盧 冶，張其亮，劉永良

（江蘇科技大學 電氣與信息工程學院，江蘇 張家港 215600）

0 引 言

為推動工程教育改革創(chuàng)新，2017年2月18日，教育部在復旦大學召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會[1]，發(fā)表“復旦共識”，隨后陸續(xù)形成“天大行動”“北京指南”[2]。不久，教育部在《教育部高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實踐的通知》中明確表示：工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方高校要以各自的特點開展新工科研究[3]。江蘇科技大學張家港校區(qū)作為地方高校，地處經(jīng)濟活躍的蘇南自主創(chuàng)新示范區(qū)，應主動對接地方經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)創(chuàng)新需求，順應新工科建設需要，開展地方高校新工科建設研究。

1 軟件人才培養(yǎng)模式存在的問題

（1）人才培養(yǎng)理念有待更新。應著眼于信息與軟件產(chǎn)業(yè)實踐性強、創(chuàng)新速度快兩個特點[4]：一方面是要面向產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)動手實踐能力強的學生；另一方面是為適應不斷發(fā)展的產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)學生具有創(chuàng)新、自主和終身學習能力。同時，在推進“互聯(lián)網(wǎng)+”的過程中，一種多行業(yè)交叉的服務模式應運而生，這為軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)引入了新思想，即為相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)專業(yè)型、服務型人才是新的發(fā)展之路。

（2）培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力聚焦不足。雖然軟件開發(fā)類課程能夠根據(jù)教學要求按部就班地完成項目功能模塊的開發(fā)，但更加關(guān)注基礎知識和基本技能的掌握，專注技術(shù)本身[5]。應明確和落實本科工科教育的基本定位，圍繞培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力設計和實施人才培養(yǎng)方案[6]。專業(yè)課程教學不能僅僅局限于技術(shù)的傳授，還應關(guān)注學生各種能力的培養(yǎng)，并將能力培養(yǎng)分解到教學活動的各個環(huán)節(jié)。

（3）教學結(jié)構(gòu)仍然以“教師為中心”。軟件開發(fā)類課程實踐性強，學生能否學習好與教師是否正確引導、教學方法和策略是否得當密切相關(guān)。教師應由關(guān)注“教”向關(guān)注學生的“學”轉(zhuǎn)變，重點設計教學資源與教學流程，關(guān)注教學實施過程與教學評價諸環(huán)節(jié)，改革教學思路和方法，創(chuàng)新教學結(jié)構(gòu)和模式。

（4）產(chǎn)學合作育人尚需進一步深入。雖然校企合作協(xié)議已經(jīng)簽署，但是可以從專業(yè)布局、課程改革、師資培訓、資源共享、工程訓練等多個著眼點入手，緊密圍繞以提升學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力為導向，緊隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，關(guān)注最新的研究進展與成果，共同推進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新。

2 專業(yè)核心能力定義

新工科建設必須努力解決影響專業(yè)內(nèi)涵發(fā)展的問題，即構(gòu)建有效的能力模型。新工科的人才培養(yǎng)目標就是要培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新人才，他應該具備“?！迸c“通”兩方面的能力[7]。所謂“?！奔葱袠I(yè)技術(shù)能力與職業(yè)相關(guān)能力，包括特定的職業(yè)知識、職業(yè)技能、職業(yè)要求以及管理能力。所謂“通”既包括自主學習、終身學習等個人效能，也包括個人與團隊、跨文化交流與溝通等社會能力，還包括社會責任感、職業(yè)道德與規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)等職場能力。我們將軟件人才的專業(yè)核心能力劃分為3個層次。

第1層次指具備扎實的軟件工程知識、技能與能力：能夠運用數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識解決復雜軟件工程問題，可以從事售前或售后技術(shù)支持、應用培訓、解決投訴或者實施運維等工作。

第2層次指具備堅實的軟件行業(yè)技術(shù)能力：能夠針對不同的軟件需求，快速了解應用領(lǐng)域背景知識，合理完整地描述用戶需求；能夠運用軟件工程方法，設計復雜軟件工程問題的解決方案，完成項目實踐；能夠文檔化項目實踐過程中所需的各類資料。

第3層次指在前面兩個層次的基礎上，具備多學科背景與領(lǐng)導能力：能夠融合專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，深入研究復雜軟件工程問題；能夠在多學科背景下理解軟件項目團隊的意義與內(nèi)涵；能夠在多學科背景下主動與其他成員溝通、合作、開展工作，或者在軟件項目團隊中承擔負責人的角色。

3 軟件人才培養(yǎng)模式研究

課程融合即緊跟技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，不限于學科的分類、不限于理論與實踐的分界、不限于基礎與專業(yè)的區(qū)分，其精髓就是融合。網(wǎng)教結(jié)合即實現(xiàn)線下課堂教學與線上網(wǎng)絡教學的充分結(jié)合，兼顧學生課前學習、教師課堂教學、學生課后自我評估與能力提升，增強學生的自主學習意識，使學習環(huán)境更加互動。校企聯(lián)合即憑借行業(yè)企業(yè)的技術(shù)力量和實驗實訓條件，在專業(yè)基礎課程之上開設專業(yè)課程模塊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練活動，共同推進產(chǎn)學合作育人，培養(yǎng)學生關(guān)注社會需求，不斷提升學生的就業(yè)能力和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識。

3.1 依據(jù)技術(shù)發(fā)展，更新教學內(nèi)容，實施課程融合建設專業(yè)能力群

首先，軟件工程專業(yè)需要完成自身創(chuàng)新。因為其培養(yǎng)的專業(yè)人才會為不同的行業(yè)提供服務與支撐，成為推進“互聯(lián)網(wǎng)+”的中堅力量。依據(jù)技術(shù)發(fā)展，從軟件工程專業(yè)布局入手，更新教學內(nèi)容，整合內(nèi)容耦合緊密且存在內(nèi)在聯(lián)系的相關(guān)課程，打破課程之間的壁壘[8]，將定義的專業(yè)核心能力歸納、滲透、體現(xiàn)于課程的知識目標、能力目標和技能目標，貫穿于理論與實踐教學，實施專業(yè)能力群建設。

除傳統(tǒng) Web 應用、Android 移動應用以外，伴隨物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動計算、云計算等新興產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)與發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應用、“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品、電子商務、大數(shù)據(jù)開發(fā)等為教學活動充實了新的內(nèi)容。一方面，保留傳統(tǒng)的 Java應用開發(fā)體系，包括 JavaSE、Web 前端技術(shù)（HTML5/CSS3/JavaScript/jQuery）、JSP/Servlet、JavaEE 框架、Android，形成 Web 應用開發(fā)專業(yè)能力群；另一方面，Hadoop 幾乎已成為大數(shù)據(jù)的代名詞。因為 Hadoop 本身是 Java 語言編寫的，所以使用 Java 語言開發(fā)順理成章。Linux 知識能夠更好地輔助理解大數(shù)據(jù)軟件的運行環(huán)境與網(wǎng)絡環(huán)境配置。那么，基于 Hadoop 的大數(shù)據(jù)應用開發(fā) Java 語言和 Linux 操作系統(tǒng)是基礎，HDFS 和MapReduce 兩個模塊的深入學習是關(guān)鍵，形成集分布式架構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)于一體的大數(shù)據(jù)應用開發(fā)專業(yè)能力群。這兩個能力群既延續(xù)了傳統(tǒng) Web 應用開發(fā)方向又兼顧了新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

其次，軟件工程具有復雜性和交叉性的特點，需要注重與其他學科融合進行交叉性研究。一方面，結(jié)合學校專業(yè)特色發(fā)展方向，重點關(guān)注船舶行業(yè)、蠶桑生產(chǎn)中的計算機類問題；另一方面，兼顧所處地方的經(jīng)濟建設與發(fā)展特色，著力培養(yǎng)地方建設和發(fā)展亟需的人才。

3.2 依據(jù)課程特點，踐行網(wǎng)教結(jié)合，優(yōu)化教學方法與策略

無論是 Web 應用方向還是大數(shù)據(jù)應用方向，Java 語言的基礎地位不言而喻。Java 的教學內(nèi)容應著重放在應用層面上，重點講解：容器、文件與流、多線程和網(wǎng)絡通信等知識點，為后續(xù)工程應用開發(fā)打下堅實的基礎。針對其編程實踐強的特點，設計一個“課堂—訓練—競賽一體化”的翻轉(zhuǎn)課堂教學模型，用以指導線下課堂教學與線上網(wǎng)絡教學的無縫對接，也適用于其他程序設計類課程。模型涵蓋教學內(nèi)容模塊化設計、教學資源設計和教學流程設計；兼顧學生的課前學習、教師的課堂教學與討論、學生的課后知識鞏固、自我評估與能力訓練，如圖 1 所示。

圖1 “課堂—訓練—競賽”一體化翻轉(zhuǎn)課堂教學模型

教學流程首先由教師引導，學生通過 Web教學平臺，下載微課視頻、課件、案例等教學資料輔助自主完成知識學習；其次，知識內(nèi)化由課外轉(zhuǎn)移至課內(nèi)，由教師主導，借助微信平臺完成答疑、討論與練習，實現(xiàn)知識的消化吸收；最后，通過 Web 教學平臺與競賽訓練平臺開展課后編程系列實踐活動。翻轉(zhuǎn)課堂教學模型的應用，可以改變傳統(tǒng)教學中的師生角色，并將工程實踐能力構(gòu)筑在模型統(tǒng)一的框架下，使其得到系統(tǒng)化、全方位的培養(yǎng)。教學資源建設以在校教師為主體開展“Java 程序設計”在線開放課程建設項目。這是一個團隊合作的過程，包括教師、助教、視頻制作人員、課程支持人員、平臺維護人員等。教學資源呈現(xiàn)形式包括課件、微課視頻、案例、課堂測驗、作業(yè)、實驗任務書、討論專題、競賽題目等。

針對應用開發(fā)類課程，借助行業(yè)企業(yè)、培訓機構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢和在線學習平臺，開設專業(yè)課程在線學習模塊。這些模塊通常會將工作崗位的核心需求提取為技能標簽，然后對應每個技能標簽配備相應的學習計劃。學生通過觀看在線視頻進行學習，完成定向練習強化學習效果，然后實施實戰(zhàn)訓練，系統(tǒng)地融會所學，最后通過真實項目演練將技能內(nèi)化為自身能力。

3.3 依據(jù)產(chǎn)業(yè)需求，加強校企聯(lián)合，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)合作協(xié)同育人機制

協(xié)同育人是高校培養(yǎng)工程應用型人才的重要途徑，是化解傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式弊端的有效措施[9]。通過工程實訓、專業(yè)課程、課程在線、考核方式4個方面的協(xié)同育人實踐，共同推進人才培養(yǎng)模式改革。

（1）工程實訓協(xié)同。與無錫達內(nèi)、蘇州高博、蘇州極客營、上海博為峰等培訓機構(gòu)共建工程訓練中心和聯(lián)合實驗室，共同打造產(chǎn)學研融合的教學模式，提升教育理念，改進教學方法，更新教學設施，豐富教學內(nèi)容，完善實用技術(shù)體系。通過開展一系列工程實訓教學活動、團隊競賽訓練活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動、人文素質(zhì)教育活動，使學生了解和熟悉工程應用項目的全過程[10]，全面訓練和提升學生的工程實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新意識。

（2）專業(yè)課程協(xié)同。針對 Web 應用方向，與張家港國泰新點軟件開展合作辦學，由學校教師和新點工程師共同完成專業(yè)課程授課及實訓。實訓內(nèi)容以新點對軟件開發(fā)工程師的要求為主線，以新點最新的技術(shù)和實際項目案例為依托。針對大數(shù)據(jù)應用方向，與無錫達內(nèi)合作共同制定教學執(zhí)行計劃，以當前主流的大數(shù)據(jù)處理技術(shù) Hadoop為基礎，引入真實的項目案例，著重講授大數(shù)據(jù)架構(gòu)、分析、開發(fā)、呈現(xiàn)等內(nèi)容。針對跨界交叉復合型人才的培養(yǎng)，考慮與張家港沙洲湖科創(chuàng)園工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與機器人行業(yè)企業(yè)開展合作。

（3）課程在線協(xié)同。在線協(xié)同模式的特點是“導入產(chǎn)業(yè)需求與經(jīng)驗，推動混合式教學”。我們的具體做法是借助蘇州高博、無錫達內(nèi)成熟的在線開放學習平臺。一方面，為學生提供項目開展所需的前導課程學習，包括學習資料和慕課；另一方面提供企業(yè)導師在線技術(shù)支持，遠程對學生項目實訓進行指導。

（4）考核方式協(xié)同。逐步改變卷面考試的單一化方式，采用卷面考試、實驗動手操作、模擬演示等多樣化形式，推進面向?qū)W習過程的評價方法。在評價標準上，注重學生在實際教學中的參與程度、知識的創(chuàng)新與運用、理論與實踐的結(jié)合等過程性考查。由于考查課程企業(yè)介入考核相對容易，對于考試課程，可以讓企業(yè)參與試卷出題，或者全程參與課內(nèi)實驗考核。

4 結(jié) 語

在專業(yè)建設過程中，學院充分利用張家港及周邊長三角地區(qū)信息服務產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的良機，立足于“培養(yǎng)信息服務產(chǎn)業(yè)一線軟件技術(shù)開發(fā)人員”這一定位，構(gòu)建有效的能力模型。通過深化校企協(xié)同育人機制，共同商定培養(yǎng)計劃，共同創(chuàng)造教育資源；教學內(nèi)容緊跟技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，融合運用新技術(shù)；教學理念從傳統(tǒng)的以教為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注學生發(fā)展為中心；教學模式探索信息化技術(shù)手段與方法，減少講授學時，增加深度學習機會，使學習環(huán)境更加互動。這些都是地方高校對新工科建設的有意義的探索與實踐。

目前軟件工程專業(yè)已經(jīng)初步形成了“面向全過程的遞進式創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系”的專業(yè)特色。通過梳理第一課堂課內(nèi)實驗、獨立實驗、課程設計、綜合實訓、畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)，與學科競賽、企業(yè)夏令營、本科生創(chuàng)新計劃、企業(yè)實訓、企業(yè)實習等第二課堂活動進行全面整合，從而實現(xiàn)覆蓋學生從入學到畢業(yè)四年全過程的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)。學生將漸次獲得計算思維與基本編程能力→知識運用能力→設計開發(fā)能力→應用創(chuàng)新能力，實現(xiàn)了學業(yè)與就業(yè)的零距離對接，得到了學生、企業(yè)、社會的認可。