新工科背景下校企共建軟件創新實驗室研究
——以聊城大學東昌學院為例

馬俊臣 王 娟 孔令乾 郭 良

（聊城大學東昌學院招生辦公室，山東 聊城 252000）

1 軟件創新實驗室建設背景與意義

長期以來，高校對人才培養缺乏對市場人才需求的準確定位，缺乏對具體工作崗位技術需求的準確定位，課程內容和訓練項目相對社會生產滯后是長期以來困擾高校人才培養的關鍵因素。在每年的人才交流會上都會看到崗位和人才相互不滿足的現象，高校人才培養與社會發展脫節，造成供給不暢，供落后于求。供求脫節成為長期以來人才市場的突出矛盾。為此，國家教育部在《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》（國辦發〔2017〕95 號）中明確指出：“深化產教融合，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，是當前推進人力資源供給側結構性改革的迫切要求，對新形勢下全面提高教育質量、擴大就業創業、推進經濟轉型升級、培育經濟發展新動能具有重要意義。”大力倡導校企協同育人，完善人才培養機制體系。“鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式，吸引優勢企業與學校共建共享生產性實訓基地。

隨著信息化社會的不斷演進，現代教育不斷向縱深發展，應用型人才的需求越來越緊迫，同時，實踐教學資源在高校尤其是在應用型本科高校工科專業教學中的地位越發重要。計算機類專業屬于高實踐性的學科，學生的動手能力和實踐經驗在職業發展中異常重要。在校企合作、產教融合的大背景下，高校與合作企業深度共建，達到資源整合、技術融合，共建實踐教學資源成了一條可行之路。同時，校企共建實驗室是現代社會發展形成的產物，一些高校與國內外企業共建的重大課題實驗室，不僅可以為我國的人才培養提供較為科學的模式，也推動了我國科技的進步。

聊城大學與青島青軟實訓教育科技股份有限公司自2018年起開展校企合作，共建軟件工程專業，實行“2.5+1.5”模式培養。為切實加強計算機類專業實踐實訓教學，促進人才培養改革創新，青軟圍繞實際產業需求，將產業真實項目引入教學實踐，建設了面向ICT 相關行業的產學合作人才培養智慧云平臺。基于平臺，校企通過共建教學資源，把產業標準和企業案例融入課程資源， 推動專業教學與生產實際銜接，促進人才培養改革和教育教學效果的提高。

2 軟件創新實驗室建設原則

為保證適應人才培養需求，實驗室設計和建設遵循共建、開放、創新、可持續的原則，做到了基于云搭建、組件靈活、及時跟進時代發展和可長期服務。

2.1 協同共建原則

學校專業教學單位依據教學實驗和人才培養所需,以及校企協商制訂的教學培養方案和教學計劃，圍繞人才培養的總目標，基于校企雙方需求互補，設計實驗室的需求總框架，包括軟硬件、教學實驗項目、功能擴展、場地等因素，企業完成最后方案的制訂，并由校企雙方共同完成實施。

2.2 開放性原則

實驗室建設資源基于QST 青軟實訓與華為聯合開發的“U+新工科智慧云”平臺，以大數據、人工智能等流行技術為核心， 將信息技術、 智能技術與教育教學深度融合，嵌入企業級開發環境和行業資源，組件靈活，開放獲取，云端管理，構建以學習者為中心的服務人才培養需求的全新教育生態。

2.3 創新性原則

以滿足專業人才培養目標為核心，創新實驗教學過程，教學實驗項目體現理論與實踐、知識與能力結合，實施項目驅動式教學模式，以真實的企業項目實踐開發流程，實踐內容與企業崗位無縫銜接。平臺為師生提供教、學、評、測、練一站式服務，工程實踐貫穿教學全過程，并圍繞軟件創新大方向，將樹莓派小車和智能飛行器結合本地化部署到軟件平臺，讓學生可以體驗到“創新大賽”的實際操作，“以賽代練”，師生云上互動，實現高效教學實踐創新，促進產學研一體化發展和人才培養過程的優化。

2.4 可持續性原則

課程和實驗實訓項目案例資源基于“云”建設，高校和企業共管，保障資源適應行業需求，采用多維度數據覆蓋教學全流程，避免了以往的重復性建設和升級換代投資。

3 軟件創新實驗室教學功能

按照學院人才培養需求實際、實踐教學目標和任務，實驗室主要功能包括：智慧教學、智慧實訓、智慧考試、畢業設計、數據分析和OBE 系統等。功能模塊如圖1 所示。

圖1 軟件創新實驗室功能模塊框圖

3.1 實現智慧教學

平臺通過教學實踐資源的項目化和教學工具的信息化，有效地支撐備課、授課、作業和實驗實訓等各環節。通過在線編輯、修改、發布和提交批改等云端管理，可實現雙項目驅動教學、翻轉課堂和混合式教學等教學模式， 使用手機端App 提升教學課堂互動，微信小程序支持考勤、簽到和消息通知等，并與云端同步，可有效監控學生的學習進度、問題與反饋，并可通過實時數據統計分析師生的教學活動和行為，實現智慧教學， 便利了疫情常態化下的線上和線下教學。

3.1.1 隨時隨地的備課環境

平臺提供了豐富的課程資源， 包括教學大綱、課程課件、練習題以及項目案例等。教師可根據教學所需自由選擇和在線編輯，隨時隨地完成教案、課件和作業的組織和存儲，并可以提前發布給學生預習和學習。資源可使用PPT、Word、PDF 和視頻等多種文件格式，支持在線實時瀏覽快捷方便。

3.1.2 項目化的授課和實踐模式

教學與實驗項目通過重點技術進行知識重構，前后貫通，相輔相成，遞進式分布在各章的不同模塊中。平臺特有的小組模式，支持小組、單人兩種不同模式的選擇，有利于小組化教學模式的實施和協同教學活動的開展。

3.1.3 豐富可控的云端作業

教師通過平臺可以手動添加作業題目，也可批量導入或從平臺的題庫中選題，題型支持單選、多選、判斷、填空、簡答和編程等，題目順序可通過鼠標拖動題目的方式輕松實現。學生在線提交，教師可在線批閱。平臺對客觀題可實現自動批閱，對主觀題可設置人工和自動兩種批閱方式，并支持學生互評。平臺特有的云端CloudIDE，可實現隨時隨地編寫代碼，可以ACM在線編程，便于程序類課程的作業布置和提交。同時，教師可通過平臺監控學生的答題情況，發布學生成績和作業答案，并可導出作業的各種狀態詳情數據。

3.1.4 靈活方便的在線實驗管理

教師通過平臺可預先將實驗項目、 實驗目的、實驗方法、步驟和要求整理，以實驗指導書的形式上傳，并在實驗前發布實驗。實驗類型支持普通實驗、云沙箱實驗和私有云實驗， 學生端則無須安裝軟件，能夠快速進入開發環境，在線編程，進行實驗。教師可以查看實驗報告提交情況，通過平臺的比對查重功能，可以分析實驗報告的重合度情況。實驗報告可以PDF 的形式在線批閱，教師可在線打分，添加批注和添加數字簽名， 批閱痕跡直接保留在PDF 實驗報告上。如果需要保存紙質版材料，還可以單獨下載或以班級為單位批量下載實驗報告PDF 版， 并可導出實驗成績。

3.2 實現智慧實訓

工程實訓是學生對課堂理論學習內容的再認識、再深造的過程， 可以直接反映學生對課程掌握程度，加深其對知識的理解和認識，對提高學生的思維能力和實踐創新能力意義重大。工程實踐平臺模塊充分體現學思融合、學練結合的思想，堅持學做互補、學做相長，通過親身實踐真實的工程項目，增長學生適應現代社會生產的能力，培養解決復雜問題的能力和創新實踐能力。

3.2.1 可視化過程管理

通過實訓過程可視化管理，教師可實時查看項目進度和代碼質量情況以及代碼貢獻度。

3.2.2 個性化實訓指導

系統提供實訓指導書，可將項目拆分成不同的任務，分階段管理任務，可根據學生的學習情況設置不同權限，有效實施個性化指導。

3.2.3 全流程項目開發

系統提供完備的項目資料， 體驗式進行項目開發，熟悉設計開發全過程。從項目管理、代碼托管、云端配置、數據展示、代碼檢查、缺陷定位、迭代開發到編譯構建，全流程體驗，全數據掌控。系統還可自動執行編譯，實現人休息編譯構建不休息，極大地提高項目開發效率。

3.2.4 過程性實訓評審

教師可根據項目需要設置評審次數和每次評審的百分比及項目評審項， 實現過程考核和形成性評價。同時，可查看每個項目小組的提交時間，批量下載評審提交材料，設置小組分數，填寫評審意見，小組成員根據組員排名和代碼貢獻度自動得分。

3.3 實現智慧考試

平臺根據教育評測的相關理論和方法手段，實現在線集成題庫管理、試卷管理、考試管理和成績管理于一體的智能考試系統， 對于疫情常態下組織考試，提供了便利、科學的解決方案。

3.3.1 題庫管理

在題庫管理中， 教師可以看到所有公開的題目，并可查看題目詳情，支持根據發布時間、瀏覽次數和使用次數對題庫進行排序和常見題型設置。

3.3.2 試卷管理

教師可通過在線編制題目或從題庫中選題進行組卷，并可設置試卷私有或者公開。創建試卷后可修改試卷，設置試題分數，試題排序，導出PDF 等。

3.3.3 考試管理

教師可通過新建考試，選擇試卷，自定義設置考試信息，添加考生，閱卷老師和監考老師等步驟組織考試。同時，提供在線考試環境，動態管理各種考試信息，比如學生的試卷提交情況、答卷情況、作弊情況等。考試監控具有防作弊功能， 采用AI 人臉識別技術，使用攝像頭監控捕捉疑似作弊行為，同時，支持瀏覽器狀態監控，包括最小化瀏覽器、切換標簽頁、窗口縮小或擴大等行為監控。

3.3.4 成績管理

教師可在線批閱學生的試卷，設置需要批閱的題目，查看試卷批閱進度和批閱狀態，學生違規次數和考試得分，支持按照學號和分數排序。

3.4 畢業設計系統

畢業設計系統覆蓋畢業設計的整個流程，包括立項選題、下達任務書、開題、中期檢查到結項審核和論文答辯等所有環節。通過實時狀態數據采集，可監控師生各環節的工作任務完成情況，所有材料支持線上表格填寫和文檔上傳提交，下載審閱以及存檔管理操作。功能主要分為進程監控、出題管理、選題管理、任務書下達與開題管理、中期檢查、論文審核和答辯等模塊。

3.5 數據分析系統

支持數據分層管理，校級、院系級分級授權，不同層級用戶可查看所屬級別的統計數據。可有效支持學校教學數據的收集、匯總和分析，為教育教學管理和改革提供可視化數據支撐。

3.6 OBE 系統

OBE 系統以人才培養為軸線， 圍繞以學生為中心、以產出為導向，螺旋上升、持續改進的教育理念，貫穿教、學、測、評、練、管等人才培養環節，以認證標準為出發點，為學校提供平臺支撐和專家指導，通過全面科學的數據支持和權威有效的過程指導， 為人才培養提供有力支撐， 全方位助力學校工程教育專業認證。

4 實驗室實施管理與運營

實驗室的建設規劃由學校和合作企業雙方共同設計，納入學校整體教學設施發展建設規劃，由學校主導實施與運營管理，企業為創新實驗室搭建數字化平臺， 并指派企業工程師到現場為新工科實驗室安裝、調試相關實驗設備，提供教學與實驗資源、教師培訓與項目指導、后期維護與技術服務保障。

5 結語

新時期，隨著國家教育戰略的調整和產教融合的深入發展，越來越多的高校實施校企合作，資源共享、共建， 極大地推動了高等教育的發展和企業的進步。我校通過與合作企業青島青軟實訓教育科技股份有限公司共建軟件創新實驗室，實現了“產業融合、專業共建”的基本目標，滿足了新工科背景下人才培養的專業需求，充分發揮了雙方資源優勢，為推進“產、學、研、創”融合發展奠定了良好基礎。對地方應用型高校校企合作， 專業共建實驗實訓資源進行了有益探索。不僅改善了學校實驗室條件， 提高了師資隊伍質量、優化和完善了人才培養過程，更重要的是有效提高了學生實踐動手能力，提高了高校辦學質量，達到了協同育人的目的。