新工科背景下軟件工程人才培養的研究與實踐

張愛玲,周世生

（西安理工大學 信息技術與裝備工程學院，陜西 西安 710048）

0 引 言

長久以來,在我國軟件工程專業人力資源市場中有這樣的現象:企業招聘不到滿足自己需求的人才,畢業生不能入職自己心儀的企業。這是由于軟件開發是一項工程性活動,從業人員必須遵循軟件工程的基本理論,按照工程的客觀規律來實施。入職這個行業的畢業生既要掌握專業工程技能,還要具有很強的職業精神,只有這樣,畢業生才可能有效參加多人合作的大型軟件工程項目。高校有必要反思在人才培養中存在的問題,及時跟進IT行業技術發展、了解企業人才需求、增強人才培養的針對性,同時提升人才培養的質量,從而在人才培養的供給端進行轉型升級,滿足產業結構的多元化、產品結構的多樣化對人力資源的需求。

1 高校現有教學模式中存在的問題

近年來,我國政府相繼提出“走中國特色新型工業化道路”“建設創新型國家,建設人力資源強國”“加快轉變經濟發展方式,推動產業結構優化升級”等建設目標。這些目標都需要大量的工程師來實現,因此,教育部在2010年6月提出了“卓越工程師教育培養計劃”,其目的是要求高等學校培養的畢業生達到具有工程師基本能力、并獲得工程師執業資質或者工程師職稱潛力的后備工程師[1]。計劃提出以來,有多所工科院校、綜合大學加入,他們共同摸索有效的培養方式,在一定程度上彌補工程人才的需求。然而,筆者調研發現,有些學校在軟件工程人才培養目標、校企融合育人等方面還存在一定的問題。

1.1 人才培養目標定位模糊

雖然有相當數量的大學參加了“卓越計劃”,但在落實培養方案時,往往不能突破傳統專業人才培養的教學模式和知識結構,存在教學內容注重學科體系、實踐課時占比較低、學科前沿和新技術進課堂難以保障等問題,造成了社會需求和培養畢業生能力脫節的現象。

1.2 工程教育理念不夠

不少高校在軟件工程人才培養過程中,沒有把實踐創新能力作為人才培養的根本,在課時設置、實踐教學的配套設施、教學方法的改革以及教學效果的評價上都存在輕視甚至忽視的現象。

1.3 教師隊伍實踐經驗缺乏

近年來,物聯網、大數據、人工智能等技術的使用,改變了人們的生產和生活方式,同時也產生了對軟件類人才的大量需求。各個高校軟件工程專業招生規模不斷擴張,師資隊伍也隨之擴大,很多博士生畢業后直接走上講臺。這些人雖然學術能力較強,但是缺乏專業實踐知識和工程實踐經驗,這與工程化人才培養對教師隊伍的要求相差較大,從而導致教師隊伍普遍存在過于專注學術研究而工程經驗積累缺乏、技術和實踐能力不足的問題[2]。

1.4 校企育人教學環節不到位

有些學校雖然意識到關門辦學在工程人才的培養上行不通,也把“校企合作、工學結合”寫入了軟件工程人才培養方案中,但由于地方政府的政策指導不夠、學校經費不足以及企業工作節奏與學校人才培養節奏不一致等問題,校企聯合育人環節不能完全落實。

1.5 校企合作育人機制可持續性差

學校期望企業能夠深度參與育人過程,但絕大多數校企合作只是停留在“友情”出演的層面,并未從體制機制上達到全盤合作,導致“產學研”合作仍然不夠深入,無法實現可持續的、穩定的校企合作模式[3]。

2 工程化軟件人才培養模式的改革思路

互聯網技術的發展和普及催生了對IT人才的大量需求[4]。如何滿足社會需求,培養出企業需要的工程應用人才?成為高校普遍思考的問題。縱觀國外產學研結合、校企合作辦學的教育模式,比較成功的典型有:①德國“雙元制”模式;②美國“合作教育”模式;③英國“工讀交替”模式。上述模式中,各個國家都是把人才培養與企業的發展結合起來。在生產實踐中打造真正的工程人才,推進工學結合,體現了工程人才教育的本質。為了解決人才培養的問題,高校有必要在“工學結合”方面對人才培養模式進行深入改革。

3 工程化軟件人才培養模式的改革舉措

為培養出符合市場需求的工程人才,西安理工大學成為加入“卓越工程師計劃”的第一批高校。近年來,為促進工程人才培養質量,西安理工大學部分專業陸續通過了“華盛頓協議”的“工程教育專業認證”。2016年,按照“工程教育專業認證”的要求,西安理工大學對所有專業進行培養方案的修訂和課程體系的建設。

西安理工大學信息技術與裝備工程學院按照“工程教育專業認證”的要求和“卓越工程師培養計劃”的理念,并結合德國“雙元制”的思想,制定了人才培養方案和課程體系。

3.1 建立面向企業需求的培養理念

學院通過校企深度融合共同培養的方式,統籌規劃教學模式:①成立由校企專家組成的專業培養目標論證專家組,并依據行業、企業用人標準的變化及時調整培養目標和課程體系;②培養方案中實踐課時占比保持在50%以上,在前3年每個學期都由企業負責實施核心課程的實訓環節;③落實“全程雙導師”制度,學生配有校內導師和企業導師,企業導師通過職業講座將行業的現狀、發展等信息動態傳遞給學生,以便學生了解專業發展,確定學習目標;④與多家企業簽訂校企合作育人框架協議,構建可持續的、穩定的合作企業群。可以說,信息技術與裝備工程學院的人才培養過程體現了面向企業需求、校企共同參與、依托各自優勢育人的緊耦合狀態。

在這樣的育人過程中,企業參與做到3個“全程”:①企業導師工作全程參與;②企業技術標準貫穿全程;③企業工程師參與實踐教學全程。

3.2 確定面向企業需求的培養目標

專業培養目標論證專家組通過分析各大公司軟件工程師的招聘條件、到企業調研等途徑,確定了軟件工程師人才在學校教育中的具體要求:①具有高尚的社會公德,良好的工程職業道德及較強的工程素養;②能夠在一個由不同角色人員構成的團隊中,作為領導或者成員有效地發揮作用;③能夠在軟件相關領域承擔設計、研發、實施等工作;④能夠通過繼續教育或其他終身學習的途徑拓展自己的知識和能力,具備進入相關學科研究學習的能力;⑤具有創新意識和創新方法,兼具國際視野以及跨文化的交流、競爭與合作能力。

3.3 創新校企深度融合的育人新模式

采用(2.5+0.5)+(0.25+0.25+0.5)校企融合培養模式,“全程”引入企業用人標準。本科前3年,即2.5+0.5階段,其中2.5是保障學生在學校學習專業理論知識,0.5是保障學生在校內對課程知識點的工程訓練。在第4年,即0.25+0.25+0.5階段,分3個階段進行校企協作,以企業為主導,提升學生的工程技能和團隊精神,完成畢業課題的研究及畢業論文的撰寫。

3.4 改革傳統教學方式，強化工程思想教育

按照工程人才培養的要求,將工程教育理念貫穿整個教學環節,注重培養學生的工程意識、現場解決實際問題能力和應用設計能力,課程體系設計滲透工程能力訓練建設。充分認識“工程項目驅動”在人才培養中的重要作用,采用“任務驅動”“項目驅動”“問題引領”“理實一體”等教學模式,倡導以“學生”為中心的教學理念,圍繞真實地實踐工程項目組織教學,學生在工程項目驅動下運用和探索各種技術手段完成項目規定的任務。

在4年中,實踐環節分為4個階段實施(如圖1所示),在這4個階段中,四級項目到三級項目是從知識點的驗證實驗到知識點在課程設計中的運用,這是校企融合培養模式中的第一個0.5階段,核心課程由校企雙方共同完成;二級項目到一級項目是從技能的綜合運用到企業級項目的研發,這是培養模式中的0.25+0.25+0.5階段。

圖1 實踐教學環節4個階段

3.5 引入企業人才標準，培養學生工程能力

選擇合作企業是構建校企育人的關鍵,尋找有實力、有熱情的企業是學校工作的難點。學校在選擇合作企業時,應該選擇一批具有自主高新技術產權的企業作為合作對象,同時考慮軟件行業的特點,將企業全程參與的育人過程分3個階段,學生在每個階段都可以按照個人的愛好、特長選擇不同的方向學習。

第1階段:校中仿真,安排在第7學期的前10周(0.25+0.25+0.5中第1個0.25)進行。在這個階段引進企業工程師、企業真實項目,按照校內仿真企業的環境、規范、要求,以小型項目為依托,實行輪崗制,對于工作流程中的各個主要崗位,學生都有機會參與并得到鍛煉與提升。

第2階段:企業真實演練,安排在第7學期后10周(0.25+0.25+0.5中第2個0.25)進行。在這個階段由學校教師帶領學生進入合作企業,以團隊的形式參加項目研發,學生按照自己的專業能力、興趣愛好選擇崗位,進行具有針對性的強化訓練和提升,在這個階段要求學生確定自己畢業設計的研究方向。

第3階段:個性化提升,安排在第8學期(0.25+0.25+0.5中的第3個0.5)進行。在這個階段校企導師共同指導學生完成畢業設計、畢業論文。此外,學生在這個階段可以選擇在企業或者學校進行畢業課題的研究,由校企共同進行開題、中期驗收、畢業答辯等環節。

3.6 通過“走出去引進來”加強“雙師型”教學團隊建設

為了提高教師的工程實踐能力,西安理工大學制定了“西安理工大學青年教師赴大型企業鍛煉的實施辦法”,采用學校規劃、學院選派、企業考核的方式,根據實際情況每年派出青年教師到企業鍛煉,增強其對工程技術的了解以及實踐教學能力的提高。

學院改革任課教師的選聘辦法,優先聘任有企業工作背景的教師擔任教學工作。此外,學院還從合作企業中選聘工程師承擔校內實踐環節的教學任務,以補充校內師資不足。

3.7 依托“工程教育專業認證”，打通國際就業市場

為配合國家走出去的政策,學院在培養軟件工程師時加強文化方面的交流,先后與德國多所大學合作,在師資培養、留學生互派、課程體系改革和建設等方面展開交流,力求營造跨國界的軟件工程師教育培養環境,培養既熟悉國際交流合作流程又符合國際標準的國際化軟件工程師。

3.8 依托校企合作，實現學生就業“零門檻”

要真正解決學生就業難和企業用人難的問題,實現校企無縫對接,學校在實施人才培養方案時,注意因材施教,并結合學生的特質、專業特長和市場對人才的需求,尋找學生、企業雙方滿意的切入點,分層次、分類別地開辟多種渠道,為學生就業服務。

在(2.5+0.5)+(0.25+0.25+0.5)培養模式中,0.25+0.25+0.5即第4學年,按照學生意愿分方向進行校企合作育人,完成從學生到職業人的快速過渡。在這個階段,結合校內課程體系以及行業人才需求情況,學校與多家企業共同制定了3個技術方向:①基于Java技術的軟件開發;②基于HTML5技術(下一代Web語言)的軟件開發;③大數據方向。表1是HTML5技術方向教學安排的一個樣例,參加HTML5方向的學生經過專業強化、產學結合的工程教育后,能夠快速入職企業相應的技術崗位,從而實現學生就業的“零門檻”。

4 結 語

圍繞工科教育過程中“培養什么人”和“如何培養人”兩個基本問題,筆者認為,構建校企融合育人的良好機制是培養具有可持續發展潛力的軟件工程師的關鍵。

校企深度融合進行人才培養關鍵期在第4學年,分3個階段實施,每個階段都有明確的教學目標和考核要求,以周為單位安排學生完成各個階段的學習內容,循序漸進地以“學生”為主體完成工程創新能力的提升,有效對接企業需求,從而為社會提供高質量的軟件工程人才。

表1 HTML5方向校企合作育人教學安排

[1]張大良. 形成高校和行業企業聯合培養人才的新機制[N]. 中國教育報, 2011-03-05 (10).

[2]樊立萍. 適應卓越工程師培養的師資隊伍建設問題探討[J]. 中國電力教育, 2011(27): 3-4.

[3]葉樹江, 吳彪, 李丹. 論“卓越計劃”工程應用型人才的培養模式[J].黑龍江高教研究, 2011(4): 110-112.

[4]新華網. 工信部人才引聘會: IT人才需求大 Java工程師受青睞[EB/OL]. (2016-08-28)[2018-01-12]. http://finance.sina.com.cn/roll/2016-08-28/doc-ifxvixsh6802544.shtml.