多维度协同培养软件工程学生创新实践能力的探索与研究_高永平.pdf

信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)多维度协同培养软件工程学生创新实践能力的探索与研究高永平，官芬芬，刘汉青（东华理工大学 软件学院，江西 南昌 330013）摘要：文章围绕目前软件工程专业在培养应用型人才方面存在的一些不足，在“新工科”建设的要求下，结合东华理工大学软件工程专业应用型人才培养的实践能力培养经验，提出“五个维度”实践体系，为培养应用型软件工程人才的工程实践能力提供参考。关键词：“新工科”；五个维度；工程实践中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)06-0129-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：0 引言软件工程专业人才的培养要紧紧围绕立德树人这一根本任务，努力践行习近平总书记关于“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人”重要讲话精神1，为适应国家“双一流”建设、工程教育认证、新工科、产教深度融合等需要以及普通高等学校本科教育教学审核评估要求2，逐步走出了一条以提升人才培养能力为核心的本科人才培养内涵式发展之路，在人才培养上，结合国家发展战略、行业需求与区域社会经济发展3，不断地探索并完善以“思政教育融入专业教育、个性化培养与质量标准相融合、实践教育与协同育人相结合、办学特色与社会需求相融合”为主线的人才培养机制4，构建“学生中心、产出导向、持续改进”的具有本校自身特色的东华理工大学软件工程专业人才培养体系。1“新工科”背景下软件工程专业人才培养的现状通过对比传统的工科人才模式的培养，随着国家数字基建、数字经济等国家发展战略的提出，培育了很多的新经济和新兴产业，这些行业的出现更加需要工程实践能力和创新能力强、具备较强的国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才。目前，高等教育在对学生的教育模式培养上，一直在强调创新，唯有加强培养学生的创新能力，才能不断提高我国的国际竞争能力，而通过校企合作等模式仅可以培养学生一定的实践能力5。因此，高校在“新工科”人才培养中，一定要以学生为主体，面向产出的培养目标为指导，在“新工科”要求下的建设中，通过集聚学校和外部资源，构建开放的、全过程的创新实践教育教学环境，才能不断满足当今新经济和新兴产业对工程应用创新型人才的需求。目前，我国很多产业也面临着转型升级的时代发展需求，与软件工程专业相关的行业对软件工程人才的需求也在不断扩大。一般本科院校的软件工程专业在培养软件工程应用型人才方面积累了很多成功的经验，但也存在以下主要的问题：（1）因知识更新和行业发展的需求变化很快，人才培养方案和课程体系结构还不够完善；（2）产教融合、校企合作、协同育人的深度不够；（3）企业需求和学生实际能力之间存在一定落差5。为满足新经济和新产业的健康、持续、蓬勃发展，在“新工科”的背景下，提出了对软件工程专业人才培养的社会需求，要培养出具有较强工程实践能力、创新能力和国际竞争力的软件高素质应用型“新工科”人才。本文提出在软件工程专业人才培养模式上进行深入改革6，提出要建设“五个维度”创新实践体系。东华理工大学软件工程专业经过多年的探索与实践，在办学的过程中充分利用学校、企业和社会的资源，凝练办学特色，通过深化产教融合、协同育人，充分发挥自身优势和企业的优势，在人才培养中通过增强学生的实践、就业与创业能力，培养大批具有较强工程实践能力、具有一定的行业背景知识、能够胜任行业展需求的技术技能型和应用型高素质专业人才。本文将在“新工科”建设内涵要求下，结合东华理工大学软件工程专业应用型和技术技能型人才工程实践能力培养经验，提出“五个维度”实践体系，阐述系统化培养应用型软件工程人才的工程实践能力。2 第一维度与第二维度通过校企协同完成专业知识与技能的综合培养、团队协作能力培养生成实习采取校企联合的方式执行教学任务，由收稿日期：2022-11-15基金项目:江西省教改（JXJG-21-6-31），省研究生教改（yjsjg1202102）,东华理工教研（DHLG21-84）作者简介：高永平(1974)，男，江西峡江人，硕士，副教授，主要从事软件工程与大数据分析的教学与研究。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.6,February2023129DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0329本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)学校教师和企业导师共同指导，采用企业的实际生产中的真实项目，校方提供实验室场所和设备。主要通过以下四个要素来实施：1）建立完整的生产实习阶段。东华理工大学软件工程专业生成实习设置时间为1个月，整个生成实习时间分3个阶段完成，分别为项目的需求分析阶段、总体设计阶段、实现与测试阶段。每一个阶段预先设置了该阶段需要完成的任务、任务完成后需要提交文档、参加指导的教师人员配置以及质量保证体系等。整个生成实习的时间轴环环相扣，不断向前推进实习内容的完成。2）构建合理实训团队分组。每个指导教师团队至少两名成员，其中一位为企业师资，另一位为学校师资并且对他们在整个生产实习过程中的角色和任务进行了合理的制定和划分。学生团队的构建模拟了企业软件开发小组的组织结构配置，设立组长、助理、需求分析小组、系统总体设计小组、软件开发小组和软件测试小组等，设置好各角色的任务和目标，每一个开发小组需要完成相应的任务，形成相应的文档，同时进行小组的质量控制。3）规范化的文档要求。整个生产实习过程以文档为驱动，按照软件开发标准进行文档规范化的管理，在每个时间阶段，按照文档规范化格式要求，各个小组提交相应的文档。一方面可以加强生成实习的过程管理规范，另一方面也保证了最终的软件产品质量。4）引入风险控制机制。首先在生产实习的整个过程中都引入了风险控制机制。例如：对于生产实习阶段，需首先进行项目时间估计，要求各个小组绘制甘特图等来制定任务进度与时间的方案；对于各小组提交的文档，让他们学会参照标准的软件开发文档来撰写，避免缺少某些文档或是文档描述有严重缺陷；在软件开发的各个阶段，还需要引入了阶段评审机制，通过评审机制既可以达到对学生综合实训分阶段的考核，又分阶段地对软件质量提供了有力保证。经过东华理工大学软件工程专业学生的多年实践表明，大部分学生对这种生产实习模式的满意度很高，认为他们在具体且完整的企业实际项目开发中，进一步完善了整个软件开发的知识体系，提高了软件开发的实际动手能力，了解了企业级软件开发的思路和流程，提高了综合软件开发能力，提高了学生解决复杂工程问题的能力。3 第三维度在学生毕业设计阶段，采用“双导师”制，培养学生解决实际问题的能力东华理工大学软件工程专业积极探索校企合作新模式，在学生顶岗实习的应届生毕业方面，采取企业代表和学院教师共同组成的“双导师”制度，在整个毕业设计阶段，由“双导师”共同全程指导学生毕业论文，同时，学生的毕业生可以选择在企业实习阶段完成。因为有企业老师的参与，很多学生的毕业论文题目都来源于企业生产一线中的实际问题，学生在完成毕业论文的同时，一方面能为企业解决一定的实际问题，给企业生产实践带来较好的应用价值，另一方面，在这个过程中，学生通过完成企业题目的毕业论文，不但了解了企业的文化，也解决了企业的实际问题，探索出了“实习、毕业设计、就业”一体化的人才培养模式。4 第四维度通过多角度、多举措来全面提升学生英语应用能力、拓宽学生的全球视野，培养学生的国际竞争力在双语教学中，通过构建“国内、国外教师同上一门课，教师相互融合”的“双师”建设方案，解决中外师资融合不足的问题，师资队伍水平是制约学校双语教学质量的核心，为解决双语师资水平参差不齐，学院长期坚持“请进来、走出去、相互融合”的培养策略。一方面，从校内选派教师到国外知名高校进修；另一方面，长期聘用多名且在校工作一年以上的国外优秀教师开展双语教学；在教学中，通过共同备课、制定教案、共同批改作业、共同上课等方式实现国内、外教师同上一门课。在教学方法上，通过“渐进式、多层次多维度互动式、三步教学法、课上训练-课下写作-模拟会议”等多种双语培养模式，解决双语课程体系不完整以及双语课程学习兴趣不高的问题；为了让学生学好专业核心课程，降低学生学习专业知识和英文的难度，提升专业教学质量和学生学习兴趣，在软件工程专业人才培养方案中构建了渐进式的双语教学体系，渐进式的双语教学体系将教学模式分为4种情况，循序渐进实现完全的双语教学，如图1所示。Linux/UnixLinux/Unix系统系统JavaJava程序设计程序设计操作系统操作系统、软件设计与软件设计与体系结构体系结构软件建模与分析软件建模与分析、软件项目软件项目管理管理、软件测试软件测试、人机交人机交互互、JSPJSP程序设计等程序设计等教学模式后续课程后续课程计算机导论计算机导论面向对象程序设计面向对象程序设计数据结构与算法数据结构与算法软件工程软件工程、JEEJEE程序设计程序设计先续课程先续课程 第一种模式中文教材、英文课件、中文授课 第二种模式双语教材、英文课件、中文授课 第三种模式全套英文教学资源中英交叉授课 第四种模式全套英文教学资源全过程英文授课渐进式的双语教学模式渐进式的双语教学模式渐进式的双语课程设置渐进式的双语课程设置图1 渐进式双语教学课程体系多年来，东华理工大学软件工程专业与爱尔兰阿斯隆理工学院等联合开展软件工程（中外合作办学）项目，学院认真组织学生开展雅思考试、经费资助、学分互认等工作，完善开放办学机制。每年都有老师与学生合计几十人参与该项目的出国深造，通过该项目的实施，一方面培养了“双语型”的教师人才队伍，另一方面也在不断拓展学生的国际视野和提升学生的国际竞争力。5 第五维度通过提出“训练-考证-参赛-留学”一体化“应用创新能力”培养为“一带一路”培养一批具有国际视野、扎实的专业应用能力和创新能力的专业人才，东华理工大学软130信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)件工程专业在人才培养模式上构建了一套“训练-考证-参赛-留学”一体化双能培养方案，在应用能力培养上，主要是在教学过程中采用“多时段”训练以及结合专业特点鼓励学生考证的举措来提供学生的应用能力培养；在创新能力培养上，主要通过参与学科竞赛，激发学生的创新意识，提高创新和应用实践能力，为社会培养应用创新能力的软件人才，如图2所示。近5年来，获得“全国英语风采大赛”“ACM-ICPC国际大赛”等50余项省级及以上奖励，从2003年开始，累计为社会输送合格的信息类人才近万人。近年来，学生获得Microsoft操作系统及数据库认证、JAVA认证、Cisco网络认证等各类证书100余人次，拓展了学生专业知识面、提升了学生的专业技能。一体化“双能”培养方案课中问题导向式互动课外科技活动训练鼓励考证外派学习组织参赛应用能力应用能力创新能力创新能力应用创新能力应用创新能力+计算机类能力证书国外企业认证证书国内/国际科技竞赛国外高校交流学习多时段训练图2 一体化“双能”培养方案6 结束语总之，通过第一维度的专业知识与技能的综合培养，第二维度的校内实践中团队协作能力培养，第三维度的毕业设计阶段解决实际问题的能力培养，第四维度的国际交流与双语教学的全球视野与国际竞争力的培养，第五维度的“训练-考证-参赛-留学”一体化应用能力和创新能力的培养，形成了东华理工大学“新工科”背景下符合专业实际、具有工程教育特色的软件工程人才创新实践能力培养体系。“