軟件工程本科生科研和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索

余員琴 范雙南 余修武 陳海文

摘 ?要：本科教育在我國人才培養(yǎng)體系中占據基礎地位，本科生培養(yǎng)質量的高低直接影響著高等教育整體質量。為培養(yǎng)高層次應用型人才，更好地促進軟件工程專業(yè)本科學生的發(fā)展，以軟件工程人才培養(yǎng)定位為基礎，從課程教學、教師、學術環(huán)境、學術團隊建設、實踐應用等方面對軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)模式進行研究，以切實提高軟件工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質量，助推新時代國家對人才結構的調整。

關鍵詞：軟件工程專業(yè);本科生;科研和實踐創(chuàng)新

中圖分類號：C961 ? ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：2096-000X（2019）22-0033-03

Abstract： Undergraduate education occupies a basic position in the talent training system of our country， and the quality of undergraduate training directly affects the overall quality of higher education. In order to cultivate high-level applied talents and promote the development of software engineering undergraduate students better， based on the training orientation of software engineering talents， this paper studies the training mode of software engineering undergraduate students from the aspects of course teaching， teachers， academic environment， academic team building and practical application， so as to improve the training quality of software engineering undergraduate students and promote the adjustment of talent structure by the state in new era.

Keywords： Software Engineering; undergraduate; scientific research and practical innovation

2018年教育部印發(fā)“關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知”，全面整頓教育教學秩序，嚴格本科教育教學過程管理，人才培養(yǎng)為本，本科教育是根[1]。教育部高等教育司司長吳巖表示，本科教育在人才培養(yǎng)體系中占據基礎地位，高等學校要堅持以本為本[2]。2017年本科生近400萬人，每年為社會輸送人才，本科生占87%，同時也是碩、博研究生教育的毛坯和種子。多年來一線教學經驗發(fā)現目前本科生的教育教學存在諸多問題不容小覷：一是本科生的綜合素養(yǎng)不達要求;二是本科生的培養(yǎng)目標與實際成才存在較大的偏差;三是本科生培養(yǎng)方案在教育教學實施過程中存在漏洞;四是本科生的科研和實踐創(chuàng)新能力不足，致使本科生就業(yè)與更高層次的學習深造受到阻礙。因此，新時代本科生的教育教學成為國家和高校重視和探索的緊迫問題，我們從本科生的發(fā)展角度出發(fā)，將科學研究與教學融合，聯(lián)動IT企業(yè)和科研院所的優(yōu)質資源，營造良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，提供強有力的科研與實踐創(chuàng)新基地，切實提高本科生的教育教學質量。

一、軟件工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)定位

隨著國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)驅動戰(zhàn)略的實施，湖南交通工程學院（以下簡稱交工學院）軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)目標定位是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高層次應用型工程人才，來推動國家經濟和IT行業(yè)的發(fā)展。旨在兼顧德、才、體、美全方位發(fā)展的社會主義建設者和接班人。以掌握具體的軟件開發(fā)及維護技術、軟件開發(fā)管理、軟件項目管理的專業(yè)知識、基本技術、專業(yè)技能為抓手，通識人文、自然、社會等科學及職業(yè)衛(wèi)生健康的基礎知識，以此擴寬專業(yè)發(fā)展前沿技術。并能在人工智能、大數據、物聯(lián)網、電子商務等新行業(yè)中勝任軟件開發(fā)、設計、測試、維護、評價、管理及IT行業(yè)研究和創(chuàng)新等工作。培養(yǎng)能夠甘于奉獻、勤勉務實的軟件開發(fā)、維護、軟件開發(fā)管理及軟件項目管理的高層次應用型專業(yè)工程人才而努力。

二、科學研究與教育教學兩腿并驅，提升研究與實踐能力創(chuàng)新

（一）擴展課堂教學

1. 知識性全面系統(tǒng)地講授

本科生傳統(tǒng)的教育教學知識性講授依然為主流，其內容陳舊，課程層次、深度、廣度，學科前沿理論發(fā)展并沒有更好的體現。新時代教師應以學科前沿理論動態(tài)、專業(yè)領域熱難點及最新的成果為立足點，以此擴寬授課內容，加強理論知識的深度和廣度，不局限于教材和實驗、實習資料，以學位考試課程為基礎，行業(yè)職業(yè)資格認證考試課程為輔，優(yōu)化課程資源，引入相近學科或不同學科的交叉學習，為日后學生進行科學研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃打下基礎，如動員學生申報省大學生研究性學習和創(chuàng)新實驗計劃項目，由科研能力強的老師指導編寫項目申報書、項目的研究工作和項目成果的轉化;還有省科研項目申報可以由學生作為成員加入團隊研究等。增設寫作課程的學習，涵蓋查閱文獻、引用文獻、申報課題、選題、申報專利、撰寫論文、論文投稿與發(fā)表等方法和技巧，以擴寬學生的知識面。

2. 研究性和討論性教學

傳統(tǒng)灌輸式教學模式對高校本科生的培養(yǎng)有諸多制約性，不適應新時代國家對人才培養(yǎng)的要求，不利于國家經濟發(fā)展。深層次地研究性學習內容、啟發(fā)性學習內容和相互研討式學習在課堂上呈現是非常有必要的?；诶碚摶A知識、專業(yè)知識、學科前沿理論動態(tài)，對爭議的內容或者確定的專業(yè)專題進行分析和研討，有利于激活課堂和學生科研及實踐能力創(chuàng)新的增長。任課教師充分備好課，先確定上課研討的主題;授課時教師有意調動課堂氣氛，對研究性和討論性主題的起源和發(fā)展進行導入，與主題有關的代表性的理論、觀點和引發(fā)的相關爭議問題，融入自己的專業(yè)知識引導性闡述，激勵學生在課余之時自主收集數據、編碼整理數據，研討時進行辯證性研究討論和發(fā)言，對疑惑性、敏感性、熱點性、難點性的問題尋求解答，以提升學生的專業(yè)知識水平，有利于學生思維激活和團隊思維的碰撞。這種方式可以增強學生獨立自主采集數據、編碼整理數據、批判性思維、創(chuàng)造性研究與表達的能力。

3. 實踐和實習性課程全程監(jiān)控

一直以來實踐、實習、調研、研討參與教學的全過程，是高校教育教學的有效輔助手段，但比重不大。使用案例教學、仿真模擬、實踐和實習操作訓練等教學方法在軟件工程專業(yè)中尤其重要。聯(lián)合科研強校和IT企業(yè)進行實踐和實習，如去年國防科技大學提供給交工學院針對IT人才實驗、實習實踐操作培養(yǎng)的教學平臺“educoder”，有效的訓練學生編寫代碼準、快的能力和項目開發(fā)的綜合能力，避免學校實踐、實習資源和教學時空的缺陷，同時也讓學生意識到自己與實際工作能力的差距，提高學生自主學習實驗、實習知識和運用知識的實踐綜合能力。

（二）拓寬教師教學責任和能力

教師的教學責任和能力集教齡、經驗和生活閱歷于一體。不是與生俱來，是漸進的、習得的螺旋過程，但其可以拓寬和提高，可行的最佳途徑是發(fā)展教師專業(yè)，聯(lián)合相應的內外機制來驅動和保障，教師教學專業(yè)理論與實踐的高效對接。

1. 整合本科生學術研究和德育培養(yǎng)

高校本科生學術素養(yǎng)的提升是長期學習積累、綜合培養(yǎng)訓練的過程。教師授課時要有意識地引導，并提供給軟件工程專業(yè)本科生深層次、高維度的學科及交叉學科的有關書籍、文獻資料、研究報告、專著等，在理論知識累積的同時，以學生對學術認識的深度、學術視野的廣度，學術水平的強度為立足點，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎。

本科生導師制是一項最初源自國外高校的教學制度，本世紀以來，我國高等教育逐步由外延式發(fā)展向內涵式發(fā)展轉型，為適應學分制改革，進一步提升人才培養(yǎng)質量，國內部分高校開始重新探索并逐步推行本科生導師制[3]。交工學院近年來在軟件工程專業(yè)本科生教育教學實踐探索，日漸形成“專業(yè)-學術-技能-德育-就業(yè)”五位一體的本科生導師制。在交工學院導師是本科生學習生活中的標桿，扮演著重要角色，四年的生活中以父母身份陪伴著，學習上以學者身份指引著，導師在注重本科生創(chuàng)新實踐能力的同時，關注本科生的道德、心理動態(tài)，指引向正確方向發(fā)展，并加強道德素質、心理素質的培養(yǎng)。

2. 發(fā)揮學生獨特優(yōu)勢反推教師教學能力

本科生從生理年齡來分析，思維、膽識、創(chuàng)新能力、精力和能量等都是處于人生中最強的階段。新時代教師避之狹義之心，以欣賞、引領的學術態(tài)度對待本科生的學習研究方向和就業(yè)愿景，引導、允許、鼓勵及支持本科生的科研活動中所迸發(fā)的靈感，充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和教師的引領性，并融入到教學情境之中。教師指導軟件工程專業(yè)本科生科學研究時棄之以前的思想限制，多角度多維度開放式的學術態(tài)度，來動察、研究學科前沿理論和發(fā)展趨勢，突破教師思維模式的局限性，彌補其學術結構缺陷，發(fā)揮學生獨特優(yōu)勢反向推進教師學術研究和教育教學能力。

（三）塑造學校學術氛圍

校風是學校學術氛圍和人文氛圍的結合，是大學精神的外在表現，是培養(yǎng)大學精神的小環(huán)境。人文精神和優(yōu)良學風之間呈現一種良性的互動，前者是后者的前提和基礎，后者是前者的外在表現和鞏固加強[4]。學校職能部門協(xié)同組織、舉辦、派遣師生參與學習及學術相關的活動，定期邀請高校、科研院所的權威知名的學者來校做學術報告，或參與高?？蒲性核e辦的學術會議，學術座談會等來營造學校學術氛圍和提升師生學術水平，今年4月交工學院邀請中國知網高級講師以“拓展CNKI應用洞悉學術研究”為題的學術報告。從而培養(yǎng)本科生愿干、能干的高標準科研態(tài)度，為其科研創(chuàng)新、創(chuàng)造和實踐獲得更多的機會和實戰(zhàn)經驗。

交工學院每年定期舉辦本科生畢業(yè)論文競賽、優(yōu)秀課程設計競賽、專題暑期班及各種校、省、國家級比賽活動，如互聯(lián)+比賽，全國大學生“軟件杯”比賽，“創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)比賽，全國大學生電子設計大賽，為廣大本科生和青年教師提供交流和學習的平臺。

（四）建設學術團隊

建設學術團隊是獲取和整合資源的有效組織形式，是科技創(chuàng)新和科研攻關的重要載體[5]。突顯學科帶頭人的引領作用，以共同的研究目標，強烈的責任感，濃厚的科研興趣，組建一支年齡分布合理，學術能力強的交叉動態(tài)發(fā)展的學科團隊。以創(chuàng)新文化建設為重點，培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標，激發(fā)本科生科研實踐參與行為為突破，融合教師個人和團隊指導的力量，形成科研團隊、學科建設和本科生培養(yǎng)的三者依存、促進的學術共同體和聯(lián)合指導本科生共同體，實現學校、教師、學生三者共同成長。

三、聯(lián)合IT企業(yè)與科研院所，加強實踐能力

高校本科生學術屬性的凸顯在于地方經濟建設的服務?！叭步ㄋ暮献鳌碑a學研協(xié)同育人體系[6]切實提高其應用性科研能力與實力?！叭步ā奔垂步▽W科專業(yè)、共建創(chuàng)新平臺與實踐基地、共建共享資源，協(xié)同大學、行業(yè)企業(yè)、政府和科研院所等多個主體來整合各方資源共同育人，助推應用型人才培養(yǎng)和“創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)教育推進;“四合作”即合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展的共同育人、協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展體系。

高校存在教學模式僵化，教學場景單一固化致使理工本科生參與科研和實踐創(chuàng)新的機會較少，教師應協(xié)同各種渠道、各種方式引領學生參與具有層次性、系統(tǒng)性及多樣性的科研和實踐的創(chuàng)新活動。通過“三共建四合作” 產學研協(xié)同育人體系+重大課題聯(lián)合研究的多種形式互補優(yōu)勢、資源整合，擴展本科生的實驗、實習、實踐、調查、課程設計、畢業(yè)論文（設計）、論文撰寫、課題研究、專著和專利撰寫等科研和實踐創(chuàng)新活動。交工學院軟件工程專業(yè)本科生在四年學習期間至少有6個月的時間在實踐基地進行學習，畢業(yè)論文（設計）也需要有至少6月的時間進行創(chuàng)作，八個學期中共計8周的時間進行課程設計。

（一） 科研院所扶持，協(xié)作發(fā)展

科學研究的孵化大多數是來源于高校與科研機構，但兩者之間的現狀是相互分隔，互不交集，并行推進，資源不能共享。引發(fā)以下幾個問題：一是高質量的教育教學資源與教學應用相脫節(jié);二是特定學科的多樣化教學資源缺少;三是高質量的教育教學資源不能可持續(xù)生成與發(fā)展，以上從而制約高校理工本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高層次應用型工程人才的培養(yǎng)。

立校的基礎即教學，強校的途徑即科研，前者是后者的來源和基礎，后者是前者的成果和提升。高校與科研院所協(xié)同育人是解決建立組織跨學科教學和實現資源共享有效途徑，如開設課程上，適量增加科研院所研究的科學前沿領域知識，以走去出或引進來的方式，派師生外出學習或聘請研究院所的專家、技術骨干為本科生講學，以其扎實的專業(yè)知識為后盾，前沿的科學理論為依據，頂尖的科研技術和創(chuàng)新的科研方法為手段來引領學生科學研究和實踐創(chuàng)新，通過應用研究、生產、管理、工業(yè)創(chuàng)新等中遇到的問題和困難進行科學研究和現場指導，實現了出人才、出成果的雙贏結果。

（二） 校企合作培養(yǎng)，雙向幫扶

用應用性研究成果轉化的創(chuàng)新驅動發(fā)展吸引力和輻射力，來吸引并持續(xù)鞏固先進企業(yè)參與協(xié)同育人是目前校企合作的有效模式。第一，高校和企業(yè)以雙贏模式簽署本科生協(xié)同育人培養(yǎng)協(xié)議，建立育人基地，聯(lián)合高校導師和企業(yè)實踐導師的力量，在理論知識的基礎上，以研發(fā)可行的具體技術和解決實際問題。第二，因時空因素導致不能長期駐地企業(yè)實習，可以以賽式的方式參與企業(yè)技術研發(fā)和實際問題的解決，如全國大學生“軟件杯”比賽，通過高校與企業(yè)間的產學研合作開展，既解決了企業(yè)技術創(chuàng)新，又提升了學生科研創(chuàng)新能力和就業(yè)問題。第三，通過橫向委托項目促進企業(yè)研發(fā)資金進入大學人才培養(yǎng)領域。學校向企業(yè)輸送高素質的人才，將過去實習中的講座式、講解式轉換為實踐操作，借助企業(yè)的生產車間或相關實驗室，獲得相應的資料與數據，這能有效提升論文的實用價值。但是目前校企合作，企業(yè)在本科生培養(yǎng)的質量上未能充分發(fā)揮其作用。構建校企雙向人才流動模式發(fā)展相關法律法規(guī)體系，規(guī)范校企創(chuàng)新人才流動機制;健全知識產權相關責任與利益界定的法律法規(guī);推動學?？蒲谐晒D化，實現校企人才和技術上的雙贏局面[7]，能激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新動力與活力。

四、結束語

交工學院軟件工程專業(yè)本科生科研創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)是一種小范圍的實踐和嘗試，讓學生在本科四年時期里較多的了解、接觸、開展科研和實踐創(chuàng)新有關的活動，切實提高其教育教學質量和優(yōu)化培養(yǎng)模式。本科生培養(yǎng)既要著眼于傳統(tǒng)教育教學，又要全方向多渠道的破舊立新改革其培養(yǎng)模式，交工學院軟件工程專業(yè)本科生自2016年至今共有在讀全日制本科生500多名，以“人工智能”、“大數據”特色學科教學互補，“華碩電腦生產培訓基地”、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練培養(yǎng)基地等創(chuàng)造了一定的科研與實踐條件，穩(wěn)步實現交工學院軟件工程專業(yè)本科生人才培養(yǎng)目標。

參考文獻：

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