新工科背景下校企共建軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室研究
——以聊城大學(xué)東昌學(xué)院為例

馬俊臣 王 娟 孔令乾 郭 良

（聊城大學(xué)東昌學(xué)院招生辦公室，山東 聊城 252000）

1 軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)背景與意義

長(zhǎng)期以來(lái)，高校對(duì)人才培養(yǎng)缺乏對(duì)市場(chǎng)人才需求的準(zhǔn)確定位，缺乏對(duì)具體工作崗位技術(shù)需求的準(zhǔn)確定位，課程內(nèi)容和訓(xùn)練項(xiàng)目相對(duì)社會(huì)生產(chǎn)滯后是長(zhǎng)期以來(lái)困擾高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素。在每年的人才交流會(huì)上都會(huì)看到崗位和人才相互不滿足的現(xiàn)象，高校人才培養(yǎng)與社會(huì)發(fā)展脫節(jié)，造成供給不暢，供落后于求。供求脫節(jié)成為長(zhǎng)期以來(lái)人才市場(chǎng)的突出矛盾。為此，國(guó)家教育部在《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2017〕95 號(hào)）中明確指出：“深化產(chǎn)教融合，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，是當(dāng)前推進(jìn)人力資源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的迫切要求，對(duì)新形勢(shì)下全面提高教育質(zhì)量、擴(kuò)大就業(yè)創(chuàng)業(yè)、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能具有重要意義?！贝罅Τ珜?dǎo)校企協(xié)同育人，完善人才培養(yǎng)機(jī)制體系?！肮膭?lì)以引企駐校、引校進(jìn)企、校企一體等方式，吸引優(yōu)勢(shì)企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。

隨著信息化社會(huì)的不斷演進(jìn)，現(xiàn)代教育不斷向縱深發(fā)展，應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越緊迫，同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)資源在高校尤其是在應(yīng)用型本科高校工科專業(yè)教學(xué)中的地位越發(fā)重要。計(jì)算機(jī)類專業(yè)屬于高實(shí)踐性的學(xué)科，學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在職業(yè)發(fā)展中異常重要。在校企合作、產(chǎn)教融合的大背景下，高校與合作企業(yè)深度共建，達(dá)到資源整合、技術(shù)融合，共建實(shí)踐教學(xué)資源成了一條可行之路。同時(shí)，校企共建實(shí)驗(yàn)室是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展形成的產(chǎn)物，一些高校與國(guó)內(nèi)外企業(yè)共建的重大課題實(shí)驗(yàn)室，不僅可以為我國(guó)的人才培養(yǎng)提供較為科學(xué)的模式，也推動(dòng)了我國(guó)科技的進(jìn)步。

聊城大學(xué)與青島青軟實(shí)訓(xùn)教育科技股份有限公司自2018年起開(kāi)展校企合作，共建軟件工程專業(yè)，實(shí)行“2.5+1.5”模式培養(yǎng)。為切實(shí)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)類專業(yè)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)，促進(jìn)人才培養(yǎng)改革創(chuàng)新，青軟圍繞實(shí)際產(chǎn)業(yè)需求，將產(chǎn)業(yè)真實(shí)項(xiàng)目引入教學(xué)實(shí)踐，建設(shè)了面向ICT 相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)學(xué)合作人才培養(yǎng)智慧云平臺(tái)?；谄脚_(tái)，校企通過(guò)共建教學(xué)資源，把產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)案例融入課程資源， 推動(dòng)專業(yè)教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際銜接，促進(jìn)人才培養(yǎng)改革和教育教學(xué)效果的提高。

2 軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)原則

為保證適應(yīng)人才培養(yǎng)需求，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)遵循共建、開(kāi)放、創(chuàng)新、可持續(xù)的原則，做到了基于云搭建、組件靈活、及時(shí)跟進(jìn)時(shí)代發(fā)展和可長(zhǎng)期服務(wù)。

2.1 協(xié)同共建原則

學(xué)校專業(yè)教學(xué)單位依據(jù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)和人才培養(yǎng)所需,以及校企協(xié)商制訂的教學(xué)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃，圍繞人才培養(yǎng)的總目標(biāo)，基于校企雙方需求互補(bǔ)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的需求總框架，包括軟硬件、教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、功能擴(kuò)展、場(chǎng)地等因素，企業(yè)完成最后方案的制訂，并由校企雙方共同完成實(shí)施。

2.2 開(kāi)放性原則

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資源基于QST 青軟實(shí)訓(xùn)與華為聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“U+新工科智慧云”平臺(tái)，以大數(shù)據(jù)、人工智能等流行技術(shù)為核心， 將信息技術(shù)、 智能技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，嵌入企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)環(huán)境和行業(yè)資源，組件靈活，開(kāi)放獲取，云端管理，構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的服務(wù)人才培養(yǎng)需求的全新教育生態(tài)。

2.3 創(chuàng)新性原則

以滿足專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體現(xiàn)理論與實(shí)踐、知識(shí)與能力結(jié)合，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，以真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐開(kāi)發(fā)流程，實(shí)踐內(nèi)容與企業(yè)崗位無(wú)縫銜接。平臺(tái)為師生提供教、學(xué)、評(píng)、測(cè)、練一站式服務(wù)，工程實(shí)踐貫穿教學(xué)全過(guò)程，并圍繞軟件創(chuàng)新大方向，將樹莓派小車和智能飛行器結(jié)合本地化部署到軟件平臺(tái)，讓學(xué)生可以體驗(yàn)到“創(chuàng)新大賽”的實(shí)際操作，“以賽代練”，師生云上互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展和人才培養(yǎng)過(guò)程的優(yōu)化。

2.4 可持續(xù)性原則

課程和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目案例資源基于“云”建設(shè)，高校和企業(yè)共管，保障資源適應(yīng)行業(yè)需求，采用多維度數(shù)據(jù)覆蓋教學(xué)全流程，避免了以往的重復(fù)性建設(shè)和升級(jí)換代投資。

3 軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室教學(xué)功能

按照學(xué)院人才培養(yǎng)需求實(shí)際、實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，實(shí)驗(yàn)室主要功能包括：智慧教學(xué)、智慧實(shí)訓(xùn)、智慧考試、畢業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和OBE 系統(tǒng)等。功能模塊如圖1 所示。

圖1 軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室功能模塊框圖

3.1 實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)

平臺(tái)通過(guò)教學(xué)實(shí)踐資源的項(xiàng)目化和教學(xué)工具的信息化，有效地支撐備課、授課、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等各環(huán)節(jié)。通過(guò)在線編輯、修改、發(fā)布和提交批改等云端管理，可實(shí)現(xiàn)雙項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂和混合式教學(xué)等教學(xué)模式， 使用手機(jī)端App 提升教學(xué)課堂互動(dòng)，微信小程序支持考勤、簽到和消息通知等，并與云端同步，可有效監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、問(wèn)題與反饋，并可通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析師生的教學(xué)活動(dòng)和行為，實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)， 便利了疫情常態(tài)化下的線上和線下教學(xué)。

3.1.1 隨時(shí)隨地的備課環(huán)境

平臺(tái)提供了豐富的課程資源， 包括教學(xué)大綱、課程課件、練習(xí)題以及項(xiàng)目案例等。教師可根據(jù)教學(xué)所需自由選擇和在線編輯，隨時(shí)隨地完成教案、課件和作業(yè)的組織和存儲(chǔ)，并可以提前發(fā)布給學(xué)生預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)。資源可使用PPT、Word、PDF 和視頻等多種文件格式，支持在線實(shí)時(shí)瀏覽快捷方便。

3.1.2 項(xiàng)目化的授課和實(shí)踐模式

教學(xué)與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通過(guò)重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)，前后貫通，相輔相成，遞進(jìn)式分布在各章的不同模塊中。平臺(tái)特有的小組模式，支持小組、單人兩種不同模式的選擇，有利于小組化教學(xué)模式的實(shí)施和協(xié)同教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

3.1.3 豐富可控的云端作業(yè)

教師通過(guò)平臺(tái)可以手動(dòng)添加作業(yè)題目，也可批量導(dǎo)入或從平臺(tái)的題庫(kù)中選題，題型支持單選、多選、判斷、填空、簡(jiǎn)答和編程等，題目順序可通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)題目的方式輕松實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在線提交，教師可在線批閱。平臺(tái)對(duì)客觀題可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)批閱，對(duì)主觀題可設(shè)置人工和自動(dòng)兩種批閱方式，并支持學(xué)生互評(píng)。平臺(tái)特有的云端CloudIDE，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地編寫代碼，可以ACM在線編程，便于程序類課程的作業(yè)布置和提交。同時(shí)，教師可通過(guò)平臺(tái)監(jiān)控學(xué)生的答題情況，發(fā)布學(xué)生成績(jī)和作業(yè)答案，并可導(dǎo)出作業(yè)的各種狀態(tài)詳情數(shù)據(jù)。

3.1.4 靈活方便的在線實(shí)驗(yàn)管理

教師通過(guò)平臺(tái)可預(yù)先將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、步驟和要求整理，以實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的形式上傳，并在實(shí)驗(yàn)前發(fā)布實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)類型支持普通實(shí)驗(yàn)、云沙箱實(shí)驗(yàn)和私有云實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生端則無(wú)須安裝軟件，能夠快速進(jìn)入開(kāi)發(fā)環(huán)境，在線編程，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師可以查看實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交情況，通過(guò)平臺(tái)的比對(duì)查重功能，可以分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重合度情況。實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以PDF 的形式在線批閱，教師可在線打分，添加批注和添加數(shù)字簽名， 批閱痕跡直接保留在PDF 實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。如果需要保存紙質(zhì)版材料，還可以單獨(dú)下載或以班級(jí)為單位批量下載實(shí)驗(yàn)報(bào)告PDF 版， 并可導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

3.2 實(shí)現(xiàn)智慧實(shí)訓(xùn)

工程實(shí)訓(xùn)是學(xué)生對(duì)課堂理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的再認(rèn)識(shí)、再深造的過(guò)程， 可以直接反映學(xué)生對(duì)課程掌握程度，加深其對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)提高學(xué)生的思維能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力意義重大。工程實(shí)踐平臺(tái)模塊充分體現(xiàn)學(xué)思融合、學(xué)練結(jié)合的思想，堅(jiān)持學(xué)做互補(bǔ)、學(xué)做相長(zhǎng)，通過(guò)親身實(shí)踐真實(shí)的工程項(xiàng)目，增長(zhǎng)學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的能力，培養(yǎng)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3.2.1 可視化過(guò)程管理

通過(guò)實(shí)訓(xùn)過(guò)程可視化管理，教師可實(shí)時(shí)查看項(xiàng)目進(jìn)度和代碼質(zhì)量情況以及代碼貢獻(xiàn)度。

3.2.2 個(gè)性化實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)

系統(tǒng)提供實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，可將項(xiàng)目拆分成不同的任務(wù)，分階段管理任務(wù)，可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)置不同權(quán)限，有效實(shí)施個(gè)性化指導(dǎo)。

3.2.3 全流程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)提供完備的項(xiàng)目資料， 體驗(yàn)式進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，熟悉設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)全過(guò)程。從項(xiàng)目管理、代碼托管、云端配置、數(shù)據(jù)展示、代碼檢查、缺陷定位、迭代開(kāi)發(fā)到編譯構(gòu)建，全流程體驗(yàn)，全數(shù)據(jù)掌控。系統(tǒng)還可自動(dòng)執(zhí)行編譯，實(shí)現(xiàn)人休息編譯構(gòu)建不休息，極大地提高項(xiàng)目開(kāi)發(fā)效率。

3.2.4 過(guò)程性實(shí)訓(xùn)評(píng)審

教師可根據(jù)項(xiàng)目需要設(shè)置評(píng)審次數(shù)和每次評(píng)審的百分比及項(xiàng)目評(píng)審項(xiàng)， 實(shí)現(xiàn)過(guò)程考核和形成性評(píng)價(jià)。同時(shí)，可查看每個(gè)項(xiàng)目小組的提交時(shí)間，批量下載評(píng)審提交材料，設(shè)置小組分?jǐn)?shù)，填寫評(píng)審意見(jiàn)，小組成員根據(jù)組員排名和代碼貢獻(xiàn)度自動(dòng)得分。

3.3 實(shí)現(xiàn)智慧考試

平臺(tái)根據(jù)教育評(píng)測(cè)的相關(guān)理論和方法手段，實(shí)現(xiàn)在線集成題庫(kù)管理、試卷管理、考試管理和成績(jī)管理于一體的智能考試系統(tǒng)， 對(duì)于疫情常態(tài)下組織考試，提供了便利、科學(xué)的解決方案。

3.3.1 題庫(kù)管理

在題庫(kù)管理中， 教師可以看到所有公開(kāi)的題目，并可查看題目詳情，支持根據(jù)發(fā)布時(shí)間、瀏覽次數(shù)和使用次數(shù)對(duì)題庫(kù)進(jìn)行排序和常見(jiàn)題型設(shè)置。

3.3.2 試卷管理

教師可通過(guò)在線編制題目或從題庫(kù)中選題進(jìn)行組卷，并可設(shè)置試卷私有或者公開(kāi)。創(chuàng)建試卷后可修改試卷，設(shè)置試題分?jǐn)?shù)，試題排序，導(dǎo)出PDF 等。

3.3.3 考試管理

教師可通過(guò)新建考試，選擇試卷，自定義設(shè)置考試信息，添加考生，閱卷老師和監(jiān)考老師等步驟組織考試。同時(shí)，提供在線考試環(huán)境，動(dòng)態(tài)管理各種考試信息，比如學(xué)生的試卷提交情況、答卷情況、作弊情況等?？荚嚤O(jiān)控具有防作弊功能， 采用AI 人臉識(shí)別技術(shù)，使用攝像頭監(jiān)控捕捉疑似作弊行為，同時(shí)，支持瀏覽器狀態(tài)監(jiān)控，包括最小化瀏覽器、切換標(biāo)簽頁(yè)、窗口縮小或擴(kuò)大等行為監(jiān)控。

3.3.4 成績(jī)管理

教師可在線批閱學(xué)生的試卷，設(shè)置需要批閱的題目，查看試卷批閱進(jìn)度和批閱狀態(tài)，學(xué)生違規(guī)次數(shù)和考試得分，支持按照學(xué)號(hào)和分?jǐn)?shù)排序。

3.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)

畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)覆蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，包括立項(xiàng)選題、下達(dá)任務(wù)書、開(kāi)題、中期檢查到結(jié)項(xiàng)審核和論文答辯等所有環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，可監(jiān)控師生各環(huán)節(jié)的工作任務(wù)完成情況，所有材料支持線上表格填寫和文檔上傳提交，下載審閱以及存檔管理操作。功能主要分為進(jìn)程監(jiān)控、出題管理、選題管理、任務(wù)書下達(dá)與開(kāi)題管理、中期檢查、論文審核和答辯等模塊。

3.5 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

支持?jǐn)?shù)據(jù)分層管理，校級(jí)、院系級(jí)分級(jí)授權(quán)，不同層級(jí)用戶可查看所屬級(jí)別的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?？捎行еС謱W(xué)校教學(xué)數(shù)據(jù)的收集、匯總和分析，為教育教學(xué)管理和改革提供可視化數(shù)據(jù)支撐。

3.6 OBE 系統(tǒng)

OBE 系統(tǒng)以人才培養(yǎng)為軸線， 圍繞以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向，螺旋上升、持續(xù)改進(jìn)的教育理念，貫穿教、學(xué)、測(cè)、評(píng)、練、管等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，為學(xué)校提供平臺(tái)支撐和專家指導(dǎo)，通過(guò)全面科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和權(quán)威有效的過(guò)程指導(dǎo)， 為人才培養(yǎng)提供有力支撐， 全方位助力學(xué)校工程教育專業(yè)認(rèn)證。

4 實(shí)驗(yàn)室實(shí)施管理與運(yùn)營(yíng)

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)劃由學(xué)校和合作企業(yè)雙方共同設(shè)計(jì)，納入學(xué)校整體教學(xué)設(shè)施發(fā)展建設(shè)規(guī)劃，由學(xué)校主導(dǎo)實(shí)施與運(yùn)營(yíng)管理，企業(yè)為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室搭建數(shù)字化平臺(tái)， 并指派企業(yè)工程師到現(xiàn)場(chǎng)為新工科實(shí)驗(yàn)室安裝、調(diào)試相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提供教學(xué)與實(shí)驗(yàn)資源、教師培訓(xùn)與項(xiàng)目指導(dǎo)、后期維護(hù)與技術(shù)服務(wù)保障。

5 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期，隨著國(guó)家教育戰(zhàn)略的調(diào)整和產(chǎn)教融合的深入發(fā)展，越來(lái)越多的高校實(shí)施校企合作，資源共享、共建， 極大地推動(dòng)了高等教育的發(fā)展和企業(yè)的進(jìn)步。我校通過(guò)與合作企業(yè)青島青軟實(shí)訓(xùn)教育科技股份有限公司共建軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了“產(chǎn)業(yè)融合、專業(yè)共建”的基本目標(biāo)，滿足了新工科背景下人才培養(yǎng)的專業(yè)需求，充分發(fā)揮了雙方資源優(yōu)勢(shì)，為推進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)”融合發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。對(duì)地方應(yīng)用型高校校企合作， 專業(yè)共建實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源進(jìn)行了有益探索。不僅改善了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件， 提高了師資隊(duì)伍質(zhì)量、優(yōu)化和完善了人才培養(yǎng)過(guò)程，更重要的是有效提高了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，提高了高校辦學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了協(xié)同育人的目的。