高素質復合型軟件人才培養模式的研究與實踐

孟祥旭 石 冰

摘要:隨著國家軟件產業及信息化工作的發展,對高素質、復合型軟件人才有迫切的需求。本文以軟件工程專業人才培養為背景,提出了“2+X”的專業培養方案,探討了按領域需求/學科發展趨勢設置專業方向的基本原則,設計了三段式學生培養流程和實施方法,結合數字媒體技術專業方向的建設與運行,分析了工程型人才培養的一般規律,為實現軟件人才培養和社會需求之間的無障礙對接提供了一種成功的案例。

關鍵詞:專業方向;工程化教育;軟件人才

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

軟件技術的發展日新月異,軟件產業的應用涉及到社會經濟的各個層面。軟件產業及行業信息化對軟件人才不斷提出新的要求,培養符合社會需求的工程型軟件人才成為當務之急。調整傳統的四年一貫制的教學體系,實現軟件工程專業基本知識學習與社會需求能力培養有機集成,培養方案要兼顧軟件產業發展的新技術和行業特征,要充分考慮學生成長的個性化發展。

教育部在試辦示范性軟件學院的文件中給出了指導性的原則,要求以培養具有國際競爭能力的多層次實用型軟件人才為目標,以市場需求為導向,根據自身特點,立足所在地區實際,選擇不同的國外大學或公司開展中外合作辦學,結合本院優勢以及本地區軟件產業發展的實際需求,努力辦出自身的特色和水平。

專業培養方案的設定涉及學校的定位、相關學科發展特點、工程化要求和所在地區的軟件產業格局,根據產業和技術發展對人才的不同需求,應及時在專業內設立專業方向,以使得學生掌握新理論、新方法、新技術和新的領域知識。研究并總結出專業方向的設定原則和執行計劃,對專業發展至關重要。在軟件工程專業建設過程中,通過不斷探索和實踐,我們提出了二年專業基礎知識學習+專業方向培養的專業培養方案,逐步探索出適合自身特點的人才培養規律,提出了設定合理專業方向和有效實施的關鍵環節。

2專業方向設定的原則

由于軟件技術及產業發展迅速,軟件工程專業的內涵與外延在迅速地擴大,對人才的需求日益多樣化。通過設定不同的專業方向,實現學生的分類培養是解決這一問題的途徑,為此必須提出設定專業方向的原則。

一是學科基礎,設定一個專業方向必須有雄厚的學科支撐。首先有一批從事該學科研究和工程實踐的師資隊伍,承擔高水平的研究課題,并取得具有較高水平的研究成果。這是研究型大學設立專業方向的基礎條件。

二是市場需求,本地區/行業有該專業方向的應用需求和產業環境,在校學生可以進行有效的實習實訓,畢業生有充足的就業崗位和暢通的就業渠道。

三是國際化,要有國外合作學校或機構,有一批實質的合作項目,一套與國際接軌的聯合培養計劃。

四是課程設置,課程要強調學科之間的互相滲透融合,特別是文、理、工之間的復合,使學生加深各種專業領域知識的認識,主動適應科學、技術和生產的一體化。課程體系應注重學生創新能力的培養,教學方法要兼顧學生的主動學習愿望、創新精神、實踐能力,自學能力、交流表達能力和團隊合作精神。

實踐證明四項原則缺一不可,堅持四項原則,可以保證專業方向建設和人才培養的順利進行,并取得良好效果。

3專業方向培養過程中須關注的問題

軟件人才培養重在實踐能力的培養,專業方向建設有以下五方面須關注的問題。

一是要變革傳統師資隊伍的格局,為工程化的需要,建立一支由專職教師隊伍和一批來自產業界、海外專家組成的優秀師資隊伍,通過派出教師到軟件企業實習和IT大公司培訓,提高了專職教師的工程化能力。探索學校與企業聯合培養的新模式。

二是要注重軟件產品開發與管理的知識和規范學習,通過軟件工程、項目管理、開發解決方案和系統分析、系統設計、系統測試、項目管理等課程,利用工業界培訓課程和認證課程,充實課程體系。

三是通過與國內外知名軟件企業合作,在校園內建立多個富有特色的專業實驗室作為校內實訓基地,同時聘請校外軟件專家擔任實驗室主任或指導教師。

四是采取“課程教授+工程訓練+企業實習”的培養方法,與國內知名IT企業建立校外實踐基地,實行雙導師制和完善的過程管理與質量保證體系,實現軟件人才培養和社會需求之間的無障礙對接。

五是制定嚴格的教學管理制度,確保教學計劃、人才培養計劃的實施。教學指導委員會負責專業方向、教學計劃的審定,專業教師的聘任和校外指導教師的選聘等。確定課程建設梯隊和任課教師職責,制定管理制度與質量保證體系,每年對教師進行考評,作為教師獎勵和聘用依據,淘汰不合格的教師。

通過有效地制定實施方案,可以有針對性地設立面向不同領域、行業的專業方向的課程和工程實踐體系,實現軟件人才培養和社會需求之間的無障礙對接,建立與國際接軌的軟件人才培養方案,并實現與國際IT界互動的認證、培訓、實踐體系,在以“社會需求為導向”的訂單式培養方面找到一條有效的途徑。

4數字媒體專業方向的建設與實踐

山東大學軟件工程專業圍繞數字媒體專業方向建設,著力以下五方面的實踐。

(1) 首先論證專業方向建設的必要性和可行性。建立專業方向時,充分調研了國家和本地區在發展文化產業過程中對數字媒體方面人才的需求情況。山東是個文化大省,以孔子、齊魯文化聞名于世,數字媒體產業發展迅速,齊魯軟件園有大批從事本領域產品開發與研究的產業公司,在影視、平面設計、工業設計、服裝設計和建筑環境設計等視覺藝術設計領域有廣闊的就業空間。山東大學作為綜合性大學,以文史見長,多年來在數字媒體學科積累一批國內有影響的科研成果,建立了一支產學研相結合的師資隊伍,為專業方向的設立奠定了良好的學科基礎。

(2) 提出并實踐了“2+X”人才培養模式。“2”是指前兩年的基礎課學習,“X”是后兩年按專業方向的培養,給學生以充分的職業規劃自由度。分為三階段培養。

第一階段在一、二年級進行知識積累和通識教育,要求學生完成基礎和專業基礎課程。從知識結構上,要求重視數學和工程基礎的積累、人文素質的提高和專業創新意識的培養;與藝術學院、計算機學院、文學院等聯合制定培養方案、教學計劃、課程設置和教學內容。

第二階段在三年級進入面向專業方向的課程學習與工程訓練,以工程實踐為核心,采取“學習,實踐,學習,實踐”的方式,引導學生參與實際軟件的開發;把數字影視,二維和三維數字動漫畫等視覺藝術設計領域的核心技術引入教學體系。主要課程包括多媒體技術、計算機圖形學、人機交互、數字圖像處理技術、計算機游戲設計、三維動畫角色高級造型、三維動畫高級渲染,三維動畫運動編輯、影視特效與后期合成、中西方美術史、素描基礎、彩畫基礎、國畫基礎、速寫基礎、平面構成、色彩構成、設計基礎、藝用解剖、網絡傳播概論、廣告創意與案例分析。

第三階段在四年級進行個性化培養,面向繼續深造的學生實行專業理論課程的深入學習和畢業設計。面向就業的學生實行校外企業實習和畢業設計。

(3) 專業方向建設重點考慮實踐教學體系。為此我們建立了三維一體的實驗教學體系。橫軸設計為專業進程:專業基礎課模塊、專業課模塊、專業方向課模塊;縱軸設計為實驗層次:基礎實驗、綜合實驗、課程設計、校內專業方向實訓、校外實習、畢業設計;立軸設計為實驗類別:驗證性實驗、系統化實驗、創新類環節、工程實踐。

一是實驗平臺,要求先進的軟硬件實驗環境,建設了數字媒體制作實驗室、E-Edutainment(寓教于樂)實驗室、E-Home(數字家庭)實驗室、可視化技術實驗室等與人才培養相關的實驗環境,具有一批先進數字媒體專業實驗設備。

二是師資隊伍,要求基礎實驗、綜合實驗、課程設計以校內教師設計指導為主,專業方向實訓、校外實習、畢業設計,校企師資隊伍結合設計指導。

三是實驗項目,把科研成果引入研究性實驗,把企業案例引入系統化實驗,把實際項目引入工程實踐,把競賽與開發引入創新項目。以動漫、計算機游戲、數字新聞、網絡廣告、平面藝術設計、工業設計等作為應用領域。

(4) 專業方向建立了具有國際化特色的課程體系。引入國際軟件工程專業教學計劃,采取國際化教學方式,聘請國外軟件發達國家的教授擔任教師,使用英語原版教材,采用外語教學與雙語教學方式,培養具有國際競爭力的學生。目前,學院80%以上的課程采用原版教材,60%以上的專業課程采用外語或雙語教學模式。與韓國中央大學、亞洲大學、漢城國立大學等簽署了動漫設計與制作專業本科聯合培養計劃,共同協商制定了完整的動漫設計與制作的培養方案和教學計劃。

(5) 通過精品課程建設帶動教學改革。多門課程被評為國家、省級或“教育部-IBM精品課程”建設項目。制定了嚴格的教學過程管理制度,確保人才培養質量。

實踐證明,按照專業方向實施教學,成功解決了目前工程教育中普遍存在的定位不明確,培養目標不清晰、工程實踐、創新設計和實踐教育環節薄弱,課程體系缺乏靈活性、柔性等問題。通過專業方向建設,人才培養質量、生源質量、就業質量有了顯著提高,學生創新創業成績顯著。

5實踐效果

數字媒體專業方向的設立形成了一個完整的教育教學平臺,將本校軟件學院、藝術學院、國外大學、動漫與游戲公司融合在一起,將專業核心課、跨專業選修課和企業實際項目貫穿一體,發揮出綜合、開放和研究型的辦學優勢,提高了培養質量和效益。按照這一模式的建設途徑,本專業已建立起軟件工程與管理、嵌入式系統與軟件、服務外包、電力系統信息化和信息安全等專業方向,取得了較好的效果。

成效之一是探索出學科綜合環境下的人才培養模式。數字媒體專業方向首先帶動了軟件學院與藝術學院之間專業交叉融合,為學生跨學科、跨專業選課提供了空間和資源。

軟件學院的學生通過藝術學院一年的學習,完成動畫與經典賞析、素描寫生、色彩寫生、色彩構成、平面構成、速寫等藝術類課程,為游戲設計、開發與管理、計算機動畫設計與制作、幾何造型與產品外觀設計打下了堅實的美術功底和文學功底。藝術學院的學生通過數字媒體技術類課程的選課,了解并掌握了編程技術、人機交互技術和數據存儲和網絡技術,使本專業的計算機實現能力有了質的變化。兩專業聯合組成的手機游戲競賽代表隊,參加國內外大賽,成績突出。由此孕育產生的齊魯大學生游戲軟件設計大賽,吸引全省主要高校每年上千人參加,帶動整個山東地區的數字媒體專業的教學改革。

本專業的教師與藝術學院老師共同制定培養計劃,發揮各自的優勢,從課題研究,知識融合和實踐教學的共同參與,達到了相互了解,共同提高的目的。本專業方向的青年教師有機會和條件選習繪畫類課程,充實技術課程中藝術元素,使教學效果得以明顯的改善,學校組織的教學評價中,優秀率有大幅度的提升。藝術專業的教師得到了動畫技術方面的訓練,使他們的專業特色越來越呈現出工業化和產品性的特點。

成效之二是探索出開放環境下的人才培養模式。專業方向建設模式吸引了大批IT企業參與教學培養計劃中,他們根據畢業生的工作情況,向專業提出了知識結構、能力要求和綜合素質標準的改進意見,并將企業的核心技術以課程形式融合到教學計劃中,將實際的工程項目帶到專業實訓里,為學生從學校人轉化成企業人搭好一條快車道。

山東中創軟件工程股份有限公司帶來的“基于ZK的工作流展示構件開發”開發項目,浪潮集團有限公司帶來的“固定資產管理系統” 開發項目,充實了軟件工程與管理專業方向的教育內涵;日立信息系統有限公司帶來的“越后株式會社設施租賃系統” 開發項目和NEC濟南公司“對日軟件外包”特色班,為服務外包專業方向的帶來生機與活力;山東電力聯盟的聯合培養計劃和“電力企業運行值班管理系統”類的實訓項目,將電力系統信息化專業方向的區域特色、行業特色展現的鮮明而突出。

在開放環境下,專業的學生真正體會到企業文化實質和和核心技術應用趨勢,知道了如何做一個合格員工的標準和素質,從而變“被動學習”為“主動學習”,使就業資本和潛力發揮上升到一個新的層次。

成效之三是探索出研究環境下的人才培養模式。專業方向建設模式為教師將科研成果轉化成教學優勢找到一條切實可行的途徑。嵌入式系統與軟件專業方向的教師,通過承擔國家自然科學基金重大研究計劃課題“嵌入式分布系統可信性研究”,開發完成的應用項目“海洋環境實時監測及赤潮災害智能預報分析平臺”,獲得教育部科技進步一等獎。我們將其中的核心技術轉移到教學環節,自行研制了“電量自動抄表實驗教學平臺”,為學生在該專業方向上學習和實驗提供了優良的環境,又將實驗平臺轉化成實際的應用產品,委托山東地維軟件有限公司成批量生產,同時吸收學生參加了產品的組裝和調試,使他們獲得了生產第一線的實際經驗。

這種產學研一條龍的教育、實訓過程,使得專業方向建設變得有血有肉,富有生機。學生在其中了解了專業發展現狀、掌握了核心技術并親身參加實際生產,得到完整的工業化訓練,收獲很大。另外,教師也從中發現具有發展潛力的一批優秀學生,為本碩聯合培養和指導學生創新大賽奠定了基礎。學院由此而啟動的優秀學生進教師研究團隊的“科研助手”活動拉開了序幕,幾十名被選拔其中,開始了學習與研究相結合的生活。項目的轉化同樣成為學生科技創新的平臺和優勢,近三年獲得多項全國電子設計競賽國家一、二等獎。

6結束語

在軟件工程專業幾年辦學實踐中,我們提出了三段式培養的理念和實施過程,結合教學計劃的設計和實踐教學體系的完善,探索了研究型大學開展工程化教育的一般規律,為建立新的專業方向提供了可借鑒的經驗。但是,應該看到專業方向建設還有許多未解決的問題,如何培養軟件領域的領軍人物,如何實現創新人才的培養,如何把素質教育融合到教學過程中,值得我們繼續思考和實踐。

參考文獻:

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