余久久 張繼山 陳 蘊 吳 寧

(安徽三聯(lián)學(xué)院 計算機工程學(xué)院，安徽 合肥 230601)

新工科建設(shè)是工程教育改革的新趨勢,2017年“復(fù)旦共識”、“天大行動”、“北京指南”的發(fā)布，指明了我國新工科發(fā)展的方向[1]。新工科工程教育模式強調(diào)創(chuàng)新，通過校企合作等模式培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力[2]。針對軟件工程專業(yè)的一些主干課程(例如，軟件工程導(dǎo)論、軟件需求分析、軟件體系結(jié)構(gòu)、軟件測試與質(zhì)量保證、軟件項目管理等)的教學(xué)工作始終是一個教學(xué)難題，因為很多教師與學(xué)生均缺乏軟件項目實踐工程經(jīng)驗。軟件工程專業(yè)課程又具有工程特性，需要針對實際的問題進行分析、評估，從而解決問題[3]。對于這些綜合性、實踐性、與IT行業(yè)結(jié)合性較強的課程，教師在課堂上僅能灌輸空洞的理論知識使學(xué)生感到枯燥無味，無法提高學(xué)習(xí)興趣。所以，在新工科大背景下如何對軟件工程專業(yè)課程進行改革，以摒棄原有課程教學(xué)的弊端，適應(yīng)人才培養(yǎng)的新需求，成為亟待解決的問題[4]。

在當(dāng)前新工科建設(shè)背景下，很多教師轉(zhuǎn)變教育觀念，結(jié)合本地教學(xué)實際，積極探索與實踐軟件工程專業(yè)相關(guān)課程教學(xué)改革新模式，并取得相應(yīng)成效。例如，林菲等人提出了軟件工程專業(yè)“五個課堂”創(chuàng)新實踐體系[5]；朱少民提出了軟件測試課程問題驅(qū)動教學(xué)模式[3]；祁鑫等人以軟件工程“五個一”課程培養(yǎng)體系和“市場結(jié)合”為支撐點，提出了“三三四”研究型教學(xué)模式[4]；孫陽光提出了軟件工程國際化建設(shè)途徑[6]；徐曉飛等人從新工科的新視角出發(fā)，提出了面向可持續(xù)競爭力的軟件工程專業(yè)敏捷教學(xué)體系[7]；高文蓮等人提出了軟件工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)新模式等[8]。有鑒于此，為滿足新工科背景下應(yīng)用型軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，本文在林菲所提出的“五個課堂”教學(xué)體系的基礎(chǔ)上進行了借鑒與擴充，以作者所在高?！不杖?lián)學(xué)院本科軟件工程專業(yè)建設(shè)為實踐案例，充分結(jié)合教學(xué)實際，探索與實踐“五個課堂”人才培養(yǎng)新模式，深化地方應(yīng)用型軟件工程人才培養(yǎng)模式改革，達到面向本地軟件企業(yè)培養(yǎng)出具有較強工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新實踐能力的軟件工程高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。

一、“五個課堂”

“五個課堂”是在新工科建設(shè)思想指導(dǎo)下，以學(xué)生發(fā)展為本，以O(shè)BE(Outcomes-Based Education)理念為指導(dǎo)創(chuàng)建的協(xié)同教學(xué)體系[5]?！拔鍌€課堂”要以學(xué)生為本，以全面提升學(xué)生自我創(chuàng)新與實踐能力，其內(nèi)容如表1所示。

表1 “五個課堂”內(nèi)容

二、軟件工程專業(yè)“五個課堂”人才培養(yǎng)模式

安徽三聯(lián)學(xué)院是一所省屬地方應(yīng)用型普通本科高校，為安徽省區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)，著力培養(yǎng)具有社會責(zé)任感、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力，德智體美勞全面發(fā)展，服務(wù)于中、小(微)企業(yè)工程技術(shù)、管理崗位的應(yīng)用型人才。2017年正式開設(shè)了本科軟件工程專業(yè)，并面向安徽省及周邊省份招生。通過本地軟件企業(yè)的走訪與調(diào)研，充分結(jié)合學(xué)校實際，該專業(yè)定位為培養(yǎng)本地移動終端軟件工程師，能夠在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”時代下從事基于各種主流移動終端平臺下的中、小(微)規(guī)模的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計、編碼、測試、運行、維護及管理等工作。

1.第一課堂——課堂教學(xué)

課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，在編制課程教學(xué)大綱時，明確課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系，對課程知識點進行合理分解，形成對學(xué)生畢業(yè)能力的有效支撐，并在教學(xué)大綱中體現(xiàn)以學(xué)生為本，產(chǎn)出導(dǎo)向，強化實踐，注重實效的基本原則[4]。對于軟件工程專業(yè)主干課程的教學(xué)內(nèi)容，要求任課教師能夠考慮本地學(xué)生的學(xué)習(xí)認知能力，摒棄一些理論性過強、過于枯燥的知識點，能夠從“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”的角度把當(dāng)前業(yè)內(nèi)能反映最新應(yīng)用成果的案例適當(dāng)融入到教學(xué)內(nèi)容中，鼓勵教師自編一些主干課程教材，把軟件工程領(lǐng)域的一些操作性、實用性、趣味性較強的教、科研項目融入教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，愿意開展關(guān)于現(xiàn)代軟件工程領(lǐng)域相關(guān)學(xué)習(xí)主題的探索和實踐。在教學(xué)方法及教學(xué)手段上，對于一些專業(yè)主干課程，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程資源，利用一些現(xiàn)代教育手段進行自建構(gòu)、碎片化學(xué)習(xí)，根據(jù)課程性質(zhì)指導(dǎo)班級學(xué)生采用案例學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、問題驅(qū)動學(xué)習(xí)、MOOC/SPOC混合學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、虛擬仿真實驗等多種靈活的學(xué)習(xí)方式。建立多元化、科學(xué)化的課程考核(評價)方式，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程性考核，平時成績在在日常考勤的基礎(chǔ)上，要求采用課堂筆記、課外調(diào)研、作業(yè)練習(xí)、小組匯報、答辯、課程論文、操作設(shè)計等多種方式相結(jié)合(3—5項)的形式，完成學(xué)生的學(xué)習(xí)過程評定。

2.第二課堂——校內(nèi)實踐

校內(nèi)實踐教學(xué)活動從“開放實驗室”與“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目”兩個方面開展?！伴_放實驗室”即要求學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，自大二階段開始在課余時間內(nèi)走進在校內(nèi)各類開放實驗室，積極完成各類課程實踐活動(例如，課內(nèi)實驗、課外實驗、課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)、課題研究、學(xué)科競賽等)，提升自身專業(yè)實踐能力。鼓勵高年級學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)興趣，參與教師的各類科、教研課題，以“導(dǎo)師制”的形式完成相應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域的課題研究任務(wù)，包括申請專利、參加學(xué)科競賽、公開發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文等?！按髮W(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目”即指學(xué)生以團隊合作的形式(每個團隊設(shè)置一名學(xué)生負責(zé)人)，結(jié)合自身專業(yè)研究興趣，每年積極申報省(校)級各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目，在校內(nèi)開展相應(yīng)的項目實踐活動。以扎實的專業(yè)知識為基礎(chǔ)，以職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為愿景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及工程實踐能力[9]。

3.第三課堂——校外實踐

第三課堂旨在通過學(xué)生在校外企業(yè)(校企合作實訓(xùn)基地)頂崗實習(xí)，讓學(xué)生參與真實的工程項目，在實踐中增強解決工程問題的能力[5]。與本地知名軟件企業(yè)共建校外實習(xí)實訓(xùn)基地(場所)，大四階段學(xué)生必須在真實企業(yè)環(huán)境下完成畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)。要求學(xué)生畢業(yè)設(shè)計選題來源于企業(yè)生產(chǎn)實踐中所急需解決的問題，配備“雙導(dǎo)師制”，企業(yè)工程師參與指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)出滿足企業(yè)崗位能力需要的應(yīng)用型軟件工程實踐類人才。第三課堂的構(gòu)建需要與一批優(yōu)質(zhì)實習(xí)就業(yè)基地建立合作，通過市場調(diào)研，企業(yè)實習(xí)準(zhǔn)入，實習(xí)走訪，實習(xí)鑒定，就業(yè)需求，工程實踐信息平臺與項目庫建設(shè)等實踐環(huán)節(jié)進行評價優(yōu)化[9]。

4.第四課堂——國內(nèi)交流

積極組織本專業(yè)教師赴國內(nèi)(外)同類高校或相關(guān)研究機構(gòu)開展訪學(xué)與交流活動，定期組織本校師生走訪調(diào)研本地軟件企業(yè)，實時了解當(dāng)前產(chǎn)業(yè)需求及實際軟件項目的運作流程。參加國內(nèi)舉辦的關(guān)于軟件工程專業(yè)建設(shè)方面的學(xué)術(shù)會議或教學(xué)研討會，培養(yǎng)師生具有全球化視野以及創(chuàng)新精神。達到開拓全球化視野的目的，提升國際競爭力?！罢堖M來，走出去”，針對軟件工程專業(yè)一些操作性、實踐性較強，與行業(yè)需求聯(lián)系緊密的課程，堅持聘請來自軟件企業(yè)一線的工程師定期走進課堂為學(xué)生授課。定期外派專業(yè)教師利用寒、暑假時間去企業(yè)一線參與項目實踐活動，提升自身工程實踐能力。

5.第五課堂——在線課程

建設(shè)優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源，為學(xué)生打造全方位、沉浸式和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)在線課程，改進學(xué)習(xí)方法，提升學(xué)習(xí)效率，通過多維平臺實施線上線下學(xué)習(xí)聯(lián)動[10]。積極鼓勵專業(yè)教師自建或充分利用國內(nèi)外各類優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程資源(線上MOOC、微課、精品資源共享課、精品視頻公開課等)，運用自主、互動等合作學(xué)習(xí)模式，以實現(xiàn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的需要。

三、應(yīng)用與反饋

安徽三聯(lián)學(xué)院本科軟件工程專業(yè)自2017年開始招收新生，在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”時代下按照“五個課堂”人才培養(yǎng)模式進行專業(yè)建設(shè)，成效顯著。第一課堂(課堂教學(xué))按照“四平臺、八模塊”進行軟件工程專業(yè)課程設(shè)置，并制定了最新版的課程教學(xué)大綱?！八钠脚_”即指：通識教育平臺、學(xué)科教育平臺、專業(yè)教育平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺?！鞍四K”即“四平臺”下所對應(yīng)的通識必修課程模塊、通識選修課程模塊、學(xué)科基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)核心課程模塊、專業(yè)方向課程模塊、專業(yè)方向課程模塊、專業(yè)集中實踐模塊。此外，遵循國家本科計算機類與軟件工程專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，緊密圍繞當(dāng)前移動終端軟件工程師職業(yè)所對應(yīng)知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)為每個課程模塊設(shè)置了相應(yīng)的(支撐)課程(如下頁表2所示)。近三年，已完成對《計算機科學(xué)導(dǎo)論》《離散數(shù)學(xué)》《程序設(shè)計基礎(chǔ)》《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》《軟件工程導(dǎo)論》《手機應(yīng)用編程》《操作系統(tǒng)》《計算機網(wǎng)絡(luò)》等MOOC課程(含網(wǎng)絡(luò)精品課程、教改課程等)的自行建設(shè)并投入到教學(xué)實踐中，并充分借助國內(nèi)優(yōu)質(zhì)的MOOC資源對《軟件需求分析》《軟件項目管理》《數(shù)據(jù)庫概論》《智能系統(tǒng)應(yīng)用》《C#程序設(shè)計》《PHP技術(shù)》等專業(yè)主干課程開展基于“線上+線下”多元化的混合教學(xué)。在課程考核方面，要求任課教師結(jié)合教學(xué)實際以“考勤(10%)+(3至5項)其他過程考核項(90%)”構(gòu)成平時成績，完成學(xué)生平時的學(xué)習(xí)過程評定。此外，為了客觀檢驗學(xué)生掌握所學(xué)知識和專業(yè)技能的程度，從學(xué)生對知識理解應(yīng)用的能力及知識內(nèi)化出發(fā)，以充分體現(xiàn)專業(yè)和開放性，提升學(xué)生的綜合技能，定期就課程考核方式改革進行研討。例如，將一些理論性過強課程的筆試考核方式轉(zhuǎn)移到線上考試、采取雨課堂在線考試平臺形式等。

表2 軟件工程專業(yè)課程體系

在第二課堂(校內(nèi)實踐)與第三課堂(校外實踐)方面，通過建立開放實驗室及校內(nèi)創(chuàng)業(yè)孵化基地，每年積極組織學(xué)生申報國家級、安徽省(省級)及安徽三聯(lián)學(xué)院(校級)各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，進行課內(nèi)實踐活動；通過建立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室，組織學(xué)生參與國內(nèi)舉辦的計算機與軟件工程領(lǐng)域各類學(xué)科競賽及數(shù)學(xué)建?；顒?；通過建立校內(nèi)大學(xué)生MOOC服務(wù)社團，積極鼓勵學(xué)生參與教師自建MOOC課程的助教活動；通過建立不同方向的校內(nèi)信息化研究平臺，鼓勵大學(xué)生依托平臺開展教師的課題研究，提升專業(yè)技能等。此外，與(合肥)科大訊飛、江蘇微軟技術(shù)中心、上海海同信息科技公司、上海申磬產(chǎn)業(yè)有限公司、上海第九城市信息科技公司、安徽晶奇網(wǎng)絡(luò)科技有限公司、安徽三聯(lián)交通應(yīng)用技術(shù)有限公司、合肥陽光雨露信息技術(shù)服務(wù)有限公司、聯(lián)寶(合肥)電子科技有限公司、合肥達內(nèi)軟件公司等多家本地知名軟件企業(yè)簽訂校企產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，共建校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地，并配備企業(yè)導(dǎo)師，以滿足學(xué)生校外進企業(yè)一線實習(xí)完成畢業(yè)設(shè)計(論文)的任務(wù)。

在第四課堂(國內(nèi)交流)與第五課堂(在線課程)方面，自2018年起，每年分批次外派承擔(dān)軟件工程專業(yè)主干課程的教師及部分工程能力較強的學(xué)生赴國內(nèi)同類高校軟件工程專業(yè)及本地軟件企業(yè)進行訪問與交流，參與軟件項目的實際研發(fā)活動(時間不少于1個月)。在企業(yè)中真正了解當(dāng)前軟件產(chǎn)業(yè)需求及軟件項目的運作方式，以工程實踐案例促進教學(xué)，保證課程教學(xué)內(nèi)容的先進性與實用性。每學(xué)期每一門專業(yè)主干課程，至少邀請一位企業(yè)工程師返校進課堂，為師生舉辦一場關(guān)于該課程內(nèi)容最新研究及應(yīng)用進展方面的學(xué)術(shù)講座，同時要求每位專業(yè)教師每年參加軟件工程領(lǐng)域相關(guān)學(xué)術(shù)會議(教育教學(xué)研討會、專業(yè)培訓(xùn)等)不少于兩次。在為學(xué)生提供自主網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的同時，建立了基于校園網(wǎng)的安徽三聯(lián)學(xué)院統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，為軟件工程專業(yè)主干課程教學(xué)過程提供完備的資源支持和應(yīng)用支撐服務(wù)，滿足學(xué)生多元化、個性化的移動學(xué)習(xí)需求。

四、未來的工作

在新工科建設(shè)背景下，未來還需要做好以下兩個方面的工作。一是從面向可持續(xù)競爭力的大規(guī)模個性化創(chuàng)新人才培養(yǎng)角度出發(fā)，構(gòu)建具有高度靈活性和動態(tài)適應(yīng)性的“敏捷教學(xué)”體系[7]?！懊艚萁虒W(xué)”強調(diào)必須結(jié)合本地教學(xué)實際，以制訂分層次、分階段、分目標(biāo)的螺旋漸進式(進化式)學(xué)習(xí)過程和專業(yè)應(yīng)用能力的逐步增強為培養(yǎng)目標(biāo)，在“漸進式”過程中能夠不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生基于終身學(xué)習(xí)的可持續(xù)競爭力?！懊艚萁虒W(xué)”已成為未來大學(xué)教育發(fā)展的一種新形態(tài)[7]。二是積極開展智慧校園的建設(shè)，因地制宜，逐步建立本地化移動智慧校園平臺。移動智慧校園平臺建設(shè)集中展示了校園內(nèi)所有的移動應(yīng)用，通過統(tǒng)一的管理與開發(fā)平臺，模塊化地快速生成查詢類應(yīng)用，通過數(shù)據(jù)分析與處理為用戶及各部門提供有價值的數(shù)據(jù)，為學(xué)?？茖W(xué)決策提供數(shù)據(jù)支撐基礎(chǔ)[11]。這對于推動當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能時代下教育教學(xué)與教育信息化深度融合起到重要意義。