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面向“双万计划”校企协同建设软件工程专业的实践与探索

2020-09-10王兆晖

教育教学论坛 2020年32期
关键词:双万计划软件工程协同育人

[摘 要]“双万计划”是建设高等教育强国,推动高等教育实现内涵式发展的核心工程。文章通过在软件工程专业建设的实践中,在分析高校软件工程人才培养模式的现状基础上,在新工科及工程教育理念的比较分析背景下,构建适应新工科人才培养要求的校企协作育人模式,培养理论与实践兼顾,工程能力强,适应技术发展与企业需求的复合型工程技术人才。

[关键词]“双万计划”;软件工程;协同育人;专业建设;新工科

[基金项目]2017年度海南省高等学校教育教学改革研究资助项目“《高级语言程序设计》‘互联网+教材建设的实践研究”(Hnjg2017ZD-7);2017年度海南大学教育教学研究课题立项项目“《高级语言程序设计》‘互联网+教材建设的实践研究”(hdjy173)

[作者简介]王兆晖(1971—),男,河北定州人,博士,海南大学计算机与网络空间安全学院教授,主要从事视频、图像分析研究。

[中图分类号] G420[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)32-0049-04[收稿日期] 2019-10-13

一、引言

当前新一轮科技革命和产业变革正方兴未艾,以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济蓬勃发展,对高等教育的人才培养提出了新的要求。面向国家重大战略的深入实施,应对社会、经济和产业结构的重大变革,自2017年以来,教育部采取了一系列措施提高高校人才培养能力,实现高等教育内涵式发展,提出了工程人才培养的新工科建设[1],继而扩展到新医科、新农科、新文科。并于2018年提出、2019年全面实施“六卓越一拔尖”人才培养计划2.0版,紧密围绕“扩围、拓新、提质”,以建设面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力为目标,建设国家级、省级一流本科专业点各一万个,即“双万计划”[2]。“双万计划”与“六卓越一拔尖”同步实施,强调按照新工科、新农科、新医科、新文科的“新要求”建设一流专业。

“双万计划”的建设原则是突出示范领跑,引领带动高校优化专业结构,促进专业建设质量提升,推动形成高水平人才培养体系。双万计划通知要求一流专业分三年完成、两步实施,即首先确认为一流专业建设点,通过专业认证后再确定为一流专业。虽然建设期三年较为短暂,通知中也暂并未明确专业认证的标准,但是“双万计划”的旨向是高等教育内涵式发展,而高等教育内涵式发展的核心是人才培养、是提升人才培养的社会适应性。从这一点上,对于工科专业而言,它与当前新工科建设、工程教育专业认证的理念是一致的。工程教育专业认证以成果为导向、以学生为中心、持续改进为核心理念构建我国工程专业建设准绳,有助于高校明确专业定位,人才培养方案的制定与社会接轨,推动高等教育内涵式发展[3]。

“双万计划”的实施将促进高等教育改革从人才培养质量评估、教育资源整合、教学管理体制机制、院系结构调整等宏观层面向专业建設、课程建设等技术层面聚焦。因此“双万计划”中主体是专业,核心是课程,切实提高课程教学质量,是一流专业建设的基本要素。通过课程、专业建设培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维;课程内容具有前沿性和时代性,提高学生的社会竞争力;教学上以学生为中心,形式上体现先进性与互动性,学生主动参与,强调课上与课下的结合。这些观点的提出与工程教育认证的核心理念相吻合。

当然“双万计划”与工程认证有一致性,也有区别。显而易见,“双万计划”的覆盖面比工程教育认证范围要广,面向全部专业,覆盖92个本科专业,“双万计划”的目标是建设新工科、新医科、新农科、新文科。工程教育专业认证有助于优化工科专业人才培养体系,促进专业教学质量的提升,新工科的建设离不开工程教育认证的“点石成金”。工程教育认证自成体系,但是“双万计划”的实施并不是孤立的,教育部同时启动“六卓越一拔尖”人才培养计划2.0版、“基础学科拔尖学生”培养计划,全力唱响“一流本科、一流专业、一流人才”主旋律,引导高等教育以本为本,落实四个回归。

“双万计划”的“新要求”与新工科的“新”是一致的,新工科的“新”体现在新理念(工程教育的理念和思路新)、新结构(专业结构和组织模式新)、新模式(人才培养模式新)、新质量(质量标准、评价体系新)、新体系(专业评估体系新)。新工科建设目标、“双万计划”的目标、工程教育认证的目标总体上来说也是一致的,都是致力于高等教育的改革、致力于人才培养质量的提高。对新工科而言,工程教育认证和双万计划都可以看作是一种重要手段。

本文将根据“双万计划”的通知,按照新工科建设的要求,就软件工程专业的建设、培养方案、人才培养模式展开讨论。

二、软件工程专业人才培养现状

软件产业不仅是信息产业的核心,也是我国战略性产业的重要支柱。根据工信部的数据,至2018年末,我国软件产业总规模达到6.3万亿元,占GDP的6%。但是从整体上看,中国软件产业仍处于大而不强的尴尬局面,缺乏领军企业、缺乏基础软件、无法独立构成整个软件生态。

伴随新一代信息技术的研发和应用,互联网成为基础设施,云计算成为商业平台,大数据成为生产要素,人类社会逐渐从数字化、网络化向智能化时代迈进。智能化时代对软件产业的发展提出了产业升级换代的新要求,从基础、平台、算法到应用都将面临一场全面的革新、产业结构也正在发生重大变革。在未来五年智能软件生态将逐步建立,软件产业在国民经济中的比重也越发增强。

软件工程专业是信息时代、智能时代的核心技术、是软件产业人才培养的载体,在新工科建设中具有重要地位。信息技术是新工科建设的切入点,传统工科的信息化,是新工科产生的重要途径。软件工程与其他专业的融合,既“软件工程+”,是培养具有综合能力的复合型人才的重要手段,软件工程专业建设在新工科的建设和发展中,具有重要作用,因此可以称为“新工科的先导者”。

我国每年有大量的软件工程专业毕业生进入就业市场,毕业生的就业率近几年一直排在前列。但是由于学校教育和市场需求的脱节,毕业生很难找到自己心仪的工作。企业也较难获得符合要求的人才,尤其是能满足不同层次需求,具备解决复杂工程问题能力、具有国际竞争力的高素质软件人才,而这正是未来软件行业发展必不可少的,是软件企业抢占行业制高点的关键因素。

根据调研我们发现软件工程专业建设和人才培养面临各种问题,主要表现在以下几个方面:

(一)专业建设理念、人才培养目标与产业脱节

软件工程专业建设与人才培养目标应该与国家、地方经济发展战略相适应、相匹配。但是目前很多高校软件工程专业受限于理念、师资、实验条件等诸多因素,墨守成规,不能适应经济和技术的快速发展,不能突破传统专业人才培养的模式和知识结构,对产业发展的新模式、新特征和新需求不能作出变革,因循守旧,重理论轻实践,以教师为中心而不是以学生为中心,以传授知识为主而不是以培养能力为主,以结果评价为主而忽略过程与结果相结合。工程教育理念的缺失,造成培养过程中实践能力培养的不足,自然而然的与行业的发展、企业的需求产生脱节。更遑论符合以专业升级改造、培养拔尖创新人才、提升人才培养的社会适应度、服务于现代制造业、现代服务业、战略新兴产业为目标的“双万计划”了。

(二)实践理论各自为战、教学方法手段单一

目前几乎各类软件专业均设置了大量的实验、实践教学环节,并通过实训、毕业设计等环节加强学生的工程实践能力。但是在现有教学过程中,教书仍然是课堂中的主流生态。实践课教学大多采用老师布置任务,学生独立完成,学生有问题就指导的方式进行。指导教师多为本校教师,很多教师是从学校到学校,鲜有企业经验丰富的教师,所以教师自身专业实践知识和工程实践能力的欠缺,导致实践过程中很难摆脱理论教学的影子,理论教学与实践教学严重脱节。尤其是有些貌似分组以团队形式来完成的任务,如果没有设置合理的考核方式,则整个团队均依赖动手能力强的学生,导致大部分学生的有效实践能力不足,考试结果并不能真实反映学生的能力。工程教育认证中对师资力量的工程经验有一定的要求,从而可以在一定程度上促使学校进行强化。“双万计划”的实现关键正是在于整合办学资源,包括学校与学校、学校与企业等多个主体间的合作,以达到资源互补、综合利用,实现协同效应,从而促进培养适应新经济、新业态的复合型人才。

(三)产学研协同育人机制缺失,实践创新能力不强

软件工程专业对于学生的工程实践能力、解决复杂问题能力的养成具有跨学科多主体性。需要产教融和、校企合作、协同育人。这也是目前广泛出现在软件工程专业培养方案中的指标,但是在实际操作中,由于政策、经费等多方面的原因,企业与学校无法做到协同,在机制上没有理顺[4]。因此探索合作机制、构建协同育人平台,使校内外人才培养相结合,跟上前沿技术的发展,仍然是软件工程专业努力探索实现的目标。

如何充分认识“双万计划”、建立工程教育认证理念,构建面向新工科人才培养的新型特色专业和人才培养途径是软件工程专业迫切需要解决的问题。为适应新经济、新业态的发展,问产业需求建专业特色[5],创新人才培养模式,构建人才培养新体系,是“双万计划”建设过程中对软件工程专业提出的新要求。

三、校企协同嵌入式人才培养实践

海南大学依托区域优势,凝练出“热带、海洋、旅游、特区”四大办学特色,坚持以服务求支持、以贡献求发展,主动服务国家战略,全面对接海南经济社会发展需求。近年来学校在计算机科学与技术、网络空间安全、软件工程等领域逐步形成了自己的学科特色,构建了完善的本硕博一体化人才培养体系。

但是在软件工程专业培养模式中,还存在实习、实训等实践教学环节不足、团队合作意识及能力整体不高、校企合作育人机制不够完善、专业建设与产业需求存在脱节等问题。在中国(海南)自由贸易试验区(自由贸易港)的建设过程中,也亟待加强与国际先进软件产业的接轨。

为了推动软件工程专业的发展,培养具有可持续竞争力及创新意识的软件人才,培养多层次新型工程人才,对现有培养模式的变革势在必行。为了提高工程实践教学能力,加强与企业的合作,满足企业对软件工程专业毕业生的需求,海南大学与NIIT展开人才培养方面的合作。NIIT是一家总部设在印度的信息技术上市公司,专门提供信息技术领域的教育培训、软件解决方案和教育多媒体产品与服务。该公司1997年进入中国,到目前为止与国内数十所本科、高职高专院校建立了合作办学。NIIT合作办学有两种模式[6],职业教育(GNIIT)和高级技术学习。其中GNIIT是NIIT在中国推出的软件工程师教育认证课程,主要针对在校大学生,该课程以业界个案研究作为问题设置的依据,采用项目引导方式进行教学。2018年初,我校与上海安艾艾迪、印度NIIT签署合作协议,以嵌入式模式将NIIT的品牌课程GNIIT(博睿软件工程师)的教学体系引入到我校软件工程专业的本科生培养方案中。在我校目前设置两个方向(JAVA方向和大数据方向),占我校软件工程专业培养方案总课程量的三分之一,分布在三个学年,第四学年以企业实践为主。

在合作过程中,融合NIIT的教学理念和课程体系,引入第三方合作企业,建立协同育人机制和平台,按照“双万计划”的新要求开展人才培养模式探索,实现嵌入式人才培养。面向新技術、新产业、新经济需求,讲解实际工程项目的软件开发过程与规范,积累学生的软件工程经验,培养学生进行中大型软件项目开发的实际工作能力。增强软件工程专业教学中的实践环节,提高了对学生应用技能的培养。

(一)培养方案设置

我校传统的软件工程专业按照教育部高教司专业目录与专业介绍进行课程设置,讲究理论知识的扎实性、衔接性。按照知识结构,先开设基础编程语言,在其基础上陆续开设数据结构、算法设计、操作系统、软件工程等专业课程。这种设置方式有其优点,注重知识的衔接与连贯,培养学生厚实的理论基础,工作后接受新技术能力强。但是缺点也十分明显,学时周期长,提不起学生的兴趣,课程任务重,学生没有充分的时间进行实践,教师的实践经验不足,无法充分发挥课程设计的关键作用,导致学生理论掌握不足、动手能力较差。

软件行业内普遍认为实践是专业人才培养的关键因素。NIIT的课程安排与软件产业的发展紧密接轨,通过全面分析行业人才市场的需求,遵循目前市场上主流的技术需求设置课程体系,既就业市场需要什么,学校就教什么,有明确的教学大纲和培养目标。对学生进行全面的软件开发技术培训,在教学过程中体现出注重能力的培养,学生对新技术上手很快,很容易在老师的引导下实现一些界面美观的软件开发,易于激发学习兴趣,因此学生学习热情较高。尤其是在暑期开设的短期实践课程,学生普遍反映效果很好。但是这种方式也带来一个问题,偏重技术,急功近利,不重视理论的消化和吸收。学生掌握了某个技术实践,但是软件系统理论不具备或者不扎实,并不利于长远的发展。

当前培养方案的设置,仅是简单地将我们的课程与NIIT的课程进行了组合叠加,并没有充分进行融合与论证,如何将传统理论教学与NIIT的实践教学相结合,互相补充用以克服各自的不足,提高课程设置的科学性,是我们当前面临的问题之一。

(二)教学手段变革

基于榜样学习法(Model Centered Learning Architecture, MCLA)是一种在专家引导下的独立解决实际问题的科学学习方法。该教学法遵循“专家引导—引导实践—引导探索—独立实践”的完整工程实践训练过程。NIIT的教师会先提出一个来自IT行业或工业界的实际问题,接着用规范的分析、实施和验证的步骤来解决这个问题,最后对学生提出一个新的类似的实际问题,由学生按照老师的方法和步骤来解决该问题,随着老师(榜样)的言传身教,学生能够跟随并尽快掌握知识点,学习效率较高。

NIIT的教学方式给我们传统的计算机教授方式带来了改变。在理论教学过程中,我们的教师结合书上的例题,要求学生自己进行输入、调试、运行,充分让学生了解知识点的运用效果,提高学生的学习热情。在整个课程体系中,充分采用任务(项目)驱动模式,通过将学期整体项目按阶段分解分组,由学生分工讨论、分阶段完成,利于培养学生的独立思考与分工合作,注重团队精神。该教学方式对教师的要求较高,需要教师具备一定的技术实践能力与理论教学能力,目前对于NIIT所开设的课程基本以NIIT派遣教师的方式进行,派遣的教师基本具备硕士学位,实践及培训经验丰富。

(三)企业实践强化

以培养学生的工程实践能力和创新能力为核心,加强课程设计、实习、实训等实践教学环节,在不同学习阶段,开展不同形式的实践教学活动,可以在一定程度上实现学生实践能力的培养。但是能够综合运用所学的专业理论知识,进行软件系统的分析和设计,具备解决复杂软件工程问题的能力,则需要长时间系统性的企业实践而获得。因此,依托NIIT企业网络,建立实训制度,学生在第四学年进入企业进行为期一年的实训,体验真实的开发环境,感受真实的开发过程,严格按照企业管理模式对学生进行管理和考核,培养学生的职业素养,着力提升学生的工程素质,有效提升学生分析和解决问题的能力,相当于提前进行了上岗培训,将企业的岗前培训提前引入学校教育阶段。

四、人才培养探索与创新

在与NIIT合作的同时,我们也进行了多方探索,采取多种措施,进行培养模式的改革,以期最大化协作育人成果。一是加强实践环节,根据学生的学习认知阶段,阶梯式安排企业认知实习、企业项目实践、毕业实训;二是建立IT社团,培养学生实践能力和团队协作意识,开展创新创业实践,组织进行软件设计竞赛,以赛促学、以赛促教、学赛结合,在实践中掌握理论知识;三是按照工程教育专业认证的要求,以产出为导向,建立面向企业需求的培养理念及专业培养目标,在培养过程中,強化工程教育思想;四是创新校企深度融合的育人新模式,引入企业用人标准,并通过"走出去、请进来",鼓励教师进入企业锻炼,选聘工程师担任校内实践环节较强的教学任务,加强师资力量;五是依托NIIT合作企业,着手建立学生选派出国交流学习机制,力求营造跨国界的软件工程师教育培养环境,培养既熟悉国际交流合作流程又符合国际标准的国际化软件工程师。

围绕软件工程专业建设,以“双万计划”的实施为契机,不断推进专业建设改革,提高人才培养质量,本文探讨了在工程教育理念支撑下,培养具有宽厚理论知识及扎实的工程实践能力,适应社会发展和技术进步,满足企业用人需求的软件工程专业人才的培养实践与探索。

参考文献

[1]“新工科”建设复旦共识[J].复旦教育论坛,2017,15(2):27-28.

[2]实施一流本科专业建设“双万计划”的通知,教高厅函[2019]18号,2019.

[3]李志义,解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014(17):7-10.

[4]邓一星,软件工程专业校企协同育人机制的探索与实践[J].电子测试,2016(20):174-175.

[5]陈志刚,夏旭,廖志芳,刘莉平,刘佳琦.新工科背景下基于价值引导的软件工程专业教学建设[J].中国大学教学,2019(10): 62-67.

[6]桂易琪.NIIT课程的教学研究与探讨[J].考试周刊,2018(88): 27.

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