软件工程专业创新人才培养模式改革探究

［摘 要］ 针对普通本科院校软件工程专业在创新人才培养中存在的问题，对传统的教育理念、教学内容、教学方法和培养模式等进行了改革和创新。新的创新人才培养模式依据新工科和工程教育认证对软件工程专业创新人才培养知识、能力及素质等方面的要求，提出以新工科理念为引领，以课程思政教学、工程实践教学、全程贯穿协同育人、理论教学和实践教学建设为重点，同时，结合西部地区特点对软件工程专业人才进行合理定位，优化培养目标，改革培养模式，构建与此相适应的满足社会需要的专业创新人才培养体系。

［关键词］ 软件工程；创新人才培养；新工科；工程教育认证

［基金项目］ 2023年度甘肃省创新创业教育改革项目“基于新工科的‘五位一体’软件工程专业创新创业人才培养改革与实践”；2022年度兰州理工大学创新创业教育改革项目“基于新工科的软件工程专业创新创业人才培养模式改革与实践”；2020年度甘肃省教学成果培育项目“基于创新人才培养的软件工程专业实践教学改革与研究”

［作者简介］ 张其文（1975—），男，山西临汾人，硕士，兰州理工大学计算机与通信学院副教授，硕士生导师，主要从事智能信息处理研究；冯 涛（1970—），男，甘肃临洮人，博士，兰州理工大学计算机与通信学院教授，博士生导师，主要从事网络与信息安全研究；张玺君（1980—），男，甘肃临洮人，博士，兰州理工大学计算机与通信学院副教授，硕士生导师，主要从事人工智能研究。

［中图分类号］ G641 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）13-0101-04 ［收稿日期］ 2023-03-13

创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。坚定实施创新驱动发展战略，强化创新第一动力的地位和作用，突出以科技创新引领全面创新，具有重大而深远的意义。高校作为人才培养的主力，应深入贯彻新发展理念，全面落实创新驱动发展战略，在人才培养中要更新观念，深化改革，构建创新人才培养模式，为培养创新人才和建设祖国不懈奋斗［1］。

目前，国内外关于大学生创新创业能力培养的研究和实践较多，在工程教育方案设计、专业实践运行管理、教育质量多元评价体系等方面均有论述和成果［2］。但在新工科教育背景下，创新创业人才培养目标、培养模式、培养手段、教育方法和评价体系等方面，还存在一定的不足，因此，现有理论和相关研究均须做较大的改进和创新。普通本科院校如何坚持理论与实践并重，需要探索诸多环节的创新创业教育实践和教学过程优化，其中在人才培养过程中如何全面融入创新创业能力培养显得十分重要。

一、软件工程专业创新人才培养现状

（一）落实创新人才培养目标不到位

学生创新能力的培养涉及学生的创新意识、创新思维、创新技能、创新人格的培养，是贯穿大学四年、涉及各个教学环节的一项复杂工程。很多高校建立了创新人才培养目标，但在落实培养方案时，往往不能突破传统专业人才培养的教学模式和知识结构，存在教学内容注重学科体系、实践课时占比较低、学科前沿和新技术进课堂难以保障等问题。

（二）教学内容和教学方法不能满足创新人才培养要求

国内很多高校目前仍是教师讲、学生听的“填鸭式”教学模式，在讲授中侧重于单方面的灌输。运用传统讲授方法的较多，启发式教学法、对话式教学法和互动式教学法等多元化的教学方法较少，不能有效地激发学生的创新能力。另外，在专业课程教学中没有很好地融入创新教育，虽然在培养目标中都有对创新学分的要求，但创新课程都是独立开始，创新教育没有与专业课程教学有机结合，存在“两张皮”的问题，致使学生创新意识薄弱、创新思维能力不强、创新能力不高。

（三）校企协同育人教学环节不到位

有些学校虽然意识到关门办学在创新人才的培养上行不通，也把“校企合作、工学结合”写入了人才培养方案中，但由于地方政府和学校的政策指导不够、学校经费不足、企业工作节奏与学校人才培养节奏不一致等问题，校企协同育人环节不能完全落实。

二、创新人才培养模式实践研究

（一）为实施国家创新驱动发展战略，提出“领导型工程师”的创新人才培养目标

为了从理论上解决如何培养工程师的问题，2017年在学校提出的全面融合创新教育培养目标的基础上，学院结合西部地区的特色和软件工程专业的学科特点及学校办学基础，把培养具有扎实理论基础、实践能力强、综合素质高、德智体美全面发展、具有社会责任感、富有创新精神和创新能力的应用型专业人才作为培养目标，明确提出以学生为中心，变革学生的学习方式和学习内容，把培养能够引领未来产业界和社会发展的领导型创新人才作为主要培养方向。学院致力于培养具有扎实学科领域专业技术知识，受过严格的自然科学和工程技术训练，掌握关键工程技术，具有强烈的技术创新意识和创新能力，并能结合应用领域提出和解决复杂问题的“领导型工程师”的人才培养目标。

（二）把握现代工程师培养规律，提出具有鲜明特色的创新人才培养方案

基于“领导型工程师”的创新人才培养目标，创新人才培养按照渐进式变化能力的培养规律，将专业技术能力、工程实践能力、创新思维能力和创造能力分阶段有机嵌入学生培养过程。同时，结合国家战略需求，主动融入行业，将行业需求指导下的核心能力融入学生培养过程，从而形成特色鲜明且可执行的创新人才培养方案。新的培养方案分别从专业技术能力、工程实践能力、创新思维能力、创造能力等四方面突出创新人才培养。专业技术能力培养采用基于IT行业需求的模块化创新培养课程体系，提升学生工程能力和解决复杂工程问题的能力；工程实践能力培养通过在校内建立以计算机综合应用能力训练为主的系统化、多层次、螺旋式的实践课程体系，在实践中培养学生的创新能力，同时结合科教融合、产学融合、校企合作、校校合作等方式，推进多方协同的育人模式；创新思维能力培养通过增加创新性、综合性和自主设计实验课程，提高学生的自主学习能力、综合实验能力和创新能力；创造能力培养采用多样化的创新教育选修课程，满足学生的个性化发展需求，重视和强调学生的自主选择，培养学生的创造能力和创新人格。

（三）建立面向新工科的创新教育体系

为了满足新工科工程教育的需要，软件工程专业按照“工程意识培养—创新思维诱导—工程技术培训—工程观形成”的思路，建立科学的、系统化的覆盖课程教学、实践教学、实训教学的创新教育体系。对大学一年级学生进行“工程意识的培养”，工程意识培养就是要让学生用理论知识去认识工程问题、分析工程问题、指导工程实践；对大学二年级学生进行“创新思维的诱导”，在系统化的实践教学中对学生进行创新意识和科研思维训练，这个阶段以研究性学习为主；对大学三年级学生进行“工程技能的培训”，通过专业实践课程和综合实践课程训练，培养学生的工程技能，提高学生解决复杂工程问题的能力；大学四年级学生形成“大工程观”。

三、创新人才培养的实践探索

（一）构建符合社会需求的创新人才培养课程教学体系

为了契合社会对于软件工程专业创新人才的需求，满足软件工程专业设定的创新人才培养目标，我们从课程教学内容和教学方法等方面对教学体系进行了构建。高校普遍采用过去的学生教现在的学生适应未来的工作。软件工程专业最大的特点就是技术更新快。为了适应行业企业对创新人才的需求，在与用人单位、行业专业充分调研、沟通、交流的基础上，对课程体系、教学内容、教学方式方法等进行了调整。

1.多专业交叉融合，构建模块化的课程体系。依据培养创新人才的需要，本着夯实基础、交叉融合、能力提升的原则，打破专业之间的壁垒，形成计算机类专业之间交叉融合和模块化的课程体系。为加强学生解决复杂工程问题所需要的专业基础理论知识，设计了软件工程专业贯通的通识教育模块和学科基础模块，为夯实基础提供助力；专业课程的设置，以必修模块体现不同专业之间的特色，以拓展模块体现专业之间的交叉融合，两个模块各司其职又互相关联，使学生可以利用各模块的思维、理念解决复杂工程问题；为了激发学生的创造性思维，在课程体系中增加了创新课程和创新实践，为学生创新能力的提升提供理论基础。

2.以“前沿性、实践性、创新性”为原则，优化整合课程内容。软件行业的新技术更新换代频繁，为了保证学生在学校能够接触新技术、掌握新趋势，设计了前沿知识、创新实践、科学成果进课堂的课程内容组织方案。依据课程教学目标，要求任课教师将专业前沿知识、行业发展、最新研究成果融入教学大纲中，同教材中的理论知识衔接，激发学生的专业兴趣和专业认可；将教师的科研成果转换为教学内容，向学生传授科研理念、科研文化，使学生了解科技最新发展，激发学生学习的主动性和创造性；将重点学科竞赛的项目融入教学内容，以理论知识解决实际竞赛项目引导学生深入理解理论，增强理论学习的兴趣。

3.多种教学手段和方法协同，提升学生创新能力。在优化整合教学内容的同时，依据不同课程的特点，构建了与课程特点相适应的教学方法体系，通过翻转课堂、项目式、混合式、启发式等教学手段，将以往“教师教、学生被动听”转变为“教师引导、学生主动学”的方式，提高了学生探究问题的能力；建立跨年级导师制，将每个年级的学生合理分配到教师名下，组成科技创新小组，小组内通过不同难度的项目和科研创新训练，锻炼学生的协作沟通能力，并以此提高科创能力的培养。

（二）建立了多层次、递进化、全程化的实践体系

实践教学是培养学生创新能力的重要环节。在遵循学生知识学习规律和人才培养规律的基础上，建立了内外结合，多层次、递进化、全程化的实践体系，培养学生的创新能力和工程实践能力。从大一到大四，按照“基础—综合—创新”层层递进、校内和企业结合、梯级配置的方式，为学生提供实践教学。

基础实践环节包括大一的Java技术实训（4周，校内）、企业家论坛和认知实习（企业）。主要使学生初步掌握软件设计的基本理论和基本方法，以及常用软件开发平台和常用软件开发工具，提高软件设计、编码和调试水平。通过在企业参与实际软件工程项目的调研、需求分析、设计、实现、维护、运行与管理过程后，使学生体会自己未来的职业和角色，帮助学生进行角色转换和定位，培养学生的适应能力和合作精神。

综合实践环节包括大二、大三的综合设计与创新型实验课、课程设计（校内）、创新创业基地的创新活动（校外）等，引导学生将所学的理论知识综合应用到待解决的设计问题中，培养学生的系统设计与开发能力。

创新实践环节包括毕业设计、重点学科竞赛（CCSP、ACM等，校内）；企业实习（企业）、IT业界技术认证（CSP、软件工程师等）。此环节中，选择企业实际项目或者某类重点学科竞赛中的实际问题，按照工程复杂度和工程量，提供不同的项目菜单供不同基础学生选择。

（三）建立两主体、三维度贯穿的协同育人体系

我院原有培养模式为“3+1”模式。其中的“3”指学生前三年基本的教学环节在校内完成，“1”指学生第四年在企业完成专业技能方面的教学环节和岗前培训。这种校企联合培养模式面临的主要问题有：校企协同培养的模式单一、校企协同培养的内容与学生需求不相适应、高校和企业对学生参与校企协同培养的重视程度不够等方面。因此，对我校原有“3+1”培养模式进行了升级，形成两主体（学校和企业）、三维度贯穿（时间、平台和项目的全程贯穿）协同育人模式。这是一种新型的校企协同育人模式，强调企业贯穿型参与高校教学的原则。

时间上的贯穿：指的是学生从入校到毕业的整个学习过程中，企业每学期负责参与学校安排的实训环节，除了用项目制的方式进行实践课程内容外，还需要及时向学生提供当前行业动向、企业用人需求、最新技术发展、职业素养基础等内容，让学生能够尽早、及时与社会的实际需求建立联系。

平台上的贯穿：指的是通过校企共建专用的学习平台，企业发布与实践教学任务相关的理论课程、拓展知识及项目要求，便于学生在企业开展实践训练之前，通过线上平台学习相关知识，真正让实训环节聚焦于工程项目。这种线上线下课程学习相结合的方式，不但让学生有多途径的学习资源获取方式，提高学生的学习自主性和学习效率，还变相地延长了动手实践环节，提升学生的工程能力。