0 引 言.
隨著知識經濟與科學技術的發展,高等學校以傳承知識為主的傳統教育模式正向強調知識、能力與素質培養的創新教育模式轉變.大學生創新能力的培養作為高校創新教育的基本價值取向,成為當代高校的重要任務,創新能力的培養對現行的高校教學管理提出了新的挑戰和更高的要求.
近年來,隨著創新教育在高等教育領域的發展,大學生創新能力的培養作為高校教學管理的一個重要目標正逐步為我國教育界所認同.部分高校較早就以大學生創新素質、創新能力培養為目標進行了一系列大膽和有益的嘗試,如清華大學針對本科生創新能力培養推出 SRT 計劃:學生研究訓練計劃\\(Student Research Training\\),學校組織一批科研課題,并在經費和條件上予以一定支持,由本科生在指導教師的輔導下對課題進行研究[1].哈爾濱工業大學設立了旨在培養具有創新意識的拔尖人才實驗學院,尊重教學活動中學生的主體性,以培養學生的創新能力作為制訂教學計劃的基本出發點,弘揚啟發式教學;考試方式也更多地關注實踐與思維能力和創新意識培養效果的檢驗轉變,使考試成為促進學生學習主動性的重要過程;學生隨教師參加科研活動,進行課題研究,將研究結果作為對學生評價的重要部分[2].華東理工大學對一、二年級學生的教學重心側重于創新思維和學習能力的培養,高年級學生的教學中心則突出于科研能力和創新能力,畢業設計都著力于解決工程和社會的實際問題;學校還專門成立了“大學生創新實踐活動指導委員會”和“大學生創新教育專項基金”[3].中南大學構筑基地化依托,2001 年開始分兩批建立了 10 余個面向全校的教育示范基地,其中包括學生科技 4 個創新活動基地、1 個創新示范基地、1 個學生學術基地[4].盡管很多高等教育研究紛紛從理論上進行了大學生創新能力培養方面的探索,一些高校教學管理者也從不同的角度展開了積極實踐,但這些研究和實踐大多以學校為單位,探索大學生創新能力培養方面的共性內容,忽視了不同專業、不同學科所引起的大學生創新能力培養方面存在的個性化的內容.
1 軟件工程專業大學生創新能力培養存在的問題.
當前,我國在大學生創新能力培養上存在一些問題[5],具體表現為以下幾個方面.
\\(1\\)具有創新意識,但不善于創造和利用條件.創新能力的發展與創新行為的培養都是建立在創新觀念和創新欲望的基礎上的.學生本身有創新意識和想法,才會付諸創新行為,才會有熱情參與各項創新活動.以浙江工商大學計算機與信息工程學院的學生為例,學生普遍具有創新動機,在教師和輔導員的指導下對創新也有一定程度的認識,也希望在學習中產生新思想與新理論,但學生自身不善于主動創造和利用條件,往往不能把握本學科最新發展的動態和相關學科知識的橫向關系.
\\(2\\)思維相當敏捷,但思維方式缺乏創新.
隨著知識和經驗的積累,大學生的想象力逐漸豐富,思維能力、邏輯推理能力有了很大程度的發展,思維相當敏捷,但由于知識面寬度不夠,各門課程知識的吸收是獨立、互不相關的,容易機械地、片面地看待各科知識的結構,缺乏必要的整合,致使他們的思維方式是直線式的,思考問題缺乏深度,體現在課堂小論文、自主命題系統內容的設計等方面缺乏新意.
\\(3\\)有創新的靈感,但缺少必備的技能.創新技能是指創新主體的實踐能力,包括新信息加工能力、動手操作能力、掌握和運用創新技法能力、創新成果表達能力及物化能力.我國學生長期受應試教育的影響,與國外學生相比,他們擅長于應試能力,弱于動手和運用創新技能方面的能力.
\\(4\\)有創新的興趣與熱情,但缺乏毅力.創新存在一個過程,不同的創新項目持續的時間有長有短,整個過程是學生能動性和個體積極性的集中體現,毅力在創新活動中起著很重要的作用.而實際情況是大多數學生缺乏毅力,表現在創新過程中開始的時候報名參與熱情很高,之后往往是虎頭蛇尾,如浙江工商大學 2012 年度校級大學生創新項目共立項 421 項,項目時間為 1年,其中放棄的有 64 項,延期的有 1 項,沒有成功的有 3 項.
軟件工程專業學生的創新能力培養除了存在上述共性的問題之外,還存在該專業所特有的問題.根據中國軟件行業協會的研究報告,我國軟件人才的年需求量為 50 萬人左右,且這一需求仍在以每年 20% 左右的速度增長.我國每年的軟件人才培養能力是 30 萬人,人才缺口約 20 萬人.
然而,盡管市場有很大的需求,高校中仍存在相當一部分軟件專業的應屆畢業生找不到合適的工作的尷尬局面.學生中普遍存在著“什么都學過,卻什么都不會”的狀況,部分學生就業前甚至去參加社會上的一些軟件培訓班,以彌補在校教育中的一些缺失環節.造成這一現象的重要原因是:
① 軟件工程相關專業的教學基本停留在傳統的理工科人才培養模式,基礎理論知識和個人為主的課程實驗構成了教學的主要內容;② 普遍缺少對學生實踐能力和職業素質的訓練;③ 缺乏學生實習的基礎設施和場地.
因此,培養出來的學生與產業界的需求往往存在較大的脫節,難以成為符合現代 IT 企業需要的從事軟件開發工作的優秀人才.要改變這一現狀,必須改變傳統的本科生教育模式,著重培養本科生的獨立工作能力和實踐能力,逐步建立實踐教學體系,著力培養學生的開發能力和職業素質,進而形成一個融基礎理論、實驗教學、實踐為一體的整體化培養機制,使學生的基礎知識、科學素養、專業知識、創新能力、工程能力和職業素質都得到全面均衡的發展.
2 軟件工程專業大學生創新能力培養現狀.
浙江工商大學軟件工程專業從 2005 年開始招生,在校學生達到 280 人,其培養目標為培養德、智、體全面發展,掌握計算機基礎理論和軟件工程專業知識,具有軟件開發能力和初步的項目管理經驗,具備創新能力和團隊合作精神、適應軟件產業市場需求的高素質軟件工程專門人才.從專業成立以來,學校就在大學生創新能力培養方面進行了積極探索,開展了一系列的改革和實踐,包括軟件工程專業教學體系的研究,教學計劃、課程內容的完善與調整,軟件工程實踐等專業課程的教學改革等,形成了將實踐能力培養貫穿整個學習階段,充分與課程教學、實踐實驗、學科競賽和科研活動等結合的培養體系,具體形式如圖 1 所示.
2.1 三個培養階段--完善的實踐課程教學體系建設.
浙江工商大學結合軟件工程專業的特點,加強實踐課程教學,全面優化和修訂培養方案,調整課程設置,將傳統以基礎理論教授的模式轉化為以培養實踐能力為主的課程體系建設.課程體系體現“厚基礎”、“重技能”、“多實踐”的特點,課程類型基本分為公共基礎課、專業課、專業選修課、實踐課等.在整個課程體系中,軟件工程專業學生培養分為 3 個階段進行,即初期階段、中期階段和后期階段.
1\\)初期階段.
初期階段是指第 1 學年和第 2 學年的第 1 學期.該階段學生的任務主要是學習數理基礎和提高軟件開發能力,包括夯實數理基礎、提高學習能力、解決語言聽說寫的問題和解決編程能力問題.一、二年級暑期短學期,開設高級語言程序、數據結構、Java 程序設計等實踐課程,使學生具備較強的軟件開發能力.當然在該階段,學生也可以申報創新項目,或是參與一些學科競賽、科研項目等,但由于參與上述項目的要求比較高,參與這些項目有個知識準備的過程,所以一般來說該階段軟件工程專業的學生參與力度不大.相對來說,這個階段的學生可以考慮參與一些與課程相關性比較強的實踐內容,如開放實驗、創新實驗、C 語言程序設計大賽等,而等數據結構課程學完之后,部分對編程感興趣或是編程能力相對比較強的學生可以考慮參與 ACM 程序設計大賽的訓練.
2\\)中期階段.
中期階段是指第2學年第2學期和第3學年.
該階段的主要任務是學習 Web 技術、軟件建模與設計、軟件項目管理、軟件質量與測試等專業課程,強化專業知識教育,通過校內項目實踐課程,加強學生動手能力、實踐能力,提高系統設計能力.學生在這個階段應該掌握完備的計算機專業基礎知識,學習軟件工程的基本原理和方法.我們特別設計了兩個學期的軟件工程實踐課程,通過以小組為單位的完整項目實踐,讓學生真正掌握和應用軟件工程的各種方法以及團隊合作技能.該階段是軟件工程專業學生主要實踐鍛煉、創新能力培養、動手能力累積的主要階段,在該階段,學生可以根據自己的興趣愛好,在教師的指導下參與各種創新實踐項目、學科競賽、科研項目等.
3\\)后期階段.
畢業階段是指大四整個學年.在該階段,通過開設一些專業選修課,讓學生了解專業前沿,學習軟件工程規范,拓寬專業前沿知識和領域知識.大四第 1 學期的后半學期開始到優秀軟件企業進行實踐,學技術、學管理和學做人.企業實習可以與畢業設計掛鉤,實習的內容可作為畢業設計的內容,使學生能夠更好地適應產業界的需要.
2.2 實施保障措施--全程專業導師制、全面實踐課程改革、全方位實踐活動.
1\\)全程專業導師制.
學生的培養體系通過實施“全程專業導師制”,加強對軟件工程專業本科學生的專業指導,提高學生的專業實踐能力.專業導師的職責主要是負責對學生學習方法、專業認識和實踐動手能力等方面進行指導,主要向學生介紹學科和專業的教學內容、方向和發展前沿,引導學生明確學習目的和成才目標,端正專業思想和學習態度,促進學生知識、能力、素質協調發展,并創造條件讓學生參加科研活動,鼓勵和引導學生參與社會實踐等活動,積極引導學生參加各種學科競賽并給予輔導,在大四階段指導學生的畢業設計和擇業.
2\\)全面實踐課程改革.
對培養體系中的所有實踐課程進行改革,改進教學方法,加強教師指導,提高教學效果.以軟件工程實踐課程為教學改革試點課程.以“大班授課小班討論”的教學改革方案下,以已有實踐課程改革方案為基礎,針對該課程的具體情況,制訂出一套適合于軟件工程專業學生的最佳實踐方案,以開源軟件為開發和管理工具,以團隊合作為組織形式,真實地模擬軟件工程項目從需求分析到軟件發布的完整過程.
本課程在教學方式、小組交流與合作、實踐指導和考評體系等方面進行了強化和擴展.
\\(1\\)教學方式:課程共 60 學時.課程采用大班教學,小班討論與實踐的教學模式進行.其中,課堂教學\\(即大班教學\\)約 20 學時,實踐教學\\(即小班討論與實踐\\)40 學時.學生在大班教學階段全面學習了目前現有軟件企業在實際軟件項目開發中所使用的項目開發和管理技術和業界普遍使用的軟件工具.在小班討論階段將這些知識融入實際的軟件項目管理與開發中.
\\(2\\)小組交流與合作:以開源軟件工程工具和開源軟件組件的學習和使用為基礎,從真實軟件工程項目的需求分析、概要設計、詳細設計、編碼實現、軟件測試至最后的軟件發布,學生們以理論教學促討論,以討論促實踐,從實踐中真正學到了軟件工程業界的理論與方法.
\\(3\\)指導實踐:主講教師除了進行理論教學的授課之外,必須直接參與實踐討論的教學環節,這不僅有利于提高實踐討論的效率,實時解決學生所遇到的理論知識問題,給其他實踐討論指導教師起到良好的示范作用,更有利于從實踐討論教學環節中得到學生的反饋,對下次的理論教學進行強化、修正和擴展.每班配備 2~3 名實踐討論指導教師.
\\(4\\)考評體系:以小組整體成績與個人貢獻相結合的考評方法,可以更合理地評估每位學生的實際表現.
3\\)全方位實踐活動--創新實踐計劃,軟件設計競賽等.
本著“注重應用、提高素質”的實踐培養要求,為學生提供全方位的實踐活動,包括創新實踐計劃和軟件設計競賽等.
創新實踐計劃原則上要求學生具有基本的程序設計和開發能力,掌握軟件工程開發各個環節的基本知識、基本技術\\(嵌入式系統、信息系統、多媒體開發\\).創新實踐的主體為軟件工程專業本科三年級學生.為了創新實踐的梯隊培養和團隊協作,創新實踐的對象還可以包括優秀的大學二年級學生和研究生.考慮到軟件工程項目在時間上的整體性、迫切性和定時性,同時結合學生能夠充分利用連續時間,以及指導教師的空閑時間,每屆學生的創新實踐的開始時間為第 4 學期末開始,至第 7 學期畢業實習期之前.實踐的工作制度為彈性工作制,即按照項目開始時制訂的工作計劃,每人按時完成各自的工作任務.參加創新實踐的學生首先在專業實踐機房進行培訓和實踐模擬訓練,學校每個學期開始、期中和期末各進行一次實踐考核,考核優秀者可以進入校內實踐基地,從事真實項目的開發工作.
軟件設計大賽旨在通過競賽活動,提高學生的軟件系統設計、開發水平,培養學生在軟件工程方面理論與實踐相結合的能力,激發學生參與實際軟件開發工作的興趣,培養學生的團隊協作能力,樹立科技創新意識,豐富和活躍校園文化氛圍,培養經濟和社會發展需要的優秀人才.競賽要求二、三年級學生混合組隊,以三年級學生為主,二年級學生為輔,培養學生之間的溝通能力和協作能力.大賽遵循自由命題的原則,體現創新,所有作品必須為學生的原創作品,不得侵犯他人的知識產權.競賽注重基本知識的掌握與應用,體現實際操作能力和綜合應用水平.學生提交作品后,由專家委員會組織專家從多個方面對參賽作品進行量化評分,包括:作品相關材料的真實性與完整性、作品的創新性、作品的技術先進性、完成作品的工作量與工作難度、理論與實踐相結合程度、回答問題的正確性等.
2.3 評價保障機制.
社會的發展、時代的要求推動了人才培養模式的改革,單純注重知識傳授轉變成加強實踐創新能力的培養,教學資源建設也由傳統的分散的單一型向集約型、立體化、網絡化、共享型轉變,教學管理機制由原先強調規范向滿足學生自主選擇和有利于學生個性發展轉變,學校以及學院為配合本專業大學生創新能力培養提供了保障機制.
1\\)科研項目為教學科研改革提供動力.
本專業學生通過創新項目立項、專業實踐鍛煉、參與導師的橫向、縱向課題等方式,為師生的科研教學和學習提供了真實的問題環境,使他們在實戰中提高了科研教學能力和學習應用能力.此外,學生也可以將所參與的項目與畢業設計、科技創新、社會實踐等相結合,體現自身價值的同時,也能激發教師科研創新的積極性.
2\\)“創新學分”沖抵選修課學分,豐富學生評價方式.
我們將“實踐創新能力”這一指標引入學生的評價系統,加強學生素質拓展教育,凡是參與實踐創新活動并能提供相關成果的學生經認定后可獲得一定的“創新學分”,其中修得 1 個創新學分是在校學生必備的要求,而獲取該學分有多種方式,如參與各個教師所開設的創新實驗滿 15 課時,且提交一定成果,經指導教師認定為良好以上的,可向教務處申請獲得 1 個創新學分;參與校級以上學科競賽并獲得三等獎以上的也能獲得相應的創新學分;發表學術論文的學生根據文章排名也能獲得相應的創新學分.而多出來的“創新學分”可沖抵相關的專業選修課學分,進一步豐富了學生評價方式.
3\\)“系統 / 論文替換”,豐富畢業設計環節的形式.
我們在畢業設計環節施行“系統 / 論文替換”
的新形式,增強了畢業設計環節的靈活性.凡是參加省級以上競賽并取得三等獎以上的學生提出申請后經學院認定,可根據競賽的成果替換畢業設計環節中的相關內容,如某個學生獲得浙江省電子商務競賽設計類一等獎的排名第一的學生,可以將競賽的成果\\(系統和報告\\)申請畢業設計系統和論文都替換,而發表 B 類以上學術論文的學生可以申請論文替換.
2.4 建設校內軟件外包基地.
軟件實踐基地對于軟件工程專業的實踐教學有著重要意義,在實踐基地進行的實踐教學能使課堂上的知識完成從理論過渡到應用.目前,各個高校普遍通過與軟件企業合作建立校外實習基地進行實訓學習,但這種方式存在不少問題:實習點分散不利于管理;到校外實習一般費用較高;由于軟件企業擔心泄露機密、干擾正常工作等原因不愿與學校建立校外實習基地,或同意建立校外實習基地,但對實習的時間和實習的崗位加以嚴格限制,甚至學生只能觀摩不能操作.因此,為了提高浙江工商大學軟件工程專業學生的實踐能力,除了建立校外實習基地以外,建立完善的校內實習基地尤為重要.
從 2008 年起,浙江工商大學與知名的軟件服務外包企業\\(杭州星移軟件有限公司、杭州富士制冷機器有限公司\\)合作,建立了校內軟件外包實踐基地,讓學生有機會參與對美、日軟件外包項目的實踐,為學生實踐提供了良好的工程實踐環境.我國軟件外包正飛速發展,軟件外包是企業為了專注核心競爭力業務和降低軟件項目成本,將軟件項目中的全部或部分工作發包給提供外包服務的企業完成.軟件外包項目符合我們實踐教學的需要,軟件外包項目的特點是種類豐富,部分項目規模小,周期短,也經歷軟件生命周期的各個階段.軟件實習基地不僅使得學生與社會更好地銜接,也為人才培養模式改革、師資隊伍建設提供良好的載體.
該實踐基地的建設,可充分利用校內良好的實驗室軟硬件資源和強大的師資力量,通過承接各類軟件外包項目,引入服務外包企業的運作模式和管理機制,方便學生在校內參與真實的軟件外包項目,提高各個層次學生的軟件工程與外包實踐能力,為頂崗實習實踐打下基礎.可充分發揮學校和企業在軟件服務外包人才培養方面的各自優勢,整合與優化現有各類資源,為學生提供良好的實習實踐環境.
3 應用效果.
浙江工商大學面向軟件工程專業的大學生創新能力培養體系根據產業發展不斷調整和完善.
2005 屆學生畢業后,該專業課程體系進行了一次深入改革,課程設置從偏向理論、細粒度化設置轉換成注重實踐、粗細力度相結合,而 2006版和 2007 版課程體系標志著該培養計劃基本內涵的成熟,2008 版課程體系則是對軟件工程專業教學的進一步總結.
在該培養體系指導下,學生對學科知識架構認識清晰、理解深刻、基礎扎實、適應性強、獨立解決實際工程問題的能力突出,畢業生受到用人單位青睞,就業率和就業層次高;據軟件行業協會調查和用人單位反饋,學生在工程能力、創新能力、國際化適應能力以及團隊合作精神等方面均得到廣泛認可;學生在競賽中也取得了可喜的成績,如 2011 年該專業學生團隊獲得浙江省電子商務競賽設計類一等獎、國家電子商務競賽一等獎等,2012 年該專業 3 組學生獲得浙江省服務外包創新應用大賽二等獎.
該培養體系對于確立浙江工商大學軟件工程專業的學科定位與教學內涵也起到了積極作用,得到廣泛認可.2009 年,軟件工程專業“軟件工程實驗室”獲得省屬高校實驗室建設項目;2011年,軟件工程專業被評為“軟件工程實驗室教學中心”省級實驗教學示范中心.
4 結 語.
浙江工商大學根據教育部素質教育和通才培養要求,加強軟件工程理論的教學與研究,優化和修訂培養方案,調整課程設置,突出實踐能力的培養,改進教學方法和手段,加強教學組織管理.專業建設按照“以能力培養為主線,具創新意識,實踐技能強”的軟件工程專業人才培養目標,逐步形成教學、科研和社會實踐有機結合的人才培養模式.在現有基礎上,為了進一步加強服務外包人才的培養,軟件工程專業將在以后開展以下幾個方面的工作.
\\(1\\)精選與整合歷次軟件外包實訓基地所承接的軟件外包項目,建設軟件外包工程最佳實踐項目庫.本科生在大二下半學期進入軟件外包實踐基地,以項目庫中的實際項目為教材,接受為期一個學期培訓,以學習軟件外包的開發流程,掌握相關的開發語言和開發工具等.培訓結束后,經考核合格可獲得相應的創新學分.
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