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計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究和實踐

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計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究和實踐

摘要:工程教育認證對應用型本科高校的人才培養(yǎng)提出了新的要求。文章探討如何實現(xiàn)人才培養(yǎng)和就業(yè)的無縫對接,闡述常熟理工學院與企業(yè)深度融通,提出堅持“政府提供平臺、學校針對培養(yǎng)、企業(yè)全程協(xié)助”的應用型人才“聯(lián)合”培養(yǎng)模式,介紹計算機類專業(yè)基于良性校企合作的工程教育創(chuàng)新和工程人才培育模式的經(jīng)驗,說明完善、提升和推廣中的具體做法。

關鍵詞:校企融通;教育共同體;工程教育認證;復雜工程問題;課程體系改革

1改革背景

“全球化”是當今世界的發(fā)展趨勢。工程教育認證[1]的目的是各國不同教育背景下人才接受教育的“實質(zhì)等效性”,符合國際上通行做法。工程教育認證是我國高等教育改革的必然方向。目前,我國基本采用以《華盛頓協(xié)議》(WashingtonAccord)為核心的國際協(xié)議體系[2],進行工程教育專業(yè)認證和工程技術人員職業(yè)資格認證。近年來,常熟理工學院計算機科學與工程學院圍繞工程教育專業(yè)認證的標準對包括計算機科學與技術和軟件工程在內(nèi)的專業(yè)開展了專業(yè)建設,旨在順利通過國際專業(yè)認證。高校日益重視工程學科間的交叉與融合。現(xiàn)代工程是跨多學科的綜合體,對社會、政治、經(jīng)濟、環(huán)境、法律和文化背景的依賴性強,工程問題越來越復雜。因此,計算機類專業(yè)應該培養(yǎng)能解決復雜工程問題的技術人才[3-4]。培養(yǎng)復雜工程問題求解能力需要從兩個方面入手:(1)協(xié)同工作能力。復雜工程問題通常需要由多人一起協(xié)同工作,包括同時合作、循環(huán)合作兩大類,尤其是循環(huán)合作,組織和溝通非常重要。(2)復雜工程項目優(yōu)化求解能力。復雜工程問題通??煞纸獬梢幌盗泄こ虇栴},因此,如何培養(yǎng)學生運用已有的科學理論和技術手段,分解復雜的工程問題并優(yōu)化組合是其關鍵之一[5]。為達到上述目標,需要構建一個適合應用型人才培養(yǎng)、能解決復雜工程問題的課程體系。學生在該體系中首先能夠受到專業(yè)的計算機工程訓練,運用先進的工程化方法、技術和工具在某一應用領域進行軟件、硬件和系統(tǒng)的分析、設計、開發(fā)、維護等工作。其次,學生能夠掌握大型軟件開發(fā)過程中的工程化方法、核心技術和平臺工具,具備協(xié)作和工程化能力。一個軟件生命周期大致分為6個階段:①問題定義和可行性研究;②制訂計劃;③需求分析;④概要設計和詳細設計;⑤程序代碼實現(xiàn);⑥系統(tǒng)測試及運行維護。大型軟件開發(fā)問題的繁復性表現(xiàn)在軟件生命周期的各個階段。學生在各個階段應該具備什么樣的能力?培養(yǎng)這些能力需要開設哪些課程?如何將這些能力培養(yǎng)拆分并落實到具體的教學環(huán)節(jié)中?針對上述問題,我們將圍繞學生能力培養(yǎng)進行計算機類課程體系的構建。

2改革思路

面向復雜問題的計算機類專業(yè)課程體系要解決的問題包括:(1)課程方向及相關內(nèi)容的設置。(2)主要解決課程內(nèi)容的編排以及評價問題。我們遵循“文獻分析—實踐調(diào)查—理論假設—現(xiàn)狀探討—理論建構—原理歸結”的邏輯順序,按照以下思路開展研究:(1)分析復雜工程問題的共性特征,調(diào)研工程教育認證的背景,查閱文獻,對相關企事業(yè)單位調(diào)研,提出問題和假設。(2)對金融、軌道交通、電信等服務行業(yè)進行調(diào)研,了解這些行業(yè)的復雜工程問題,以獲得實踐依據(jù)。(3)采用文獻資料法分析國內(nèi)外關于計算機類專業(yè)工程教育認證的研究成果、課程改革的相關理論,以及通過工程教育認證的計算機類專業(yè)培養(yǎng)方案,以獲得理論依據(jù)。(4)結合學院基于良性校企合作的工程教育創(chuàng)新和工程人才培育模式的成功經(jīng)驗,針對學院卓越工程師培養(yǎng)專業(yè)“計算機科學與技術”,建立具備解決復雜工程問題的課程體系。(5)對畢業(yè)學生進行跟蹤回訪,了解課程體系的成功與不足,進一步完善課程體系。

3校企深度融通,聯(lián)合培養(yǎng)應用型人才

按照工程教育認證的要求構建課程體系,課程體系的指標包括3個主要的方面:(1)課程體系的設計是否合理,是否注重實踐教學體系的完整性。(2)課程設置對于滿足畢業(yè)要求的支持程度。(3)在課程體系設計的過程中,是否有相關企業(yè)或者行業(yè)組織參加[6]。應用型本科高校往往根據(jù)指標的第二個方面來建立課程體系,制定通識基礎課程、學科基礎課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程、創(chuàng)新特色課程、實踐教學環(huán)節(jié)和學時學分,從而達成畢業(yè)要求。然而,這樣的課程體系是否合理、是否完善?是否能培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力?工程實踐、實習實訓和畢業(yè)設計的合作企業(yè)的參與度如何?這些都是需要考慮的問題。筆者認為,以企業(yè)中復雜的工程問題為案例,構建具備解決復雜工程問題的課程體系,必須要與企業(yè)進行深度融通。學院要堅持“政府提供平臺、學校針對培養(yǎng)、企業(yè)全程協(xié)助”的應用型人才“聯(lián)合”培養(yǎng)模式,積極推進計算機類專業(yè)的國際化及校企合作人才培養(yǎng)模式的改革,深化“重基礎、重能力、重實踐、重效果”的“專業(yè)+外語+崗位”柔性培養(yǎng)機制。3.1“訂單式”培養(yǎng)應用型本科高校計算機類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是滿足企業(yè)的需求,為此,學校和企業(yè)需要深度融通,人才培養(yǎng)方案由學校和企業(yè)共同訂立,根據(jù)企業(yè)對技術的需求組織課程教學,通過強化企業(yè)技能與參加企業(yè)崗位實訓,實現(xiàn)學生提高職業(yè)技能和專業(yè)知識的積累,也為學生了解企業(yè)需求、企業(yè)選拔人才提供便利,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)和企業(yè)的對接。校企合作課程在大四集中實施,開設課程由學校與企業(yè)共同商定,且課程由校企雙方共同建設,師資也由雙方共同配備。企業(yè)方主要負責實踐環(huán)節(jié)的教學,學習結束后由校企雙方負責學生的就業(yè),合作企業(yè)每年都從學員中挑選部分優(yōu)秀學生充實到自己的技術隊伍中。通過這種方式,學校有效地解決了部分學生的就業(yè),企業(yè)也能挑選到自己所需的人才,雙贏的結果使企業(yè)參與人才培養(yǎng)的積極性和主動性大大提高。3.2“課程嵌入式”培養(yǎng)借鑒國際先進培養(yǎng)模式,構建符合軟件開發(fā)工作要求的課程體系,采用課程嵌入方式組織教學。常熟理工學院與IT企業(yè)共同研制軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案,將企業(yè)課程與現(xiàn)行專業(yè)課程加以整合,將企業(yè)課程分模塊嵌入到培養(yǎng)計劃中,制定取雙方之長的全新方案;企業(yè)對學校實踐課程和素質(zhì)拓展的方案和體系進行評估。部分課程聘請企業(yè)有豐富實際工作經(jīng)驗的優(yōu)秀工程師進行授課,提高學生的職業(yè)素養(yǎng)。學院一方面通過與甲骨文、微軟、恩智浦、ARM等國際知名的公司成立合作聯(lián)盟,在這些聯(lián)盟公司的建議下設計基礎課程和創(chuàng)新課程,并編寫有針對性的系列教材;另一方面,以培養(yǎng)復合人才為主旨,采用各種成熟的現(xiàn)實軟件開發(fā)案例和軟件公司訂單進行層次式教學,重視學生軟件工程思想的形成和軟件開發(fā)經(jīng)驗的積累,使學生熟悉軟件工業(yè)標準流程,具備承擔國際軟件開發(fā)業(yè)務的能力。3.3“校企互動型”培養(yǎng)常熟理工學院計算機類專業(yè)注重“企業(yè)主導型”的培養(yǎng)方式,在地方政府的支持下與百科德條碼有限公司、中科龍夢等IT企業(yè)建立校企協(xié)同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心,專業(yè)教師和學生以成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊的形式入駐中心。在此基礎上,選擇一些有意向的IT公司加入到團隊中,企業(yè)將現(xiàn)實的開發(fā)項目引入到團隊中作為研究對象,并選派具有豐富經(jīng)驗的工程師以“導師和項目負責人”的身份和專業(yè)教師共同指導學生進行軟件項目的設計和開發(fā),同時注重團隊中學生工程化能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊作為紐帶將學生、教師、企業(yè)工程師和行業(yè)專家緊密聯(lián)系起來,教師和學生在實際項目開發(fā)中“教”和“學”,真正做到“教、學、做”有機結合。與合作企業(yè)的緊密聯(lián)系為教師“走出去”創(chuàng)造了條件。與合作企業(yè)建立了教師定期掛職鍛煉和頂崗工作機制,有計劃地選送教師到企業(yè)工程崗位上工作和鍛煉,積累工程實踐經(jīng)驗,為更好地投入實踐教學打好基礎。

4構建基于國際服務外包行業(yè)學院的應用型人才培養(yǎng)模式

我院以金融、教育、服裝、電信等大型服務行業(yè)為背景,與行業(yè)內(nèi)若干企業(yè)合作,提煉出各行業(yè)的共同特征,構建了“行業(yè)學院”人才培養(yǎng)模式,為行業(yè)培養(yǎng)各類專門人才。學校和企業(yè)在充分溝通的基礎上,以企業(yè)為主導,有目的地設計模塊化的課程內(nèi)容,如讓學生在真實項目中實習、在畢業(yè)設計中解決企業(yè)的實際問題等,在這樣的培養(yǎng)模式下提高他們應用知識的能力,同時也能深入了解行業(yè)(企業(yè))的文化,融入到行業(yè)中去。常熟理工學院計算機科學與技術專業(yè)全程參與了國際服務外包行業(yè)學院的建設,學生在完成本專業(yè)針對解決復雜工程問題的課程體系中的公共課程、學科與專業(yè)核心課程后,加入到國際服務外包行業(yè)學院以強化解決某類復雜問題的能力。經(jīng)過校內(nèi)具有工程背景的職業(yè)訓練、項目化的實踐教學、團隊實戰(zhàn)型的綜合訓練,以及合作企業(yè)基于解決實際問題的畢業(yè)設計等環(huán)節(jié),學生的工程意識和能力得到了明顯增強。培養(yǎng)模式的創(chuàng)新具體包括以下3個方面:1)模式創(chuàng)新。在不具備行業(yè)背景的地方新建本科院校中形成“面向行業(yè)”的人才培養(yǎng)模式。(1)行業(yè)、主干企業(yè)、政府和高校組成“教育共同體”,突破與單一企業(yè)的“項目化”合作形式。(2)探索合作教育的新機制和體制,使人才培養(yǎng)組織與管理較好地適應業(yè)界的“市場化”機制。(3)業(yè)界參與教學的全過程,催生教學方法、教學管理和評價機制的全面改革。(4)使校企合作的“課程模塊”、實踐環(huán)境、師資等成為“自有資源”。2)理念創(chuàng)新。學院秉承“注重學理,親近業(yè)界”的應用型人才培養(yǎng)理念,強調(diào)與業(yè)界的合作教育,同時關注基礎知識的學習與儲備;并將理念貫穿于學校定位、發(fā)展戰(zhàn)略、培養(yǎng)路徑、培養(yǎng)模式等各個環(huán)節(jié)中。3)協(xié)同發(fā)展機制的創(chuàng)新。國際服務外包行業(yè)學院面向長三角地區(qū)的信息服務外包優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略發(fā)展需求,有力支撐了行業(yè)發(fā)展;相應行業(yè)的發(fā)展又透過國際服務外包行業(yè)學院帶動了計算機科學與技術學科和專業(yè)發(fā)展,同時獲得了地方政府的全力支持。

5面向復雜工程問題,優(yōu)化課程體系,創(chuàng)新實踐教學模式

認證標準要求,在整個培養(yǎng)階段要保證學生能真正參與到工程實踐中去,使學生在自主、動手、綜合、實驗和創(chuàng)新能力等方面得到一定的鍛煉[7]。然而,如何培養(yǎng)學生復雜工程問題的求解能力,需要在課程體系中體現(xiàn)。在課程體系建立中,我們強調(diào)以下3方面的能力培養(yǎng):(1)與解決復雜工程問題相匹配的基礎知識。如學生需要掌握算法分析與設計、優(yōu)化組合這類基礎理論知識,才能具備與解決復雜工程問題相匹配的基礎。在課程體系構建中,我們進一步調(diào)研了復雜工程問題的共性特征,合理設計基礎理論體系。(2)與解決復雜工程問題相匹配的綜合素質(zhì)。重點解決協(xié)同能力培養(yǎng),如引入企業(yè)管理模式和項目開發(fā)模式,以項目組形式開展教學等。(3)與解決復雜工程問題相匹配的專業(yè)技能。除了強化學生程序設計能力外,還要強調(diào)借助新工具、新手段、新平臺解決問題的能力,為此,我們開設了當前最新的技術創(chuàng)新課程,如大數(shù)據(jù)處理平臺等。在新的培養(yǎng)方案中,我們著力構建了以地方經(jīng)濟發(fā)展需要為背景,與生產(chǎn)實踐、社會發(fā)展需要相適應的,融“基礎理論、實驗教學、工程實踐”為一體的特色專業(yè)培養(yǎng)方案和適應IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的課程體系。在教學模式上采用“6-1-1”的課程教學模式,以及“1-1-1”的實訓教學模式?!?-1-1”模式是指大一、大二和大三的6個學期以理論課程學習為主,而第7學期的課程教學包括選修課程、實踐項目、人才定制培養(yǎng),最后一個學期安排畢業(yè)實踐和畢業(yè)設計(論文)?;A理論課和專業(yè)理論課主要由學校負責完成,而企業(yè)課程、工程技術課程則主要由企業(yè)工程師負責組織教學。實訓教學“1-1-1”模式,即大一到大三的每個暑假安排(2周)的實踐短學期,采用企業(yè)開發(fā)項目的方式進行實踐操作訓練,為此,學院打造了與企業(yè)真實環(huán)境一致的、服務于教學、滿足實訓需求的實訓平臺。實訓內(nèi)容貫穿學科基礎課程和專業(yè)必修課程。實訓分概念實訓、技能實訓、項目實訓3個層次,分別在不同學年的實踐短學期進行。實訓內(nèi)容從基礎實訓到綜合應用開發(fā)實訓,從基礎的知識點到系統(tǒng)化的整合。同時,學院積極推進并完善了“實驗—實訓—實習”的實踐教學體系,實施“概念實訓—技能實訓—項目實訓”的漸進式實訓方案。實現(xiàn)了“課堂教學、課外教學、校外教學”的有機結合,加強校內(nèi)、園區(qū)、企業(yè)等實踐教學基地的建設和實踐實習有效機制的建設,著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐動手能力。

6結語

在工程教育認證的背景下,我們對應用型本科高校的專業(yè)標準的制定進行了研究和實踐,以實現(xiàn)人才培養(yǎng)和就業(yè)無縫對接為目標;同時,對計算機類專業(yè)的課程體系進行了梳理,對課程目標、課程內(nèi)容、課程結構、課程實施和實踐環(huán)節(jié)進行了系統(tǒng)分析和研究,并對校企深度融通聯(lián)合培養(yǎng)應用型人才的理念進行了嘗試,提出了優(yōu)化計算機類專業(yè)課程體系的原則和具體策略。不可否認,我院計算機類專業(yè)離順利通過國際專業(yè)認證還有較長的路要走,對照工程教育認證的標準,我們還需要進一步完善和改進學院的人才培養(yǎng)機制。

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作者:錢振江 龔聲蓉 徐文彬 單位:常熟理工學院計算機科學與工程學院