軟件工程學(xué)生多維能力培養(yǎng)探索
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了軟件工程學(xué)生多維能力培養(yǎng)探索范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：在行業(yè)緊缺高新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用型人才、國家大力提倡能力培養(yǎng)和創(chuàng)新教育的背景下，本文針對傳統(tǒng)軟件工程專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)中存在的問題，探索實踐了依托科創(chuàng)孵化和競賽強化并融合課程學(xué)習主動化、學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化、畢設(shè)指導(dǎo)層次化的“五化”軟件工程專業(yè)學(xué)生多維能力培養(yǎng)機制，取得了一定成效，為切實培養(yǎng)提升學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力做出了有益嘗試。
關(guān)鍵詞：科創(chuàng)與競賽；多維能力；應(yīng)用型創(chuàng)新人才
1引言
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》的主題戰(zhàn)略包括：堅持能力為重，強化能力培養(yǎng)，著力提高學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[1]?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020）》的主要目標包括：學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力顯著增強，學(xué)業(yè)水平和自主學(xué)習、終身學(xué)習能力全面提升；創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才培養(yǎng)比例顯著提高，各類人才服務(wù)國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、參與國際競爭的能力顯著增強[2]。由此可見，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和技術(shù)應(yīng)用等能力的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，已成為我國高等本科院校教育教學(xué)改革亟待解決的問題[3-4]。軟件工程是一種技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)，主要培養(yǎng)能夠勝任相關(guān)領(lǐng)域的軟件工程技術(shù)研究、軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計、開發(fā)、管理和運維等工作的技術(shù)應(yīng)用型人才，需具備較強的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[5]。但傳統(tǒng)本科院校在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)機制上，存在重理論教學(xué)輕實踐教學(xué)、教學(xué)多為教師主導(dǎo)的灌輸式教學(xué)、學(xué)生學(xué)習被動、課程知識點零散且陳舊難以應(yīng)用于解決實際問題、實踐教學(xué)多數(shù)局限于課程知識的演示性或驗證性實驗、學(xué)生核心技術(shù)能力和創(chuàng)新能力鍛煉渠道缺乏等問題[4-7]。近年來，由教育部、相關(guān)部委、知名企業(yè)及地方高校共同或聯(lián)合舉辦的各類學(xué)科競賽逐年增加，各高校的大學(xué)生科創(chuàng)活動也開展得如火如荼。在此背景下，本文結(jié)合上海電機學(xué)院“技術(shù)應(yīng)用型本科教育”的學(xué)校辦學(xué)定位，探索了依托科創(chuàng)孵化和競賽強化并融合課程學(xué)習主動化、學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化、畢設(shè)指導(dǎo)層次化的“五化”軟件工程專業(yè)學(xué)生多維能力的培養(yǎng)機制，在界定學(xué)生多維能力的基礎(chǔ)上，闡述該培養(yǎng)機制的建設(shè)思路、措施及實踐效果。
2多維能力界定
為滿足“新工科”及工程認證背景下應(yīng)用型本科高校建設(shè)對軟件工程專業(yè)人才的能力要求[5,8]，并結(jié)合《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》和《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020）》中對學(xué)生能力培養(yǎng)的目標[1-2]，明確本文的軟件工程專業(yè)學(xué)生多維能力主要包括學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，其內(nèi)容界定如下：（1）學(xué)習能力：涉及軟件工程知識技能學(xué)習、被動或主動學(xué)習、知識更新與持續(xù)學(xué)習等因素。因而，學(xué)習能力主要包括軟件工程相關(guān)知識技能學(xué)習能力、自主學(xué)習能力和終身學(xué)習能力。（2）實踐能力：涉及應(yīng)用所學(xué)知識技能解決基本軟件問題、對復(fù)雜軟件問題進行分析并解決以及業(yè)務(wù)創(chuàng)新、技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新等因素。相應(yīng)地，實踐能力主要包括基本軟件工程實踐能力、復(fù)雜軟件工程分析解決能力和軟件工程創(chuàng)新實踐能力。（3）創(chuàng)新能力：涉及創(chuàng)造性思考解決軟件工程問題的角度、方法以及把獨特見解轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性方案、軟件產(chǎn)品的能力。因而，創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能。軟件工程專業(yè)學(xué)生多維能力的具體內(nèi)容如表1所示。上述能力中，學(xué)習能力是基礎(chǔ)，創(chuàng)新能力是源動力，實踐能力是目標。三者的綜合鍛煉可以實現(xiàn)應(yīng)用軟件工程專業(yè)知識和技能去解決基本、復(fù)雜或創(chuàng)新性的軟件工程問題，同時鍛煉并提升學(xué)習能力和創(chuàng)新能力，繼而激勵學(xué)生更自信地投入更具挑戰(zhàn)性的實踐，形成良性循環(huán)。
3多維能力培養(yǎng)機制
為培養(yǎng)提升軟件工程專業(yè)學(xué)生的多維能力，經(jīng)不斷探索實踐，本文構(gòu)建了基于科創(chuàng)和學(xué)科競賽的提升學(xué)生多維能力的“五化”培養(yǎng)機制，如圖1所示?！拔寤迸囵B(yǎng)措施作為塔基共同支撐軟件工程專業(yè)學(xué)生多維能力這個能力金字塔，每種措施主要培養(yǎng)及提升的能力通過該措施內(nèi)相應(yīng)顏色的小矩形體現(xiàn)。由圖1可知，學(xué)習能力主要由學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化、課程學(xué)習主動化、科創(chuàng)孵化和競賽強化支持，實踐能力主要由課程學(xué)習主動化、科創(chuàng)孵化、競賽強化和畢設(shè)指導(dǎo)層次化支持，創(chuàng)新能力主要由學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化、科創(chuàng)孵化和競賽強化支持。該培養(yǎng)機制通過促進學(xué)生課程學(xué)習主動化的教學(xué)改革和學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化，提升學(xué)生自主學(xué)習能力和專業(yè)技術(shù)能力、開拓學(xué)生專業(yè)知識面，并鍛煉學(xué)生的基本軟件工程實踐能力。再依托科創(chuàng)項目孵化、學(xué)科競賽強化，培養(yǎng)提升學(xué)生的復(fù)雜軟件工程分析解決能力和軟件工程創(chuàng)新實踐能力，特別是項目分析與設(shè)計能力、技術(shù)開發(fā)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和團隊組織協(xié)作能力（合稱核心四項實踐能力）。在解決問題的過程中，學(xué)生需要發(fā)掘項目亮點、學(xué)習應(yīng)用新技術(shù)以完成項目，提升了學(xué)生的各項學(xué)習能力，鍛煉了創(chuàng)新思維并積攢了創(chuàng)新技能。最后結(jié)合畢設(shè)的層次化指導(dǎo)在學(xué)生現(xiàn)有專長、能力的基礎(chǔ)上進一步提升學(xué)生的綜合能力，從而培養(yǎng)出多層次的創(chuàng)新復(fù)合型人才。
4培養(yǎng)機制具體措施
4.1學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化
借助學(xué)校的學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度，對指導(dǎo)的學(xué)生進行學(xué)業(yè)普遍化指導(dǎo)。在每級學(xué)生入學(xué)后，每位專業(yè)教師會負責分配到的7~9名學(xué)生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)工作，從一年級入學(xué)開始直到學(xué)生畢業(yè)，涵蓋培養(yǎng)方案、專業(yè)領(lǐng)域介紹、選課、學(xué)習監(jiān)督、考研、找工作等。在此基礎(chǔ)上，通過開展專業(yè)前沿技術(shù)講座、專題學(xué)習小組的方式，開拓學(xué)生專業(yè)知識面、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和學(xué)習主動性，并遴選、鼓勵有意愿有潛力的學(xué)生加入科創(chuàng)和學(xué)科競賽小組。
4.2課程學(xué)習主動化
積極開展促進由以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變的教學(xué)方法改革，推動學(xué)生邁向主動學(xué)習，主要包括：（1）踐行線上線下混合、課內(nèi)課外相結(jié)合及基礎(chǔ)與能力提升相結(jié)合的教學(xué)改革。制作、錄制課程核心知識點的微課視頻，將微課視頻、課程相關(guān)優(yōu)質(zhì)資源、參考資料放到課程平臺上，以供學(xué)生自行在課前預(yù)習或課后復(fù)習。布置的課程作業(yè)或?qū)嶒瀮?nèi)容涵蓋相關(guān)知識點及必要的拓展，學(xué)生需進行一定的自主學(xué)習之后方能完成，從而提升學(xué)生的自主學(xué)習能力、專業(yè)技能和實踐能力。（2）開展講授與討論引導(dǎo)并重、理論知識與案例教學(xué)融合的教學(xué)改革。在課堂上講授知識點與相關(guān)案例的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生開展案例實踐，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生課后學(xué)習和探索相關(guān)知識并在案例實踐中應(yīng)用。在討論課上基于學(xué)生的實踐結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生討論、總結(jié)案例實踐中應(yīng)用的知識、方法及案例亮點，從而鞏固所學(xué)知識技能和技術(shù)應(yīng)用能力。（3）探索競賽驅(qū)動、依托企業(yè)應(yīng)用的軟件工程專業(yè)教學(xué)方法。結(jié)合課程內(nèi)容，介紹相關(guān)的企業(yè)應(yīng)用，引入相關(guān)競賽題目及要求，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生課后學(xué)習和探索相關(guān)前沿知識。通過解決這些具有挑戰(zhàn)性課題的過程，提升學(xué)生自主學(xué)習能力和學(xué)習效果，并鍛煉其創(chuàng)新思維。通過上述教學(xué)改革，逐漸實現(xiàn)從傳統(tǒng)的以教為主向以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變，推動學(xué)生自主學(xué)習能力、專業(yè)技術(shù)知識及應(yīng)用實踐能力的穩(wěn)步提升，也為學(xué)生后續(xù)參加科創(chuàng)、競賽打下了牢固的基礎(chǔ)。
4.3科創(chuàng)孵化競賽強化
科創(chuàng)孵化及競賽強化是提升學(xué)生多維能力的“五化”培養(yǎng)機制的核心，支持學(xué)生學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提升與強化。在多年指導(dǎo)學(xué)生參加科創(chuàng)和學(xué)科競賽的過程中，經(jīng)過不斷探索及經(jīng)驗積累，構(gòu)建了基于以賽促學(xué)、傳承幫帶、團隊指導(dǎo)的融合學(xué)科競賽、大學(xué)生科創(chuàng)的多維能力人才培養(yǎng)方法，具體如下：（1）指導(dǎo)教師團隊建設(shè)：形成了一支研究領(lǐng)域涵蓋程序設(shè)計應(yīng)用、Web網(wǎng)站設(shè)計、數(shù)據(jù)分析與建模優(yōu)化、云計算技能等領(lǐng)域的兼具研發(fā)、創(chuàng)新能力的指導(dǎo)教師團隊。借助具有多領(lǐng)域研發(fā)及創(chuàng)新能力的指導(dǎo)教師團隊與學(xué)生科創(chuàng)、競賽小組的定期討論，能更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，發(fā)掘項目的創(chuàng)新點，并更有效地解決項目研發(fā)過程中遇到的問題。（2）科創(chuàng)、學(xué)科競賽小組建設(shè)：經(jīng)過多年積累，團隊教師組建了3個穩(wěn)定的科創(chuàng)、學(xué)科競賽小組。每個小組的成員是階梯式的，包括高年級學(xué)生和低年級學(xué)生，當高年級學(xué)生畢業(yè)退出后，再發(fā)掘有潛力有意愿的學(xué)生加入小組。在此過程中，會有學(xué)生因為畏難而想退出，指導(dǎo)教師應(yīng)嘗試通過問題分解、學(xué)習引導(dǎo)等方式幫助學(xué)生克服畏難情緒。（3）科創(chuàng)項目孵化及競賽項目強化：首先結(jié)合學(xué)生感興趣的技術(shù)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域，調(diào)研選擇合適的課題以申請科創(chuàng)項目。在此過程中，通過文獻閱讀、報告及討論、頭腦風暴等方式發(fā)掘擬申請項目的業(yè)務(wù)創(chuàng)新點和技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新點，鍛煉學(xué)生的學(xué)習能力和創(chuàng)新能力。項目立項后，帶領(lǐng)學(xué)生圍繞實際問題一起探索課堂之外的前沿技術(shù)，促進他們學(xué)習應(yīng)用新技術(shù)以完成項目，從而鍛煉學(xué)生的學(xué)習能力、復(fù)雜軟件工程分析解決能力和創(chuàng)新實踐能力。以科創(chuàng)項目為基礎(chǔ)，報名相關(guān)的競賽，然后進一步優(yōu)化、豐富、完善項目的技術(shù)框架和功能，從而進一步強化學(xué)生的學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。（4）傳承幫帶和團隊指導(dǎo)：在科創(chuàng)、競賽項目進行過程中，通過科創(chuàng)、競賽隊伍中資深學(xué)生的傳承幫帶，能讓隊伍中的其他成員更快地掌握及應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。通過指導(dǎo)教師的定時指導(dǎo)及必要時隊伍與指導(dǎo)教師團隊進行問題探討，可激發(fā)學(xué)生從更多角度考慮問題，明確項目特色，解決實踐中遇到的問題，從而逐步培養(yǎng)、提升、強化學(xué)生的核心四項實踐能力。（5）以賽促學(xué)：在相關(guān)課程的課上授課時，介紹和討論以往的科創(chuàng)、競賽項目案例涉及的領(lǐng)域和技術(shù)方案，以及課下科創(chuàng)、競賽小組學(xué)生對在研項目、前沿技術(shù)的討論與學(xué)習，感染及帶動周邊學(xué)生學(xué)習，進而吸引更多學(xué)生參加科創(chuàng)或競賽，形成良性循環(huán)，以賽促學(xué)。經(jīng)過上述培養(yǎng)方法，不少科創(chuàng)團隊成功立項并完成了科創(chuàng)項目，部分競賽團隊獲得了省市級學(xué)科競賽一等獎或國家級二等獎，部分學(xué)生發(fā)表了論文、申請了專利或獲得了軟件著作權(quán)，學(xué)習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升。
4.4畢設(shè)指導(dǎo)層次化
畢業(yè)設(shè)計是軟件工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的最后一門綜合實踐課程。每名學(xué)生需選擇一個校內(nèi)指導(dǎo)教師或企業(yè)指導(dǎo)教師的畢設(shè)課題，完成軟件工程全生命周期的項目實施及論文撰寫。但每個學(xué)生的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)、未來的就業(yè)或發(fā)展方向并不相同，為此，本文探索了層次化培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的個性化畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方法，具體如下：（1）對基礎(chǔ)相對薄弱且未來方向僅是技術(shù)相關(guān)的學(xué)生，引導(dǎo)其了解技術(shù)底蘊的支持作用，指導(dǎo)其完成畢設(shè)基本要求。（2）對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，則強化其優(yōu)勢并引導(dǎo)其補足短板。若其技術(shù)較好但文檔功底較弱，則引導(dǎo)其增加系統(tǒng)難度、豐富系統(tǒng)功能，讓其意識到軟件行業(yè)中文檔的重要性，鍛煉其規(guī)范撰寫論文能力。若其文檔功底較好但技術(shù)較弱，則引導(dǎo)其綜合應(yīng)用所學(xué)知識完成畢設(shè)，強化其技術(shù)開發(fā)應(yīng)用能力，并通過論文撰寫進一步強化其文檔能力。（3）對受過科創(chuàng)及學(xué)科競賽鍛煉的學(xué)生或未來方向是科研或技術(shù)研發(fā)的學(xué)生，則引導(dǎo)其發(fā)掘畢設(shè)題目的創(chuàng)新點、難點和核心功能，設(shè)計、應(yīng)用前沿技術(shù)方案做好畢設(shè)，并規(guī)范撰寫論文總結(jié)、呈現(xiàn)系統(tǒng)的這些特點。通過上述畢設(shè)指導(dǎo)方法，進一步強化提升了不同基礎(chǔ)、不同發(fā)展方向的學(xué)生的綜合能力。部分優(yōu)秀學(xué)生獲得了優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文，部分學(xué)生成為了上海市優(yōu)秀畢業(yè)生或上海電機學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)生。
5實踐效果
團隊教師經(jīng)過近幾年對基于科創(chuàng)和學(xué)科競賽的提升學(xué)生多維能力的“五化”培養(yǎng)機制的探索與實踐，取得了較好的成效，具體如下：（1）團隊教師先后指導(dǎo)大學(xué)生科創(chuàng)項目11項，指導(dǎo)學(xué)生8篇，申請發(fā)明專利3項，申請并獲得軟件著作權(quán)2項，榮獲第六屆上海大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃成果展“優(yōu)秀創(chuàng)新報告”獎一項。（2）團隊教師先后帶領(lǐng)學(xué)生參加上海市教委認可的較具影響力的學(xué)科競賽9項，包括上海市大學(xué)生應(yīng)用能力大賽、中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽、世界技能大賽等，獲得省市級一等獎2項、二等獎2項、優(yōu)勝獎一項，國家級二等獎1項，尚有2支隊伍正在參加中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽決賽。（3）軟件工程專業(yè)學(xué)生的綜合能力有了顯著提高。特別是經(jīng)過科創(chuàng)項目鍛煉、學(xué)科競賽強化的學(xué)生，具備較強的核心四項實踐能力，在畢業(yè)后的就業(yè)和發(fā)展上也體現(xiàn)出了較強的優(yōu)勢。部分學(xué)生獲得優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。部分學(xué)生成為上海市優(yōu)秀畢業(yè)生或上海電機學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)生。部分學(xué)生應(yīng)聘了行業(yè)內(nèi)的著名公司，如字節(jié)跳動等。部分學(xué)生進入了國內(nèi)或國外較好的學(xué)校繼續(xù)攻讀碩士甚至博士學(xué)位。
6結(jié)語
學(xué)習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力是“新工科”及工程認證背景下應(yīng)用型本科高校軟件工程專業(yè)人才必須具備的核心能力。本文在學(xué)業(yè)指導(dǎo)普遍化和課程學(xué)習主動化的教學(xué)改革基礎(chǔ)上，通過科創(chuàng)孵化和競賽強化提升學(xué)生多維能力，以及畢設(shè)指導(dǎo)層次化、個性化提升學(xué)生的綜合能力，取得了較好的成效。今后將繼續(xù)深化教學(xué)改革，不斷探索、優(yōu)化基于科創(chuàng)+競賽的學(xué)生多維能力培養(yǎng)方法，為切實提升學(xué)生的核心能力做出有益嘗試與努力。
作者:覃海煥 蘆立華 沈?qū)W東 余翔 李建敦 單位:上海電機學(xué)院電子信息學(xué)院
