[摘 要]“雙萬計劃”是建設高等教育強國,推動高等教育實現內涵式發展的核心工程。文章通過在軟件工程專業建設的實踐中,在分析高校軟件工程人才培養模式的現狀基礎上,在新工科及工程教育理念的比較分析背景下,構建適應新工科人才培養要求的校企協作育人模式,培養理論與實踐兼顧,工程能力強,適應技術發展與企業需求的復合型工程技術人才。
[關鍵詞]“雙萬計劃”;軟件工程;協同育人;專業建設;新工科
[基金項目]2017年度海南省高等學校教育教學改革研究資助項目“《高級語言程序設計》‘互聯網+教材建設的實踐研究”(Hnjg2017ZD-7);2017年度海南大學教育教學研究課題立項項目“《高級語言程序設計》‘互聯網+教材建設的實踐研究”(hdjy173)
[作者簡介]王兆暉(1971—),男,河北定州人,博士,海南大學計算機與網絡空間安全學院教授,主要從事視頻、圖像分析研究。
[中圖分類號] G420[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324(2020)32-0049-04[收稿日期] 2019-10-13
一、引言
當前新一輪科技革命和產業變革正方興未艾,以新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新經濟蓬勃發展,對高等教育的人才培養提出了新的要求。面向國家重大戰略的深入實施,應對社會、經濟和產業結構的重大變革,自2017年以來,教育部采取了一系列措施提高高校人才培養能力,實現高等教育內涵式發展,提出了工程人才培養的新工科建設[1],繼而擴展到新醫科、新農科、新文科。并于2018年提出、2019年全面實施“六卓越一拔尖”人才培養計劃2.0版,緊密圍繞“擴圍、拓新、提質”,以建設面向未來、適應需求、引領發展、理念先進、保障有力為目標,建設國家級、省級一流本科專業點各一萬個,即“雙萬計劃”[2]。“雙萬計劃”與“六卓越一拔尖”同步實施,強調按照新工科、新農科、新醫科、新文科的“新要求”建設一流專業。
“雙萬計劃”的建設原則是突出示范領跑,引領帶動高校優化專業結構,促進專業建設質量提升,推動形成高水平人才培養體系。雙萬計劃通知要求一流專業分三年完成、兩步實施,即首先確認為一流專業建設點,通過專業認證后再確定為一流專業。雖然建設期三年較為短暫,通知中也暫并未明確專業認證的標準,但是“雙萬計劃”的旨向是高等教育內涵式發展,而高等教育內涵式發展的核心是人才培養、是提升人才培養的社會適應性。從這一點上,對于工科專業而言,它與當前新工科建設、工程教育專業認證的理念是一致的。工程教育專業認證以成果為導向、以學生為中心、持續改進為核心理念構建我國工程專業建設準繩,有助于高校明確專業定位,人才培養方案的制定與社會接軌,推動高等教育內涵式發展[3]。
“雙萬計劃”的實施將促進高等教育改革從人才培養質量評估、教育資源整合、教學管理體制機制、院系結構調整等宏觀層面向專業建設、課程建設等技術層面聚焦。因此“雙萬計劃”中主體是專業,核心是課程,切實提高課程教學質量,是一流專業建設的基本要素。通過課程、專業建設培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維;課程內容具有前沿性和時代性,提高學生的社會競爭力;教學上以學生為中心,形式上體現先進性與互動性,學生主動參與,強調課上與課下的結合。這些觀點的提出與工程教育認證的核心理念相吻合。
當然“雙萬計劃”與工程認證有一致性,也有區別。顯而易見,“雙萬計劃”的覆蓋面比工程教育認證范圍要廣,面向全部專業,覆蓋92個本科專業,“雙萬計劃”的目標是建設新工科、新醫科、新農科、新文科。工程教育專業認證有助于優化工科專業人才培養體系,促進專業教學質量的提升,新工科的建設離不開工程教育認證的“點石成金”。工程教育認證自成體系,但是“雙萬計劃”的實施并不是孤立的,教育部同時啟動“六卓越一拔尖”人才培養計劃2.0版、“基礎學科拔尖學生”培養計劃,全力唱響“一流本科、一流專業、一流人才”主旋律,引導高等教育以本為本,落實四個回歸。
“雙萬計劃”的“新要求”與新工科的“新”是一致的,新工科的“新”體現在新理念(工程教育的理念和思路新)、新結構(專業結構和組織模式新)、新模式(人才培養模式新)、新質量(質量標準、評價體系新)、新體系(專業評估體系新)。新工科建設目標、“雙萬計劃”的目標、工程教育認證的目標總體上來說也是一致的,都是致力于高等教育的改革、致力于人才培養質量的提高。對新工科而言,工程教育認證和雙萬計劃都可以看作是一種重要手段。
本文將根據“雙萬計劃”的通知,按照新工科建設的要求,就軟件工程專業的建設、培養方案、人才培養模式展開討論。
二、軟件工程專業人才培養現狀
軟件產業不僅是信息產業的核心,也是我國戰略性產業的重要支柱。根據工信部的數據,至2018年末,我國軟件產業總規模達到6.3萬億元,占GDP的6%。但是從整體上看,中國軟件產業仍處于大而不強的尷尬局面,缺乏領軍企業、缺乏基礎軟件、無法獨立構成整個軟件生態。
伴隨新一代信息技術的研發和應用,互聯網成為基礎設施,云計算成為商業平臺,大數據成為生產要素,人類社會逐漸從數字化、網絡化向智能化時代邁進。智能化時代對軟件產業的發展提出了產業升級換代的新要求,從基礎、平臺、算法到應用都將面臨一場全面的革新、產業結構也正在發生重大變革。在未來五年智能軟件生態將逐步建立,軟件產業在國民經濟中的比重也越發增強。
軟件工程專業是信息時代、智能時代的核心技術、是軟件產業人才培養的載體,在新工科建設中具有重要地位。信息技術是新工科建設的切入點,傳統工科的信息化,是新工科產生的重要途徑。軟件工程與其他專業的融合,既“軟件工程+”,是培養具有綜合能力的復合型人才的重要手段,軟件工程專業建設在新工科的建設和發展中,具有重要作用,因此可以稱為“新工科的先導者”。
我國每年有大量的軟件工程專業畢業生進入就業市場,畢業生的就業率近幾年一直排在前列。但是由于學校教育和市場需求的脫節,畢業生很難找到自己心儀的工作。企業也較難獲得符合要求的人才,尤其是能滿足不同層次需求,具備解決復雜工程問題能力、具有國際競爭力的高素質軟件人才,而這正是未來軟件行業發展必不可少的,是軟件企業搶占行業制高點的關鍵因素。
根據調研我們發現軟件工程專業建設和人才培養面臨各種問題,主要表現在以下幾個方面:
(一)專業建設理念、人才培養目標與產業脫節
軟件工程專業建設與人才培養目標應該與國家、地方經濟發展戰略相適應、相匹配。但是目前很多高校軟件工程專業受限于理念、師資、實驗條件等諸多因素,墨守成規,不能適應經濟和技術的快速發展,不能突破傳統專業人才培養的模式和知識結構,對產業發展的新模式、新特征和新需求不能作出變革,因循守舊,重理論輕實踐,以教師為中心而不是以學生為中心,以傳授知識為主而不是以培養能力為主,以結果評價為主而忽略過程與結果相結合。工程教育理念的缺失,造成培養過程中實踐能力培養的不足,自然而然的與行業的發展、企業的需求產生脫節。更遑論符合以專業升級改造、培養拔尖創新人才、提升人才培養的社會適應度、服務于現代制造業、現代服務業、戰略新興產業為目標的“雙萬計劃”了。
(二)實踐理論各自為戰、教學方法手段單一
目前幾乎各類軟件專業均設置了大量的實驗、實踐教學環節,并通過實訓、畢業設計等環節加強學生的工程實踐能力。但是在現有教學過程中,教書仍然是課堂中的主流生態。實踐課教學大多采用老師布置任務,學生獨立完成,學生有問題就指導的方式進行。指導教師多為本校教師,很多教師是從學校到學校,鮮有企業經驗豐富的教師,所以教師自身專業實踐知識和工程實踐能力的欠缺,導致實踐過程中很難擺脫理論教學的影子,理論教學與實踐教學嚴重脫節。尤其是有些貌似分組以團隊形式來完成的任務,如果沒有設置合理的考核方式,則整個團隊均依賴動手能力強的學生,導致大部分學生的有效實踐能力不足,考試結果并不能真實反映學生的能力。工程教育認證中對師資力量的工程經驗有一定的要求,從而可以在一定程度上促使學校進行強化。“雙萬計劃”的實現關鍵正是在于整合辦學資源,包括學校與學校、學校與企業等多個主體間的合作,以達到資源互補、綜合利用,實現協同效應,從而促進培養適應新經濟、新業態的復合型人才。
(三)產學研協同育人機制缺失,實踐創新能力不強
軟件工程專業對于學生的工程實踐能力、解決復雜問題能力的養成具有跨學科多主體性。需要產教融和、校企合作、協同育人。這也是目前廣泛出現在軟件工程專業培養方案中的指標,但是在實際操作中,由于政策、經費等多方面的原因,企業與學校無法做到協同,在機制上沒有理順[4]。因此探索合作機制、構建協同育人平臺,使校內外人才培養相結合,跟上前沿技術的發展,仍然是軟件工程專業努力探索實現的目標。
如何充分認識“雙萬計劃”、建立工程教育認證理念,構建面向新工科人才培養的新型特色專業和人才培養途徑是軟件工程專業迫切需要解決的問題。為適應新經濟、新業態的發展,問產業需求建專業特色[5],創新人才培養模式,構建人才培養新體系,是“雙萬計劃”建設過程中對軟件工程專業提出的新要求。
三、校企協同嵌入式人才培養實踐
海南大學依托區域優勢,凝練出“熱帶、海洋、旅游、特區”四大辦學特色,堅持以服務求支持、以貢獻求發展,主動服務國家戰略,全面對接海南經濟社會發展需求。近年來學校在計算機科學與技術、網絡空間安全、軟件工程等領域逐步形成了自己的學科特色,構建了完善的本碩博一體化人才培養體系。
但是在軟件工程專業培養模式中,還存在實習、實訓等實踐教學環節不足、團隊合作意識及能力整體不高、校企合作育人機制不夠完善、專業建設與產業需求存在脫節等問題。在中國(海南)自由貿易試驗區(自由貿易港)的建設過程中,也亟待加強與國際先進軟件產業的接軌。
為了推動軟件工程專業的發展,培養具有可持續競爭力及創新意識的軟件人才,培養多層次新型工程人才,對現有培養模式的變革勢在必行。為了提高工程實踐教學能力,加強與企業的合作,滿足企業對軟件工程專業畢業生的需求,海南大學與NIIT展開人才培養方面的合作。NIIT是一家總部設在印度的信息技術上市公司,專門提供信息技術領域的教育培訓、軟件解決方案和教育多媒體產品與服務。該公司1997年進入中國,到目前為止與國內數十所本科、高職高專院校建立了合作辦學。NIIT合作辦學有兩種模式[6],職業教育(GNIIT)和高級技術學習。其中GNIIT是NIIT在中國推出的軟件工程師教育認證課程,主要針對在校大學生,該課程以業界個案研究作為問題設置的依據,采用項目引導方式進行教學。2018年初,我校與上海安艾艾迪、印度NIIT簽署合作協議,以嵌入式模式將NIIT的品牌課程GNIIT(博睿軟件工程師)的教學體系引入到我校軟件工程專業的本科生培養方案中。在我校目前設置兩個方向(JAVA方向和大數據方向),占我校軟件工程專業培養方案總課程量的三分之一,分布在三個學年,第四學年以企業實踐為主。
在合作過程中,融合NIIT的教學理念和課程體系,引入第三方合作企業,建立協同育人機制和平臺,按照“雙萬計劃”的新要求開展人才培養模式探索,實現嵌入式人才培養。面向新技術、新產業、新經濟需求,講解實際工程項目的軟件開發過程與規范,積累學生的軟件工程經驗,培養學生進行中大型軟件項目開發的實際工作能力。增強軟件工程專業教學中的實踐環節,提高了對學生應用技能的培養。
(一)培養方案設置
我校傳統的軟件工程專業按照教育部高教司專業目錄與專業介紹進行課程設置,講究理論知識的扎實性、銜接性。按照知識結構,先開設基礎編程語言,在其基礎上陸續開設數據結構、算法設計、操作系統、軟件工程等專業課程。這種設置方式有其優點,注重知識的銜接與連貫,培養學生厚實的理論基礎,工作后接受新技術能力強。但是缺點也十分明顯,學時周期長,提不起學生的興趣,課程任務重,學生沒有充分的時間進行實踐,教師的實踐經驗不足,無法充分發揮課程設計的關鍵作用,導致學生理論掌握不足、動手能力較差。
軟件行業內普遍認為實踐是專業人才培養的關鍵因素。NIIT的課程安排與軟件產業的發展緊密接軌,通過全面分析行業人才市場的需求,遵循目前市場上主流的技術需求設置課程體系,既就業市場需要什么,學校就教什么,有明確的教學大綱和培養目標。對學生進行全面的軟件開發技術培訓,在教學過程中體現出注重能力的培養,學生對新技術上手很快,很容易在老師的引導下實現一些界面美觀的軟件開發,易于激發學習興趣,因此學生學習熱情較高。尤其是在暑期開設的短期實踐課程,學生普遍反映效果很好。但是這種方式也帶來一個問題,偏重技術,急功近利,不重視理論的消化和吸收。學生掌握了某個技術實踐,但是軟件系統理論不具備或者不扎實,并不利于長遠的發展。
當前培養方案的設置,僅是簡單地將我們的課程與NIIT的課程進行了組合疊加,并沒有充分進行融合與論證,如何將傳統理論教學與NIIT的實踐教學相結合,互相補充用以克服各自的不足,提高課程設置的科學性,是我們當前面臨的問題之一。
(二)教學手段變革
基于榜樣學習法(Model Centered Learning Architecture, MCLA)是一種在專家引導下的獨立解決實際問題的科學學習方法。該教學法遵循“專家引導—引導實踐—引導探索—獨立實踐”的完整工程實踐訓練過程。NIIT的教師會先提出一個來自IT行業或工業界的實際問題,接著用規范的分析、實施和驗證的步驟來解決這個問題,最后對學生提出一個新的類似的實際問題,由學生按照老師的方法和步驟來解決該問題,隨著老師(榜樣)的言傳身教,學生能夠跟隨并盡快掌握知識點,學習效率較高。
NIIT的教學方式給我們傳統的計算機教授方式帶來了改變。在理論教學過程中,我們的教師結合書上的例題,要求學生自己進行輸入、調試、運行,充分讓學生了解知識點的運用效果,提高學生的學習熱情。在整個課程體系中,充分采用任務(項目)驅動模式,通過將學期整體項目按階段分解分組,由學生分工討論、分階段完成,利于培養學生的獨立思考與分工合作,注重團隊精神。該教學方式對教師的要求較高,需要教師具備一定的技術實踐能力與理論教學能力,目前對于NIIT所開設的課程基本以NIIT派遣教師的方式進行,派遣的教師基本具備碩士學位,實踐及培訓經驗豐富。
(三)企業實踐強化
以培養學生的工程實踐能力和創新能力為核心,加強課程設計、實習、實訓等實踐教學環節,在不同學習階段,開展不同形式的實踐教學活動,可以在一定程度上實現學生實踐能力的培養。但是能夠綜合運用所學的專業理論知識,進行軟件系統的分析和設計,具備解決復雜軟件工程問題的能力,則需要長時間系統性的企業實踐而獲得。因此,依托NIIT企業網絡,建立實訓制度,學生在第四學年進入企業進行為期一年的實訓,體驗真實的開發環境,感受真實的開發過程,嚴格按照企業管理模式對學生進行管理和考核,培養學生的職業素養,著力提升學生的工程素質,有效提升學生分析和解決問題的能力,相當于提前進行了上崗培訓,將企業的崗前培訓提前引入學校教育階段。
四、人才培養探索與創新
在與NIIT合作的同時,我們也進行了多方探索,采取多種措施,進行培養模式的改革,以期最大化協作育人成果。一是加強實踐環節,根據學生的學習認知階段,階梯式安排企業認知實習、企業項目實踐、畢業實訓;二是建立IT社團,培養學生實踐能力和團隊協作意識,開展創新創業實踐,組織進行軟件設計競賽,以賽促學、以賽促教、學賽結合,在實踐中掌握理論知識;三是按照工程教育專業認證的要求,以產出為導向,建立面向企業需求的培養理念及專業培養目標,在培養過程中,強化工程教育思想;四是創新校企深度融合的育人新模式,引入企業用人標準,并通過"走出去、請進來",鼓勵教師進入企業鍛煉,選聘工程師擔任校內實踐環節較強的教學任務,加強師資力量;五是依托NIIT合作企業,著手建立學生選派出國交流學習機制,力求營造跨國界的軟件工程師教育培養環境,培養既熟悉國際交流合作流程又符合國際標準的國際化軟件工程師。
圍繞軟件工程專業建設,以“雙萬計劃”的實施為契機,不斷推進專業建設改革,提高人才培養質量,本文探討了在工程教育理念支撐下,培養具有寬厚理論知識及扎實的工程實踐能力,適應社會發展和技術進步,滿足企業用人需求的軟件工程專業人才的培養實踐與探索。
參考文獻
[1]“新工科”建設復旦共識[J].復旦教育論壇,2017,15(2):27-28.
[2]實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知,教高廳函[2019]18號,2019.
[3]李志義,解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育,2014(17):7-10.
[4]鄧一星,軟件工程專業校企協同育人機制的探索與實踐[J].電子測試,2016(20):174-175.
[5]陳志剛,夏旭,廖志芳,劉莉平,劉佳琦.新工科背景下基于價值引導的軟件工程專業教學建設[J].中國大學教學,2019(10): 62-67.
[6]桂易琪.NIIT課程的教學研究與探討[J].考試周刊,2018(88): 27.