面向新工科的软件工程专业实践教学改革

兰州理工大学计算机与通信学院 张其文 冯 涛 张秋余

2017年2月发布的《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》中，将新工科的研究内容定义为“五个新”，即新模式、新质量、新理念、新结构以及新体系。全球新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，新技术、新产品、新业态和新模式伴随信息技术蓬勃发展，对未来技术人才的培养提出了新的要求，与传统工科教育相比，新工科教育强调学生实践能力的培养，在教学过程中更注重产教融合、校企协同育人。为适应新工科专业教育的要求，加快应用型和创新型人才培养，兰州理工大学软件工程专业结合专业特点和学校办学定位，引入企业资源，构建了新型实践教学模式，形成了实践教学的新理念、新体系。

一、新工科人才培养中存在的问题

（一）实践教学理念以及教学内容需要更新

目前学校教学仍然以“教师教、学生学”的传统模式为主，对于学生学到什么程度、是否具备企业岗位所需职业技能、是否具备解决复杂工程问题的能力等方面重视不够，学生在学习过程中以任务是否完成为导向，这依然体现了知识导向的教学理念。现有实践教学内容以演示性和验证性实验项目为主，而且实验内容多年不变，内容陈旧缺乏创新性和综合性实验项目，没有以知识模块和岗位技能为需求设置课程内容。

（二）实践教学模式和评价机制需要改革

在传统的实践教学中，所有学生需要完成的实验项目完全相同，没有差异化设置，无法满足不同层次学生的需求，不能体现以学生为中心、以学生学习成果为导向的理念。另外，实验成绩评价方式单一，以学生实验报告为主，实验报告存在抄袭的现象，因此实践课程的成绩不能真实反映学生的工程能力和创新能力。

（三）教师队伍实践经验缺乏，难以支撑新工科的要求

学校的师资队伍组成主要是高职称、高学历的教师，新入校的教师以新毕业的博士为主，都缺乏企业工作经验和专业实践的锻炼，工程实践能力不强，致使高校“双师型”和“双能型”教师较少，与新工科工程人才培养对教师队伍的要求存在一定差距。

二、面向新工科的软件工程专业实践教学改革策略

（一）制定面向新工科的人才培养方案

在培养方案制定中，应加入以下理念和设置：第一，重视对学生进行实践能力的培养，通过建立系统化的实践课程体系，培养学生的实践与创新能力；第二，增加创新性、综合性和自主设计实验课程，增强学生的自主学习能力、综合实验能力和创新能力；第三，产、学、研相结合，开设创新创业实践教学类课程。引导学生参与创新创业项目和竞赛，提升知识水平，开阔视野，提升学生的工程能力和解决复杂工程问题的能力。

（二）建立面向新工科的实践教学体系

为了满足新工科工程教育的需要，软件工程专业按照“工程意识培养—创新思维诱导—工程技术培训—工程观形成”的思路，建立科学的、系统化的实践教学体系。首先，对大学一年级学生进行工程意识的培养。工程意识培养就是要让学生用理论知识去认识工程问题、分析工程问题、指导工程实践。其次，对大学二年级学生进行创新思维的诱导，在系统化的实践教学中对学生进行创新意识和科研思维训练。这个阶段以研究型学习为主。再次，对大学三年级学生进行工程技能的培训，通过专业实践课程和综合实践课程训练，培养学生的工程技能，提高学生解决复杂工程问题的能力。最后，对于大学四年级的学生，主要注重其大工程观的形成，大工程观是建立在科学和技术之上的包括社会、道德、文化、环境等诸多因素的整体意义上的工程。

第一，大学一年级第一学期在专业导论课堂教学中引入实际工程案例，培养学生初步的工程意识；第二学期开设4周的Java开发实践训练，通过实践项目使学生具备工程意识，同时开展科研创新训练Ⅰ。一年级的学生精力旺盛，善于思考、勇于创新，对未来生活和工作充满了期待和憧憬。充分利用学生的学习特点，播下工程意识和工程实践的种子。

第二，大学二年级开设32学时的创新创业基础课程，教学目标在于唤醒学生的创新意识，激发和诱导学生的创新思维。同时开设创新课程、创新开放实验，引导学生具有开拓创新精神和创业的胆量、勇气。在上课过程中，经过集中交流与灵感碰撞，确立学生的创新意识。在大学二年级开设科研创新训练Ⅱ，结合科研创新训练Ⅰ择优选取20%的学生深度参与教师科研课题，直至毕业。

第三，大学三年级的专业课程中60%以上的课程都融入了实践教育，同时，引入企业教师强化学生专业技能和工程能力，在课程开设方面继续开设科研创新训练Ⅲ-Ⅴ，学生形成解决复杂工程问题的能力。

第四，大学四年级学生进入企业进行为期一年的专业技能实践和顶岗实习，同时开设创新创业项目实践课程，使学生参与实际项目的开发，或直接到企业定岗实习，形成大工程观。

第五，开设第二课堂。第二课堂的实践活动是第一课堂教学活动的延续，通过引导学生参加各类社会实践活动，增强学生的沟通、交流能力，培养学生的团队精神和社会意识。在这个过程中，学生可以结合自己的兴趣和专长，不断学习和探索，提高解决复杂问题的能力，对于弥补自身项目经验的不足具有重要的意义。

第六，积极主办和参与创新创业竞赛和科技竞赛。竞赛是面向全体学生的实践活动，是课堂教学的有效延伸。学生参与的各类竞赛主要包括ACM-ICPC、CCSP全国大学生程序设计大赛、“互联网+”创新创业大赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、中国高校计算机大赛等，通过参与竞赛形成工程意识，培养创新思维，提升工程技能。

（三）建立面向新工科的师资队伍

师资是人才培养的关键，实践教学的教师可以由专职教师、校外兼职教师、企业行家共同组成。为了满足创新创业教育的要求，我院主要从以下几个方面进行师资培养。

1.制订教师培训计划

有计划地投入一定的资金，用于“双师型、双能型”师资建设与培养。根据现有师资的特点和特长，采取个人申请与专业发展需求相结合的方式，为每位教师制订详细的培养计划，将教师的“学、研、教”有机地结合起来，把教师培养成为高素质、高水平、高能力的特色教师。

2.改革教学管理机制

在管理机制上，设立专项教学改革项目，通过项目资助的办法，鼓励教师将科研成果与实践教育挂钩，并积极申报和争取教学名师。

3.注重实践教育改革

鼓励青年教师探索实践教学模式改革。定期组织青年教师参加企业教学培训，学习新的教学方法、教学手段以及创新能力培养模式。

4.坚持“引进来、走出去”的原则

学校应坚持“引进来、走出去”的原则，强化和企业的协同育人机制，提升学生的工程能力。

三、面向新工科的实践教学效果

经过几轮的实施、反馈、总结、调整，我校软件工程专业面向新工科的实践教学体系已趋于完善。通过对学生、家长、企业和社会各方面的调查分析来看，学生的工程技术能力、学校教学质量均得到显著提升，学生就业质量和就业满意度明显提升，60.3%的毕业生在世界500强企业和国内百强软件企业就业。企业对学生工程能力的满意度也逐年提升，近三年满意度都超过90%。面向新工科的实践教学取得了显著的成效。

软件工程专业是发展最快和最具有发展前景的专业，新形势下，社会对IT人才需求量越来越大，为了适应社会对新型工程技术人才的需求，各个高校都在加强新工科背景下工程教育人才培养模式的研究。我校软件工程专业建立了结合“新工科”教育理念、深度融合创新创业教育的工程教育人才培养模式，形成了面向新工科的实践教学培养体系，按照“工程意识培养—创新思维诱导—工程技术培训—工程观形成”的思路，以学生创新能力、工程能力培养为核心，改革实践课程体系，开设了面向学生的、全方位的实践课程，进一步完善了实践课程教学方法、教学内容，建立了新的实践课程成绩评价方法。按照新工科建设要求、软件工程专业教学质量国家标准和创新创业教育目标要求，修订人才培养方案，确立适合西部地区IT产业工程人才培养需求、具有工程教育特色的软件工程专业工程人才培养体系。