邸 馗, 張 驍, 陳 晨

(1. 東北大學 離退休黨委, 遼寧 沈陽 110819； 2. 東北大學 軟件學院, 遼寧 沈陽 110819)

我校軟件學院作為首批“國家示范性軟件學院”之一,以企業(yè)實際需求為導向,以培養(yǎng)學生能力為核心,創(chuàng)建了一整套與企業(yè)實際需求有效結合的工程化實驗教學體系。軟件學院實驗中心(簡稱中心),作為國家級實驗教學示范中心,在實驗室建設、實驗教學體系建設上進行了初步探索,并取得了成效。

1 實驗教學示范中心建設原則

在軟件工程人才培養(yǎng)體系中,實驗教學和理論教學具有同等重要的地位,實驗教學貫穿整個人才培養(yǎng)過程。中心實驗教學結合專業(yè)特點,以軟件行業(yè)實際需求為導向,以培養(yǎng)實用性高級軟件人才為目標,以提高學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力、國際競爭能力為宗旨,分為課程實驗、程序實踐、項目實訓、企業(yè)實習4個層次開展實驗教學。在各個層次的實驗設置上,堅持“夯實基礎、訓練技能、貫通知識、拓展能力”,注重學生個性化培養(yǎng),為高級軟件人才創(chuàng)造成才條件。

1.1 深化改革,不斷完善實驗教學體系

中心把學生作為實驗教學改革的主體,不斷強化學生工程化能力的培養(yǎng)[1-2],以企業(yè)實際需求為導向,以培養(yǎng)應用型高級軟件人才為目標,以提高學生綜合素質為核心,引入CDIO工程教育理念作為實驗教學的理論指導,結合國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,努力構建一整套與企業(yè)實際需求有效結合的“三個階段、四個層次”的工程化實驗教學體系。

通過全面改革軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式、調整課程體系、充實教學內容、改進教學方法,在教學過程中全面體現工程化能力和職業(yè)素質培養(yǎng)的思路,進而形成一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化培養(yǎng)機制,讓學生各方面的能力都得到全面均衡的發(fā)展,以適應現代軟件產業(yè)的需求。改革主要內容包括:貫徹CDIO工程教育理念,以學生為中心開展教學；以工程教育為導向,改革學生培養(yǎng)模式,積極開展“611”教學改革；根據企業(yè)需求,改革實驗教學內容。

1.1.1 跟蹤國際工程教育理念

貫徹CDIO工程教學理念,將其作為實驗教學的理論指導,強調“做中學”和“基于項目教育與學習”[3],以軟件產品從研發(fā)到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、洞悉課程之間聯系的方式學習。重在對學生進行能力拓展訓練,通過設置可選擇的實驗題目開展個性化實驗教學,突出學生個性化培養(yǎng),實驗教學方法體現了互動性和案例教學2個特點。實驗考核方法由傳統(tǒng)的單一提交實驗報告改為結果驗收、現場問答、個人答辯、報告評閱相結合的考核方式。

在實驗教學、工程訓練、項目研發(fā)、科學研究、課外科技活動等多方面,加強對學生工程實踐能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、運用知識解決問題能力、終生學習能力、團隊協(xié)作能力和溝通能力。

1.1.2 劃分“三個階段”,實行“611”教學模式

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具有3個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力[4]。根據其“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,以完善知識結構、強化綜合能力和提高工程素質為培養(yǎng)核心,不斷豐富工程內涵、優(yōu)化學生知識結構,進一步加強學生的工程意識、工程素質、工程設計能力、工程實踐能力和工程創(chuàng)新能力,培養(yǎng)面向未來、高素質、具有國際競爭力的創(chuàng)新型卓越工程師。

與國內知名企業(yè)和研究機構積極合作,探索工程化實驗教學體系。中心改革原有的“7+1”2階段教學模式(7學期理論授課、1學期畢業(yè)設計),進行“611”3個階段、4個層次的教學模式改革(見圖1)。3個階段即“6個學期校內學習、1個學期項目實訓、1個學期企業(yè)實習”,4個層次即“課程實驗、程序實踐、項目實訓、企業(yè)實習”,使學生累計有1年時間在企業(yè)學習和開展畢業(yè)設計。

圖1 “三階段、四層次”教學模式改革示意圖

1.1.3 加強企業(yè)作用,“四個層次”有機結合

中心創(chuàng)建了“課程實驗、程序實踐、項目實訓、企業(yè)實習”4個層次有機結合的,企業(yè)項目庫、教學案例庫、各類實驗室、實訓實習基地相互依托的,面向企業(yè)需求培養(yǎng)實用型高級軟件人才的實驗教學體系。其中,以課程實驗作為理論知識掌握的實際檢驗,以程序實踐作為編程設計能力的綜合訓練,以項目實訓作為企業(yè)實際項目的模擬訓練,以企業(yè)實習作為學生實際工作的實戰(zhàn)演習。該體系涵蓋了設計性、創(chuàng)新性、綜合性等多種類型的實驗。

實驗教學體系以培養(yǎng)學生6種能力為目標,即“分析與解決問題能力、交流與組織協(xié)調能力、主動獲取知識能力、科學創(chuàng)新能力、工程實踐能力與國際競爭能力”,培養(yǎng)“實用型、復合型、國際化”的高級軟件人才。遵循知識和能力并重、實驗教學與理論教學有機結合又相對獨立的思路,通過校企共建實驗室和實訓實習基地、聘請企業(yè)資深工程師參與實驗教學、將企業(yè)實際項目及教師科研成果轉化并融入實驗教學、引進國際先進教學成果等多種方式,不斷完善實驗教學體系,力求獲得良好的教學效果,有效縮小高校培養(yǎng)的軟件人才與企業(yè)需求的距離。

1.2 深化校企合作,拓寬培養(yǎng)學生實踐能力的渠道

在實踐教學方面,中心充分利用企業(yè)資源,不斷拓展中心與企業(yè)、科研院所之間的合作,加強各種形式的實踐教學基地和實驗室建設。加強校企合作,不僅是堅持以企業(yè)需求為導向有效培養(yǎng)學生能力的需要,也是優(yōu)化高等學校教育資源、提高高等教育質量的需要,更是服務國家經濟建設、培養(yǎng)高級應用型軟件人才的需要[5]。不斷深化教育、教學改革,堅持走產學研用相結合的道路,不斷探索與行業(yè)、企業(yè)多模式、深層次的合作共建,是提高實踐教學水平的有效途徑。校企雙方優(yōu)勢互補、資源互利、成果共享,是實現軟件人才培養(yǎng)及行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長效機制。

1.2.1 深化改革,探索校企合作新機制

中心積極探索推進實驗教學工程化改革,在傳統(tǒng)的以學校和課程為中心的教學模式基礎上,逐步實現專業(yè)實驗與專業(yè)訓練相結合、專業(yè)技能培養(yǎng)與實踐體驗相結合的新教學模式。針對實驗教學的“課程實驗、程序實踐、項目實訓、企業(yè)實習”4個層次,中心通過引入企業(yè)資源的方式,深度實施實驗教學模式改革。

(1) 聯合企業(yè)專家設計實驗方案,“雙導師”指導實驗。鼓勵實驗教師的實驗技術研究,定期與企業(yè)技術專家開展技術研討會、座談會,根據國際先進軟件技術的演進和國內外知名企業(yè)的實際項目,與企業(yè)技術專家共同合作選擇實驗項目、設計實驗方案,開展“雙導師”指導實驗。聘請國內外知名企業(yè)具有多年軟件開發(fā)經驗的技術專家,在實驗指導過程中以企業(yè)專家為主,以企業(yè)實際項目為基礎,由企業(yè)專家和實驗教師共同制定程序實踐項目,雙導師共同指導學生。實驗題目力求結合生產、科研、管理、教學等方面的實際需要,與學生日常熟悉的問題相結合,以實用、易用為主。

(2) 強化實訓基地建設,探索多種模式。項目實訓是需要企業(yè)全程參與的實驗教學層次,是全面集中提高學生實踐動手能力的重要環(huán)節(jié)。本著軟件學院對本科畢業(yè)生高端就業(yè)的培養(yǎng)宗旨,中心根據不同學生在實訓過程中的不同需求,加大實訓投入力度,逐漸探索多種實訓模式,在保留原有實訓基地的基礎上,不斷開拓頂崗實習企業(yè)作為實訓基地,使不同層次水平的學生在實訓過程中得到不同程度的鍛煉和提升。

(3) 擴大高端企業(yè)實習基地規(guī)模,促進高端就業(yè)。實習經歷不僅可以一定程度提升學生實踐動手能力,也是學生接觸社會、明確未來就業(yè)方向的重要環(huán)節(jié)。中心依托學院政策,積極擴大學生校外實習基地建設規(guī)模,與國內大型IT企業(yè)聯合建立學生校外實習基地。中心將根據學生實習單位安排的實習內容與校內課程的相關程度,對學生的課程進行學分轉換,使學生能夠順利完成在企業(yè)的實習。學生通過參與企業(yè)實際項目開發(fā)積累實踐項目經驗、提高就業(yè)競爭力、提升就業(yè)層次。

1.2.2 聯合建立校外實踐基地,實現校企“雙贏”

實驗室共建是學生實踐能力鍛煉提升的重要保障,大力推進實驗室共建是校企合作協(xié)同育人的又一重要措施。中心成立校企合作共建委員會,由高校、企業(yè)、行業(yè)的領導和專家組成,共同簽訂委員會合作協(xié)議,明確各理事單位擁有各自的權利和義務,組織各項活動的開展,實現校企合作“雙贏”的長效機制。

另外,學生技術俱樂部也是校企合作的新模式。中心堅持“整體優(yōu)化,特色鮮明”的指導思想,鼓勵學生開展豐富多樣的俱樂部活動。學生在俱樂部有更多的自主權,通過俱樂部和企業(yè)取得聯系,獲得企業(yè)技術相關支持。企業(yè)通過俱樂部開展技術講座、發(fā)布技術題目、遴選需求人才,大大節(jié)省了企業(yè)招聘成本。目前中心已建成搜狐暢游、樂道互動等多家學生技術俱樂部。

與此同時,中心通過資源共享方式與校外有關科研院所合作建立的專業(yè)實驗室、研究室,也是在不影響科研院所正常的科技開發(fā)活動的前提下,利用科研院所先進的儀器設備滿足學校教學計劃需要的一種合作辦學形式。一方面,學生可以通過在科研院所的學習,盡早獲取科研經驗,提升自身的綜合實力和競爭力，教師深入科研院所可以提高自身技能,與科研院所合作制訂人才培養(yǎng)方案、實驗教學體系等改進落后的教學理念、管理方式,調整學科專業(yè)和科研方向等；另一方面,通過積極引入在科研院所工作的實踐性強、知識豐富的技術專家和能手充實到教師隊伍,既有利于實驗教學,又能促進雙方的合作共建。

1.3 依托科技創(chuàng)新,強化學生實驗能力

中心以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為目標,以全過程開放為原則、以創(chuàng)新實驗為手段,搭建創(chuàng)新的基礎平臺,鼓勵學生“自選項目、自主設計、自己動手、自由探索”,激發(fā)學生的自我創(chuàng)造力,引導學生在科學研究中學習[6],提高學生勇于探索的創(chuàng)新意識和善于解決問題的實踐能力,使實驗室成為開展創(chuàng)新競賽和特色主題實驗活動的場所,使中心成為“學生創(chuàng)新實驗基地”。

1.3.1 建立開放式科技創(chuàng)新實驗室

開放式實驗室是學生進行創(chuàng)新活動的重要條件,中心指定實驗室為有指導教師的學生創(chuàng)新團隊開放,使學生有指定場所進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關活動,大大激發(fā)了學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。參與創(chuàng)新活動提高個人能力,在越來越多的學生中形成共識。

1.3.2 加大對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的資助力度

《普通本科學校創(chuàng)業(yè)教育基本要求(實行)》強調創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育重在提高學生社會責任感、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力,促進全面發(fā)展[7]。

針對學生思維活躍、創(chuàng)新需求高這一情況,結合學生個性化培養(yǎng)計劃,開設創(chuàng)新實驗班和創(chuàng)新實踐班,并加大對學生科研創(chuàng)新活動的資助力度,提高獎勵基金額度；針對學生創(chuàng)業(yè)熱情高漲這一情況,成立創(chuàng)業(yè)實訓模擬公司,通過模擬公司項目的培訓、實訓、實崗演練和導師的指導,強化學生的創(chuàng)業(yè)意識,熟悉公司各崗位的職責,體驗真實的商業(yè)環(huán)境和行為,提升學生的整體素質,提高學生參與市場競爭的綜合能力,為自身的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎。

1.3.3 豐富科普活動,營造特色創(chuàng)新文化氛圍

開展品牌活動,如“軟件學院科技節(jié)”對大一學生進行創(chuàng)新意識培養(yǎng),對大二、大三學生進行科技創(chuàng)新訓練,對大四學生進行創(chuàng)業(yè)引導,構建鏈條式的科普教育[8]。以普及和提高為目標,開展科學技術競賽、科技人文講壇、IT文化體驗等科技創(chuàng)新活動,為科技創(chuàng)新奠定基礎。

1.3.4 深化科研訓練,不斷提高拔尖創(chuàng)新人才質量

遵循對學生的教育規(guī)律和人才成長規(guī)律,深化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,完善創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌出的局面。堅持以“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”的實施為核心,不斷完善院級科研訓練平臺,加大對學生自主科研項目的投入力度,構建一套以學生需求為出發(fā)點,內容豐富、形式靈活有效的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。整合校內外資源,發(fā)揮“大學生創(chuàng)新基地”的育人功效,為學生科研提供實踐平臺與科技成果孵化平臺,擴大教育覆蓋面。

1.3.5 規(guī)范科技競賽,不斷提高人才培養(yǎng)質量

抓重點、重實效,做好國家級科技競賽的組織工作,例如挑戰(zhàn)杯、數學建模、信息安全大賽、軟件創(chuàng)新大賽、ACM程序競賽、機器人大賽等[9],不斷提高獲獎數量和層次。不斷完善學生創(chuàng)新實驗基地的改造擴建工作,完善各實驗基地的管理制度,打造開放性、創(chuàng)新性、綜合性的學生創(chuàng)新實踐平臺。

1.4 合理優(yōu)化配置,有效整合實驗資源

實驗室資源整合,須以功能整合為基礎,以優(yōu)化結構、合理配置資源和提高使用效益為目標。中心根據自身特點,在不斷完善實驗教學基礎設施的基礎上,采用云技術構建“實驗教學資源云”,實現對實驗室資源的有效整合。實驗教學資源整合示意圖如圖2所示。

圖2 實驗教學資源整合示意圖

2 實驗教學示范中心建設成果

中心建設從學生實踐能力著手,全面提高學生綜合能力和素質。多年來,在學生實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、就業(yè)層次提高幾方面取得了一定成效。

(1) 學生實踐能力綜合素質提升。實驗實踐課中CDIO工程教學理念的貫徹和實施,使學生對軟件項目開發(fā)周期有清晰明確的認識,并掌握軟件開發(fā)周期中需求分析、設計、開發(fā)、測試、維護、項目管理過程[10-11],再通過實習實訓進一步強化,使學生有較強的工程實踐能力、運用知識解決問題能力、終生學習能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力和較高的職業(yè)道德。畢業(yè)生跟蹤調查也顯示學院畢業(yè)生具有強烈的責任感和事業(yè)心,能夠很快轉換角色適應崗位的要求,具有較強的實踐動手能力、行業(yè)競爭能力、自主學習能力和積極創(chuàng)新能力,廣大畢業(yè)生具有良好的發(fā)展?jié)摿?表現出良好的發(fā)展趨勢,在公司的評價中居于同類大學畢業(yè)生前列。

(2) 學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著增強。截至2016年,學院學生累計在科技競賽獲省級以上獎項2 049人次,其中,國際和全國獎項1 311人次,僅2016年學生獲國際、全國和省部科技競賽獎項就達325人次,包括ACM國際大學生程序設計競賽亞洲區(qū)金獎、全國大學生英語演講大賽一等獎、MCM數學建模競賽一等獎等。

(3) 畢業(yè)生就業(yè)率與就業(yè)質量穩(wěn)步提高。近3年,畢業(yè)生一次就業(yè)率均在95%以上, 40%左右的畢業(yè)生到國內外知名學府繼續(xù)深造,60%的畢業(yè)生到國內外知名企業(yè)、央企、企事業(yè)單位、政府機關就業(yè)。在每屆選擇就業(yè)的畢業(yè)生中,90%的學生集中在信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)以及制造業(yè),85%以上的學生到高端企業(yè)就業(yè),90%以上的學生到與專業(yè)相關的企業(yè)從事研發(fā)、運維、測試等崗位,學生最高年薪26萬元以上,平均月薪7 000元左右,薪酬水平遠遠高于其他專業(yè)畢業(yè)生(見表1)。

表1 2014—2016屆本科畢業(yè)生月薪情況 %

3 結語

推動高校實驗教學示范中心建設是本科生實踐能力提升的重要保障。我校軟件學院國家級實驗教學示范中心建設取得了一定成效,根據畢業(yè)生跟蹤調查結果,學院畢業(yè)生以其良好的專業(yè)基礎、扎實的實踐技能、卓越的創(chuàng)新能力、敏銳的競爭意識與高效的協(xié)作能力,深受企業(yè)青睞,大批畢業(yè)生逐漸成為企業(yè)的中堅力量，這與企業(yè)、社會共同參與中心建設密不可分。

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