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摘要：在行業(yè)緊缺高新技術創(chuàng)新應用型人才、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習主動化、學業(yè)指導普遍化、畢設指導層次化的“五化”軟件工程專業(yè)學生多維能力培養(yǎng)機制，取得了一定成效，為切實培養(yǎng)提升學生應用創(chuàng)新能力做出了有益嘗試。

關鍵詞：科創(chuàng)與競賽；多維能力；應用型創(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)，著力提高學生的學習能力、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：學生的創(chuàng)新精神和實踐能力顯著增強，學業(yè)水平和自主學習、終身學習能力全面提升；創(chuàng)新型、復合型、應用型和技術技能型人才培養(yǎng)比例顯著提高，各類人才服務國家和區(qū)域經濟社會發(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)新精神和技術應用等能力的應用型創(chuàng)新人才，已成為我國高等本科院校教育教學改革亟待解決的問題[3-4]。軟件工程是一種技術應用型專業(yè)，主要培養(yǎng)能夠勝任相關領域的軟件工程技術研究、軟件系統(tǒng)分析與設計、開發(fā)、管理和運維等工作的技術應用型人才，需具備較強的學習能力、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，存在重理論教學輕實踐教學、教學多為教師主導的灌輸式教學、學生學習被動、課程知識點零散且陳舊難以應用于解決實際問題、實踐教學多數局限于課程知識的演示性或驗證性實驗、學生核心技術能力和創(chuàng)新能力鍛煉渠道缺乏等問題[4-7]。近年來，由教育部、相關部委、知名企業(yè)及地方高校共同或聯合舉辦的各類學科競賽逐年增加，各高校的大學生科創(chuàng)活動也開展得如火如荼。在此背景下，本文結合上海電機學院“技術應用型本科教育”的學校辦學定位，探索了依托科創(chuàng)孵化和競賽強化并融合課程學習主動化、學業(yè)指導普遍化、畢設指導層次化的“五化”軟件工程專業(yè)學生多維能力的培養(yǎng)機制，在界定學生多維能力的基礎上，闡述該培養(yǎng)機制的建設思路、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用型本科高校建設對軟件工程專業(yè)人才的能力要求[5,8]，并結合《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）》中對學生能力培養(yǎng)的目標[1-2]，明確本文的軟件工程專業(yè)學生多維能力主要包括學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，其內容界定如下：（1）學習能力：涉及軟件工程知識技能學習、被動或主動學習、知識更新與持續(xù)學習等因素。因而，學習能力主要包括軟件工程相關知識技能學習能力、自主學習能力和終身學習能力。（2）實踐能力：涉及應用所學知識技能解決基本軟件問題、對復雜軟件問題進行分析并解決以及業(yè)務創(chuàng)新、技術應用創(chuàng)新等因素。相應地，實踐能力主要包括基本軟件工程實踐能力、復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化為創(chuàng)造性方案、軟件產品的能力。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)學生多維能力的具體內容如表1所示。上述能力中，學習能力是基礎，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應用軟件工程專業(yè)知識和技能去解決基本、復雜或創(chuàng)新性的軟件工程問題，同時鍛煉并提升學習能力和創(chuàng)新能力，繼而激勵學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)學生的多維能力，經不斷探索實踐，本文構建了基于科創(chuàng)和學科競賽的提升學生多維能力的“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相應顏色的小矩形體現。由圖1可知，學習能力主要由學業(yè)指導普遍化、課程學習主動化、科創(chuàng)孵化和競賽強化支持，實踐能力主要由課程學習主動化、科創(chuàng)孵化、競賽強化和畢設指導層次化支持，創(chuàng)新能力主要由學業(yè)指導普遍化、科創(chuàng)孵化和競賽強化支持。該培養(yǎng)機制通過促進學生課程學習主動化的教學改革和學業(yè)指導普遍化，提升學生自主學習能力和專業(yè)技術能力、開拓學生專業(yè)知識面，并鍛煉學生的基本軟件工程實踐能力。再依托科創(chuàng)項目孵化、學科競賽強化，培養(yǎng)提升學生的復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計能力、技術開發(fā)應用能力、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，學生需要發(fā)掘項目亮點、學習應用新技術以完成項目，提升了學生的各項學習能力，鍛煉了創(chuàng)新思維并積攢了創(chuàng)新技能。最后結合畢設的層次化指導在學生現有專長、能力的基礎上進一步提升學生的綜合能力，從而培養(yǎng)出多層次的創(chuàng)新復合型人才。

4培養(yǎng)機制具體措施

4.1學業(yè)指導普遍化

借助學校的學業(yè)導師制度，對指導的學生進行學業(yè)普遍化指導。在每級學生入學后，每位專業(yè)教師會負責分配到的7~9名學生的學業(yè)指導工作，從一年級入學開始直到學生畢業(yè)，涵蓋培養(yǎng)方案、專業(yè)領域介紹、選課、學習監(jiān)督、考研、找工作等。在此基礎上，通過開展專業(yè)前沿技術講座、專題學習小組的方式，開拓學生專業(yè)知識面、激發(fā)學生的學習熱情和學習主動性，并遴選、鼓勵有意愿有潛力的學生加入科創(chuàng)和學科競賽小組。

4.2課程學習主動化

積極開展促進由以教為主向以學為主轉變的教學方法改革，推動學生邁向主動學習，主要包括：（1）踐行線上線下混合、課內課外相結合及基礎與能力提升相結合的教學改革。制作、錄制課程核心知識點的微課視頻，將微課視頻、課程相關優(yōu)質資源、參考資料放到課程平臺上，以供學生自行在課前預習或課后復習。布置的課程作業(yè)或實驗內容涵蓋相關知識點及必要的拓展，學生需進行一定的自主學習之后方能完成，從而提升學生的自主學習能力、專業(yè)技能和實踐能力。（2）開展講授與討論引導并重、理論知識與案例教學融合的教學改革。在課堂上講授知識點與相關案例的基礎上，指導學生開展案例實踐，引導和啟發(fā)學生課后學習和探索相關知識并在案例實踐中應用。在討論課上基于學生的實踐結果，引導學生討論、總結案例實踐中應用的知識、方法及案例亮點，從而鞏固所學知識技能和技術應用能力。（3）探索競賽驅動、依托企業(yè)應用的軟件工程專業(yè)教學方法。結合課程內容，介紹相關的企業(yè)應用，引入相關競賽題目及要求，引導和啟發(fā)學生課后學習和探索相關前沿知識。通過解決這些具有挑戰(zhàn)性課題的過程，提升學生自主學習能力和學習效果，并鍛煉其創(chuàng)新思維。通過上述教學改革，逐漸實現從傳統(tǒng)的以教為主向以學為主的轉變，推動學生自主學習能力、專業(yè)技術知識及應用實踐能力的穩(wěn)步提升，也為學生后續(xù)參加科創(chuàng)、競賽打下了牢固的基礎。

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生多維能力的“五化”培養(yǎng)機制的核心，支持學生學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、提升與強化。在多年指導學生參加科創(chuàng)和學科競賽的過程中，經過不斷探索及經驗積累，構建了基于以賽促學、傳承幫帶、團隊指導的融合學科競賽、大學生科創(chuàng)的多維能力人才培養(yǎng)方法，具體如下：（1）指導教師團隊建設：形成了一支研究領域涵蓋程序設計應用、Web網站設計、數據分析與建模優(yōu)化、云計算技能等領域的兼具研發(fā)、創(chuàng)新能力的指導教師團隊。借助具有多領域研發(fā)及創(chuàng)新能力的指導教師團隊與學生科創(chuàng)、競賽小組的定期討論，能更好地激發(fā)學生創(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)、學科競賽小組建設：經過多年積累，團隊教師組建了3個穩(wěn)定的科創(chuàng)、學科競賽小組。每個小組的成員是階梯式的，包括高年級學生和低年級學生，當高年級學生畢業(yè)退出后，再發(fā)掘有潛力有意愿的學生加入小組。在此過程中，會有學生因為畏難而想退出，指導教師應嘗試通過問題分解、學習引導等方式幫助學生克服畏難情緒。（3）科創(chuàng)項目孵化及競賽項目強化：首先結合學生感興趣的技術和業(yè)務領域，調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)務創(chuàng)新點和技術應用創(chuàng)新點，鍛煉學生的學習能力和創(chuàng)新能力。項目立項后，帶領學生圍繞實際問題一起探索課堂之外的前沿技術，促進他們學習應用新技術以完成項目，從而鍛煉學生的學習能力、復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，報名相關的競賽，然后進一步優(yōu)化、豐富、完善項目的技術框架和功能，從而進一步強化學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。（4）傳承幫帶和團隊指導：在科創(chuàng)、競賽項目進行過程中，通過科創(chuàng)、競賽隊伍中資深學生的傳承幫帶，能讓隊伍中的其他成員更快地掌握及應用相關技術。通過指導教師的定時指導及必要時隊伍與指導教師團隊進行問題探討，可激發(fā)學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、強化學生的核心四項實踐能力。（5）以賽促學：在相關課程的課上授課時，介紹和討論以往的科創(chuàng)、競賽項目案例涉及的領域和技術方案，以及課下科創(chuàng)、競賽小組學生對在研項目、前沿技術的討論與學習，感染及帶動周邊學生學習，進而吸引更多學生參加科創(chuàng)或競賽，形成良性循環(huán)，以賽促學。經過上述培養(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科競賽一等獎或國家級二等獎，部分學生發(fā)表了論文、申請了專利或獲得了軟件著作權，學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升。

4.4畢設指導層次化

畢業(yè)設計是軟件工程專業(yè)學生畢業(yè)前的最后一門綜合實踐課程。每名學生需選擇一個校內指導教師或企業(yè)指導教師的畢設課題，完成軟件工程全生命周期的項目實施及論文撰寫。但每個學生的專業(yè)技術基礎、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)學生綜合能力的個性化畢業(yè)設計指導方法，具體如下：（1）對基礎相對薄弱且未來方向僅是技術相關的學生，引導其了解技術底蘊的支持作用，指導其完成畢設基本要求。（2）對基礎較好的學生，則強化其優(yōu)勢并引導其補足短板。若其技術較好但文檔功底較弱，則引導其增加系統(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較弱，則引導其綜合應用所學知識完成畢設，強化其技術開發(fā)應用能力，并通過論文撰寫進一步強化其文檔能力。（3）對受過科創(chuàng)及學科競賽鍛煉的學生或未來方向是科研或技術研發(fā)的學生，則引導其發(fā)掘畢設題目的創(chuàng)新點、難點和核心功能，設計、應用前沿技術方案做好畢設，并規(guī)范撰寫論文總結、呈現系統(tǒng)的這些特點。通過上述畢設指導方法，進一步強化提升了不同基礎、不同發(fā)展方向的學生的綜合能力。部分優(yōu)秀學生獲得了優(yōu)秀學士學位論文，部分學生成為了上海市優(yōu)秀畢業(yè)生或上海電機學院優(yōu)秀畢業(yè)生。

5實踐效果

團隊教師經過近幾年對基于科創(chuàng)和學科競賽的提升學生多維能力的“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）團隊教師先后指導大學生科創(chuàng)項目11項，指導學生8篇，申請發(fā)明專利3項，申請并獲得軟件著作權2項，榮獲第六屆上海大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃成果展“優(yōu)秀創(chuàng)新報告”獎一項。（2）團隊教師先后帶領學生參加上海市教委認可的較具影響力的學科競賽9項，包括上海市大學生應用能力大賽、中國大學生計算機設計大賽、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生計算機設計大賽決賽。（3）軟件工程專業(yè)學生的綜合能力有了顯著提高。特別是經過科創(chuàng)項目鍛煉、學科競賽強化的學生，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)展上也體現出了較強的優(yōu)勢。部分學生獲得優(yōu)秀學士學位論文。部分學生成為上海市優(yōu)秀畢業(yè)生或上海電機學院優(yōu)秀畢業(yè)生。部分學生應聘了行業(yè)內的著名公司，如字節(jié)跳動等。部分學生進入了國內或國外較好的學校繼續(xù)攻讀碩士甚至博士學位。

6結語

學習能力、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。本文在學業(yè)指導普遍化和課程學習主動化的教學改革基礎上，通過科創(chuàng)孵化和競賽強化提升學生多維能力，以及畢設指導層次化、個性化提升學生的綜合能力，取得了較好的成效。今后將繼續(xù)深化教學改革，不斷探索、優(yōu)化基于科創(chuàng)+競賽的學生多維能力培養(yǎng)方法，為切實提升學生的核心能力做出有益嘗試與努力。

作者:覃海煥 蘆立華 沈學東 余翔 李建敦 單位:上海電機學院電子信息學院