新工科背景下軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索

張亞軍，錢育蓉，馬沖，劉慧選

（新疆大學(xué)軟件學(xué)院，新疆烏魯木齊 830091）

1 引言

人才培養(yǎng)是高校的根本任務(wù)，培養(yǎng)質(zhì)量是學(xué)校綜合能力的具體表現(xiàn)。創(chuàng)新人才是具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，創(chuàng)新是新工科工程科技人才的首要能力要求[1]。新工科的建設(shè)不僅決定我國未來的教育發(fā)展方向、人才培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)性，同時還關(guān)系到我國未來的發(fā)展建設(shè)和民族自信心的建立，因此新工科的建設(shè)是我國當(dāng)下教育改革中的重要內(nèi)容之一。面對第四次工業(yè)革命即“智能時代”的到來，我國政府準(zhǔn)確識變、科學(xué)應(yīng)變、主動求變，果斷提中國制造2025戰(zhàn)略，先后出臺《中國制造2025》等一系列配藥政策，并且明確提出，“中國制造2025”突破的重點在信息技術(shù)和制造技深度融合發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”上[2]，因此不斷培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，才能為社會發(fā)展源源不斷地提供動力和支撐。

現(xiàn)如今計算機對社會各項活動都有著重要的影響，其應(yīng)用范圍也在不斷地擴大。從剛開始的軍事領(lǐng)域發(fā)展到如今社會的各行各業(yè)，逐漸建立了規(guī)模化的計算機產(chǎn)業(yè)，帶動社會各行各業(yè)的不斷發(fā)展前行，社會也因此產(chǎn)生了重要的變革[3]。在新時期下計算機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪嘘P(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，其在很大程度上方便了人們生活，同時在各個行業(yè)發(fā)展中，計算機也發(fā)揮著十分重要的作用，其可以有效減輕人們的工作強度，提高人們工作質(zhì)量，有助于社會經(jīng)濟發(fā)展[4]。尤其是2021年中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會印發(fā)的《“十四五”國家信息化規(guī)劃》提出：到2025年，數(shù)字中國建設(shè)取得決定性進展，信息化發(fā)展水平大幅躍升。因此在新工科背景下對計算機專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)模式的完善和探索是當(dāng)下教學(xué)模式研究的重點內(nèi)容之一。

目前小學(xué)期實踐教學(xué)已經(jīng)在我國很多高校廣泛推廣，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)方面具有很大的作用[5]。在教學(xué)中引入小學(xué)期模式很大程度上對培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識、理解能力和拓展知識脈絡(luò)起到了重要作用，但在當(dāng)下教學(xué)環(huán)境下，傳統(tǒng)的小學(xué)期模式在推廣和應(yīng)用過程中存在不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）課程體系陳舊。同當(dāng)下新技術(shù)、新知識脫節(jié)，學(xué)生對小學(xué)期所學(xué)內(nèi)容感到茫然，出現(xiàn)學(xué)無以致用的現(xiàn)象；

2）學(xué)生重視度不高。教師無法將最新技術(shù)的發(fā)展帶到課堂中，學(xué)生對舊知識、舊軟件感到疲軟，學(xué)習(xí)積極性不高；

3）學(xué)生創(chuàng)新意識較差。通過小學(xué)期僅能讓學(xué)生對所學(xué)知識進行鞏固，但無法發(fā)散學(xué)生思維，學(xué)生主動性較差，創(chuàng)新意識不夠。

本文以新疆大學(xué)軟件學(xué)院小學(xué)期為例，首先分析傳統(tǒng)小學(xué)期的不足之處，根據(jù)當(dāng)下發(fā)展的趨勢，在傳統(tǒng)小學(xué)期的基礎(chǔ)上提出改進，指出如何通過“邊學(xué)邊用邊做”的方法將新技術(shù)、新知識、新發(fā)展帶入課堂。

2 傳統(tǒng)小學(xué)期模式現(xiàn)狀分析

隨著時間的不同，小學(xué)期的在不同的年代內(nèi)的作用也不盡相同，但其根本是為了解決社會當(dāng)下技術(shù)型人才短缺的問題，以下分別介紹小學(xué)期的發(fā)展歷程和傳統(tǒng)小學(xué)期模式在當(dāng)下的不足之處。

2.1 小學(xué)期模式發(fā)展歷程

1736年，威廉瑪麗學(xué)院首次實行暑期小學(xué)期制，既是為滿足當(dāng)時工人對于新技能培訓(xùn)的需求，也是適應(yīng)社會變革的學(xué)制創(chuàng)新，1918年，康奈爾大學(xué)率先實施暑期小學(xué)期制度，以配合當(dāng)時戰(zhàn)爭環(huán)境的需要，使學(xué)生受教育時間和參加軍事訓(xùn)練時間得到協(xié)調(diào)[6]。20世紀(jì)80年代之前，我國高校均沿用傳統(tǒng)的兩學(xué)期制，即把一個學(xué)年分成時間大體相等的春秋兩個學(xué)期，中間由寒暑假隔開，每個學(xué)期平均20周[7]。小學(xué)期模式的引入對培養(yǎng)學(xué)生技能，提高教師素質(zhì)，提升教學(xué)質(zhì)量等具有重要作用，同時也有利于學(xué)校的教學(xué)和科研質(zhì)量，還能間接擴大學(xué)校的影響力，提高國際競爭力。

從小學(xué)期制度發(fā)展的階段來看，小學(xué)期模式是為了適應(yīng)當(dāng)下社會的發(fā)展需求，不同的社會環(huán)境下，小學(xué)期模式的作用也不盡相同。因此需要分析傳統(tǒng)小學(xué)期的特點和當(dāng)下社會的發(fā)展趨勢，在傳統(tǒng)小學(xué)期模式的基礎(chǔ)上進行改進，才能制定出更加適用于當(dāng)下的小學(xué)期模式。

2.2 傳統(tǒng)小學(xué)期模式不足之處

隨著科技發(fā)展的突飛猛進，傳統(tǒng)小學(xué)期模式存在很多需要改進的地方，主要有以下幾個方面：

1）學(xué)生興趣不高，學(xué)習(xí)被動。通過在授課中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對新知識接納程度較低，同時學(xué)習(xí)積極性差，對所學(xué)知識興趣不高，往往是課上不預(yù)習(xí)不提問，課下不復(fù)習(xí)不練習(xí)，對新知識的接受是被動的。

2）知識體系脫節(jié)。教師在授課時沒有將該門課程當(dāng)下最新發(fā)展技術(shù)帶入課堂中，出現(xiàn)對舊知識反復(fù)講新知識講解較少的現(xiàn)象，由于計算機技術(shù)和軟件技術(shù)發(fā)展迅速，教師若無法將新知識、新技術(shù)、新發(fā)展及時帶入課堂，則學(xué)生所學(xué)無法適用于當(dāng)下，學(xué)生對當(dāng)下新技術(shù)的應(yīng)用無從下手，出現(xiàn)應(yīng)用性較差的現(xiàn)象。

3）知識脈絡(luò)梳理不清晰。由于現(xiàn)在學(xué)生所學(xué)知識點多，在學(xué)習(xí)一門新課程時還需要掌握關(guān)聯(lián)課程，導(dǎo)致學(xué)生對龐大的知識量理解不透徹，梳理不清晰，無法理清重點，出現(xiàn)越學(xué)越混亂的問題。

4）校企分離，適用性差。有些學(xué)校在制定小學(xué)期制度時往往沒有同相關(guān)企業(yè)溝通交流，小學(xué)期制度就是為了培養(yǎng)更加適合于當(dāng)下社會發(fā)展的新型人才，小學(xué)期模式的建設(shè)應(yīng)用相關(guān)企業(yè)合作才能達到更佳的效果。

3 新工科背景下教育教學(xué)發(fā)展思想

“新工科”旨在推動現(xiàn)有工科轉(zhuǎn)型、改造和升級，或通過現(xiàn)有不同工程學(xué)科的交叉復(fù)合、工程學(xué)科與其他學(xué)科的交叉融合等產(chǎn)生新學(xué)科，是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方[8]。在確定新工科發(fā)展目標(biāo)，同時結(jié)合當(dāng)下社會發(fā)展需要，制定出符合當(dāng)下教學(xué)模式的新型小學(xué)期制度，才是小學(xué)期模式建設(shè)的重要基礎(chǔ)。

3.1 新工科教育教學(xué)理念

新工科的人才培養(yǎng)目標(biāo)就是要培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新人才，應(yīng)該具備“專”與“通”兩方面的能力[9]。其中“專”是學(xué)生需要掌握專業(yè)的基礎(chǔ)知識和技能，能夠歸納出本專業(yè)所學(xué)知識體系脈絡(luò)，能夠?qū)Ρ緦I(yè)的發(fā)展有一個清晰的認(rèn)知。“通”則是對本專業(yè)所涉及的交叉學(xué)科能有基本的了解，了解相關(guān)軟件和技術(shù)，了解交叉學(xué)科的基本概念原理。為了滿足新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，高校需對教學(xué)理念進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)下發(fā)展趨勢。

3.2 新工科背景下的教育教學(xué)轉(zhuǎn)型

隨著新工科部署工作的推進，教育教學(xué)模式需要做出適當(dāng)?shù)母倪M，以適應(yīng)新工科背景下人才培養(yǎng)目標(biāo)。新工科建設(shè)的“新”主要體現(xiàn)在工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量和分類發(fā)展的新體系等方面[10]。例如，在教育理念方面，新工科強調(diào)主動適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展；在學(xué)科結(jié)構(gòu)方面，新工科呼吁主動布局、積極設(shè)置前沿和緊缺學(xué)科專業(yè)；在人才培養(yǎng)模式方面，新工科強調(diào)面向行業(yè)產(chǎn)業(yè)的開放融合等。因此，在新工科背景下教育教學(xué)模式轉(zhuǎn)型主要問題是怎樣將新知識、新技術(shù)、新發(fā)展融入教學(xué)中，同時積極與相關(guān)產(chǎn)業(yè)行業(yè)進行合作交流，進而培養(yǎng)出富有競爭力的創(chuàng)新型人才。

新工科的目標(biāo)是為了培養(yǎng)富有競爭性的創(chuàng)新型人才，以適應(yīng)當(dāng)下發(fā)展需要，因此人才的培養(yǎng)離不開社會的實踐，高校和企業(yè)的合作不僅能為企業(yè)源源不斷地提供優(yōu)質(zhì)人才，同時企業(yè)還能將新技術(shù)的應(yīng)用和新發(fā)展的現(xiàn)狀帶入校園，以此達到雙贏的結(jié)果。目前，在教育教學(xué)中越來越多的高校與相關(guān)產(chǎn)業(yè)行業(yè)合作，通過聯(lián)合辦學(xué)、協(xié)同育人等方式將行業(yè)的新技術(shù)、新發(fā)展帶入了校園，同時還能更好地培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，豐富學(xué)生的知識儲備，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，良好的校企合作方式，暢通的校企交流機制是提高教育教學(xué)質(zhì)量的重要前提。

4 新工科背景下小學(xué)期發(fā)展模式探索

為了滿足新工科背景下人才培養(yǎng)目標(biāo)，傳統(tǒng)的小學(xué)期模式已顯現(xiàn)出不足之處，因此，需要對傳統(tǒng)小學(xué)期模式進行優(yōu)化，以此來滿足現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式。本文從教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上進行討論，并提出相應(yīng)的改進措施。

4.1 新知識、新技術(shù)、新發(fā)展與小學(xué)期模式的融合方式

1）新知識的融入。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備的更新，使得教師在授課中更加便捷，呈現(xiàn)出授課方式多樣化的特點。例如，線上線下相結(jié)合的授課方式，通過網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)教學(xué)平臺，學(xué)生可以更加方便地將知識傳授給學(xué)生，同時還能搜集相關(guān)資料，將最新知識融入課堂，此外還能通過后臺數(shù)據(jù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，對授課方式做出調(diào)整。高校通過協(xié)同育人與企業(yè)進行合作交流，高校教師與企業(yè)技術(shù)人員進行溝通交流，不僅能提升教師素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量，還能使學(xué)校和企業(yè)之間不脫節(jié)，這種方式對新知識的融入也帶來了便利。通過線上線下教學(xué)，學(xué)生能夠更好地參與到課堂中，使被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃樱瑫r教師還能利用網(wǎng)絡(luò)平臺優(yōu)勢，將新知識融入課堂，利用后臺教學(xué)數(shù)據(jù)，還能及時對教學(xué)方式做出改進；通過與相關(guān)企業(yè)產(chǎn)業(yè)的交流融通，對提升教師素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量都有很大的幫助。此環(huán)節(jié)需要教師和企業(yè)相關(guān)人員的共同努力去實現(xiàn)。小學(xué)期中新知識融入方式如圖1所示。

圖1 小學(xué)期中新知識融入方式

2）新技術(shù)的融入。傳統(tǒng)教學(xué)重理論輕實踐，難以培養(yǎng)學(xué)生動手能力，而計算機專業(yè)的學(xué)生需要通過大量的練習(xí)才能具備一定的編程能力，教師在小學(xué)期過程中多加入實踐環(huán)節(jié)，根據(jù)新技術(shù)的發(fā)展，對實踐內(nèi)容做出相應(yīng)的調(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)下發(fā)展趨勢，同時學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也不會感到迷惑，不會出現(xiàn)所學(xué)不知所用的現(xiàn)象。此外，將新技術(shù)融入課堂還能活躍課堂氛圍，提高學(xué)生的參與度，對梳理知識脈絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力帶了益處。由于企業(yè)對新技術(shù)的運用具有代表性，了解在運用新技術(shù)后的優(yōu)劣性，因此，通過企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員能將新技術(shù)更好地融入課堂。小學(xué)期中新技術(shù)的融入方式如圖2所示。

圖2 小學(xué)期中新技術(shù)融入方式

3）新發(fā)展的融入。評價學(xué)生對一門課程的學(xué)習(xí)情況，不僅需要考查學(xué)生對理論知識的掌握程度、動手能力、邏輯思維能力，還需要將學(xué)生對本門課程的未來發(fā)展想法納入其中，而創(chuàng)新性則能夠很好地體現(xiàn)出學(xué)生對所學(xué)知識的想法。利用小學(xué)期將大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新相關(guān)比賽引入課堂，通過經(jīng)典比賽案例，發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，通過“邊學(xué)邊做邊用”的方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中掌握知識，掌握知識的同時運用技術(shù)，運用技術(shù)的同時形成創(chuàng)新意識。此外，將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)引入課堂，不僅能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，還能提高學(xué)校自身影響力，從而全面提升國際性。小學(xué)期中新發(fā)展的融入方式如圖3所示。

圖3 小學(xué)期中新發(fā)展融入方式

4.2 實時過程和優(yōu)化方案

在新工科背景下小學(xué)期優(yōu)化方案的執(zhí)行過程中，教師通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺進行授課，方便教師將相關(guān)參考資料共享給學(xué)生，方便加入新知識，同時教師還能通過后臺數(shù)據(jù)來及時調(diào)整教學(xué)方法；企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員通過網(wǎng)絡(luò)平臺能方便地與教師和學(xué)生分享當(dāng)下的新知識、新技術(shù)和新發(fā)展，同時還能提升教師素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量，豐富學(xué)生知識體系，拓寬學(xué)生視野；學(xué)校將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等項目融入小學(xué)期教學(xué)中，在學(xué)生鞏固知識的同時，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，通過所學(xué)以達到所用，在此期間，教師和企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員有更多的時間指導(dǎo)學(xué)生，同學(xué)生一起分析問題、討論問題，不僅能活躍課堂氛圍，讓學(xué)生被動變主動，發(fā)散學(xué)生思維，同時還能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力。教師在授課后還能借助網(wǎng)絡(luò)平臺整理到的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，來及時更新授課方法，從而制定出更加符合學(xué)生特點的教學(xué)方案。新工科背景下小學(xué)期優(yōu)化實施方案如圖4所示。

圖4 新工科背景下小學(xué)期優(yōu)化實施方案

新工科背景下小學(xué)期優(yōu)化方案與傳統(tǒng)小學(xué)期教學(xué)方案相比其優(yōu)勢如表1所示。

表1 傳統(tǒng)小學(xué)期與優(yōu)化后小學(xué)期對比

5 結(jié)束語

在新工科背景下若繼續(xù)實行傳統(tǒng)小學(xué)期教學(xué)模式，則無法滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)，為此需要在傳統(tǒng)小學(xué)期的基礎(chǔ)之上，利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和高校平臺優(yōu)勢，制定出符合新工科教學(xué)理念的小學(xué)期培養(yǎng)方案，改進后的小學(xué)期方案實施過程中可根據(jù)學(xué)生反饋進而做出及時調(diào)整，因此，改進后的小學(xué)期培養(yǎng)方案更加適應(yīng)當(dāng)下社會發(fā)展趨勢和軟件工程人才培養(yǎng)目標(biāo)。