面向新工科的軟件工程專業實踐教學改革

蘭州理工大學計算機與通信學院 張其文 馮 濤 張秋余

2017年2月發布的《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》中，將新工科的研究內容定義為“五個新”，即新模式、新質量、新理念、新結構以及新體系。全球新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發，新技術、新產品、新業態和新模式伴隨信息技術蓬勃發展，對未來技術人才的培養提出了新的要求，與傳統工科教育相比，新工科教育強調學生實踐能力的培養，在教學過程中更注重產教融合、校企協同育人。為適應新工科專業教育的要求，加快應用型和創新型人才培養，蘭州理工大學軟件工程專業結合專業特點和學校辦學定位，引入企業資源，構建了新型實踐教學模式，形成了實踐教學的新理念、新體系。

一、新工科人才培養中存在的問題

（一）實踐教學理念以及教學內容需要更新

目前學校教學仍然以“教師教、學生學”的傳統模式為主，對于學生學到什么程度、是否具備企業崗位所需職業技能、是否具備解決復雜工程問題的能力等方面重視不夠，學生在學習過程中以任務是否完成為導向，這依然體現了知識導向的教學理念。現有實踐教學內容以演示性和驗證性實驗項目為主，而且實驗內容多年不變，內容陳舊缺乏創新性和綜合性實驗項目，沒有以知識模塊和崗位技能為需求設置課程內容。

（二）實踐教學模式和評價機制需要改革

在傳統的實踐教學中，所有學生需要完成的實驗項目完全相同，沒有差異化設置，無法滿足不同層次學生的需求，不能體現以學生為中心、以學生學習成果為導向的理念。另外，實驗成績評價方式單一，以學生實驗報告為主，實驗報告存在抄襲的現象，因此實踐課程的成績不能真實反映學生的工程能力和創新能力。

（三）教師隊伍實踐經驗缺乏，難以支撐新工科的要求

學校的師資隊伍組成主要是高職稱、高學歷的教師，新入校的教師以新畢業的博士為主，都缺乏企業工作經驗和專業實踐的鍛煉，工程實踐能力不強，致使高校“雙師型”和“雙能型”教師較少，與新工科工程人才培養對教師隊伍的要求存在一定差距。

二、面向新工科的軟件工程專業實踐教學改革策略

（一）制定面向新工科的人才培養方案

在培養方案制定中，應加入以下理念和設置：第一，重視對學生進行實踐能力的培養，通過建立系統化的實踐課程體系，培養學生的實踐與創新能力；第二，增加創新性、綜合性和自主設計實驗課程，增強學生的自主學習能力、綜合實驗能力和創新能力；第三，產、學、研相結合，開設創新創業實踐教學類課程。引導學生參與創新創業項目和競賽，提升知識水平，開闊視野，提升學生的工程能力和解決復雜工程問題的能力。

（二）建立面向新工科的實踐教學體系

為了滿足新工科工程教育的需要，軟件工程專業按照“工程意識培養—創新思維誘導—工程技術培訓—工程觀形成”的思路，建立科學的、系統化的實踐教學體系。首先，對大學一年級學生進行工程意識的培養。工程意識培養就是要讓學生用理論知識去認識工程問題、分析工程問題、指導工程實踐。其次，對大學二年級學生進行創新思維的誘導，在系統化的實踐教學中對學生進行創新意識和科研思維訓練。這個階段以研究型學習為主。再次，對大學三年級學生進行工程技能的培訓，通過專業實踐課程和綜合實踐課程訓練，培養學生的工程技能，提高學生解決復雜工程問題的能力。最后，對于大學四年級的學生，主要注重其大工程觀的形成，大工程觀是建立在科學和技術之上的包括社會、道德、文化、環境等諸多因素的整體意義上的工程。

第一，大學一年級第一學期在專業導論課堂教學中引入實際工程案例，培養學生初步的工程意識；第二學期開設4周的Java開發實踐訓練，通過實踐項目使學生具備工程意識，同時開展科研創新訓練Ⅰ。一年級的學生精力旺盛，善于思考、勇于創新，對未來生活和工作充滿了期待和憧憬。充分利用學生的學習特點，播下工程意識和工程實踐的種子。

第二，大學二年級開設32學時的創新創業基礎課程，教學目標在于喚醒學生的創新意識，激發和誘導學生的創新思維。同時開設創新課程、創新開放實驗，引導學生具有開拓創新精神和創業的膽量、勇氣。在上課過程中，經過集中交流與靈感碰撞，確立學生的創新意識。在大學二年級開設科研創新訓練Ⅱ，結合科研創新訓練Ⅰ擇優選取20%的學生深度參與教師科研課題，直至畢業。

第三，大學三年級的專業課程中60%以上的課程都融入了實踐教育，同時，引入企業教師強化學生專業技能和工程能力，在課程開設方面繼續開設科研創新訓練Ⅲ-Ⅴ，學生形成解決復雜工程問題的能力。

第四，大學四年級學生進入企業進行為期一年的專業技能實踐和頂崗實習，同時開設創新創業項目實踐課程，使學生參與實際項目的開發，或直接到企業定崗實習，形成大工程觀。

第五，開設第二課堂。第二課堂的實踐活動是第一課堂教學活動的延續，通過引導學生參加各類社會實踐活動，增強學生的溝通、交流能力，培養學生的團隊精神和社會意識。在這個過程中，學生可以結合自己的興趣和專長，不斷學習和探索，提高解決復雜問題的能力，對于彌補自身項目經驗的不足具有重要的意義。

第六，積極主辦和參與創新創業競賽和科技競賽。競賽是面向全體學生的實踐活動，是課堂教學的有效延伸。學生參與的各類競賽主要包括ACM-ICPC、CCSP全國大學生程序設計大賽、“互聯網+”創新創業大賽、“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、中國高校計算機大賽等，通過參與競賽形成工程意識，培養創新思維，提升工程技能。

（三）建立面向新工科的師資隊伍

師資是人才培養的關鍵，實踐教學的教師可以由專職教師、校外兼職教師、企業行家共同組成。為了滿足創新創業教育的要求，我院主要從以下幾個方面進行師資培養。

1.制訂教師培訓計劃

有計劃地投入一定的資金，用于“雙師型、雙能型”師資建設與培養。根據現有師資的特點和特長，采取個人申請與專業發展需求相結合的方式，為每位教師制訂詳細的培養計劃，將教師的“學、研、教”有機地結合起來，把教師培養成為高素質、高水平、高能力的特色教師。

2.改革教學管理機制

在管理機制上，設立專項教學改革項目，通過項目資助的辦法，鼓勵教師將科研成果與實踐教育掛鉤，并積極申報和爭取教學名師。

3.注重實踐教育改革

鼓勵青年教師探索實踐教學模式改革。定期組織青年教師參加企業教學培訓，學習新的教學方法、教學手段以及創新能力培養模式。

4.堅持“引進來、走出去”的原則

學校應堅持“引進來、走出去”的原則，強化和企業的協同育人機制，提升學生的工程能力。

三、面向新工科的實踐教學效果

經過幾輪的實施、反饋、總結、調整，我校軟件工程專業面向新工科的實踐教學體系已趨于完善。通過對學生、家長、企業和社會各方面的調查分析來看，學生的工程技術能力、學校教學質量均得到顯著提升，學生就業質量和就業滿意度明顯提升，60.3%的畢業生在世界500強企業和國內百強軟件企業就業。企業對學生工程能力的滿意度也逐年提升，近三年滿意度都超過90%。面向新工科的實踐教學取得了顯著的成效。

軟件工程專業是發展最快和最具有發展前景的專業，新形勢下，社會對IT人才需求量越來越大，為了適應社會對新型工程技術人才的需求，各個高校都在加強新工科背景下工程教育人才培養模式的研究。我校軟件工程專業建立了結合“新工科”教育理念、深度融合創新創業教育的工程教育人才培養模式，形成了面向新工科的實踐教學培養體系，按照“工程意識培養—創新思維誘導—工程技術培訓—工程觀形成”的思路，以學生創新能力、工程能力培養為核心，改革實踐課程體系，開設了面向學生的、全方位的實踐課程，進一步完善了實踐課程教學方法、教學內容，建立了新的實踐課程成績評價方法。按照新工科建設要求、軟件工程專業教學質量國家標準和創新創業教育目標要求，修訂人才培養方案，確立適合西部地區IT產業工程人才培養需求、具有工程教育特色的軟件工程專業工程人才培養體系。