摘要 在行业紧缺高新技术创新应用型人才、国家大力提倡能力培养和创新教育的背景下，本文针对传统软件工程专业学生综合能力培养中存在的问题，探索实践了依托科创孵化和竞赛强化并
在行业紧缺高新技术创新应用型人才、国家大力提倡能力培养和创新教育的背景下，本文针对传统软件工程专业学生综合能力培养中存在的问题，探索实践了依托科创孵化和竞赛强化并融合课程学习主动化、学业指导普遍化、毕设指导层次化的“五化”软件工程专业学生多维能力培养机制，取得了一定成效，为切实培养提升学生应用创新能力做出了有益尝试。
1引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》的主题战略包括：坚持能力为重，强化能力培养，着力提高学生的学习能力、实践能力和创新能力[1]。《国家教育事业发展“十三五”规划(2016-2020)》的主要目标包括：学生的创新精神和实践能力显著增强，学业水平和自主学习、终身学习能力全面提升;创新型、复合型、应用型和技术技能型人才培养比例显著提高，各类人才服务国家和区域经济社会发展、参与国际竞争的能力显著增强[2]。由此可见，如何培养具有创新精神和技术应用等能力的应用型创新人才，已成为我国高等本科院校教育教学改革亟待解决的问题[3-4]。软件工程是一种技术应用型专业，主要培养能够胜任相关领域的软件工程技术研究、软件系统分析与设计、开发、管理和运维等工作的技术应用型人才，需具备较强的学习能力、实践能力和创新能力[5]。但传统本科院校在软件工程专业人才培养机制上，存在重理论教学轻实践教学、教学多为教师主导的灌输式教学、学生学习被动、课程知识点零散且陈旧难以应用于解决实际问题、实践教学多数局限于课程知识的演示性或验证性实验、学生核心技术能力和创新能力锻炼渠道缺乏等问题[4-7]。近年来，由教育部、相关部委、知名企业及地方高校共同或联合举办的各类学科竞赛逐年增加，各高校的大学生科创活动也开展得如火如荼。在此背景下，本文结合上海电机学院“技术应用型本科教育”的学校办学定位，探索了依托科创孵化和竞赛强化并融合课程学习主动化、学业指导普遍化、毕设指导层次化的“五化”软件工程专业学生多维能力的培养机制，在界定学生多维能力的基础上，阐述该培养机制的建设思路、措施及实践效果。
2多维能力界定
为满足“新工科”及工程认证背景下应用型本科高校建设对软件工程专业人才的能力要求[5,8]，并结合《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》和《国家教育事业发展“十三五”规划(2016-2020)》中对学生能力培养的目标[1-2]，明确本文的软件工程专业学生多维能力主要包括学习能力、实践能力和创新能力，其内容界定如下：(1)学习能力：涉及软件工程知识技能学习、被动或主动学习、知识更新与持续学习等因素。因而，学习能力主要包括软件工程相关知识技能学习能力、自主学习能力和终身学习能力。(2)实践能力：涉及应用所学知识技能解决基本软件问题、对复杂软件问题进行分析并解决以及业务创新、技术应用创新等因素。相应地，实践能力主要包括基本软件工程实践能力、复杂软件工程分析解决能力和软件工程创新实践能力。(3)创新能力：涉及创造性思考解决软件工程问题的角度、方法以及把独特见解转化为创造性方案、软件产品的能力。因而，创新能力包括创新思维和创新技能。软件工程专业学生多维能力的具体内容如表1所示。上述能力中，学习能力是基础，创新能力是源动力，实践能力是目标。三者的综合锻炼可以实现应用软件工程专业知识和技能去解决基本、复杂或创新性的软件工程问题，同时锻炼并提升学习能力和创新能力，继而激励学生更自信地投入更具挑战性的实践，形成良性循环。
3多维能力培养机制
为培养提升软件工程专业学生的多维能力，经不断探索实践，本文构建了基于科创和学科竞赛的提升学生多维能力的“五化”培养机制，如图1所示。“五化”培养措施作为塔基共同支撑软件工程专业学生多维能力这个能力金字塔，每种措施主要培养及提升的能力通过该措施内相应颜色的小矩形体现。由图1可知，学习能力主要由学业指导普遍化、课程学习主动化、科创孵化和竞赛强化支持，实践能力主要由课程学习主动化、科创孵化、竞赛强化和毕设指导层次化支持，创新能力主要由学业指导普遍化、科创孵化和竞赛强化支持。该培养机制通过促进学生课程学习主动化的教学改革和学业指导普遍化，提升学生自主学习能力和专业技术能力、开拓学生专业知识面，并锻炼学生的基本软件工程实践能力。再依托科创项目孵化、学科竞赛强化，培养提升学生的复杂软件工程分析解决能力和软件工程创新实践能力，特别是项目分析与设计能力、技术开发应用能力、创新能力和团队组织协作能力(合称核心四项实践能力)。在解决问题的过程中，学生需要发掘项目亮点、学习应用新技术以完成项目，提升了学生的各项学习能力，锻炼了创新思维并积攒了创新技能。最后结合毕设的层次化指导在学生现有专长、能力的基础上进一步提升学生的综合能力，从而培养出多层次的创新复合型人才。
4培养机制具体措施
4.1学业指导普遍化
借助学校的学业导师制度，对指导的学生进行学业普遍化指导。在每级学生入学后，每位专业教师会负责分配到的7~9名学生的学业指导工作，从一年级入学开始直到学生毕业，涵盖培养方案、专业领域介绍、选课、学习监督、考研、找工作等。在此基础上，通过开展专业前沿技术讲座、专题学习小组的方式，开拓学生专业知识面、激发学生的学习热情和学习主动性，并遴选、鼓励有意愿有潜力的学生加入科创和学科竞赛小组。
4.2课程学习主动化
积极开展促进由以教为主向以学为主转变的教学方法改革，推动学生迈向主动学习，主要包括：(1)践行线上线下混合、课内课外相结合及基础与能力提升相结合的教学改革。制作、录制课程核心知识点的微课视频，将微课视频、课程相关优质资源、参考资料放到课程平台上，以供学生自行在课前预习或课后复习。布置的课程作业或实验内容涵盖相关知识点及必要的拓展，学生需进行一定的自主学习之后方能完成，从而提升学生的自主学习能力、专业技能和实践能力。(2)开展讲授与讨论引导并重、理论知识与案例教学融合的教学改革。在课堂上讲授知识点与相关案例的基础上，指导学生开展案例实践，引导和启发学生课后学习和探索相关知识并在案例实践中应用。在讨论课上基于学生的实践结果，引导学生讨论、总结案例实践中应用的知识、方法及案例亮点，从而巩固所学知识技能和技术应用能力。(3)探索竞赛驱动、依托企业应用的软件工程专业教学方法。结合课程内容，介绍相关的企业应用，引入相关竞赛题目及要求，引导和启发学生课后学习和探索相关前沿知识。通过解决这些具有挑战性课题的过程，提升学生自主学习能力和学习效果，并锻炼其创新思维。通过上述教学改革，逐渐实现从传统的以教为主向以学为主的转变，推动学生自主学习能力、专业技术知识及应用实践能力的稳步提升，也为学生后续参加科创、竞赛打下了牢固的基础。
4.3科创孵化竞赛强化
科创孵化及竞赛强化是提升学生多维能力的“五化”培养机制的核心，支持学生学习能力、实践能力和创新能力的培养、提升与强化。在多年指导学生参加科创和学科竞赛的过程中，经过不断探索及经验积累，构建了基于以赛促学、传承帮带、团队指导的融合学科竞赛、大学生科创的多维能力人才培养方法，具体如下：(1)指导教师团队建设：形成了一支研究领域涵盖程序设计应用、Web网站设计、数据分析与建模优化、云计算技能等领域的兼具研发、创新能力的指导教师团队。借助具有多领域研发及创新能力的指导教师团队与学生科创、竞赛小组的定期讨论，能更好地激发学生创新思维，发掘项目的创新点，并更有效地解决项目研发过程中遇到的问题。(2)科创、学科竞赛小组建设：经过多年积累，团队教师组建了3个稳定的科创、学科竞赛小组。每个小组的成员是阶梯式的，包括高年级学生和低年级学生，当高年级学生毕业退出后，再发掘有潜力有意愿的学生加入小组。在此过程中，会有学生因为畏难而想退出，指导教师应尝试通过问题分解、学习引导等方式帮助学生克服畏难情绪。(3)科创项目孵化及竞赛项目强化：首先结合学生感兴趣的技术和业务领域，调研选择合适的课题以申请科创项目。在此过程中，通过文献阅读、报告及讨论、头脑风暴等方式发掘拟申请项目的业务创新点和技术应用创新点，锻炼学生的学习能力和创新能力。项目立项后，带领学生围绕实际问题一起探索课堂之外的前沿技术，促进他们学习应用新技术以完成项目，从而锻炼学生的学习能力、复杂软件工程分析解决能力和创新实践能力。以科创项目为基础，报名相关的竞赛，然后进一步优化、丰富、完善项目的技术框架和功能，从而进一步强化学生的学习能力、实践能力和创新能力。(4)传承帮带和团队指导：在科创、竞赛项目进行过程中，通过科创、竞赛队伍中资深学生的传承帮带，能让队伍中的其他成员更快地掌握及应用相关技术。通过指导教师的定时指导及必要时队伍与指导教师团队进行问题探讨，可激发学生从更多角度考虑问题，明确项目特色，解决实践中遇到的问题，从而逐步培养、提升、强化学生的核心四项实践能力。(5)以赛促学：在相关课程的课上授课时，介绍和讨论以往的科创、竞赛项目案例涉及的领域和技术方案，以及课下科创、竞赛小组学生对在研项目、前沿技术的讨论与学习，感染及带动周边学生学习，进而吸引更多学生参加科创或竞赛，形成良性循环，以赛促学。经过上述培养方法，不少科创团队成功立项并完成了科创项目，部分竞赛团队获得了省市级学科竞赛一等奖或国家级二等奖，部分学生发表了论文、申请了专利或获得了软件著作权，学习能力、实践能力、创新能力稳步提升。
4.4毕设指导层次化
毕业设计是软件工程专业学生毕业前的最后一门综合实践课程。每名学生需选择一个校内指导教师或企业指导教师发布的毕设课题，完成软件工程全生命周期的项目实施及论文撰写。但每个学生的专业技术基础、未来的就业或发展方向并不相同，为此，本文探索了层次化培养学生综合能力的个性化毕业设计指导方法，具体如下：(1)对基础相对薄弱且未来方向仅是技术相关的学生，引导其了解技术底蕴的支持作用，指导其完成毕设基本要求。(2)对基础较好的学生，则强化其优势并引导其补足短板。若其技术较好但文档功底较弱，则引导其增加系统难度、丰富系统功能，让其意识到软件行业中文档的重要性，锻炼其规范撰写论文能力。若其文档功底较好但技术较弱，则引导其综合应用所学知识完成毕设，强化其技术开发应用能力，并通过论文撰写进一步强化其文档能力。(3)对受过科创及学科竞赛锻炼的学生或未来方向是科研或技术研发的学生，则引导其发掘毕设题目的创新点、难点和核心功能，设计、应用前沿技术方案做好毕设，并规范撰写论文总结、呈现系统的这些特点。通过上述毕设指导方法，进一步强化提升了不同基础、不同发展方向的学生的综合能力。部分优秀学生获得了优秀学士学位论文，部分学生成为了上海市优秀毕业生或上海电机学院优秀毕业生。
5实践效果
团队教师经过近几年对基于科创和学科竞赛的提升学生多维能力的“五化”培养机制的探索与实践，取得了较好的成效，具体如下：(1)团队教师先后指导大学生科创项目11项，指导学生发表论文8篇，申请发明专利3项，申请并获得软件著作权2项，荣获第六届上海大学生创新创业训练计划成果展“优秀创新报告”奖一项。(2)团队教师先后带领学生参加上海市教委认可的较具影响力的学科竞赛9项，包括上海市大学生应用能力大赛、中国大学生计算机设计大赛、世界技能大赛等，获得省市级一等奖2项、二等奖2项、优胜奖一项，国家级二等奖1项，尚有2支队伍正在参加中国大学生计算机设计大赛决赛。(3)软件工程专业学生的综合能力有了显著提高。特别是经过科创项目锻炼、学科竞赛强化的学生，具备较强的核心四项实践能力，在毕业后的就业和发展上也体现出了较强的优势。部分学生获得优秀学士学位论文。部分学生成为上海市优秀毕业生或上海电机学院优秀毕业生。部分学生应聘了行业内的著名公司，如字节跳动等。部分学生进入了国内或国外较好的学校继续攻读硕士甚至博士学位。
6结语
学习能力、实践能力和创新能力是“新工科”及工程认证背景下应用型本科高校软件工程专业人才必须具备的核心能力。本文在学业指导普遍化和课程学习主动化的教学改革基础上，通过科创孵化和竞赛强化提升学生多维能力，以及毕设指导层次化、个性化提升学生的综合能力，取得了较好的成效。今后将继续深化教学改革，不断探索、优化基于科创+竞赛的学生多维能力培养方法，为切实提升学生的核心能力做出有益尝试与努力。
《软件工程专业学生多维能力培养探索与实践》来源：《福建电脑》，作者:覃海焕 芦立华 沈学东 余翔 李建敦
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