高素质复合型软件人才培养模式的研究与实践

孟祥旭 石 冰

摘要:随着国家软件产业及信息化工作的发展,对高素质、复合型软件人才有迫切的需求。本文以软件工程专业人才培养为背景,提出了“2+X”的专业培养方案,探讨了按领域需求/学科发展趋势设置专业方向的基本原则,设计了三段式学生培养流程和实施方法,结合数字媒体技术专业方向的建设与运行,分析了工程型人才培养的一般规律,为实现软件人才培养和社会需求之间的无障碍对接提供了一种成功的案例。

关键词:专业方向;工程化教育;软件人才

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

软件技术的发展日新月异,软件产业的应用涉及到社会经济的各个层面。软件产业及行业信息化对软件人才不断提出新的要求,培养符合社会需求的工程型软件人才成为当务之急。调整传统的四年一贯制的教学体系,实现软件工程专业基本知识学习与社会需求能力培养有机集成,培养方案要兼顾软件产业发展的新技术和行业特征,要充分考虑学生成长的个性化发展。

教育部在试办示范性软件学院的文件中给出了指导性的原则,要求以培养具有国际竞争能力的多层次实用型软件人才为目标,以市场需求为导向,根据自身特点,立足所在地区实际,选择不同的国外大学或公司开展中外合作办学,结合本院优势以及本地区软件产业发展的实际需求,努力办出自身的特色和水平。

专业培养方案的设定涉及学校的定位、相关学科发展特点、工程化要求和所在地区的软件产业格局,根据产业和技术发展对人才的不同需求,应及时在专业内设立专业方向,以使得学生掌握新理论、新方法、新技术和新的领域知识。研究并总结出专业方向的设定原则和执行计划,对专业发展至关重要。在软件工程专业建设过程中,通过不断探索和实践,我们提出了二年专业基础知识学习+专业方向培养的专业培养方案,逐步探索出适合自身特点的人才培养规律,提出了设定合理专业方向和有效实施的关键环节。

2专业方向设定的原则

由于软件技术及产业发展迅速,软件工程专业的内涵与外延在迅速地扩大,对人才的需求日益多样化。通过设定不同的专业方向,实现学生的分类培养是解决这一问题的途径,为此必须提出设定专业方向的原则。

一是学科基础,设定一个专业方向必须有雄厚的学科支撑。首先有一批从事该学科研究和工程实践的师资队伍,承担高水平的研究课题,并取得具有较高水平的研究成果。这是研究型大学设立专业方向的基础条件。

二是市场需求,本地区/行业有该专业方向的应用需求和产业环境,在校学生可以进行有效的实习实训,毕业生有充足的就业岗位和畅通的就业渠道。

三是国际化,要有国外合作学校或机构,有一批实质的合作项目,一套与国际接轨的联合培养计划。

四是课程设置,课程要强调学科之间的互相渗透融合,特别是文、理、工之间的复合,使学生加深各种专业领域知识的认识,主动适应科学、技术和生产的一体化。课程体系应注重学生创新能力的培养,教学方法要兼顾学生的主动学习愿望、创新精神、实践能力,自学能力、交流表达能力和团队合作精神。

实践证明四项原则缺一不可,坚持四项原则,可以保证专业方向建设和人才培养的顺利进行,并取得良好效果。

3专业方向培养过程中须关注的问题

软件人才培养重在实践能力的培养,专业方向建设有以下五方面须关注的问题。

一是要变革传统师资队伍的格局,为工程化的需要,建立一支由专职教师队伍和一批来自产业界、海外专家组成的优秀师资队伍,通过派出教师到软件企业实习和IT大公司培训,提高了专职教师的工程化能力。探索学校与企业联合培养的新模式。

二是要注重软件产品开发与管理的知识和规范学习,通过软件工程、项目管理、开发解决方案和系统分析、系统设计、系统测试、项目管理等课程,利用工业界培训课程和认证课程,充实课程体系。

三是通过与国内外知名软件企业合作,在校园内建立多个富有特色的专业实验室作为校内实训基地,同时聘请校外软件专家担任实验室主任或指导教师。

四是采取“课程教授+工程训练+企业实习”的培养方法,与国内知名IT企业建立校外实践基地,实行双导师制和完善的过程管理与质量保证体系,实现软件人才培养和社会需求之间的无障碍对接。

五是制定严格的教学管理制度,确保教学计划、人才培养计划的实施。教学指导委员会负责专业方向、教学计划的审定,专业教师的聘任和校外指导教师的选聘等。确定课程建设梯队和任课教师职责,制定管理制度与质量保证体系,每年对教师进行考评,作为教师奖励和聘用依据,淘汰不合格的教师。

通过有效地制定实施方案,可以有针对性地设立面向不同领域、行业的专业方向的课程和工程实践体系,实现软件人才培养和社会需求之间的无障碍对接,建立与国际接轨的软件人才培养方案,并实现与国际IT界互动的认证、培训、实践体系,在以“社会需求为导向”的订单式培养方面找到一条有效的途径。

4数字媒体专业方向的建设与实践

山东大学软件工程专业围绕数字媒体专业方向建设,着力以下五方面的实践。

(1) 首先论证专业方向建设的必要性和可行性。建立专业方向时,充分调研了国家和本地区在发展文化产业过程中对数字媒体方面人才的需求情况。山东是个文化大省,以孔子、齐鲁文化闻名于世,数字媒体产业发展迅速,齐鲁软件园有大批从事本领域产品开发与研究的产业公司,在影视、平面设计、工业设计、服装设计和建筑环境设计等视觉艺术设计领域有广阔的就业空间。山东大学作为综合性大学,以文史见长,多年来在数字媒体学科积累一批国内有影响的科研成果,建立了一支产学研相结合的师资队伍,为专业方向的设立奠定了良好的学科基础。

(2) 提出并实践了“2+X”人才培养模式。“2”是指前两年的基础课学习,“X”是后两年按专业方向的培养,给学生以充分的职业规划自由度。分为三阶段培养。

第一阶段在一、二年级进行知识积累和通识教育,要求学生完成基础和专业基础课程。从知识结构上,要求重视数学和工程基础的积累、人文素质的提高和专业创新意识的培养;与艺术学院、计算机学院、文学院等联合制定培养方案、教学计划、课程设置和教学内容。

第二阶段在三年级进入面向专业方向的课程学习与工程训练,以工程实践为核心,采取“学习,实践,学习,实践”的方式,引导学生参与实际软件的开发;把数字影视,二维和三维数字动漫画等视觉艺术设计领域的核心技术引入教学体系。主要课程包括多媒体技术、计算机图形学、人机交互、数字图像处理技术、计算机游戏设计、三维动画角色高级造型、三维动画高级渲染,三维动画运动编辑、影视特效与后期合成、中西方美术史、素描基础、彩画基础、国画基础、速写基础、平面构成、色彩构成、设计基础、艺用解剖、网络传播概论、广告创意与案例分析。

第三阶段在四年级进行个性化培养,面向继续深造的学生实行专业理论课程的深入学习和毕业设计。面向就业的学生实行校外企业实习和毕业设计。

(3) 专业方向建设重点考虑实践教学体系。为此我们建立了三维一体的实验教学体系。横轴设计为专业进程:专业基础课模块、专业课模块、专业方向课模块;纵轴设计为实验层次:基础实验、综合实验、课程设计、校内专业方向实训、校外实习、毕业设计;立轴设计为实验类别:验证性实验、系统化实验、创新类环节、工程实践。

一是实验平台,要求先进的软硬件实验环境,建设了数字媒体制作实验室、E-Edutainment(寓教于乐)实验室、E-Home(数字家庭)实验室、可视化技术实验室等与人才培养相关的实验环境,具有一批先进数字媒体专业实验设备。

二是师资队伍,要求基础实验、综合实验、课程设计以校内教师设计指导为主,专业方向实训、校外实习、毕业设计,校企师资队伍结合设计指导。

三是实验项目,把科研成果引入研究性实验,把企业案例引入系统化实验,把实际项目引入工程实践,把竞赛与开发引入创新项目。以动漫、计算机游戏、数字新闻、网络广告、平面艺术设计、工业设计等作为应用领域。

(4) 专业方向建立了具有国际化特色的课程体系。引入国际软件工程专业教学计划,采取国际化教学方式,聘请国外软件发达国家的教授担任教师,使用英语原版教材,采用外语教学与双语教学方式,培养具有国际竞争力的学生。目前,学院80%以上的课程采用原版教材,60%以上的专业课程采用外语或双语教学模式。与韩国中央大学、亚洲大学、汉城国立大学等签署了动漫设计与制作专业本科联合培养计划,共同协商制定了完整的动漫设计与制作的培养方案和教学计划。

(5) 通过精品课程建设带动教学改革。多门课程被评为国家、省级或“教育部-IBM精品课程”建设项目。制定了严格的教学过程管理制度,确保人才培养质量。

实践证明,按照专业方向实施教学,成功解决了目前工程教育中普遍存在的定位不明确,培养目标不清晰、工程实践、创新设计和实践教育环节薄弱,课程体系缺乏灵活性、柔性等问题。通过专业方向建设,人才培养质量、生源质量、就业质量有了显著提高,学生创新创业成绩显著。

5实践效果

数字媒体专业方向的设立形成了一个完整的教育教学平台,将本校软件学院、艺术学院、国外大学、动漫与游戏公司融合在一起,将专业核心课、跨专业选修课和企业实际项目贯穿一体,发挥出综合、开放和研究型的办学优势,提高了培养质量和效益。按照这一模式的建设途径,本专业已建立起软件工程与管理、嵌入式系统与软件、服务外包、电力系统信息化和信息安全等专业方向,取得了较好的效果。

成效之一是探索出学科综合环境下的人才培养模式。数字媒体专业方向首先带动了软件学院与艺术学院之间专业交叉融合,为学生跨学科、跨专业选课提供了空间和资源。

软件学院的学生通过艺术学院一年的学习,完成动画与经典赏析、素描写生、色彩写生、色彩构成、平面构成、速写等艺术类课程,为游戏设计、开发与管理、计算机动画设计与制作、几何造型与产品外观设计打下了坚实的美术功底和文学功底。艺术学院的学生通过数字媒体技术类课程的选课,了解并掌握了编程技术、人机交互技术和数据存储和网络技术,使本专业的计算机实现能力有了质的变化。两专业联合组成的手机游戏竞赛代表队,参加国内外大赛,成绩突出。由此孕育产生的齐鲁大学生游戏软件设计大赛,吸引全省主要高校每年上千人参加,带动整个山东地区的数字媒体专业的教学改革。

本专业的教师与艺术学院老师共同制定培养计划,发挥各自的优势,从课题研究,知识融合和实践教学的共同参与,达到了相互了解,共同提高的目的。本专业方向的青年教师有机会和条件选习绘画类课程,充实技术课程中艺术元素,使教学效果得以明显的改善,学校组织的教学评价中,优秀率有大幅度的提升。艺术专业的教师得到了动画技术方面的训练,使他们的专业特色越来越呈现出工业化和产品性的特点。

成效之二是探索出开放环境下的人才培养模式。专业方向建设模式吸引了大批IT企业参与教学培养计划中,他们根据毕业生的工作情况,向专业提出了知识结构、能力要求和综合素质标准的改进意见,并将企业的核心技术以课程形式融合到教学计划中,将实际的工程项目带到专业实训里,为学生从学校人转化成企业人搭好一条快车道。

山东中创软件工程股份有限公司带来的“基于ZK的工作流展示构件开发”开发项目,浪潮集团有限公司带来的“固定资产管理系统” 开发项目,充实了软件工程与管理专业方向的教育内涵;日立信息系统有限公司带来的“越后株式会社设施租赁系统” 开发项目和NEC济南公司“对日软件外包”特色班,为服务外包专业方向的带来生机与活力;山东电力联盟的联合培养计划和“电力企业运行值班管理系统”类的实训项目,将电力系统信息化专业方向的区域特色、行业特色展现的鲜明而突出。

在开放环境下,专业的学生真正体会到企业文化实质和和核心技术应用趋势,知道了如何做一个合格员工的标准和素质,从而变“被动学习”为“主动学习”,使就业资本和潜力发挥上升到一个新的层次。

成效之三是探索出研究环境下的人才培养模式。专业方向建设模式为教师将科研成果转化成教学优势找到一条切实可行的途径。嵌入式系统与软件专业方向的教师,通过承担国家自然科学基金重大研究计划课题“嵌入式分布系统可信性研究”,开发完成的应用项目“海洋环境实时监测及赤潮灾害智能预报分析平台”,获得教育部科技进步一等奖。我们将其中的核心技术转移到教学环节,自行研制了“电量自动抄表实验教学平台”,为学生在该专业方向上学习和实验提供了优良的环境,又将实验平台转化成实际的应用产品,委托山东地维软件有限公司成批量生产,同时吸收学生参加了产品的组装和调试,使他们获得了生产第一线的实际经验。

这种产学研一条龙的教育、实训过程,使得专业方向建设变得有血有肉,富有生机。学生在其中了解了专业发展现状、掌握了核心技术并亲身参加实际生产,得到完整的工业化训练,收获很大。另外,教师也从中发现具有发展潜力的一批优秀学生,为本硕联合培养和指导学生创新大赛奠定了基础。学院由此而启动的优秀学生进教师研究团队的“科研助手”活动拉开了序幕,几十名被选拔其中,开始了学习与研究相结合的生活。项目的转化同样成为学生科技创新的平台和优势,近三年获得多项全国电子设计竞赛国家一、二等奖。

6结束语

在软件工程专业几年办学实践中,我们提出了三段式培养的理念和实施过程,结合教学计划的设计和实践教学体系的完善,探索了研究型大学开展工程化教育的一般规律,为建立新的专业方向提供了可借鉴的经验。但是,应该看到专业方向建设还有许多未解决的问题,如何培养软件领域的领军人物,如何实现创新人才的培养,如何把素质教育融合到教学过程中,值得我们继续思考和实践。

参考文献:

[1] 教育部. 教育部、国家计委关于批准有关高等学校试办示范性软件学院的通知[Z]. 教高函〔2001〕6号.

[2] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 中国计算机本科专业发展战略研究报告[J]. 中国大学教学,2005(5):3.

[3] 杨莹,顾怀强. 面向21世纪的美国著名大学课程改革[J]. 高等理科教育,2009(2):13.