè)與新型軟件工程教育教學(xué)建設(shè)進(jìn)行對(duì)比,完成以新工科技術(shù)方法的教學(xué)模式構(gòu)建和軟件工程專業(yè)教育發(fā)展方向的探究[5]。工科類專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)是要以扎實(shí)的工程專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)為前提,卓越的工程專業(yè)能力和科學(xué)正確的工程研究價(jià)值觀為內(nèi)容投入到軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)和教學(xué)開發(fā)建設(shè)中,具體包括以下幾點(diǎn)。
第一,改革教學(xué)過程。根據(jù)CDIO工程教育模式對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)劃分為構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作四個(gè)階段,結(jié)合軟件開發(fā)過程和工程教育的特征,將教學(xué)過程改革為需求闡述、設(shè)計(jì)開發(fā)、調(diào)試實(shí)現(xiàn)和總結(jié)實(shí)踐四個(gè)階段。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法,將軟件開發(fā)所必需的需求分析、算法設(shè)計(jì)、編程調(diào)試、測(cè)試優(yōu)化等技能融入內(nèi)化于項(xiàng)目教學(xué)中,最后用拓展型項(xiàng)目作業(yè)的獨(dú)立完成作為知識(shí)體系的總結(jié)和提升。
第二,改革教學(xué)方法。教學(xué)過程重視多種教學(xué)方法的應(yīng)用,利用角色扮演法,通過企業(yè)學(xué)校不同身份專兼職教師的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)軟件開發(fā)行業(yè)不同工作崗位的工作任務(wù)和操作過程;把企業(yè)中真實(shí)的項(xiàng)目案例和各種職業(yè)技能大賽的參賽命題納入課堂,實(shí)現(xiàn)課堂知識(shí)和實(shí)際工作的無縫對(duì)接;利用多層次校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地,將企業(yè)工作場(chǎng)景再現(xiàn),讓學(xué)生體會(huì)相同的學(xué)習(xí)環(huán)境和工作環(huán)境。
第三,改革校企融合方式。大力推進(jìn)校企深度融合,注重人才的實(shí)用性與實(shí)效性,打造工程教育開放融合新生態(tài)。將“資源共享+責(zé)任分擔(dān)”理念下的管理機(jī)制進(jìn)行明確規(guī)定和細(xì)化,注重校企合作氛圍下就業(yè)能力和競(jìng)爭(zhēng)力的培養(yǎng),通過企業(yè)導(dǎo)師協(xié)助下軟件產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等基本過程的實(shí)現(xiàn),滿足學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生三方對(duì)教學(xué)科研、實(shí)踐實(shí)習(xí)、比賽訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以及高質(zhì)量就業(yè)的需要。
第四,改革評(píng)價(jià)體系。依據(jù)教學(xué)效果促進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)的合理性,推行多元化和開放式考核。對(duì)于理論型考核深入推行教考分離,減少記憶型題目的考核比例;對(duì)于實(shí)踐型考核,加強(qiáng)平時(shí)子任務(wù)考核的執(zhí)行力度,加入小組交叉互評(píng)和學(xué)生代表評(píng)分的權(quán)重,同時(shí)注重學(xué)生對(duì)軟件需求、展示答辯、功能詳解等環(huán)節(jié)中表達(dá)能力的培養(yǎng)。
綜上,新工科要求下的教學(xué)模式優(yōu)化要以突出職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,構(gòu)建基于典型工作過程的人才培養(yǎng)體系為核心,教學(xué)模式各方面的實(shí)用性和針對(duì)性為特色,利用移動(dòng)互聯(lián)教育技術(shù)、仿真學(xué)習(xí)環(huán)境和數(shù)據(jù)分析工具,將富有特色的課程體系、教學(xué)資源、教學(xué)方法、考核方式、技能訓(xùn)練有效融合,精心打造基于新工科理念的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系。軟件工程專業(yè)教學(xué)模式優(yōu)化方案如圖1所示。
圖1 軟件工程專業(yè)教學(xué)模式優(yōu)化
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是人才培養(yǎng)的重要組成部分,也是實(shí)現(xiàn)新工科要求下交叉性、綜合性人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要前提。實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)既包括整體的教學(xué)計(jì)劃調(diào)整,又包括對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的充分補(bǔ)充,同時(shí)需要考慮實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)境的具體建設(shè)。在軟件工程專業(yè)建設(shè)過程中,重視教學(xué)基本設(shè)施和豐富課程資源的建設(shè),不斷完善教學(xué)和實(shí)踐條件,進(jìn)一步鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)置,結(jié)合學(xué)生自身能力、素質(zhì)以及學(xué)科知識(shí)[7],在組織教學(xué)的長遠(yuǎn)過程中明確實(shí)踐目標(biāo),將實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)交叉融合于軟件工程專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)中,有效形成一個(gè)連續(xù)的、貫穿高校學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)生涯的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。
為提升學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,可將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)吸納優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室和科研團(tuán)隊(duì)。將教師團(tuán)隊(duì)的學(xué)科研究新進(jìn)展、實(shí)踐發(fā)展新經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)研究新方向以及與企業(yè)合作的橫向課題作為良好的教學(xué)素材,提高課程的興趣度和挑戰(zhàn)性。吸納喜歡鉆研的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入教師的科研團(tuán)隊(duì),嘗試讓他們完成資料收集、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等工作,既能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)以致用,提升學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力,又能讓知識(shí)體會(huì)“軟件+”與不同應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合的方式,真正做到產(chǎn)學(xué)研的有效融合。
深入研究“教學(xué)做一體”的教學(xué)模式和分層次的實(shí)踐教學(xué)。從培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)抽象能力、算法設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力出發(fā),在“教學(xué)做一體”的環(huán)境下,把知識(shí)傳授融入動(dòng)手實(shí)踐,把技能訓(xùn)練與職業(yè)能力培養(yǎng)相結(jié)合,讓學(xué)習(xí)環(huán)境與工作環(huán)境相一致。將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成基礎(chǔ)實(shí)踐、模擬實(shí)踐、項(xiàng)目實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層次的開放型實(shí)踐項(xiàng)目,并在不同階段實(shí)現(xiàn)不同的培養(yǎng)目標(biāo),如圖2所示,使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、操作技能、實(shí)戰(zhàn)能力以及職業(yè)能力[6]得到逐層提高。
圖2 軟件工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系
專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵因素是教師隊(duì)伍的建設(shè),教師隊(duì)伍建設(shè)與專業(yè)建設(shè)是相互促進(jìn)的,也是相輔相成的。教學(xué)活動(dòng)的實(shí)踐者與組織者是教師,教師必須具有先進(jìn)的教學(xué)理念,不能局限于傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,要勇于創(chuàng)新、增強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng),加強(qiáng)能力的提升,同時(shí)不斷將最新的教學(xué)成果與科研成果帶入實(shí)際教學(xué)中。
在構(gòu)建合理的軟件工程專業(yè)師資團(tuán)隊(duì)過程中,需要充分考量教師的學(xué)歷以及職稱結(jié)構(gòu)、整體組織結(jié)構(gòu)、教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及實(shí)踐結(jié)構(gòu)[8]四個(gè)不同的方面。既要加強(qiáng)專職教學(xué)骨干教師知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力,也需完善企業(yè)兼職指導(dǎo)教師的專業(yè)性和責(zé)任心。為了鼓勵(lì)教師向工程型、實(shí)踐型和交叉型方向發(fā)展,首先要建立知識(shí)與能力、理論與實(shí)踐并重的教師發(fā)展機(jī)制,探索工程教育和交叉知識(shí)背景要求下的師資培養(yǎng)措施,對(duì)教師的產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷和工程背景提出明確要求,同時(shí)為教師進(jìn)入企業(yè)培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)能力積極創(chuàng)造條件和建立管理機(jī)制。其次對(duì)在工程教育教學(xué)工作中成績突出的教師給予榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),鼓勵(lì)教師自覺強(qiáng)化自身的工程背景,提高自己的工程經(jīng)驗(yàn)和職業(yè)發(fā)展能力。最后加強(qiáng)教育質(zhì)量保證和監(jiān)督體系建設(shè),將教學(xué)質(zhì)量價(jià)值觀落實(shí)到教育教學(xué)各環(huán)節(jié),將質(zhì)量要求內(nèi)化為所有教師的共同價(jià)值追求和自覺行為。
培養(yǎng)新工科背景下的具有交叉理論知識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的軟件技術(shù)人才,對(duì)于建設(shè)新科技強(qiáng)國、新工業(yè)強(qiáng)國和新經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國具有舉足輕重的意義,也是目前地方高校軟件工程專業(yè)建設(shè)的主要努力方向。為此,分別從課程體系建設(shè)、教學(xué)模式優(yōu)化、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)以及專業(yè)師資建設(shè)等方面,完善了軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)體系,提出了新工科背景下適用于軟件工程專業(yè)的“新模式”,構(gòu)建了軟件專業(yè)與新工科理念相結(jié)合的“新結(jié)構(gòu)”,建立了軟件工程特色的教育“新體系”,搭建了軟件工程專業(yè)更好發(fā)展的“新平臺(tái)”。