“专创融合”视域下软件工程专业人才培养探索与实践
2024-03-18韦灵胡艳华张庆彪
韦灵,胡艳华,张庆彪
(柳州工学院 信息科学与工程学院,广西柳州 545616)
2015 年5 月,国务院办公厅印发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,指出从2015 年起全面深化高校创新创业教育改革、普及创新创业教育,逐步形成科学先进、广泛认同、具有中国特色的创新创业教育理念[1]。“创意、创新、创业”(简称“三创”)人才培养是新时期产业发展和国家深化高校创新创业教育改革的新要求[2],将“三创”教育与专业教育有机融合是我国高等教育一直在积极探索、研究和实践的方向,以培养适应国家经济建设和发展要求的人才[3-4]。“专创融合”强调专业教育与创新创业教育相互渗透、有机结合,这为软件工程专业人才培养提供了新的契机,软件工程专业应顺应“专创融合”的大趋势,以适应经济社会发展对软件技术人才的新需求。本文以柳州工学院软件工程专业为例,在分析“专创融合”与软件工程专业人才培养现状的基础上,探讨“专创融合”背景下软件工程专业人才培养的课程体系建设和教学内容改革,将专业教育与创新创业教育深度融合,在培养学生专业技能的同时增强学生的创新精神、创业意识以及创新创业能力,培养一批具有社会责任感和实践能力的高级技能型、应用型专业人才[5],为同类院校的软件工程专业建设提供参考与借鉴。
1 软件工程专业人才培养现状
学院对2016—2018 级软件工程专业256 名已签三方协议的毕业生用人单位开展线上满意度调查,主要从专业基础知识、专业技能、职业素养和创新创业能力4 个维度进行采集,发现用人单位对学生4 项能力的满意度不高。为解决这一问题,加速推进中长期专业发展规划,进一步做好人才培养工作,学院特邀中南大学计算机学院奎晓燕教授团队来院交流指导。专家组与软件工程教研室的教师围绕学院当前科学研究、专业建设、存在问题等方面展开了深入交流。结合学院实际,提出的问题如下。
1.1 培养目标不准确
现行培养目标主要侧重学生的专业知识学习,对专业技能和创新创业能力的培养相对薄弱。(1)知识结构以计算机基础知识和软件开发知识为主,对前沿技术和创新创业知识的重视不够,创新创业类课程数量有限。(2)能力结构侧重编码能力,对产品设计、项目管理、团队协作等能力培养不足。实践性教学环节主要通过实验培养学生的编码能力,未设置软件产品设计、项目管理的实训课程。(3)素质结构注重基本道德素养,对创新精神、实践能力等的培养有待加强。课程设置和教学过程更侧重传授知识和技能,对学生创新思维、团队合作能力、实践能力的培养不够。
1.2 课程设置不合理
现有课程以学科基础课、专业课为主,创新创业类课程数量少、专业课与创新创业课缺乏有效对接,无法形成知识、能力的螺旋上升。“专创融合”程度较低,仅开设通识类创新创业课程,以普及创新创业理论知识为主,未实现创新创业理论与专业实践的协调发展[6]。实践性课程安排不合理,难以有效培养学生的实践能力。(1)创新创业类课程仅占总课程的10%左右,系统性和连贯性不强。(2)专业课程与创新创业课程脱节,未形成从基础到拓展的知识体系,创业课前置,未与专业课交互融合。(3)实践性课程和实习环节学分占比偏低,仅占总学分的20%左右,缺乏相关的实践性课程。学生实习时间短,仅2 周,参与企业实际项目的机会较少。(4)上机课着重开展验证性实验,未设置专业综合训练和项目化实训课程,实训方式和内容单一,难以满足学生的学习需求。
1.3 教学方法陈旧
目前,教学方法以教师讲授为主,忽视了案例教学、项目驱动、任务驱动等教学法。课程成绩评定以闭卷笔试为主,实践上机类考核中缺少对学生创新思维和动手能力的评价。在教学过程中,教师主导性强,导致学生的参与度不高,教学方法单一,评价方式不全面,难以评价学生的创新能力[7]。
为解决上述问题,结合中南大学计算机学院教学团队“三创”模式的实践经验,柳州工学院从实际情况出发,积极探索引入“专创融合”的理念,进行课程体系重构和教学内容改革,培养既具有创新创业精神又具备实践能力的应用型人才。
2 “专创融合”人才培养课程体系建设
教育部高教司发布新工科建设行动路线,也明确提出完善新工科专业“创意—创新—创业”人才培养体系[8]。地方本科院校人才培养应因材施教、因地制宜。柳州工学院作为地方本科院校,坚持以立德树人为宗旨,以建设高水平服务地方经济的应用型大学为办学方向,以培养具备升学基础、就业能力和创业潜质的高素质应用型人才为目标,不断深化教学改革,优化符合学生特点和人才需求的课程体系。结合新工科背景的要求与现代教学的实际情况,传统工科的课程教学方法也应积极改革[9]。为培养具有创新创业能力的软件工程专业人才,必须按照新工科专业的特点和要求,整合和优化专业教育与创新创业教育融合的课程体系。在教学内容方面,在传授专业知识的过程中有机融入创新创业能力的培养。在教学过程中,针对不同学生分类指导,激发学生的创造力、创新精神和创业能力,“专创融合”教学理念如图1 所示。
图1 “专创融合”教学理念
应用型本科院校人才培养目标强调“应用”二字,在学科发展方向、专业课程结构、教学内容、教学方法等方面进行改革,主要是培养具有较强社会实践能力和创新能力的应用型人才,在发展过程中应进一步探索出其鲜明化、特色化、差异化发展办学之路[10]。软件工程专业的创新创业教育改革有助于激发学生的创新思维,鼓励学生开展创新创业实践。现行的课程体系必须重新整合优化,提升软件工程专业人才培养的质量,培养出专业能力与创新创业能力兼备的复合型人才。
创新创业教育是教育发展的必经之路,也是教育未来发展的新趋势[11]。专业教育和创新创业教育融合的课程体系,需要将课内外的专业技能培养和创新创业教育有机结合。从创新创业基础课程到创业实训课程,再到自主创新创业课程,逐步提高学生创新创业能力,同时,与公共基础课、学科基础课、专业必修课、专业限选课和集中实践课等课程进行融合。在专业课中融入创新创业知识,通过创业导师指导,学生利用创业孵化项目将专业知识应用到创新创业中,使专业教育和创新创业教育良性互动、相互促进、有效融合。
以软件工程专业为例,重构创新创业教育和专业教育有机融合的课程体系,应覆盖学生整个大学学习阶段。通过线下、线上丰富的教学资源及教学活动,强化学生理论基础知识,使其初步形成实践创新意识[12]。为实现课内课外、理论和实践、线上线下、专业课程和创新创业课程的多维度结合,构建立体化的课程体系,通过课内外活动的衔接,理论联系实践,线上线下互动结合,创新创业课程与专业课程相互支撑,使创新创业教育和专业教育多点融合,最终形成完整的立体化课程体系,全方位多角度“专创融合”课程体系如图2 所示。
图2 “专创融合”课程体系
为了培养学生的创新创业意识,在整个大学学习阶段有机融入创新创业相关培训课程,鼓励学生参加各类创业讲座、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛和创业项目孵化等活动,丰富多彩的活动和比赛不仅锻炼了学生的实践能力、沟通能力,同时也提高了学生的创新创业意识。
3 “专创融合”人才培养教学内容改革
课程体系是教学的基石,课程是重要的教学载体,要将创新创业教育内容与现有课程体系有机融合,实现专业知识和创新创业知识的耦合联动,实现专业人才培养和创新创业教育目标的互通[13]。在明确创新创业教育和专业教育融合的人才培养目标和立体式课程体系后,接下来的重点是教学内容和教学方法的改革。教学内容需要具备启发性、创新性和实践性,积累形成课程资源库和案例库,培养学生的创新创业意识和能力。为激发学生主观能动性和创新思维,教师需要开展探究式教学、翻转课堂和线上线下混合式教学,这两方面的改革成效直接关系到专业教育和创新创业教育融合的人才培养成效。教师需要不断总结经验,改进教学内容和教学方法,以促进创新创业教育和专业教育的相互融合,从而培养出创新创业人才,在课程中融入创新创业元素和思维的教学内容与方法改革如图3 所示。
图3 教学内容与方法改革
(1)项目驱动法培养学生工程实践能力。
项目驱动法是以学生为中心、以解决实际问题为导向的教学方法。在软件工程专业教学中广泛采用项目驱动法,可以有效培养学生的工程实践能力。
①在软件工程导论课程中,可以设置软件需求调研的项目,学生通过实地走访用户、进行问卷调查等方式收集客户需求并撰写需求分析报告,培养需求分析能力。学生可以采用访谈、问卷、观察等方式与用户进行交流,深入理解产品需求。②在系统分析及UML 建模课程中,可以设置界面原型设计项目,要求学生根据产品需求和功能设计界面原型,进行交互设计,培养界面设计能力。学生可以学习Axure、Sketch 等原型设计工具,运用原型设计方法设计产品界面流程和界面样式,实现人机交互。③ 在数据库技术课程中,可以设置数据库应用系统设计项目,学生针对某业务场景设计数据库模型,并实现数据库的物理建设,培养学生的数据库分析设计能力。学生可以针对案例场景进行信息需求分析,运用E-R 模型设计数据库模型,实现数据库逻辑结构设计。④在操作系统课程中,可以通过操作系统移植项目锻炼学生的系统开发调试能力,学生需要针对指定的硬件平台进行OS 移植,完成系统端移植、驱动适配等工作。学生需要对系统进行需求分析,进行系统裁剪,完成内核和驱动的移植工作,培养对操作系统机制的理解和应用能力。⑤在软件测试课程中,可以设置测试案例设计与执行项目,学生需要按照给定的需求和设计文档设计测试用例、编写测试计划,并对产品进行功能测试、性能测试等,通过测试执行,形成测试报告和缺陷管理,培养测试的综合实践能力。
(2)案例教学法培养学生解决问题能力。
案例教学法可以培养学生分析和解决实际问题的能力,在软件工程专业教学中,可以采用以下方式开展案例教学。①收集行业典型的项目业务案例,设置相应的案例分析题目,引导学生针对案例情景进行需求分析,提出设计解决方案,让学生对比不同的设计方案,并评估方案的优劣势。②收集软件项目开发过程中的典型问题,如需求变更、用户反馈缺陷等,设置案例分析,引导学生提出处理建议,通过角色扮演,让学生站在不同立场提出解决方案。③设计情景模拟案例,学生通过角色扮演来挑战不同情景,培养应变能力。④开展情景对话式案例教学,教师与学生模拟产品交流对话、故障处理对话等,模拟项目实际场景。⑤采用开放式案例教学法,案例情节不完整,需要学生理解情景、提出问题并设计解决方案。
(3)实施立体化实训平台建设。
为强化实践教学环节,可以构建立体化的实训平台。①建设校内实训室,配置专业软硬件设备,搭建软件开发实训环境,提供硬件保障。②建设虚拟仿真实训系统,利用虚拟技术模拟实际项目场景和任务,进行沉浸式虚拟实训。③与企业共建实训基地,企业提供实际项目和环境,进行产学研合作培养。④建设综合性实训教学资源库,提供标准化案例、教学示例和考核库,方便教师和学生使用。
(4)推行岗位能力分类培养。
根据软件行业不同岗位对能力的要求,可以进行岗位能力分类培养。①软件设计开发方向,重点培养代码设计、编程、调试、测试等能力。②软件需求分析方向,重点培养需求调研、分析、规格描述等能力。③软件测试方向,重点培养测试用例设计、测试规划、Bug 分析等能力。④项目管理方向,重点培养范围控制、进度规划、资源调配、风险控制等能力。⑤市场营销方向,重点培养用户需求调研、软件营销等能力。分类培养可以针对就业岗位需求,有的放矢地对学生进行能力培养,提高学生的就业竞争力。
4 教学改革成效
当前,社会的不断发展要求高校进行创新创业教育体系构建,不断探索新型创新创业人才培养模式,从而促使高校能够在未来的发展中不断提升教育质量,培养更多适应社会发展需求的创新创业人才[14]。学院软件工程教研室团队经过2 年多的改革与建设,将实践育人与思政教育融合、创新创业与专业学习融合、专业实践与服务社会融合,提高了学生创新创业实践能力,增强了学生学习专业知识的兴趣[15],课程建设成果显著,学科竞赛、专利授权逐年增多,人才培养质量明显提高。
(1)探索建设了完整的软件工程专业课程群。其中,1 门课程被评为省级一流本科课程混合式课程,4 门课程被评为柳州工学院在线开放课程,多门微课程在广西高校微课竞赛中获奖。目前,团队承担了2 项教育部产学合作协同育人项目以及多项省部级和校级课程建设研究项目,随着这些项目的进一步开展,课程建设成果不断丰富。
(2)近2 年,共完成国家级大学生创新创业训练项目20 多项,其中国家级2 项,省级项目20 余项。学生在各类竞赛中获奖,包括“挑战杯”、“互联网+”创新创业大赛、中华职业教育创新创业大赛、“蓝桥杯”软件与信息技术大赛等,其中获国家级奖项5 项,省级奖项23 项。此外,学生还申请发明、实用新型专利,获得授权20 多件,软件著作权已登记9 件,这些成果展现了学生较强的创新创业能力。
(3)通过一系列教学内容和方法的改革,培养出了理论基础扎实、实践能力强、具有创新精神的高素质应用型人才,人才培养质量优异。近2 年来,毕业去向落实率保持在85.2%以上,深造率超过8.0%。大量毕业生选择在柳州知名企业就业,在各个岗位发挥专业优势,为地方智能制造产业发展提供人才支撑,毕业生就业满意度达到70.0%,这充分体现了专业教育与创新创业教育有效融合的人才培养模式所取得的卓越成效。
5 结束语
本文通过分析当前软件工程专业人才培养存在与“专创融合”要求不适应的问题,从培养目标、课程体系、教学内容和方法等方面进行了探索,并从专业教育和创新创业教育对接、强化实践环节、改革教学方法、优化培养方案等方面进行了人才培养“专创融合”的模式探索。实践表明:软件工程专业要实现“专创融合”,需要从根本上优化人才培养方案,建立行之有效的课程体系,使专业教育与创新创业教育深度融合。项目实施后,学生的编程实践能力、职业素养、团队意识和创新创业能力均获得了显著提高。这说明改革取得了明显成效,达到了提升学生核心能力的目的,后续还需要继续深入研究“专创融合”评价体系建设、师资队伍建设、质量保障机制构建等方面的内容。