摘要:本文通过将CDIO工程教育理论应用到两年制的软件技术专业人才培养过程中,通过对河南工程学院软件学院软件技术专业人才培养的实践,提出了“3+1”的人才培养方案,构建了创新工程型的人才培养模式,结合软件技术专业方向的建设与运行,分析了创新工程型人才培养的一般规律,为实现软件人才培养和社会需求之间的无障碍对接提供了一种有益的借鉴。
关键词:人才培养模式;实践教学体系;工程教育;CDIO
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 03-0120-02
Study on Innovative Training Models of Software Talents
Based on Engineering Education
Zhang Laomo,Ma Ying
(Henan Engineering College,Software College Zhengzhou,China451191)
Abstract:In this paper, the CDIO engineering education theory is applied to two-year professional training course of software technology, through practice in school of software in Henan Institute of engineering, the paper proposes a “3 +1” personnel training programs, built innovative project-based training model, combined with the direction of software technology professional construction and operation, analysis of the general rules of talents training of innovation project, for the realization of smooth connection with software talent training and social needs provides a useful reference .
Keywords:Talent Training Mode;Practice Teaching System;Engineering Education;CDIO
当前,软件产业的应用已经涉及到社会经济的各个层面,软件产业及行业信息化对软件人才不断提出新的要求,培养符合社会需求的工程型软件人才成为当务之急。但是长期以来,由于培养目标单一、培养过程脱节,高校计算机与软件人才培养无论在数量上还是在质量上都不能满足产业高速发展的需要,无法为产业的发展壮大提供强有力的人才支撑。调整传统的基于科学教育的教学体系,将工程教育应用于软件工程人才的培养过程中,实现软件工程专业基本知识学习与社会需求能力培养有机集成,培养方案要兼顾软件产业发展的新技术和行业特征,同时还要充分考虑学生成长的个性化发展,成为软件技术人才培养的基本思路。
我院根据自身的特点,以市场需求为导向,积极创新和改革,确立以培养“工程型、创新型的软件人才”为目标,探索出了具有创新精神的工程型软件人才培养模式。
一、在人才培养方案中融入CDIO工程教育理念
在培养方案设计的指导思想上,采纳了构思、设计、实施和运行能力综合培养(CDIO)的理念。CDIO理念是麻省理工学院、瑞典皇家工学院等四所国际著名工科院校创立的国际组织所提出,描述了工程教育所应遵循的培养准则,代表了近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO强调个人工程能力不仅应包含个人的理论知识和专业技能,而且还应包含终生学习、团队交流、大系统掌控等一系列能力。然而,CDIO理念描述的是各类工程专业开展高等教育所应遵循的普遍原则,而在软件工程这个特定领域中的教育模式尚处在探索阶段。以现有工作为基础,结合CDIO工程教育理念,设计了适合软件工程专业的人才培养方案,以实现构思、设计、实施和运行能力的综合培养。
河南工程学院软件学院在设计培养方案的过程中始终以构思、设计、实施和运行能力综合培养的思想为指导,将培养目标的四个层次分解到培养方案的设计中,构建了集课程设计、实践课程、实训和毕业设计一体化、多层次的实践教学体系;制定了兼顾深度与广度、素质与技能的课程修读原则,保证学生所获得知识体系的完整性;在具体实践课程中,鼓励教师采用多样化的教学模式、实践方法和手段,保证CDIO理念的贯彻;以基于导师制的学生工程创新激励机制作为教学体系的有益补充,组织工程研发小组,鼓励学有余力的学生开展工程创新,以加强对学生构思、设计、实施和运行综合能力的培养;在课外实践活动中,建立了大学生创新创业机制,鼓励有能力的学生自我创新、自我创业。
在基于工程教育模式的一体化教学体系中,以突出培养学生的创新精神和工程实践能力为核心,构建了“3+1”人才培养模式。所谓“3+1”,即前三学期,学生以在校学习为主;第四学期,不再设置课程,为学生提供半年的实战空间。学生可以自主选择下述方式之一完成后继学习任务:(1)进入一家企业参加实际项目研发工作,并在该企业和学校双导师的指导下完成毕业实习和毕业设计;(2)在学校参加教师主持的科研项目或者进行教学案例的研发工作,并在导师的指导下完成毕业实习和毕业设计。(3)参加专业软件实训公司的培训,在该实训公司和学校导师的指导下完成毕业实习和毕业设计。
二、构建工程教育模式下的创新实用型实践教学体系
以验证性课程设计为基础,实现第一层次的技术能力培养;以实践课程为贯穿专业课程模块的线索,实现第二层次与第三层次的个人能力及团队能力培养;以实训和毕业设计为载体,实现第四层次的构思(C)、设计(D)、实施(I)和运行(O)综合能力培养,从而形成了集课程设计、实践课程、实训和毕业设计一体化、多层次的实践教学体系。
(一)专业技术基础能力培养:基础实践课程
作为软件技术专业的学生,坚实的专业基础是学生今后成为优秀工程技术人员和管理者的保证,也是CDIO培养模式的基石。作为课程教学的重要组成部分,在专业课教学中强调验证性课程设计是基础理论教学不可或缺的环节。根据教学大纲,除个别理论性特别强的专业课外,其他专业课必须设置课程设计环节,且占考核评价指标的比例不得低于30%。课程设计以验证性实验为主,围绕专业课程中的知识体展开,重点培养学生的理论基础、技术基础、以及自主解决技术问题的能力。
(二)个人能力与团队能力培养:方向实践课程
在学生完成公共基础课程和专业基础课程,已经具备基本的科学文化素质和工程专业素质的基础上,将软件技术专业细分为Java软件开发、.Net软件开发、软件测试技术、网络多媒体技术四个专业方向,对学生进行模块化、方向化培养。每个方向均设方向基础课一门,方向技能课三门和方向实践课一门,方向基础课程以讲授该方向的基础专业知识为主,方向技能课则讲授该专业方向所需的设计思想、设计方法、设计工具和实现及操作和维护系统所需的程序设计语言和工具。其中方向实践课程独立于其他课程,由专门教师进行指导,并拥有独立的学时和学分。专业方向课程模块及其在培养过程中所处的地位参见图1。
图1基于工程教育的创新实用型实践教学体系
在专业方向课程模块设计时,采取的思路是:先确定合格的软件工程师所应拥有的知识体系,即需要达到的培养规格,接着确定实践课程涵盖的知识点和专业技能,以此为依据设计相应的实践课程内容,并进一步设计每门课程在讲授理论时所应关注的重点,从而使实践课程真正成为课程模块的核心。
(三)创新能力的培养:创新工程教育项目设计
软件技术专业以CDIO的理念指导实践课程的建设,鉴于每门方向实践课程具有不同的特点,在各方向实践课程中均引入了创新工程教育项目体系,在典型的软件工程实践课程上,由教师引导,由学生收集并提出目前在社会各个领域或企业存在的应用软件技术难题和有推广价值的基础性课题,列入项目清单;经过项目管理指导组遴选的项目列表公布给学生,由3～5名学生组成项目团队来竞争申报项目,每个项目团队推举出一名成员担任项目负责人。每个项目都配有专职指导教师,进行项目的技术指导和质量检查,并对每个学生的工作情况进行考核。教师作为引导者的角色出现,能够使学生发挥出最大的主观能动性,从而保证了从构思(C)、设计(D)、实施(I)到运行(O)环节的全过程模拟。
我院积极鼓励学生创新工程项目的立项和开展,对学有余力的学生、工程能力强的学生因材施教。学院建立了一系列完整的学生工程项目和竞赛管理制度,从师资、场地、设备、经费等各方面予以支持。
在师资配置上,对于能够具有创意的学生项目,或在应用上有特殊价值的学生项目,允许学生自行联系学院教师作为项目导师,或由学院安排项目导师,其工作均计入教师工作量。
在场地和设备支持上,学院预留了学生创新实验室,配置了相应的实验设备,用于支持学生创新团队。创新实验室为学生团队提供了良好的学习和研发环境,有利于团队氛围的形成。
在经费支持上,必要情况下学院可对有价值的学生项目拨予启动经费,以支持其开展工作。
(四)CDIO综合能力培养:实训和毕业设计
积极加强实训和毕业设计,作为学生构思(C)、设计(D)、实施(I)和运行(O)综合能力培养的最后环节。鼓励毕业生进入企业实习,并以所在实习企业的实际工程项目为背景开展毕业设计。对于未能进入企业实习的毕业生,则依托教学实习基地展开工程实训,采用模拟企业文化、管理制度和工程项目的手段,为毕业生创造出实际的企业氛围。以企业实习和工程实训作为主要手段的毕业设计方案,在培养毕业生的实际工程能力的同时,还使毕业生能尽快融入实际的企业氛围,缩短就业适应周期。
(五)建立学科竞赛激励机制
河南工程学院软件学院每年均举办学生软件设计竞赛,从中选择具有潜力的项目作进一步的发展,在竞赛项目中取得一等奖的学生,在专升本时计入成绩。同时学院重视和加强学科竞赛指导队伍建设,选拔一批科研能力强、技术水平高、责任心强的教师组成学科竞赛指导小组,为学生的学科竞赛提供强有力的指导和技术支持,形成学科竞赛活动的质量保障。
三、应用情况
通过教学实践,我院在以下几个方面收到了明显的成效:
(一)调动了学生自觉学习的积极性。创新工程教育项目为理论联系实际提供了结合点。
(二)进一步缩短了学生与企业的距离。课程设计、实训项目、实习项目,多层次多样化的实践教学,特别是通过一年的工程实践,使学生达到了上手快、能力强、适应期短的企业需求。
(三)培养了学生的团队合作精神。从项目的组队、项目竞标、项目的分工合作等环节中,使同学们体验到了必须加强交流、相互帮助、团结合作才能完成任务的行业客观必然要求。
(四)增强了学生创新意识和能力。在项目选题、竞标、开发和管理的全过程中,同学们必须要发现新问题、提出新问题,要有创新意识;必须要自学很多新知识,扩大知识面,吸收新知识;必须要熟悉新的开发工具,掌握软件开发技能;必须要熟悉软件开发规范,适应软件企业的工作要求。
四、结论
在软件技术专业办学实践中,我们将CDIO工程教育理论融入到教学过程中,结合培养方案的设计和实践教学体系的完善,对地方本科院校开展工程化教育进行了有益的探索,为软件工程人才培养提供了可借鉴的经验。但是,应该看到专业方向建设还有许多未解决的问题,如何培养软件领域的领军人物,如何实现创新人才的培养,如何把素质教育融合到教学过程中,值得我们继续思考和实践。
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