新工科背景下軟件人才培養體系研究與實踐
——以南陽理工學院計算機與軟件學院為例

邵艷玲，劉黎明

（南陽理工學院計算機與軟件學院，河南南陽 473004）

0 引言

以云計算、大數據、物聯網、人工智能等為代表的信息技術的興起，快速推進產業轉型升級，并重塑世界經濟格局，預示著新科技時代加速到來。新一輪科技革命不斷催生出新技術、新產業、新業態和新模式，深刻影響著高等工程教育的未來走向［1］。工程教育與產業發展緊密聯系、相互支撐。一方面，因為產業發展對工程教育提出了更高要求，所以在有限的教學時間內，學校需要完成更多內容的教學；另一方面，與雙一流高校的學生相比，面向工程應用的普通本科高校學生的學習能力較差，并缺少應用實踐。但是，當前新工科專業和課程體系建設未能跟上行業發展步伐，課程間缺少交叉融合，教學內容與行業需求之間存在著巨大差距［2］。此外，教師缺少行業實踐經驗，同時缺乏教學改革的積極性。以上問題都成為了新工科背景下軟件人才培養過程中困擾高等教育的難題。

為探索建立工科發展新范式，2017 年，高校工程教育發展戰略提出“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，表明我國新工科建設奏響了三部曲。吳磊等［3］提出基于產學合作、校企多方協同的應用型人才培養理念，構建了校企深度融合的軟件工程類專業應用型人才培養新模式，并對協同培養的內涵、實現途徑、保障與評價反饋機制等進行深入探討；郭鑫［4］以專業社團建設及學生第二課堂活動為基礎，在人才培養機制中融入學科競賽理念，對課程體系、教學方法與教學手段、學生實踐能力、創新能力進行分析，確立人才培養目標；曾玥蓉等［5］研究了大學生專業社團對培養學生專業興趣方面發揮的作用，將大學生專業社團納入到實踐教學具體環節中，以此進一步加強高校實踐教學，提高應用型人才培養質量；胡志慧等［6］將計算、創新和工程思維引入專業實踐教學體系，構建遞進式的工程創新能力培養實踐教學體系。

與已有研究不同，本文針對新工科背景下應用型本科面臨的各種問題，研究新工科背景下的軟件人才培養體系，并以南陽理工學院計算機與軟件學院為例進行研究與實踐。在10 余年的建設中，南陽理工學院計算機與軟件學院從零發展到目前開始啟動研究生培養項目，不斷深入調研產業人才需求，從人才培養模式、工程教育、人才培養生態3 個方面進行研究與實踐，提出“厚基礎，窄口徑”的針對性較強的軟件人才培養模式，構建緊跟產業發展的人才成長環境，與行業深度合作，加強專業社團建設，建立以學生為中心的人才培養生態圈，切實提高教學質量，形成辦學核心競爭力。

1 “厚基礎、窄口徑”的人才培養模式

軟件專業畢業生應該具有什么樣的知識、能力和態度？教育者從這個問題出發，需要制定科學的培養目標和實施方案。學院不斷深化教學改革，確立了“厚基礎、窄口徑”的人才培養模式。需要特別說明的是，這里的“窄口徑”是相對“寬口徑”而言的，計算機軟件工程專業是針對性較強的專業，就業領域明確定位在面向信息技術（IT）的崗位。

“厚基礎”主要體現在對“計算思維”的培養。從新生的前置教育到整個學習過程，學院不斷加強程序設計課程和計算機專業基礎類（考研）課程的教學工作。一方面增加課時，選擇最優秀的教學團隊參與教學過程，另一方面加強對學習過程的評測與考核。學院利用“智能化評測教學輔助系統”記錄學生程序評測過程數據和源碼成果，在降低教師批改作業和試卷工作量的同時進行學習大數據的多維度分析，及時掌握學生對知識的掌握程度。

以南陽理工學院軟件工程專業為例，專業緊密聯系地方、企業、行業開展產學研合作，以“云計算與虛擬化”、“移動終端自適應處理技術”兩個河南省工程實驗室以及“軟件工程”、“數字媒體技術”兩個南陽市重點實驗室為依托，與微軟、蘋果、谷歌、IBM、甲骨文、BaseFX 等公司建立合作關系，以工程技術為主線，以社會和行業需求為導向，形成以校內創新基地、孵化園、領創空間等為實景教學平臺的辦學特色，以“工程應用型”為專業定位，培養具備軟件工程某一應用領域軟件系統分析、設計、開發、測試與維護能力的高素質應用型人才。

（1）培養目標。為了確定面向行業發展的培養方案，教學管理者從51job 等工作崗位需求發布網站上了解業界人才需求，并走訪百度、新浪、阿里巴巴、騰訊及今日頭條等多家知名IT 企業，深入調研分析社會和產業的人才需求及新型人才特征。通過深度的行業需求調研，確定的軟件工程專業人才培養目標如下：本專業培養軟件工程領域德智體美勞全面發展的應用型軟件工程技術專門人才，畢業生具備一定的軟件工程技術實踐經驗，自覺履行軟件工程師的職業要求，主動適應經濟社會發展需要，可勝任軟件系統的設計、開發、測試、管理、技術服務和軟件工程相關技術研究等工作［7］。

（2）學科設置。根據培養目標，對應的學科設置緊跟產業發展，并適時作出調整，目前南陽理工學院軟件人才本科課程設置如圖1 所示。其中，軟件設計方向、Java 技術應用方向、影視特效技術方向及網絡工程與管理方向為2004 年軟件學院成立之初設置的。隨著行業技術的不斷發展，課程設置分別在2011、2012、2014 以及2019 進行了相應更新。從圖中可以看出，目前南陽理工學院軟件人才本科課程保留的專業方向共為10 個，這些專業方向都契合行業對人才的需求。

圖1 南陽理工學院軟件人才本科課程設置

（3）課程內容設置。課程內容設置通識平臺、專業平臺、專業方向平臺以及素質拓展平臺課程。通識平臺課程設置高等數學、大學物理、大學英語、思想道德修養與法律基礎等課程；專業平臺課程設置面向對象程序設計C++、數據結構、計算機組成原理、數據庫原理、軟件工程、數值計算等課程；專業方向平臺課程面向行業應用，設置各個專業方向課程（每個專業方向為6～9 門課程），學生畢業時應選滿16 學分，占總學分的9.3%左右。素質拓展課程注重培養學生的社會實踐能力，鼓勵學生參與學科專業競賽及其它創新活動等。

2 開放融合的工程教育新生態

因工程教育與產業發展緊密聯系，所以學科設置需要緊跟產業發展步伐，如何構建軟件人才成長環境是工程教育過程中亟待解決的關鍵問題［1］。計算機產業發展迅猛，校內教師普遍存在著基礎理論扎實，但在新技術應用方面存在短板的問題，因此急需一支熟練掌握新技術的師資團隊。南陽理工學院本著開放教學的理念打造教師團隊，同時打造工程教育開放融合的新生態。

（1）教師團隊建設。為了加強教師專業培訓，提高其研究水平和工程經驗，主要采取的措施為：①每年投入幾十萬培訓費和會務費，使教師能夠緊跟行業發展步伐；②將大部分課程按專業、方向分為9 大模塊，建立課程群；③選擇一批教師擔任課程群負責人，帶動教學團隊進行專業教學；④按照工程認證標準完善與規范課程的講授、實踐、考核等活動，提高課程教學質量；⑤全員培訓CDIO（Conception、Design、Implementation、Operation，概念、設計、執行和運作）工程教育人才培養理念，以卓越工程師試點班為契機，積極探索拔尖創新人才培養模式；⑥鼓勵教師在企業兼職，以多種形式進行項目開發工作；⑦構建完善的教學質量評估系統。

學院先后獲批建設了河南省張仲景方藥大數據產業技術研究院、河南省云計算虛擬化工程實驗室、河南省移動終端自適應處理技術工程實驗室、韓國DataStream—南陽理工學院大數據教育培訓中心、南陽市軟件工程重點實驗室、南陽市移動安全重點實驗室等多個重點實驗室，2020 年與南陽市政務服務與大數據管理局共建了南陽大數據研究院。

（2）深度行業合作。南陽理工學院計算機與軟件學院著眼國際化，重視國際合作與交流，與國際國內知名軟件企業開展深度的校企合作，共建專業。學院成立以來，全球IT 行業排名前10 的知名公司中，有超過一半公司的技術專家到訪過學院。2011 年至今，已實現深度合作的具有代表性的企業如表1 所示。具體合作方式主要包括：①公司辦到校內，實習搬到園區；②校外企業教師來校授課，校內教師到園區企業掛職；③成立聯合實驗室；④學生到企業實習，企業項目外包給學生；⑤項目解決方案由教師設計，其代碼實現交由企業完成；⑥企業訂單班。

2011 年，與RedHat 公司共建“紅帽學院”，并積極申請加入蘋果公司的IDUP（iOS Developer University Program）和Google 開發者社區（Google Developer Group），得到了這些公司的免費技術支持；2012 年，與甲骨文公司共建“Oracle—南陽理工學院共同教育中心”；2013 年10 月，開設“微軟—南陽理工學院應用商店”，微軟公司向南陽理工學院全體師生提供的所有軟件都是完全免費的。自2013 年起，與日本理光圖像技術（上海）有限公司、北京運華科技有限公司等企業在校內建立了“理光班”、“運華班”等校企合作班，企業設立專項獎學金，打造學子與企業的就業直通車。

表1 深度合作的代表性企業

（3）學生專業社團建設。如何推行“以學生為中心”的教育理念？如何“讓學生忙起來”？解決該問題的關鍵是調動學生的學習積極性，提升自主學習能力。南陽理工學院計算機與軟件學院通過加強學生專業社團建設，有效解決了上述問題。

目前，計算機與軟件學院注冊的學生專業社團共有41個，主要社團如表2、表3 所示。學生社團場地占地面積近6 000m2（不含開放實驗室），每年參與社團活動的學生近2 000 人，占軟件學院在校學生的2/3。每個社團由業務能力出色的教師進行指導，主要工作包括：①前置教育；②C語言培訓；③社團內部培訓；④ACM 培訓；⑤開放實驗室管理。近年來學生社團參與教師科研項目或企業項目開發，還多次參加國內外各種級別賽事，取得了豐碩成果，有效提升了學生的就業率。

表2 軟件學院大學生科技園主要社團情況

表3 匯森樓研發中心社團分布統計

可以看出，社團全部是專業型社團，并建立了“以學生為中心”的自我管理、自主學習的運行模式，參與人數多，且與產業結合緊密。學生社團如今已經運行15 年，效果顯著。綜上所述，南陽理工學院計算機與軟件學院建立了由學生主導的學生社團、教師主導的科研小組到企業主導的項目團隊“三段式”人才培養模式，努力打造IT 企業人才池，利用真實的企業環境對學生進行培養，打造工程教育開放融合的新生態。

3 以學生為中心的人才培養生態圈

（1）以學生為中心。傳統教育模式以學科為本，教師或教學管理者主導整個教學過程，其特點是以教師、教材和教室為中心，以“知識傳授”貫穿整個教學環節，學生處于被動接受的地位，缺乏學習主動性。為了切實提高教學質量，建設人才培養新生態，形成辦學核心競爭力，南陽理工學院計算機與軟件學院對“學科為本”的“舊三中心”進行改革，注重學生對能力的培養及其個性發展，建立了以“學生為中心”的人才培養生態圈，如圖2 所示。

圖2 從“舊三中心”轉變到以學生為本的“新三中心”

圖3 人才培養與質量保障流程

（2）人才質量培養和保障流程。目前南陽理工學院計算機與軟件學院形成了比較完善的人才質量培養和保障流程，如圖3 所示。在清晰的人才培養目標基礎上，整個人才培養和質量保障流程的主要角色有：學院/教師、學生和質量保障系統。在整個教學過程中，南陽理工學院利用完善的教學質量保障系統對教學質量進行跟蹤，同時啟用專家評價和行業評價模式，能夠客觀地對教學質量和專業建設情況進行評價與分析，及時反饋給學院/教師進行持續改進，從而保障了人才培養目標的達成。

對學生的培養分為入學前后、在校期間和畢業前后3個階段。入學前的前置教育如圖4 所示。新生在相關社團的組織下，參加新生教育、C 語言程序設計等課程培訓，讓新生大致了解本專業相關信息，并通過編程基礎的培訓，讓學生提前進入學習狀態。

（3）信息化建設。需要特別強調的是，在整個人才培養過程中，南陽理工學院計算機與軟件學院加強信息化建設，并充分融入到教學、實踐、畢業跟蹤以及教學質量衡量和保障等各個環節。除線下教學外，建立了課程視頻資源庫，選擇性地推廣翻轉課堂；開發智能實驗系統，建立云中實驗室，學生可以隨時隨地做實驗；開發程序在線評測系統，提高學生編程技能；開發實驗報告管理系統，提升實踐類課程的作業完成質量；利用技術手段防止作弊，建立智能化考試系統；建立畢業設計跟蹤管理系統，可以覆蓋從學生畢業選題到離校全過程；建設工程認證課程管理平臺，對接工程教育認證。如今信息化技術已全面融入到教學過程的各個環節，不僅方便了學生學習以及對學生的管理，而且可以監控整個教學過程，由此產生的教學大數據可以持續優化教學過程，有助于教學質量的不斷提升。

圖4 入學前置教學APP

4 教學成果

目前南陽理工學院計算機與軟件學院的畢業生已經有13 屆，學院連續3 年的新生報到率高達99%以上。根據國內專門從事大學生就業調查的教育數據咨詢公司麥克思（MyCos）對畢業生的問卷調查顯示，學院連續5 年應屆畢業生平均月薪都居全校第一，且高出全國同類院校的平均水平。在國際、國內大賽上，軟件學院的學子也表現良好，取得了較好成績。

4.1 大學生就業調查結果

本文通過2016 屆、2017 屆畢業生相關數據對南陽理工學院計算機與軟件學院的畢業生質量進行評估分析。2017 屆軟件學院主要指標綜合評價如圖5 所示。其中，計算機與軟件學院畢業生就業率、月收入、專業相關度以及就業現狀滿意度都高于本校本科平均水平；校友滿意度、教學滿意度與本校本科水平基本持平；就業的穩定性低于本校平均水平，主要原因是軟件學院畢業生受歡迎度較高，跳槽往往會提升收入水平。因此，從綜合評價來看，計算機與軟件學院的主要指標高于本校本科平均水平。圖6描述的是南陽理工學院各學院2016 屆和2017 屆的月收入情況，可以看出軟件學院2016 屆和2017 屆的月收入最高，分別為6 016 元和6 099 元。

圖5 軟件學院主要指標綜合評價

圖6 南陽理工學院2016 屆與2017 屆畢業生月收入情況

4.2 大賽成績

學院堅持教學改革，采用多種手段提高教學質量，成效顯著。近年來，學生參加ACM 國際大學生程序設計大賽、藍橋杯程序設計大賽國際賽、網絡安全大賽等各種級別賽事，共榮獲國家級以上獎項80 余次、省級獎項200 余次。例如，2018“駭極杯”全國大學生網絡安全邀請賽暨第四屆上海市大學生網絡安全大賽，學院榮獲特等獎；2019年“湖湘杯”全國網絡安全技能大賽，學院NYSEC 戰隊獲得特等獎。

5 結語

在新工科背景下，針對應用型本科高校存在學生學習能力較差、缺少應用實踐，同時教學內容與行業需求之間存在巨大差距等問題，南陽理工學院計算機與軟件學院面向未來技術和產業發展的新趨勢與新要求，深入開展新工科研究與實踐，建立以學生為中心的軟件人才培養體系，打造了工程教育開放融合的新生態。主要工作包括：一是根據產業對工程科技人才需求的調研，謀劃新興工科專業建設方向，將產業與技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學過程，更新教學內容和課程體系；二是落實以學生為中心的理念，加強大學生科技園建設，提升學生自主學習能力；三是落實科教結合、產學融合、校企合作的協同育人模式，引入大量企業導師承擔實踐類課程教學任務，提高學生的工程素養。另一方面，與當地政府緊密合作，合力打造“南陽中關村領創空間”和“南陽中關村軟件基地”，給學生創造一個優良的創新創業、實習就業場所，讓更多學生在上學期間就有可觀的工資收入，形成獨具特色的政產學研相結合的全新辦學模式。同時加強國際合作，每年選拔一批優秀學子赴國外進行訪學和深造。

南陽理工學院計算機與軟件學院以工程教育為導向，通過持續的教學改革，切實提高教學質量。另外，由于部分學生有進一步深造（如考研、出國等）的需求，需要提升計算機理論學習深度，因此學校也需要對其作進一步引導，促進學生的多元化發展。