软件信息类专业“五位一体”人才培养模式研究

吴岳芬 杨勃 李文彬 潘理 蒋军强

摘  要：新工科背景下，地方高校转型，以OBE理念为指导，以工程应用能力培养为主要目标，探索“五位一体”的软件信息类人才培养模式。通过“4模块+1体系”课程体系构建、“MOOC+CDIO”混合式教学模式探索、三层三级实践教学层次改进、“3实践创新+1体系”实践创新能力提升、多渠道多方式“双能型”专业导师队伍建设、创新培养机制构建等举措，以及改革评价与考核机制、探索“三大激励”政策制度，保障新工科背景下地方高校软件信息类人才培养的质量。

关键词：新工科  软件信息类专业  五位一体  工程应用能力  人才培养

中图分类号：G642.0;TP301                文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2020）10（c）-0233-04

Abstract： Under the background of new engineering， local colleges and universities are transforming， guided by the OBE concept， with the cultivation of engineering application ability as the main goal， and explore the five-in-one software information talent training model. Through the construction of the "4 modules + 1 system" curriculum system， the exploration of the "MOOC+CDIO" mixed teaching model， the improvement of the three-tier and three-level practical teaching levels， the enhancement of the practical innovation ability of the "3 practice innovation + 1 system"， multiple channels and multiple methods" Measures such as the construction of a dual-energy professional tutor team， the establishment of an innovative training mechanism， as well as the reform of the evaluation and assessment mechanism， and the exploration of the "three incentives" policy system to ensure the quality of software and information talent training in local universities under the background of new engineering.

Key Words： New engineering; Software information major; Five-in-one; Engineering application ability; Talent training

2017年2月、4月和6月，教育部從“复旦共识”[1]、“天大行动”到“北京指南”[2]，“新工科”已经完成了从理念到行动的转变，新工科建设步入了实质性具体建设执行阶段。因此，如何抓住“新工科”建设背景下教育发展的新契机，积极探索新型工程人才和高等教育的融合创新，促进区域经济发展，探索领跑全国工程教育的地方高校模式具有重大意义。

我校是首批国家产教融合发展工程应用型本科高校，其中信息科学与技术学院2017年成功获批国家级新工科研究与实践项目1项。此前，信息学院以“计算机科学与技术专业”省级专业综合改革试点、“电子信息工程专业”国家级专业综合改革试点，在产学研联合培养、多元协同育人方面取得较好成绩。但在新工科背景下，仍然需要与时俱进，以创新型工程应用人才培养为导向，通过“五位一体”多元多维的创新工程人才培养体系，力求解决以下两方面的核心问题：

一是要有效解决地方本科院校软件信息类专业创新型工程人才培养定位与目标不清的问题。

在新技术、新产业、新业态和新模式为特点的新经济蓬勃发展，社会迫切需要新兴工程技术人才的背景下，普遍存在地方院校对创新型工程人才培养的目标定位模糊，专业划分较细，没有根据市场需求、跨学科发展做适时调整，同时与我国经济转型不相匹配[3]。

二是有效解决教学内容与产业需求脱节，学生创新精神缺乏、工程实践能力差等问题。

在软件信息新技术及相关新产业不断涌现的背景下，当前不少地方高校软件信息类专业人才培养改革进程明显滞后于产业需求。具体表现为教学内容陈旧、教学方式方法落后、师资队伍缺乏创新创业理念和教学能力，导致学生创新精神缺乏、创业能力和工程实践能力差等问题。

1  软件信息类专业“五位一体”人才培养模式总体结构

新工科要打破传统工科分类培养人才的专业之间的壁垒，学科、学院之间加强协调，强调个性发展，也突出共性发展，培养方案强调创新思维、技能训练和沟通技巧并驾齐驱。

通过人才培养体系重构、创新创业教育课程体系建设、师资队伍建设、教学内容与方法改革[4]和校企合作和产教融合等途径，重新构建软件信息类专业新工科人才“五位一体”培养体系如图1所示。

2  软件信息类专业“五位一体”人才培养模式的内涵与措施

以培养“新工科”卓越工程应用人才为目标，软件信息专业教学放眼国内外高等工程教育发展的新特征、新标准、新趋势、新常态。面向地方新经济、新产业、新需求，深化产教融合，加强校企合作协同育人，优化多学科交叉融合的课程体系，构建混合式教学模式与教学方法，革新实践教学层次、实践创新能力，创新教学评价及考核机制，形成适合地方高校软件信息类专业的创新型工程人才培养的教学改革新模式;通过试点实施，反馈改进、总结推广程序逐步推进全国各地方院校软件信息类本科专业建设。软件信息类专业改革、人才培养的具体内涵与措施如下。

2.1 “4模块+1体系”课程结构构建

构建以OBE理念为指导的课程体系，分为通识素质模块、学科基础模块、专业课程模块、实践教学模块和创新创业教育体系[5]。通识素质模块注重共性发展，提高综合素质。学科基础模块以软件信息类核心课程为主。专业群课程模块为计算机、电子、通信等专业方向课程，注重多学科交叉融合。实践教学模块旨在培养学生工程实践能力。深入调研企业需求，从工程视角重新审视课程内涵，面向产业需求深化课程内容改革。以学科前沿、技术和产业的最新发展推动课程内容更迭。按工程认证标准，融合创新创业元素，从新需求出发，知识、能力、素质并重，优化软件信息类各专业课程质量标准。关键举措：构建“7个1”创新创业教育体系，规划开设1门创新创业课程、研制1套融入创新教育元素的课程质量标准，培养期内学生主持或参加1项研究课题、参加1次学科竞赛或创新创业大赛、获得1项竞赛奖励、取得1项成果（科技论文、专利、软件著作等）、参加1次企业专业实习，从而将创新创业教育融入人才培养全过程各环节。创新创业教育课程体系在计算机科学与技术实验班试点先行，逐步在其它班级、专业推广。

2.2 “MOOC+CDIO”混合式教学模式创新探索

“知识传授、能力培养、素质提高”相结合，改革课程教学内容。深入调研企业需求，从工程视角重新审视课程内涵，面向产业需求深化教学模式改革。按照工程认证标准，融合创新创业元素，从新需求出发，知识、能力、素质并重，优化软件信息类各专业课程质量标准。改变传统“教师为中心”的教学模式，以软件信息类学科课程及专业为对象，探索基于MOOC和CDIO的三阶段四维度混合式教学的工程应用型人才培养的教学模式。依托互联网、移动平台，以翻转课堂和混合式学习为教学理论指导，构建并完善“CDIO项目式课堂翻转+MOOC平台”混合式课程体系，通过“线上+线下+线上，课前+课内+课后，传授+内化+再内化”的教学过程实践，完成知识传授与知识内化的课堂翻转，培养学生的工程应用能力、自主学习能力、开放互动、跨学科团队协同合作和创新精神，达到提升教学效果、提高工程应用型人才培养质量的目的，形成一套基于现代信息技术的、适合地方高校应用转型发展的工科课程学习模式。

（1）“CDIO项目式翻转课堂+MOOC平台+PC&APP练测评平台”三位一体的混合式课程体系。

MOOC平台：通过MOOC平台中的教学资源，课前教师提前发布学习内容，学生学习知识点的基础理论，完成练习，提问与讨论。

CDIO项目式翻转课堂：课中教师先梳理学生课前的基础理论，然后以工程案例進行课堂翻转，形式是讲授+分组研讨+点评指导，完成知识点的学习;

PC&APP练测评平台：课后以实践实训、测试进行拓展提升。

（2）混合式学习模式创新探索。

混合式学习是一个跨越虚拟在线与实时面授交流、涉及多要素（教师、学习者、主题、学习材料和情境）协同的混合式课堂结构。利用微课、慕课、CDIO项目式教学，构建以时间、空间、知识、学生四个维度，三个阶段的混合式学习模式。协同多种教学要素，建设基于电子信息类课程的多元混合式学习环境。

2.3 三层三级实践教学层次改进

在实践教学中采用三层次三级阶梯式任务驱动，即“基础实践、专业实训、工程项目实战”三级阶梯式任务。

三级阶梯式任务驱动为：在学科基础学习阶段，针对学科基础课程开设基础验证型和综合设计型实验，强化专业基本技能。基础实践主要用于加深学生对专业基础理论的理解和掌握，锻炼基本实践技能。在专业方向学习阶段，开展任务驱动型、创新研究型专业实训，培养学生实践能力和创新意识。在专业实习阶段，开展工程项目实战训练，培养学生工程应用能力和职业素养。以校内《工程实训》和校外专业实习为主要手段开展工程实践，注重学生的工程意识、工程素质、工程实践能力、创新意识和创新能力培养。

实践实训采用小组团队形式。全班分为若干小组，每组2～3人，组长负责制，分组进行研讨，组员分工、确保任务按质按时完成。其中，第一层次：基础实验训练要求全班所有学生掌握;第二层次：创新专业实训项目要求班级绝大多数学生熟练;第三层次：工程项目实战要求班级少数学生尝试[6]。

2.4 “3实践创新+1体系”实践创新能力提升

“学科竞赛、科研课题、企业项目”和“校企协同育人体系”相结合，提升实践创新能力。建立学科竞赛、课外科技与专业教学相结合的机制，多方位培养学生专业实践和创新能力。以教师科研课题为依托，开展科学探究活动。让学生通过参与教师科研课题和产学研合作项目的技术攻关，培养学生运用专业基础知识解决实际应用问题的能力，提升学生的创新实践能力。基于校企合作项目设计若干子项目，作为学科竞赛训练课题，以竞赛成绩作为检验手段，重点培养创新意识，锻炼创新能力。校企协同育人实践平台基于产学研合作项目搭建，采用校内平台与校外基地两种模式，旨在为教学提供新内容，为创新与实践教学提供有效支撑。关键举措：通过项目合作、技术服务、人才输送、共建实验室等措施深化产教融合、强化校企联系，构建优势互补、项目共建、成果共享、利益共赢的校企协同育人实践平台。

2.5 多渠道多方式“双能型”专业导师队伍建设

以“专业导师、企业导师、双创导师”相结合，建设专业导师队伍。学生以团队形式，由各个教研室分派专业骨干教师作为导师，全方位参与专业人才培养。企业培养阶段，实现双导师制，包括校内导师和企业导师。校内导师由专业骨干教师担任，企业导师由企业骨干员工担任，综合考核学生在企业培养阶段的学习情况。专业教师和辅导员担任创新创业导师，培养学生创意、指导创新创业教育。专业导师和企业导师兼任双创导师。

2.6 创新培养机制构建

创新创业教育贯穿本科阶段4学年，且采用小学期制强化学生工程实践和创新创业能力培养。前三学年小学期以竞赛训练和校内工程实践为住，后一学年小学期赴企业进行专业实习。目前，我校与中软国际、青软等企业签订了协同培养机制，软件信息类专业学生可在最后学年赴企业实习、实训。关键举措：充分挖掘校企合作项目资源，作为学科竞赛训练和专业实习内容;充分发挥小学期作用，切实加强暑期国家级、省级程序设计竞赛和数学建模竞赛培训的覆盖面和训练质量。

2.7 创新教学评价与课程考核体系

形成学校、企业、学生和社会共同参与的教学质量监控、评价和保障体系。改革课程教学考核制度，以创新能力及其构成要素作为教学评价的主要指标，同时采取多维度、多样化的评价方式，促使教学评价过程成为学生创新能力提升的机会。单门课程考核时必须考虑专业总体培养目标以及教学目标的实现情况、基础知识的掌握情况和综合应用知识完成实践的成果与创新性能力情况。依据具体课程体系与实际发展情况不同，考核体系也应有区别，尤其是实践实训中，不同类型的实验实训课需要有不同的考核方式，才能更好地发现学生实践实训中存在的问题，促进实验教学的改进。理论内容可以通过笔试进行考核，而实践操作的考核，可以采取实践技能的展示或者预习报告等方式，对学生进行考核，了解学生实践中存在的问题。综合设计型实验不仅要考核理论内容、实验操作，还需要对学生的实验报告进行考查，了解学生应用理论知识的能力以及实际操作能力，促进学生全方位地提高。

3  结语

以软件信息类专业建设为契机，围绕地方高校特色，探究“新工科”创新理念，以创新型工程应用人才为导向，探索“五位一体”多元多维协同育人的人才培养模式。重新构建课程结构、改革传统教学模式、创新实践教学层次和创新实践能力、加强师资队伍建设、培养模式、加强评价与考核制度、创新激励机制等方面，进行多学科交叉融合的创新尝试。以校企協同育人和创新创业教育为主要手段，培养软件信息类高素质创新型工程应用人才。经过近三年的专业综合改革、混合式教学的实施、校企产学协同育人机制，强化实践与创新教学，改革逐显成效。2017—2019年我院软件信息类专业学生参加国际大学生程序设计竞赛（ACM-ICPC）荣获亚洲区银奖，并荣获国家级以及省级程序设计大赛、数学建模竞赛一等奖、二等奖、三等奖共60余项。我院教师积极探索混合式教学模式，主讲的计算机专业核心课程《数据结构》获2019年湖南省普通高校省级精品在线开放课程，新颖的授课形式为培养学生的工程应用能力和自主学习能力是相得益彰的。新工科背景下软件信息类人才培养模式大大提升了学生的工程应用能力、自主学习能力、团队协作能力和创新能力，提升了教学效率和教学质量，培养一批创新意识强，实践能力突出的高素质工程应用型人才，形成一批可供地方软件信息类专业卓越创新工程应用人才培养参考的成果。

参考文献

[1] 教育部高等教育司.《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》[Z].教高司函[2017]6号，2017.2

[2] 叶民，孔寒冰，张炜.新工科：从理念到行动[J].高等工程教育研究，2018（1）：24-31.

[3] 陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[4] 施晓秋，赵燕，李校堃.融合、开放、自适应的地方院校新工科体系建设思考[J].高等工程教育研究，2017（4）：10-15.

[5] 潘理，陈松，杨勃，等.地方高校电子信息类人才“3（3+1）”协同培养模式探索与实践[J].现现代计算机（专业版）， 2015（21）：14-17.

[6] 吴岳芬，杨勃，李文彬，等.《数据结构》混合式教学模式的研究与实践[J].电脑知识与技术，2017，13（31）： 120-121，145.