劉 云,陳克正,曾憲武
(青島科技大學 1.信息科學技術學院,2.教務處,山東 青島 266061)
IT的創新性要求從事該產業的人員是一個創新性的人才,不但要求應具有寬廣扎實的理論知識和較強的實踐技能,而且還要求應有較強創新意識,能產生新性的成果。
目前我國IT教育普遍存在著教學層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題,尤其是學生的創新能力與社會的希望和要求存在著較大的差距。這種差距的根本原因是當前的培養體系存在嚴重的不足,不能適應創新人才的培養[1]。
為了彌補這些差距,國內許多高校進行了一些探索和改革,主要是:①調整了教學目標,建設新的教學體系和課程體系,以探索創新人才培養的教學體系和課程體系[2-5]。如在課程體系方面,加強了實踐教學和實訓教學,采用校企聯合辦學的方式,進一步提高學生的實際動手能力和應用能力;②更新了教育理念,學習國外先進的辦學模式,探索培養創新人才的模式[6]。
本文將以我院軟件工程的教學實踐為例,以期探索IT類專業創新型人才的培養模式。
“三三”培養模式是指在教學中,依據培養目標將教學過程分為相互銜接的三個階段,每個階段對應于一個明確的培養層次。該模式即是三個培養階段,三個培養層次。
1)通識培養階段
該階段的教學目標是培養學生的學習能力、辯證邏輯思維能力、良好的表達能力、富于反思與批判精神。
在教學中我們采用“四步”教學法,即采用“教授—自習/練習—探討/辯論—總結”的教學方法。第一步,由教師給出課程各章節/單元的重點及線索;第二步,指導學生自習時閱讀相關文獻,布置由易到難的習題;第三步,在教師的組織下,學生對這些文獻的觀點和結論進行探討或辯論,鼓勵他們提出自己的觀點;第四步,學生提交文獻學習報告,教師對其觀點給予點評。
2)專業素養與能力培養階段
該階段主要培養學生從事本學科專業的研發、應用與工程能力。設置的課程為專業技術課程、專業理論課程和實訓課程。
專業技術課程主要設置了“電路設計”、“程序設計”和“微機/單片機/嵌入式系統的應用與設計”等。在教學中采用了邊學理論、邊實驗的教學手段,實驗的難度與綜合度逐漸加強。
實訓課程是專業課程的提高與綜合,課程是在企業中進行教學的,是以企業中業務的流程和工作要求為教學大綱的。校企雙方組成的“雙師”共同承擔,完全仿真企業研發過程。
3)綜合提高階段
綜合提高階段是為了達到最終的培養目標而進行的。IT專業應以培養理論研究型、技術應用型和工程建設型人才而制訂的,為此應實現以下的培養目標。
(1)理論研究型—培養具有深厚信息科學理論基礎、能從事信息及信號處理、通信理論、計算機理論及算法和電子技術應用理論的創新型人才。
(2)技術應用型—培養具有較深厚理論基礎、擁有較強信息技術能力的,能從事新信息技術開發的創新型人才。
(3)工程建設型—培養具有較扎實基本技術的,能從事各種信息技術交叉、融合、并能進行多種技術集成的工程型創新人才。
通過綜合提高階段的培養使學生具有較強的創新思維、創新能力,能產生初步創新成果。本階段的培養是通過畢業論文/設計來實現的。執行時由學生自主選擇導師,由導師選題或學生在導師的指導下自主選題。所選的課題應具有一定的前沿性、綜合性及部分創新性。
1)基礎能力培養層次
其目的是促進學生的基礎知識與基礎理論的積累,使學生既能掌握應有的專業基礎知識,又能具備較強的基本技術能力。
2)專業能力培養
主要培養學生從事諸如信息及信號處理、通信與系統、計算機軟硬件的研發、以及電子技術應用等地某一專業方向的科研能力、設計能力和工程應用能力。
3)創新能力培養層次
培養學生從事理論、或從事技術、或以及工程建設等方面的創新能力。
完整的培養層次如圖1所示。其中,基礎能力培養層是整個培養目標實現的關鍵,是以上兩個層次的基礎。

圖1 培養層次結構
學生創新素質的評價應從以上三個階段的培養效果來評價。通識培養階段主要評價學生的基礎知識、思維能力、學習能力、語言及寫作能力;專業素養與能力培養階段主要評價學生的動手能力、綜合知識應用能力;綜合提高階段主要評價學生的論文/設計成果。其評價指標如表1所示。

表1 學生創新素質評價表
近年來,隨著青島市與日、韓等地區的軟件外包業務增長,外商對軟件的質量與技術要求也越來越高。這要求所培養的軟件人才能不但能設計一般的軟件,而且要求應能設計具有創新性、綜合性和大型化的軟件。為此,我院的軟件工程專業在教學中逐漸探索出了上述“三三”培養模式,在校企聯合辦學中走出一條與經濟發展相適應的辦學路線。
我院將培養目標調整為:以軟件分析、設計、開發和維護等工程研發能力為培養目標,面向軟件工程領域的前沿。學制改為“2+1+1”,即2年的在校學習、1年的實訓學習以及1年的企業實習。
軟件工程專業的培養層次細分為基礎能力培養層次、專業能力培養層次、企業應用能力層次和實踐創新能力層次,培養層次結構如圖2所示。每個層次對應于一個培養階段。

圖2 軟件工程專業培養層次結構
1)基礎能力培養層次
基礎能力培養層次是在校內完成的,該層次的培養階段是對應于通識培養階段。通過公共、基礎理論和技術等方面的課程的學習培養學生的數理邏輯思維能力、表達能力、寫作能力以及專業課程學習能力。
2)專業能力培養層次
該層次對應于專業素養與能力培養階段。層次的培養階段設置的課程有專業技術課程、專業理論課程和實戰訓練,在校內由校企教師共同完成教學、管理、實戰訓練等教學環節。
學生通過基礎與專業能力層次的培養后,具備初級程序員的水平,能勝任小型軟件的研發工作;并能逐步適應企業工作的環境,適應工作流程。
3)企業應用能力層次和實踐創新能力層次
該層次對應于綜合提高階段,在企業進行教學,以進一步培養學生的創新能力、開發學生的創新潛能為培養目的。該階段分為兩個環節:① 環節A—通過不同難度的項目和中、高等難度的實訓,培養學生設計較復雜軟件工程研發能力。經過該培養環節,學生應達到中級程序員的水平,能勝任中、大規模集成電路的軟件開發工作。②環節B—創新能力的培養與軟件開發能力進一步升華和提高。該環節是通過校企提供的“創業孵化”、畢業設計和企業實習等教學手段來強化學生的創新能力。
軟件工程校企聯合教學范例是嚴格按照實際軟件項目的開發流程開展的,分為以下五個環節。
1)客戶需求
在全仿真的環境下,學生首先在熟悉客戶業務資料后,模擬與客戶交流,得到客戶的需求,然后對客戶的需求進行總結,形成完整的需求文檔。
2)需求分析
對用戶所提出的需求進行詳細的系統分析,并經過研發團隊的討論后形成初步設計總體方案,然后再與客戶進行協商,最后確定設計總體方案。
3)系統設計
根據總體方案,進行概要設計和界面設計,并與客戶協商修訂后,最終確定系統設計方案。
4)詳細設計
進行數據庫設計和功能詳細設計,并對詳細設計反復優化,確定詳細設計方案。
5)代碼設計與測試
對詳細設計進行編程,并對各軟件模塊進行測試、聯調和修改。對測試和聯調過程中出現的軟件缺陷進行修訂,最后對整個軟件進行集成和發布。
采用上述教學模式后,學生不論在基礎知識的掌握、基礎能力的提高、個人技能的拓展和團隊協作的能力上,還是系統工程能力的提高上都有了顯著的提高。
我校在2011年齊魯軟件大賽上,獲得了3個一等獎、6個二等獎,12個三等獎的好成績;在就業方面,20%的學生海外就業,30%以上的學生進入大型外資軟件企業工作,40%以上的學生就業于國內企事業單位,一次性簽約率達到95%以上。
由此可見,在校企聯合辦學中采用“三三”培養模式,可以全面提高學生創新素質和創新能力,我院軟件工程專業的教學模式實踐就是一個成功的例子。
[1]曾憲武、劉云、周祖榮等.通信綜合實驗實系統的教學效能分析研究[J].北京:實驗技術與管理,2010,27(9):139-143
[2]趙智敏,朱躍釗,汪霄,張曉清.產學研合作教育:啟動培養創新型人才之匙[J].太原:系統科學學報,2010,18(4):63-66
[3]孫根年.課程體系的優化的系統觀及系統方法[J].武漢:高等教育研究,2001,22(2):86-90
[4]孟慶繁,逯家輝,王貞佐,等.強化實踐基地的建設培養創新型人才[J].上海:實驗室研究與探索,2008,27(12):16-19
[6]趙波,張志華.創新型國際化人才培養模式初探——以電子信息類高校為視角[J].哈爾濱:黑龍江高教研究,2010,(7):138-140