新工科背景下校企共建软件创新实验室研究——以聊城大学东昌学院为例

马俊臣 王 娟 孔令乾 郭 良

（聊城大学东昌学院招生办公室，山东 聊城 252000）

1 软件创新实验室建设背景与意义

长期以来，高校对人才培养缺乏对市场人才需求的准确定位，缺乏对具体工作岗位技术需求的准确定位，课程内容和训练项目相对社会生产滞后是长期以来困扰高校人才培养的关键因素。在每年的人才交流会上都会看到岗位和人才相互不满足的现象，高校人才培养与社会发展脱节，造成供给不畅，供落后于求。供求脱节成为长期以来人才市场的突出矛盾。为此，国家教育部在《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》（国办发〔2017〕95 号）中明确指出：“深化产教融合，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，是当前推进人力资源供给侧结构性改革的迫切要求，对新形势下全面提高教育质量、扩大就业创业、推进经济转型升级、培育经济发展新动能具有重要意义。”大力倡导校企协同育人，完善人才培养机制体系。“鼓励以引企驻校、引校进企、校企一体等方式，吸引优势企业与学校共建共享生产性实训基地。

随着信息化社会的不断演进，现代教育不断向纵深发展，应用型人才的需求越来越紧迫，同时，实践教学资源在高校尤其是在应用型本科高校工科专业教学中的地位越发重要。计算机类专业属于高实践性的学科，学生的动手能力和实践经验在职业发展中异常重要。在校企合作、产教融合的大背景下，高校与合作企业深度共建，达到资源整合、技术融合，共建实践教学资源成了一条可行之路。同时，校企共建实验室是现代社会发展形成的产物，一些高校与国内外企业共建的重大课题实验室，不仅可以为我国的人才培养提供较为科学的模式，也推动了我国科技的进步。

聊城大学与青岛青软实训教育科技股份有限公司自2018年起开展校企合作，共建软件工程专业，实行“2.5+1.5”模式培养。为切实加强计算机类专业实践实训教学，促进人才培养改革创新，青软围绕实际产业需求，将产业真实项目引入教学实践，建设了面向ICT 相关行业的产学合作人才培养智慧云平台。基于平台，校企通过共建教学资源，把产业标准和企业案例融入课程资源， 推动专业教学与生产实际衔接，促进人才培养改革和教育教学效果的提高。

2 软件创新实验室建设原则

为保证适应人才培养需求，实验室设计和建设遵循共建、开放、创新、可持续的原则，做到了基于云搭建、组件灵活、及时跟进时代发展和可长期服务。

2.1 协同共建原则

学校专业教学单位依据教学实验和人才培养所需,以及校企协商制订的教学培养方案和教学计划，围绕人才培养的总目标，基于校企双方需求互补，设计实验室的需求总框架，包括软硬件、教学实验项目、功能扩展、场地等因素，企业完成最后方案的制订，并由校企双方共同完成实施。

2.2 开放性原则

实验室建设资源基于QST 青软实训与华为联合开发的“U+新工科智慧云”平台，以大数据、人工智能等流行技术为核心， 将信息技术、 智能技术与教育教学深度融合，嵌入企业级开发环境和行业资源，组件灵活，开放获取，云端管理，构建以学习者为中心的服务人才培养需求的全新教育生态。

2.3 创新性原则

以满足专业人才培养目标为核心，创新实验教学过程，教学实验项目体现理论与实践、知识与能力结合，实施项目驱动式教学模式，以真实的企业项目实践开发流程，实践内容与企业岗位无缝衔接。平台为师生提供教、学、评、测、练一站式服务，工程实践贯穿教学全过程，并围绕软件创新大方向，将树莓派小车和智能飞行器结合本地化部署到软件平台，让学生可以体验到“创新大赛”的实际操作，“以赛代练”，师生云上互动，实现高效教学实践创新，促进产学研一体化发展和人才培养过程的优化。

2.4 可持续性原则

课程和实验实训项目案例资源基于“云”建设，高校和企业共管，保障资源适应行业需求，采用多维度数据覆盖教学全流程，避免了以往的重复性建设和升级换代投资。

3 软件创新实验室教学功能

按照学院人才培养需求实际、实践教学目标和任务，实验室主要功能包括：智慧教学、智慧实训、智慧考试、毕业设计、数据分析和OBE 系统等。功能模块如图1 所示。

图1 软件创新实验室功能模块框图

3.1 实现智慧教学

平台通过教学实践资源的项目化和教学工具的信息化，有效地支撑备课、授课、作业和实验实训等各环节。通过在线编辑、修改、发布和提交批改等云端管理，可实现双项目驱动教学、翻转课堂和混合式教学等教学模式， 使用手机端App 提升教学课堂互动，微信小程序支持考勤、签到和消息通知等，并与云端同步，可有效监控学生的学习进度、问题与反馈，并可通过实时数据统计分析师生的教学活动和行为，实现智慧教学， 便利了疫情常态化下的线上和线下教学。

3.1.1 随时随地的备课环境

平台提供了丰富的课程资源， 包括教学大纲、课程课件、练习题以及项目案例等。教师可根据教学所需自由选择和在线编辑，随时随地完成教案、课件和作业的组织和存储，并可以提前发布给学生预习和学习。资源可使用PPT、Word、PDF 和视频等多种文件格式，支持在线实时浏览快捷方便。

3.1.2 项目化的授课和实践模式

教学与实验项目通过重点技术进行知识重构，前后贯通，相辅相成，递进式分布在各章的不同模块中。平台特有的小组模式，支持小组、单人两种不同模式的选择，有利于小组化教学模式的实施和协同教学活动的开展。

3.1.3 丰富可控的云端作业

教师通过平台可以手动添加作业题目，也可批量导入或从平台的题库中选题，题型支持单选、多选、判断、填空、简答和编程等，题目顺序可通过鼠标拖动题目的方式轻松实现。学生在线提交，教师可在线批阅。平台对客观题可实现自动批阅，对主观题可设置人工和自动两种批阅方式，并支持学生互评。平台特有的云端CloudIDE，可实现随时随地编写代码，可以ACM在线编程，便于程序类课程的作业布置和提交。同时，教师可通过平台监控学生的答题情况，发布学生成绩和作业答案，并可导出作业的各种状态详情数据。

3.1.4 灵活方便的在线实验管理

教师通过平台可预先将实验项目、 实验目的、实验方法、步骤和要求整理，以实验指导书的形式上传，并在实验前发布实验。实验类型支持普通实验、云沙箱实验和私有云实验， 学生端则无须安装软件，能够快速进入开发环境，在线编程，进行实验。教师可以查看实验报告提交情况，通过平台的比对查重功能，可以分析实验报告的重合度情况。实验报告可以PDF 的形式在线批阅，教师可在线打分，添加批注和添加数字签名， 批阅痕迹直接保留在PDF 实验报告上。如果需要保存纸质版材料，还可以单独下载或以班级为单位批量下载实验报告PDF 版， 并可导出实验成绩。

3.2 实现智慧实训

工程实训是学生对课堂理论学习内容的再认识、再深造的过程， 可以直接反映学生对课程掌握程度，加深其对知识的理解和认识，对提高学生的思维能力和实践创新能力意义重大。工程实践平台模块充分体现学思融合、学练结合的思想，坚持学做互补、学做相长，通过亲身实践真实的工程项目，增长学生适应现代社会生产的能力，培养解决复杂问题的能力和创新实践能力。

3.2.1 可视化过程管理

通过实训过程可视化管理，教师可实时查看项目进度和代码质量情况以及代码贡献度。

3.2.2 个性化实训指导

系统提供实训指导书，可将项目拆分成不同的任务，分阶段管理任务，可根据学生的学习情况设置不同权限，有效实施个性化指导。

3.2.3 全流程项目开发

系统提供完备的项目资料， 体验式进行项目开发，熟悉设计开发全过程。从项目管理、代码托管、云端配置、数据展示、代码检查、缺陷定位、迭代开发到编译构建，全流程体验，全数据掌控。系统还可自动执行编译，实现人休息编译构建不休息，极大地提高项目开发效率。

3.2.4 过程性实训评审

教师可根据项目需要设置评审次数和每次评审的百分比及项目评审项， 实现过程考核和形成性评价。同时，可查看每个项目小组的提交时间，批量下载评审提交材料，设置小组分数，填写评审意见，小组成员根据组员排名和代码贡献度自动得分。

3.3 实现智慧考试

平台根据教育评测的相关理论和方法手段，实现在线集成题库管理、试卷管理、考试管理和成绩管理于一体的智能考试系统， 对于疫情常态下组织考试，提供了便利、科学的解决方案。

3.3.1 题库管理

在题库管理中， 教师可以看到所有公开的题目，并可查看题目详情，支持根据发布时间、浏览次数和使用次数对题库进行排序和常见题型设置。

3.3.2 试卷管理

教师可通过在线编制题目或从题库中选题进行组卷，并可设置试卷私有或者公开。创建试卷后可修改试卷，设置试题分数，试题排序，导出PDF 等。

3.3.3 考试管理

教师可通过新建考试，选择试卷，自定义设置考试信息，添加考生，阅卷老师和监考老师等步骤组织考试。同时，提供在线考试环境，动态管理各种考试信息，比如学生的试卷提交情况、答卷情况、作弊情况等。考试监控具有防作弊功能， 采用AI 人脸识别技术，使用摄像头监控捕捉疑似作弊行为，同时，支持浏览器状态监控，包括最小化浏览器、切换标签页、窗口缩小或扩大等行为监控。

3.3.4 成绩管理

教师可在线批阅学生的试卷，设置需要批阅的题目，查看试卷批阅进度和批阅状态，学生违规次数和考试得分，支持按照学号和分数排序。

3.4 毕业设计系统

毕业设计系统覆盖毕业设计的整个流程，包括立项选题、下达任务书、开题、中期检查到结项审核和论文答辩等所有环节。通过实时状态数据采集，可监控师生各环节的工作任务完成情况，所有材料支持线上表格填写和文档上传提交，下载审阅以及存档管理操作。功能主要分为进程监控、出题管理、选题管理、任务书下达与开题管理、中期检查、论文审核和答辩等模块。

3.5 数据分析系统

支持数据分层管理，校级、院系级分级授权，不同层级用户可查看所属级别的统计数据。可有效支持学校教学数据的收集、汇总和分析，为教育教学管理和改革提供可视化数据支撑。

3.6 OBE 系统

OBE 系统以人才培养为轴线， 围绕以学生为中心、以产出为导向，螺旋上升、持续改进的教育理念，贯穿教、学、测、评、练、管等人才培养环节，以认证标准为出发点，为学校提供平台支撑和专家指导，通过全面科学的数据支持和权威有效的过程指导， 为人才培养提供有力支撑， 全方位助力学校工程教育专业认证。

4 实验室实施管理与运营

实验室的建设规划由学校和合作企业双方共同设计，纳入学校整体教学设施发展建设规划，由学校主导实施与运营管理，企业为创新实验室搭建数字化平台， 并指派企业工程师到现场为新工科实验室安装、调试相关实验设备，提供教学与实验资源、教师培训与项目指导、后期维护与技术服务保障。

5 结语

新时期，随着国家教育战略的调整和产教融合的深入发展，越来越多的高校实施校企合作，资源共享、共建， 极大地推动了高等教育的发展和企业的进步。我校通过与合作企业青岛青软实训教育科技股份有限公司共建软件创新实验室，实现了“产业融合、专业共建”的基本目标，满足了新工科背景下人才培养的专业需求，充分发挥了双方资源优势，为推进“产、学、研、创”融合发展奠定了良好基础。对地方应用型高校校企合作， 专业共建实验实训资源进行了有益探索。不仅改善了学校实验室条件， 提高了师资队伍质量、优化和完善了人才培养过程，更重要的是有效提高了学生实践动手能力，提高了高校办学质量，达到了协同育人的目的。