工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下軟件工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

陳君 李維乾 薛文生

摘要 軟件工程專業(yè)具有知識更新快、涵蓋面廣和工程應(yīng)用性強等特點，是工程教育專業(yè)認(rèn)證的重點之一。文章通過分析軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的問題，從教學(xué)方式、產(chǎn)教協(xié)同、工程實踐、創(chuàng)新平臺、考核評價、師資培養(yǎng)及國際交流等方面進(jìn)行分析，提出面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的軟件工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，改進(jìn)教學(xué)方法，完善校企合作，提升科教融合，優(yōu)化評價體系，強化工程實踐和推進(jìn)國際化培養(yǎng)目標(biāo)，從而進(jìn)一步加強學(xué)校教育質(zhì)量，提高學(xué)生實踐能力，培養(yǎng)高層次、實用型、復(fù)合型、具有國際競爭力和愛國情懷的軟件工程創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞 工程教育專業(yè)認(rèn)證；軟件工程；人才培養(yǎng)；國際競爭力

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.11.015

隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)和產(chǎn)業(yè)變革的日益頻繁，學(xué)生在利用工程領(lǐng)域知識解決實際問題時面臨新的危機(jī)：工程實踐與科學(xué)嚴(yán)重脫鉤，使得眾多畢業(yè)生不能較好地滿足企業(yè)的發(fā)展需求，這又進(jìn)一步加劇了工程人才短缺的形勢。在此背景下，許多國家開始注重工程教育。

為了保持工程科學(xué)與實踐的平衡關(guān)系，美國麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典皇家工學(xué)院和瑞典査爾姆斯技術(shù)學(xué)院進(jìn)行了四年多的教育探索，共同開發(fā)了CDIO工程教育模式[1]。該模式在關(guān)注社會環(huán)境發(fā)展的基礎(chǔ)上，強調(diào)學(xué)習(xí)自主性與經(jīng)驗性，并通過鼓勵學(xué)生實踐創(chuàng)新，達(dá)到獲取應(yīng)用能力的終極目標(biāo)。經(jīng)過長時間的完善，CDIO形成構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作四環(huán)節(jié)，并以項目為載體，打通從研發(fā)到實施全流程，調(diào)動學(xué)生的積極主動性，通過關(guān)聯(lián)工程實踐與課程知識，使學(xué)生更好地提高工程能力，包括知識技術(shù)能力、溝通交流能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力等，較好地平衡了理論與實踐的關(guān)系。與此同時，眾多發(fā)達(dá)國家也逐步建立了工程教育認(rèn)證制度，簽署了相關(guān)的多邊協(xié)議，最終實現(xiàn)學(xué)位國際互認(rèn)。《華盛頓協(xié)議》作為其中之一，是最具國際權(quán)威性和影響力的本科工程教育學(xué)位互認(rèn)體系。

為了進(jìn)一步保障教學(xué)質(zhì)量、全面提升學(xué)生的專業(yè)技能和實踐能力、更好地適應(yīng)社會需求，并實現(xiàn)工程教育學(xué)位國際互認(rèn)，我國從2005年起開展工程教育專業(yè)認(rèn)證試點[2]，通過不斷的努力和改進(jìn)，于2016年6月2日成為《華盛頓協(xié)議》的正式會員，這也成為我國工程教育及其質(zhì)量保障的重要標(biāo)志。目前，浙江大學(xué)、東南大學(xué)、西安交通大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)等已經(jīng)率先開展和完成了重要專業(yè)的工程教育認(rèn)證工作，截至2021年底，我國共計288所高校的1977個專業(yè)通過了該認(rèn)證，實現(xiàn)了巨大突破。

綜上所述，國內(nèi)外各大高校都在新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革環(huán)境中積極進(jìn)行工程人才的培養(yǎng)變革，依托產(chǎn)教融合，強調(diào)科學(xué)基礎(chǔ)、交叉融合和實踐教學(xué)，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和思辨創(chuàng)新能力，從而進(jìn)一步加強教育質(zhì)量，培養(yǎng)真正符合社會需求的工程創(chuàng)新人才。

1軟件工程人才培養(yǎng)困境分析

一個國家的信息產(chǎn)業(yè)水平和國際競爭力極大受制于軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的興起，軟件工程人才短缺越來越嚴(yán)重，這也成為影響我國信息化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要瓶頸[3-4]。我國軟件人才需求高達(dá)每年80萬人，其中高素質(zhì)軟件人才尤為缺乏[5-6]，亟須培養(yǎng)大量的優(yōu)秀軟件工程人才。但是，軟件工程涉及內(nèi)容眾多，綜合性和實踐性都很強，人才培養(yǎng)難度大，面臨如下諸多挑戰(zhàn)[7-9]。

1.1學(xué)科知識體系龐大，教授難度大

軟件工程學(xué)科發(fā)展突飛猛進(jìn)，各種理論和知識層出不窮，近年來，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，相關(guān)的課程也隨之加入，使得該學(xué)科的課程不斷拓展，學(xué)生需要更多地開展理論學(xué)習(xí)，積累工程經(jīng)驗，教師的授課難度也隨之不斷增大。

1.2課程的理論知識高度抽象化，學(xué)生較難理解，容易喪失學(xué)習(xí)興趣

軟件工程學(xué)科不僅具有理論深度，而且知識內(nèi)容高度抽象化，學(xué)生不易全面理解，并且隨著科技的發(fā)展，新理論和新知識的不斷拓展和加入，理解難度也不斷提升，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易喪失學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致無法較好地跟隨教學(xué)進(jìn)度，學(xué)習(xí)效果不盡如人意。

1.3教師隊伍知識迭代速度較難滿足學(xué)科發(fā)展要求

軟件工程專業(yè)知識和技術(shù)爆炸式的增長，從互聯(lián)網(wǎng)到大數(shù)據(jù)再到人工智能，幾乎每隔幾年，新的理論和知識就會發(fā)生較大的變更，教師隊伍需要不斷學(xué)習(xí)新的理論和知識才能更好地教授學(xué)生。但是，新理論和技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握不僅需要自身的領(lǐng)悟能力，同時還需要一定的時間過程，這對教師隊伍提出了很高的要求。

1.4實踐環(huán)節(jié)相對較少，容易與生產(chǎn)實踐脫節(jié)

軟件工程學(xué)科的教學(xué)模式偏重理論講解和知識灌輸，工程實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)還不夠多。在整個學(xué)習(xí)過程中，與企業(yè)接觸較少，很難把握企業(yè)的真實需求和能力要求。雖然有各類競賽的補充，包括“互聯(lián)網(wǎng)+”、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，但是學(xué)生的參與意愿不夠強烈，使得學(xué)生在知識和技能培養(yǎng)環(huán)節(jié)中訓(xùn)練不足，容易與生產(chǎn)實踐脫節(jié)。

1.5國際交流機(jī)會相對較少，國際化培養(yǎng)意識有待加強

隨著國際競爭的影響，軟件工程學(xué)科提出新時代的人才培養(yǎng)要求——具備國際化競爭能力的復(fù)合型人才。由此，如何將學(xué)科知識、專業(yè)能力及培養(yǎng)制度等多方面與國際逐步接軌，從而培養(yǎng)具備國際競爭力的人才也逐漸成為軟件工程專業(yè)關(guān)注的焦點之一。

針對上述問題，本文以軟件工程專業(yè)為實例，工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向，研究面向軟件工程人才的培養(yǎng)模式，以打造理論知識扎實，解決社會實際需求能力強，并具有創(chuàng)新能力的軟件工程創(chuàng)新人才。

2融合工程教育認(rèn)證的軟件創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑

結(jié)合工程教育認(rèn)證，軟件工程人才培養(yǎng)需要深化教學(xué)改革，創(chuàng)新培養(yǎng)模式和加強國際交流，從而打破工程實踐與學(xué)科的壁壘，培養(yǎng)出滿足新時代社會需求的軟件工程人才。

2.1多樣化的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師采用啟發(fā)式教學(xué)模式，從問題提出到課堂小組討論，再到課堂總結(jié)，將知識逐步分解和滲透，培養(yǎng)學(xué)生資料收集和獨立分析問題的能力，增強學(xué)生的教學(xué)參與和獲取知識的主動性。同時補充線上教學(xué)內(nèi)容，搭建線上知識平臺，逐步建立線上線下混合教學(xué)模式，提升教師和學(xué)生的互動效果，讓學(xué)生能夠隨時隨地獲取知識，打造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

2.2校企通力合作，注重能力培養(yǎng)

針對軟件工程專業(yè)理論、知識迭代快速和工程實踐要求強的特點，學(xué)校需要與企業(yè)保持緊密的合作關(guān)系，根據(jù)企業(yè)真實的需求和用人標(biāo)準(zhǔn)，為優(yōu)化培養(yǎng)方案提供參考和依據(jù)。探索共建基地/課程的校企協(xié)同合作機(jī)制，積極推進(jìn)學(xué)生企業(yè)實訓(xùn)的開展，從項目實訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)再到畢業(yè)設(shè)計，加大企業(yè)參與力度，加強學(xué)生職業(yè)技能、精神和意識培養(yǎng)，進(jìn)一步提升學(xué)生的實踐能力和就業(yè)競爭力。

2.3科教融合，創(chuàng)新實踐平臺搭建，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

依托學(xué)校各類實驗室，創(chuàng)新實踐中心及校企共建基地，開發(fā)綜合型、創(chuàng)新型、探索型實驗項目群，并不斷深化產(chǎn)教科融合、競賽及國際交流，為學(xué)生提供眾多優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新平臺和機(jī)會，著重培育學(xué)生的工程綜合設(shè)計能力與創(chuàng)新能力。

2.4多元考核評價體系，注重評估反饋與可持續(xù)迭代優(yōu)化

改革專業(yè)課程的考核方法，打破以考試和分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)的單一評價方式。加強過程考核，從作業(yè)、實驗、課堂討論、課程報告、企業(yè)實踐及考試等多方面進(jìn)行評價，建立多元化考核標(biāo)準(zhǔn)，全方位衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。建立符合軟件工程專業(yè)特征的校內(nèi)與社會評價相結(jié)合的綜合評價與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，依據(jù)多元反饋結(jié)果，對培養(yǎng)方案等進(jìn)行定期評估和反饋修訂，最終落實到質(zhì)量問題的改進(jìn)，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供閉環(huán)保障。

2.5加強教師培養(yǎng)，提升教學(xué)、科研和工程實踐能力

為了提升教師的教學(xué)、科研和實踐能力，建立完善的激勵制度，不斷為教師提供多種學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、競賽、項目申請和實踐機(jī)會。同時，讓教師能夠更多地參與工程實際項目，全方位提升自身綜合能力，更好地實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)和建設(shè)目標(biāo)。

2.6注重國際交流與合作，提升國際化視野

學(xué)校要打通學(xué)科培養(yǎng)課程體系，整合專業(yè)多方資源，制訂相應(yīng)的國際交流政策。同時，組織教師參與多種國際交流活動，學(xué)術(shù)會議和國際競賽。此外，加強雙語課程建設(shè)，拓展軟件工程人才聯(lián)合培養(yǎng)模式，鼓勵學(xué)生利用寒暑假“走出去”，激勵學(xué)生主動參與國際學(xué)術(shù)交流和高水平國際科研項目，進(jìn)一步拓展國際視野。

2.7持續(xù)開展愛國教育，激發(fā)學(xué)生的家國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)

除了專業(yè)能力培養(yǎng)外，教師還要堅定不移地向?qū)W生灌輸愛國主義教育內(nèi)容，陶冶學(xué)生情操，激發(fā)學(xué)生的愛國主義情感，把學(xué)生的愛國熱情引向“在中國特色社會主義道路上實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”的中國夢，讓學(xué)生主動將個人價值同國家富強、祖國繁榮和現(xiàn)代化建設(shè)緊密聯(lián)系起來。

3總結(jié)

綜上所述，在軟件工程專業(yè)教學(xué)改革及人才培養(yǎng)過程中，學(xué)校要遵循“工程教育專業(yè)認(rèn)證”理念，持續(xù)推進(jìn)系列化改革，完善教學(xué)方法，促進(jìn)科教融合，注重創(chuàng)新實踐。并建立多元化考核、評價及持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，不斷優(yōu)化師資力量，提升人才培養(yǎng)國際化水平，推動專業(yè)建設(shè)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)接軌。進(jìn)一步提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)高層次、實用型、復(fù)合型、具有國際競爭力的軟件工程創(chuàng)新人才。

基金項目：2021年中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革研究項目“新工科背景下軟件工程人才培養(yǎng)的實踐育人體系研究”（2021BKJGLX031）。

參考文獻(xiàn)

[1]郇正良，禹樸勇，朱向彩，等.新工科背景下軟件工程專業(yè)個性化人才培養(yǎng)模式探索與實踐[J].高教學(xué)刊， 2020（25）：158-160，164.

[2]王瑞蘭.“工程教育專業(yè)認(rèn)證”背景下電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與探索[J].濰坊學(xué)院學(xué)報， 2019， 19（6）：67-70.

[3]宋薇，郭東恩，韓義波.面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的軟件類課程考核方式的改革與實踐[J].微型電腦應(yīng)用，2020， 36（11）：13-15.

[4]薛文生，薛濤，王明明，等.基于畢業(yè)生就業(yè)跟蹤調(diào)查的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)改革探索[J].軟件工程，2018， 21（2）：50-52，49.

[5]任思璟，郭殿林，孟嬌茹，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下新型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究[J].黑龍江教育：理論與實踐， 2018（1）：60-61.

[6]褚燕華，張曉琳，羅海麗.基于工程教育認(rèn)證的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].電腦與電信， 2017（5）：29-34.

[7]朱海榮，吳瑜.基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的機(jī)器人創(chuàng)新實驗平臺開發(fā)[J].實驗技術(shù)與管理，2018，35（11）：32-37.

[8]王宏志，史寧，鄔向前，等.計算機(jī)學(xué)科科教融合拔尖人才培養(yǎng)[J].計算機(jī)教育，2022（2）：9-12.

[9]羅麗，涂濤，計湘婷，等.產(chǎn)教融合背景下開展高校人工智能師資培訓(xùn)的實踐探索[J].計算機(jī)教育，2021（6）：110-114.