軟件工程專業實踐教學與創新能力培養體系研究與實踐

董劍利

[摘 要]當前高校高端實踐環境建設的不足是導致學生綜合應用和實踐創新能力培養欠缺的主要原因。高校要加強校企合作高端工程實踐環境建設，并進行實踐性教學改革，建立適合工程類應用型人才培養的創新實踐教學體系。實踐表明，這種創新實踐教學體系的應用與實踐，可顯著提高工程類專業人才培養的實踐創新和創業就業能力。

[關鍵詞]高端實踐環境，實踐教學體系，軟件工程，應試教育，實踐基地

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）12-0160-04

本科專業實踐性教學是對實驗、實訓、實習和工程案例分析等實踐教學環節的總稱。實驗、實訓和實習盡管都具有實踐特性，但其教學的目標、手段和方式各有差異。實驗教學主要是伴隨專業基礎課程或專業課程理論教學過程而訓練學生基本操作技能的一種實踐性教學形式，主要以演示、驗證和設計等方式來完成專業基本理論和原理的技術驗證和實現，并掌握其基本操作技能；專業實習側重于了解、認識社會對專業技術及其應用和發展的需求，目的是培養學生觀察和適應社會的能力；實訓介于專業實驗和實習之間，是系統培養學生專業綜合應用能力和實踐創新能力的實踐教學過程。系統扎實的專業基礎課程實驗和基本操作技能的熟練掌握，將為專業實訓奠定堅實的基礎，而系統、前沿性的專業技術和綜合應用能力實訓，也為后期的專業實習乃至學生更快地了解、認識和適應社會打下堅實的基礎。三種實踐性教學環節形成了實踐性教學的三個層次，并且相輔相成、缺一不可。實驗、實訓和實習三種實踐教學環節構成了本科專業應用型創新人才培養的完整實踐教學體系。[1] [2]

實踐證明，系統、完整和高質量的實踐性教學對于培養學生的綜合應用能力和實踐創新能力有著足輕重的作用。要搞好實踐性教學，一個關鍵的問題就是要建設與實踐教學內容、目標和要求相符的實踐教學環境，尤其是高端工程實踐教學環境。簡單地講，實踐環境就是進行實驗、實訓或實習等實踐性教學活動的設施、平臺和場所。所謂高端實踐性教學環境，就是技術、設備和基礎設施裝備一流的實驗場所或實踐基地。只有在高端實踐環境下實施實踐性教學，才有可能培養出信息社會需求的高端專業創新人才。[3]事實上，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》（2010-2020年）和《國家教育事業發展“十三五”規劃》（2017-01-20）以及今年的政協、人大兩會報告多次明確提出，要“建立健全政府主導、行業指導、企業參與的辦學機制，制定促進校企合作辦學法規，促進校企合作制度化。制定優惠政策，鼓勵企業接收學生實習實訓和教師實踐。加強實驗室、校內外實習基地、課程教材等教學基本建設。支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節，創立高校與科研院所、行業企業聯合培養人才的新機制。強化課堂教學、實習、實訓的融合，普及推廣項目教學、案例教學、情境教學等教學模式。引導行業企業深度參與專業教學、頂崗實習、崗位資格認證等方面的標準制定和教學評價。支持一批地方應用型本科高校建設，重點加強實驗實訓實習環境、平臺和基地建設，鼓勵吸引行業企業參與，建設產教融合、校企合作、產學研一體的實驗實訓實習設施，推動技術技能人才培養和應用技術創新”等。

總而言之，提倡校企合作辦學，建立高端實踐環境，培養社會需求的具備工程應用和實踐創新能力的專業人才已是高校專業人才培養的一種新模式和新常態。本文將以淮海工學院本科軟件工程專業高端實踐環境建設為例，重點討論基于高端實踐環境下的創新實踐教學體系的研究和創建問題。

一、軟件工程專業實踐創新能力教學培養方案建設

大學生創新能力培養，尤其是工科院校實踐創新能力的培養是一個系統工程，難以一蹴而就，軟件工程專業人才的培養更是如此。目前中國高校創新人才培養，首先應該強調培養方案的科學性、系統性和前瞻性。否則，則會出現欲速則不達的情況或不應有的偏差和失誤。圖1是我們在長期的教學實踐和改革過程中凝練而成的本科軟件工程專業實踐創新人才培養的基本方案和規劃。[4] [6]

本科專業應用型復合新人才，特別是實踐創新能力培養必須強調“厚基礎、重能力、上手快、后勁足”的基本原則，即在強調打牢學生專業理論基礎的同時，強化學生專業綜合應用技能和實踐創新能力的培養。在實際的本科軟件工程專業培養方案制定和實施中，有些一味地強調理論知識的系統性而輕視實踐教學，特別是全工程過程實踐教學；有些一味地強調實踐能力培養而忽視或降低專業理論學習的現象，更嚴重者甚至將本科專業人才培養等同于職業技術教育。這種教育思想和培養方案將會全面導致中國高校本科專業教育質量的下降，乃至高等教育的混亂和失敗。其原因在于綜合應用和實踐創新能力的培養必須是以雄厚的專業理論為基礎的，沒有扎實的專業理論做基礎的實踐創新能力培養將是空中樓閣，充其量也不過是淺層次的簡單應用而已，讓其創新是不現實的；另一方面，再雄厚的理論知識也必須在實踐中驗證、鞏固和發展，不經過較大型復雜工程實踐都不會形成實踐能力，更談不上創新能力。

本科專業實踐創新能力培養是一項系統工程，必須制定和建設科學可行，與社會、科技發展相適應的培養方案。在此，我們將本科軟件工程專業能力培養按照本科知識和課程體系以及社會對專業人才素質需求劃分為四個階段，即專業基礎操作技能，專業基本應用能力，專業綜合應用能力，實踐創新和創業就業能力。按照在校四年的學習時間，依次從基礎能力到綜合應用和實踐創新能力的培養，圖1給出了詳細培養方案建設過程和思想。

方案強調以當前社會急需的應用型復合人才培養為目標和以教育部提出的“卓越軟件工程師培養計劃”為指南，實施校企聯合共建實踐基地和產學研一體化的培養模式，全工程過程、高質量地完成創新能力特別是工程實踐創新能力的培養。我們在進行教改課題（江蘇省教改課題2009-168，高教學會課題2010YHE009）的研究和實踐過程中，發現不少校外實踐基地缺乏按照軟件工程全過程培養實踐創新能力和軟件工程師的理念，沒有工程案例，沒有完整的實踐過程，沒有參與實踐的工程或科研項目，而一味地做補強培訓（即補習某一門編程語言或某一項操作技能），這種培養模式是不可能達到軟件工程師能力培養目標的，更不用說要培養卓越軟件工程師了。endprint

因此，我們在培養方案中特別強調軟件工程能力的全過程、全方位培養，有利于實現“卓越軟件工程師教育培養計劃”規定的培養目標。

二、創新實踐教學體系建設

實踐性教學是培養學生綜合應用和實踐創新能力最有效、最直接的方法。有關實踐性教學的實施目標、計劃、內容、環境和要求都應依據專業培養方案和學校管理規定明確制定和實施。我校（淮海工學院）地處蘇北，與蘇南比較，屬于經濟、科技欠發展地區。因此，由于受經濟條件的限制，學校必須在積極建設好校內實踐教學環境的同時，還應大力建設和發展校外實踐基地，特別是高端工程實踐環境建設。本校軟件工程專業實踐創新人才培養的校內外高端實踐建設方案和創新教學管理體系研究和創建論述如下。

（一）高端工程實踐環境建設方案

客觀地講，軟件工程專業應用型創新人才培養必須要求高端實踐教學環境的支撐。也就是說，一流的實踐環境、一流的技術裝備、一流的師資隊伍和一流的管理體制是保證一流軟件工程專業人才培養的基本條件。對此，我們在實踐環境的建設過程中，特別強調綜合性高端實踐環境的建設。主要抓好兩個建設方向：一個是校內包括中央與地方共建、國家和省級示范實驗室等的建設，一個是校外校企合作的工程實踐教學基地（含培訓中心等）建設。校內外實驗室和實踐基地建設的基本原則是：配置的高端性，實踐教學的開放性，集教、學、研為一體的結合性。這三個特性是校內外高端實踐環境建設共性的基本原則，而對于校外實踐環境的建設，還必須強調實踐基地的企業化特性。[7] [8]

高端性原則，就是強調實踐環境建設（包括實驗室或實踐基地等）軟硬件環境配置和技術裝備的先進性，能夠代表目前社會科技和本專業領域核心技術與主流產業發展水準。高端環境給出的具體界定是：高端實踐環境（也稱為高端實訓、實習基地）是指能夠滿足當前本科專業高年級學生后期工程應用能力和實踐創新能力培養需求的，處于社會發展和技術應用較前沿的專業人才實驗、實訓、實習等設施和場所。主要形式包括：高校與政府（含中央與地方政府）共建的，高校與企業合作共建的，高校自建的開放性本科專業綜合性實驗室或實訓中心；政府與企業合作創建的，企業自建的面向社會服務的實訓中心（目前在社會上廣泛興起）；現代企事業單位內部的實際生產和科研環境可作為本科專業人才培養的實踐基地或研發中心等。高端性很重要，尤其是校內中央與地方共建與重點實驗室的建設，要堅決制止低質量重復性的基礎實驗室建設，否則其與社會發展的差距越來越大。開放性原則重點強調實驗室和實踐基地建設必須要能夠對師生開放，既要滿足學生專業實踐性課程實驗、設計、實訓和實習等實踐常規需要，又要滿足學生創新研發和競賽等實踐活動需求。對教師開放，即成為教師科研和項目開發的高端研發平臺；對社會開放，即成為提供社會科技服務和企業人才培訓的實踐基地。結合性原則強調高端實踐環境建設必須注重實踐環節與理論教學相結合，實驗、實訓與科研相結合，實踐環境與社會服務科技結合，實踐教學基地的建設與企業合作相結合等建設和運行機制。強調結合性原則，重點是突出高端實踐環境建設和應用的綜合效益和社會潛能，在學生實踐創新能力、科學研究和社會服務等諸多方面發揮應有的作用。尤其需要重視的是，校內實踐環境建設必須考慮與現代企業的合作，這對高校吸收和利用企業先進技術和設備資源，同時也對學生了解企業文化或頂崗實訓，乃至尋找就業機會和培養創業意識來說都是十分重要和緊迫的。

（二）創新實踐教學體系建設

就高校常規的實踐性教學而言，實踐性教學體系建立應重點包括實踐教學方案、實踐環境和管理體系。實踐教學方案一般在專業人才培養方案中都有系統明確的計劃和描述，包括課程實驗、課程設計、專業實訓、社會實習和畢業設計等。每一門實踐教學課程的課程名稱、大綱、內容、考核方式、成績評定等都應有明確的規劃，并以文件的形式歸檔和簽發執行，成為實施實踐性教學及其管理的基本依據。實踐環境主要包括與專業人才培養方案相適應的實驗、實訓、實習等場所和設施，包括校內和校外兩類。一般而言，校內實踐環境建設以專業基礎實驗室為主，校外則以實習、實訓基地建設為主。實踐教學管理體系是實施實踐教學任務的制度和標準，包括教學資源管理、師資配備、教學過程、教學效果、教學質量、考核評定、合作協議等規章制度。

要實施軟件工程專業教學體系，特別是實踐教學體系的創新，首先要依據專業人才培養和社會需求目標進行專業知識體系和課程體系的調整和規劃。必須打破原來計算機類不同專業都采用大一統的，沒有明顯專業特色的知識和課程體系的辦學模式。對此，我們結合國內外軟件工程專業基本理論和實踐能力培養的需求，對原來的專業培養方案進行了調整，增加了軟件測試技術、軟件工程項目管理、軟件質量保證與管理、集成化軟件工程環境、大型軟件構造技術、軟件工程綜合設計、.net環境與新技術、J2EE環境與新技術等理論和實踐課程?？梢钥闯?，這些課程的調整既突出了專業知識體系和課程體系的特色，也拓寬了專業理論和工程實踐教學內容范圍，為學生學習軟件專業前沿知識，掌握專業先進技術，提高工程應用能力和實踐創新能力奠基了堅實的基礎。

隨著本專業知識體系和課程體系的更新，與之相適應的實踐教學環境建設也必須得到保證。對此，我們在校內中央與地方共建實驗室的建設過程中，先后建成了軟件測試、集成化軟件工程環境、嵌入式系統和計算機應用技術等高端實訓室，并且引進和配置了如Loadrunner、Rational、ARM、.net、J2EE環境與工具等主流先進軟硬件設施。在校外高端實踐環境建設中，我們先后在南京、蘇州、無錫、連云港、上海等地建成了一批擁有先進技術裝備和工程案例驅動的全工程過程實踐教學資源及其研發平臺，目標就是按照學生工程研發興趣和創新創業發展需求培養社會廣泛需要的高素質個性化專業人才。圖2為我校計算機工程學院校內外高端實踐環境建設體系示意圖。[7] [9]

有了高端校內外實踐環境，并不意味著就能自然培養出高端軟件工程專業人才，還需要制定科學規范的實踐教學管理體系。校外實踐教學過程和質量控制是目前高校開展校外實訓和實習的瓶頸，特別是工程實訓的全過程質量監控，必須給予足夠的重視。我院從本科專業人才培養的全局出發，研究和制定符合新時期高校實踐教學特點的管理體系。在這方面，我們首先嚴把校外實踐基地建設的質量關，從企業性質和發展潛力、基地基礎設施和技術裝備、工程案例等優質資源建設、指導教師資質、教學管理規范、基地環境安全、學生生活質量、企業聯盟規模與創新創業體系等多個方面進行嚴格審查，篩選了一批資源配置先進和辦學條件優越的企業作為我校軟件工程專業高端實踐教學基地，并與每個實踐基地簽訂了中長期合作協議，明確各方的責任、權限和利益。校外實踐基地的教學過程和質量監控是一個重要而又復雜的問題。對此，我校在與校外基地合作中摸索出一套適應校外基地管理的新機制。在校內外專業知識延伸、教學資源互補、課程學分替代、實踐過程監控、教學質量評定、管理制度規范、就業指標量化、課程和專業共建等各個方面研究制訂了一系列具體管理規定和標準，使得院校和基地合作各方有章可循、有法可依，責權利明確，實現雙方共贏。圖3為實踐教學體系示意圖。[10]- [12]endprint

三、結束語

通過我院近幾年的高端實踐基地建設和實踐教學改革，軟件工程專業人才培養質量和實踐創新能力有了顯著提高，逐漸顯示出“厚基礎、重能力，上手快、后勁足”的專業教育特色。我們在教學實踐中深深感受到，本科軟件工程專業應用型創新人才培養，就是在保持中國傳統理論教育系統性、完整性和扎實性優勢的同時，必須加強高端實踐環境建設和重視學生全工程過程綜合應用和實踐創新能力的培養，這是我們成功的經驗。實踐證明，我們強調在高端實踐環境下提高軟件工程專業人才培養的質量是正確有效的，連續幾年來我校畢業生創新就業率和考研率的不斷提高就是最好的證明。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張炳生，陳志剛，王正洪.工程實踐教學體系的構建[J].江蘇高教，2006（1）：102-104.

[2] 幸晉渝，王振玉.基于工程能力培養的實踐教學改革探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2017（1）：25-27.

[3] 黃艷國，趙書玲，許倫輝.以提高工程實踐能力為導向的實踐教學改革探索[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版）， 2016 （6）：98-101.

[4] 高博，張嵐.校企合作模式下工學專業人才培養面臨的問題與教學實踐[J].現代計算機（專業版），2013（29）：37-40.

[5] 楊桂芳，蔡安江.工科院校工程實踐教學體系的構建與實踐[J].西北工業大學學報（社會科學版），2005（4）：86-88.

[6] 李花，劉曉東，王楓，費繼友.基于工程教育專業認證理念的專業應用能力實踐教學研究[J].教育教學論壇，2017（1）：174-175.

[7] 蘇世杰，唐文獻，齊繼陽，周宏根.面向“卓越計劃”的校企共贏型校外工程實踐教學基地的建設[J].實驗技術與管理，2016（1）：222-225.

[8] 溫武，李鵬，郭四穩，郭旭鳴.基于人才聯盟的“實驗室+企業”網絡工程實踐教學基地構建[J].高等工程教育研究，2017（1）：55-60.

[9] 孫明，田蜜，康文杰.設計型項目驅動的軟件工程實踐教學改革[J].計算機教育，2016（3）：156-159.

[10] 陳國松.我國重點大學本科工程教育實踐教學改革研究[D].華中科技大學，2012.

[11] 韓現龍.工程技術實踐教學質量評價體系的研究與實踐[J].黑龍江科技信息，2016（22）：227.

[12] 劉井飛.加強應用型本科院校實踐教學師資隊伍建設的策略研究[J].湖北科技學院學報，2015（12）：91-93.

[責任編輯：劉鳳華]endprint