新工科背景下基于“5+1”架構的軟件工程專業(yè)實踐教學體系改革探討

李志軍 鐘明輝

【摘 要】本文以新工科建設為背景，針對應用型高校專業(yè)轉型發(fā)展的需求，以廣西外國語學院為例，以軟件工程專業(yè)作為切入點，圍繞應用型人才培養(yǎng)的目標，構建基于“5+1”架構的軟件工程專業(yè)實踐教學體系，五個環(huán)節(jié)分別是項目教學、社團輔助、學科競賽、企業(yè)項目和師資培育，一個平臺是自主學習支撐平臺，從而推動軟件工程專業(yè)實踐教學體系在教、學、管、促、創(chuàng)方面的改革與創(chuàng)新。

【關鍵詞】新工科 “5+1”架構 軟件工程專業(yè) 實踐教學體系

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）47-0067-03

“新工科”是工程教育改革的新方向。2017年教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，指明了新工科發(fā)展的方向。因此，在新工科人才培養(yǎng)中，高校應以學生為中心，充分整合學校和外部資源，強調學科的實用性、交叉性與綜合性。

一、軟件工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

信息技術的不斷進步，對軟件工程專業(yè)人才的要求越來越高。隨著新工科建設的不斷推進，廣西外國語學院軟件工程專業(yè)在工程人才培養(yǎng)方面的不足也逐漸顯露出來，主要集中在以下幾個方面：

第一，課堂教學內容陳舊。教學內容未能很好地結合計算機技術和軟件行業(yè)的發(fā)展，關聯(lián)性不強，沒有體現(xiàn)新工科“學科交叉融合”的特征。

第二，課外實踐活動單一。傳統(tǒng)課程的課外實踐僅停留在作業(yè)、實驗報告、課程設計等層面，讓學生自主性得不到有效發(fā)揮，學生參與工程實踐的機會較少，容易受到時間和空間的限制，導致工程訓練效果不佳。另外，第二課堂的作用未能有效激活，未能起到拓展和延伸第一課堂的作用。

第三，學生技能訓練不足。學生掌握的知識結構，大多還是偏重理論，實踐能力相對較差，導致少部分應屆畢業(yè)生無法滿足招聘單位的用人需要，往往需要回爐再造方能初步適應企業(yè)的需求。

第四，職業(yè)場景缺失，未能很好地融入課堂。實踐教學環(huán)節(jié)的訓練項目僅局限于課本上綜合項目，與行業(yè)需求結合不夠緊密，模擬仿真項目比較多，但缺乏實際的企業(yè)項目場景，學生在解決復雜工程問題方面的訓練明顯不足。

第五，師資力量薄弱。特別是“雙師型”教師占比不足，缺乏有效的培養(yǎng)途徑，教師普遍行業(yè)企業(yè)實踐經驗不足，與行業(yè)脫節(jié)比較嚴重。

第六，缺乏自主的學習支撐平臺?，F(xiàn)在的學習平臺和資源很多，但都不是為自己訂制，無法適應所在學校的教學實際。

為了培養(yǎng)具有較強工程實踐能力、創(chuàng)新精神和國際視野的高素質應用型人才，廣西外國語學院基于軟件工程專業(yè)新工科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，對軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了深入研究和探索，構建了基于“5+1”架構的軟件工程專業(yè)實踐教學體系。

二、基于“5+1”架構的實踐教學體系的核心理念

“5+1”架構中的“5”即五個環(huán)節(jié)，分別是項目教學、社團輔助、學科競賽、企業(yè)項目和師資培育，“1”即一個平臺，即自主學習支撐平臺，如圖1所示，旨在推進軟件工程專業(yè)實踐教學體系在教、學、管、促、創(chuàng)方面的改革與創(chuàng)新，有效整合教學、師資、第二課堂、校企合作、學科競賽、學習平臺等方面的資源，在新工科的背景下，結合一般本科院校應用型人才培養(yǎng)模式，構建科學合理的軟件工程專業(yè)實踐教學體系，培養(yǎng)具有較強工程實踐能力、創(chuàng)新精神和國際視野的高素質應用型人才。

三、基于“5+1”架構實踐教學體系的實踐

（一）針對課堂內容陳舊，引入項目教學環(huán)節(jié)

以軟件工程本科專業(yè)的軟件工程專業(yè)英語課程改革為例。該課程通常被上成無專業(yè)差別的純英語課程，授課教師均為歐美學院英語專業(yè)教師，普遍缺乏行業(yè)經驗，僅從外語科技知識拓展的角度進行教學，與專業(yè)的結合不緊密，脫離職業(yè)場景。為此，我們提出課堂教學“三引入”的改革舉措，安排了一名具有15年軟件開發(fā)、工程實施和項目管理的高級工程師來講授這門課，在課堂教學中融入項目管理、英文資料閱讀和翻譯、英文資料學習和編程應用、演講與口才等能力的培養(yǎng)和訓練，這門課程很快成為學生最喜愛的課程。課堂教學“三引入”舉措包括以下幾個方面：

1.引入場景。以項目實踐為目標、場景教學為手段，整個課程本身就是一個項目，通過在課程中模擬某一職業(yè)場景，讓學生身臨其境，感受職業(yè)能力需求，學習和掌握職業(yè)知識和技能。教師只給學生講授部分知識和技巧，更多的時間把課堂交給學生，讓學生在自我能力培養(yǎng)和訓練中完成自我提升。

2.引入任務。把整個課程的教學環(huán)節(jié)設計成一個個的任務，在授課之初就明確課程考核總體目標任務，然后分解成一個個小任務，分散在不同的教學環(huán)節(jié)中，通過任務驅動的方式，讓學生在完成一個個小任務的過程中逐漸完成總體目標任務。

3.引入啟發(fā)思維。在各教學環(huán)節(jié)均設置問題情境，明確任務要求。引導學生獨立思考、動手解決問題，以學生為中心，充分調動學生學習的主動性和積極性，特別注重理論與實踐結合去解決實際問題。

（二）針對課外實踐不足，引入社團輔助環(huán)節(jié)

隨著高校不斷發(fā)展，作為第二課堂重要組成部分的高校專業(yè)型學生社團，其教育和服務功能不斷升級，管理和活動也在不斷規(guī)范，在應用型人才培養(yǎng)教學體系中發(fā)揮著越來越重要的作用，已成為參與專業(yè)實踐教學和科研創(chuàng)新活動的重要力量。以編程愛好者協(xié)會為例，我們提出了專業(yè)社團改革與專業(yè)轉型協(xié)同發(fā)展“四結合”的新舉措：

1.改革社團定位和功能，實現(xiàn)與“三個課堂”一體化相結合。社團主動服務教學，結合人才培養(yǎng)方案和教學計劃，與專業(yè)課群相結合，制定專業(yè)化活動，作為第一課堂教學內容及需求的有效延伸，有效彌補高校轉型期間實踐時間和空間不足的問題。通過社團組織第二課堂的專業(yè)競賽、技能訓練及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目訓練等形式，加強和拓展第一課堂知識和技能。通過引導社團結合專業(yè)特點組織第三課堂的社會實踐和志愿服務，積極融入社會，及時了解企事業(yè)單位對頂崗實習或招聘崗位的技能需求，第一時間反饋給第一課堂和第二課堂。通過需求驅動，進一步豐富第一課堂的教學內容、第二課堂社團活動內容和第三課堂的服務內容，使社團專業(yè)化運行有機融入三個課堂，形成良性循環(huán)，充分發(fā)揮社團在專業(yè)應用型轉型發(fā)展和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)中的重要作用。

2.改革社團組織架構，實現(xiàn)與專業(yè)應用能力培養(yǎng)相結合?？紤]融入專業(yè)應用能力培養(yǎng)，可采取項目式合約管理的組織架構形式，通過項目的形式培養(yǎng)和訓練學生專業(yè)應用能力，部門職責通過項目合約式管理，部門崗位與軟件行業(yè)崗位對應，社團實行企業(yè)化運作模式。會長（副會長）仍是社團負責人，對應企業(yè)的項目經理，增設學習部對應企業(yè)的培訓部，秘書長對應企業(yè)的行政文員，項目部對應企業(yè)的項目部，下設多個項目小組，各個項目小組的小組長對應企業(yè)的產品經理;競賽部對應企業(yè)的研發(fā)部。這樣設計的目的就是讓每個負責人都提前進入未來崗位的角色，熟悉企業(yè)的運作流程，讓學生在管理社團中體會如何進行企業(yè)的運作，為日后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎，充分鍛煉學生的專業(yè)應用能力。

3.與專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學相結合，改革社團實踐活動。根據(jù)“定目標，講成效，通過項目建社團”的理念，主抓社團實踐活動的四個點：一是人才儲備，二是項目實踐，三是學科競賽，四是成果展示。在項目組織上也特別注重平臺自給和學科交叉融合。推廣“項目來源于校園而應用于校園”的校內實訓計劃，得到了教務處、科研處、后勤處、網絡和設備中心、學工處等多部門的支持。具體做法是讓學生到各部門去調研需求，然后把需求轉化成一個個學科交叉融合的校內實踐項目，再按照實踐項目的類型，交給項目部下設的不同項目小組承接，每個項目小組負責按照軟件工程實施項目。項目部每兩周或每個月組織一次由企業(yè)專家、學科帶頭人、專任教師作為專家組參加的項目階段評審會，主要目的就是明確項目目標，確保項目推進，指導項目實施，總結階段經驗和成果，把項目實踐落到實處。

4.與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結合，促進社團成果轉化。以往的社團成果常常停留在活動總結，得不到升華和提煉，無法與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)形成閉環(huán)，因此我們提出了編程愛好者協(xié)會的社團成果轉化“八步走”路徑。第一步：學習部學習小組的學習成果對接全國計算機等級考試和軟考;第二步：學習部學習小組的優(yōu)秀人才經過選拔進入競賽部;第三步：競賽部的訓練成果對接廣西大學生程序設計大賽等相關賽事;第四步：競賽部中有意向從事項目研發(fā)的優(yōu)秀人才經過選拔后進入項目部各項目小組，參加社團內部的“校內項目提升計劃”，鼓勵各項目小組積極申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目;第五步：項目部在校內項目和大創(chuàng)項目的基礎上孵化“互聯(lián)網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目，進行校內創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和社會服務;第六步：項目研究過程寫成論文發(fā)表或用于畢業(yè)設計;第七步：學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)就業(yè);第八步：把社團的成果留在社團，校友反哺社團，指導社團，開始新一輪的成果迭代。在這種模式下，社團就會越來越強，成果不斷積淀轉化升級反哺，學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到進一步提升。

（三）針對學生技能訓練不足，引入學科競賽環(huán)節(jié)

學科競賽就是一個練兵場，在一個更大的舞臺檢驗教學實踐成果，可以有效地提升學生的專業(yè)技能、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、競爭品質及團隊協(xié)作精神。我們針對大學生學科競賽，把培育基地下放到社團，借助社團的力量，培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)人才。以編程愛好者社團為例，社團的競賽部根據(jù)備戰(zhàn)競賽的不同，下設了藍橋杯競賽小組、ACM/ICPC競賽小組、軟件測試競賽小組，結合不同的比賽進行有針對性訓練，設置了三級訓練培養(yǎng)選拔階段：第一階段，人才培育階段。通過編程愛好者協(xié)會把志趣相投的學生聚集起來，通過自主研發(fā)的在線編程實訓平臺訓練學生，并安排專業(yè)指導教師和企業(yè)指導教師進行答疑和技術指導。第二階段，人才選拔階段。通過編程愛好者協(xié)會組織周賽、月賽、選拔賽，采用積分的方式選拔人才進入集訓隊。第三階段，人才備戰(zhàn)階段。引入競賽場景，開設專題講座，通過在線編程實訓平臺自定義題庫有針對性地進行競賽訓練，線上線下相結合，通過組織多次模擬賽鍛煉學生的臨場應變能力、檢驗學生的知識和能力，向學校輸出更優(yōu)秀的學科競賽人才。

（四）針對職業(yè)場景缺失，引入企業(yè)項目環(huán)節(jié)

通過“引進來”和“送出去”相結合的方式，促進實踐教學的對外輻射。首先，通過修訂軟件工程本科專業(yè)教學計劃，在第三、五、七學期分別增設為期一周的專業(yè)綜合實踐（校企合作項目）課程，邀請企業(yè)把項目帶入課堂，讓學生在課堂上完成企業(yè)項目，企業(yè)技術專家全程指導。目前廣西外國語學院已與廣州粵嵌科技、中軟國際等校企合作機構聯(lián)合打造適合學生就業(yè)技能提升的專業(yè)綜合實踐課程，比如有針對性地選擇了微信小程序方向、SSM框架方向、HTML5前端設計方向、軟件測試方向等熱門企業(yè)實訓項目，基本上覆蓋了未來就業(yè)的主流方向。其次，加強與企業(yè)合作共建立工程實踐教育基地和校內聯(lián)合實驗室，目前已與十余家企業(yè)建立工程實踐教育基地，與東軟睿道、達內教育等多家企業(yè)共建校內聯(lián)合實驗室，在實踐教育基礎和實驗室建設上發(fā)力，共同推進新工科人才培養(yǎng)，同時采用目標導向的實踐人才培養(yǎng)方法，把行業(yè)企業(yè)的實際需求轉化為實踐教學的目標。最后，建立校外學生實訓基地，真正把學生“送出去”，參與到IT企業(yè)的實際工作中去，進一步開闊學生視野，讓學生樹立職業(yè)目標和自信，提高學生學習的主觀能動性，增強學生的緊迫感和危機感，為未來的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎。

（五）針對師資薄弱，引入師資培育環(huán)節(jié)

重視“內培外引”的“雙師型”教師培養(yǎng)，建設高素質的實踐教學團隊。首先，通過假期安排教師到企業(yè)頂崗實習，鼓勵教師走出去，到國內外大學進行學習與交流，學習和借鑒其他高校的先進理念和經驗。廣西外國語學院與馬來西亞馬來亞大學、越南河內大學、泰國西北大學等十多所國外高校長期合作，為教師搭建了一個學術交流和進修的國際平臺。其次，在課程安排上，安排有企業(yè)行業(yè)工作經驗的教師和沒有企業(yè)行業(yè)工作經驗的教師一起接同一門課，實現(xiàn)教學和實踐優(yōu)勢互補，打造創(chuàng)新一流課程。再次，加強教學團隊建設，目前我們已建立信息類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學團隊、計算機基礎實踐教學團隊、項目式場景教學實踐教學團隊等多個實踐教學團隊，聘請經驗豐富的企業(yè)高管作為高校導師，帶動整個實踐教學團隊的研究工作。最后，從不同渠道為教師減負，通過自主研發(fā)教師教學期末材料管理平臺，在規(guī)范教學材料的收集和整理的同時，讓教師從煩瑣的教學材料整理中脫身出來，把寶貴的時間放在教學和科研的能力提升上。此外，學校還在職稱提升、學歷提升、成果獎勵等方面推行激勵機制，支持不同教師發(fā)揮個人所長。

（六）針對自有平臺缺失，自主研發(fā)軟件工程專業(yè)實踐課程的自主學習支撐平臺

在加快建設實體實驗室的同時也要充分利用開放大規(guī)模在線實驗平臺，并在此基礎上自主研發(fā)適合自己的虛擬實驗平臺。實踐平臺創(chuàng)新是實踐教學體系建設的關鍵環(huán)節(jié)和重要內容。以“虛實”融合、資源共享的方式構建線上線下一體化的實踐教學平臺，通過多平臺全流程的實訓鍛煉，不斷提升學生的創(chuàng)新實踐能力與專業(yè)素養(yǎng)，為軟件工程專業(yè)實踐教學內涵建設和品牌特色專業(yè)建設提供了強有力支撐。廣西外國語學院自主研發(fā)建設了適應教學實際的軟件工程專業(yè)實踐課程自主學習支撐平臺，讓學生可以打破時間和空間的限制在專業(yè)老師的引導下進行自主學習，目前針對程序設計、數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)字電路、服務器配置與管理等課程均開發(fā)了項目式引導課程，內容包括實驗目的、實驗內容、操作步驟、在線仿真、結果評判、師生互動等。

綜上所述，本文以廣西外國語學院為例，以軟件工程專業(yè)作為切入點，圍繞新工科背景下應用型人才的培養(yǎng)目標，提出基于“5+1”架構的軟件工程專業(yè)實踐教學體系，五個環(huán)節(jié)分別是項目教學、社團輔助、學科競賽、企業(yè)項目和師資培育，一個平臺是自主學習支撐平臺，旨在推動軟件工程專業(yè)實踐教學體系在教、學、管、促、創(chuàng)方面的改革與創(chuàng)新，已取得了一定的成效，該成果可供軟件工程專業(yè)建設和實踐教學所借鑒。

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【基金項目】2019年度廣西高等教育本科教學改革工程項目（2019JGA355）

【作者簡介】李志軍（1982— ），男，廣西外國語學院高級工程師，研究方向：智能算法和開發(fā)框架;鐘明輝（1983— ），女，碩士，廣西外國語學院講師，研究方向：信息與信號處理。

（責編 郭曉明）