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摘要:我國已經(jīng)成為《華盛頓協(xié)議》的正式成員國,越來越多的高校和專業(yè)積極推進工程認證申報和自評工作。安徽大學軟件工程專業(yè)于2017年通過工程教育認證。文章面向工程認證,聚焦復雜工程問題,以安徽大學軟件工程專業(yè)為例,探討了軟件工程專業(yè)建設。首先依據(jù)工程教育認證標準,對復雜工程問題進行深入的解讀,然后從培養(yǎng)方案和培養(yǎng)體系兩個方面探討了以學生為本,以解決復雜工程問題能力培養(yǎng)為導向的軟件工程專業(yè)建設。文章給出了安徽大學軟件工程專業(yè)在培養(yǎng)方案制訂和培養(yǎng)體系構建上的具體措施。
關鍵詞:工程教育認證;復雜工程問題;培養(yǎng)方案;培養(yǎng)體系
一、概述
安徽大學軟件工程專業(yè)隸屬于計算機科學與技術學院,前身是1977年設置的計算機軟件專業(yè)。1998年教育部新的專業(yè)目錄規(guī)定,把所有計算機類專業(yè)(包括計算機軟件)統(tǒng)一更名為“計算機科學與技術”,1999年計算機軟件專業(yè)統(tǒng)一合并為計算機科學與技術專業(yè),2002年教育部新增“軟件工程”專業(yè),我們重新申報“軟件工程”,2004年正式開始招生。安徽大學軟件工程專業(yè)目前是安徽省級特色專業(yè),2016年提交工程認證申請,2017年工程認證專家組進校考察,2018年被授予中國工程教育認證證書,認證安徽大學軟件工程本科專業(yè)達到中國工程教育認證標準要求,符合《華盛頓協(xié)議》國際互認條件?!度A盛頓協(xié)議》在國際工程師互認體系中最具權威性,國際化程度較高,體系較為完整,針對國際上本科工程學位(一般為四年)的資格互認,以培養(yǎng)專業(yè)工程師為主要目標[1]?!度A盛頓協(xié)議》中的畢業(yè)要求涉及我國傳統(tǒng)工科教育未能覆蓋的一些方面,尤其是對解決“復雜工程問題”的畢業(yè)要求。工程認證中12個方面的畢業(yè)要求中有8個都對復雜工程問題提出了明確的要求,分別是工程知識,問題分析,設計/開發(fā)解決方案,研究,使用現(xiàn)代工具,工程與社會,環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展,溝通這8個方面的畢業(yè)要求。因此面向工程認證的專業(yè)建設首先要聚焦復雜工程問題。我國2017年11月修訂的《工程教育認證標準》對“復雜工程問題”進行了特別闡述。標準中規(guī)定“復雜工程問題”必須具備下述特征(1),同時具備下述特征(2)-(7)的部分或全部[2]:(1)必須運用深入的工程原理,經(jīng)過分析才可能得到解決;(2)涉及多方面的技術、工程和其它因素,并可能相互有一定沖突;(3)需要通過建立合適的抽象模型才能解決,在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性;(4)不是僅靠常用方法就可以完全解決的;(5)問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中;(6)問題相關各方利益不完全一致;(7)具有較高的綜合性,包含多個相互關聯(lián)的子問題。由此可見,復雜工程問題的復雜性主要體現(xiàn)在解決的問題可能是以往不常見的,未出現(xiàn)過的,包含有不可預知因素的問題,涉及到的知識體系超越了單一學科,并且存在一些非技術因素的沖突。安徽大學軟件工程專業(yè)面向工程認證,聚焦復雜工程問題,修訂培養(yǎng)方案,依據(jù)綜合性大學學科門類多、師資力量強的優(yōu)勢,為拓展學生知識面、開闊眼界,倡導學生輔修第二專業(yè),凸顯文理交融,探索構建具有解決復雜工程問題能力的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
二、培養(yǎng)方案修訂
培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標,畢業(yè)要求以及課程體系。安徽大學軟件工程專業(yè)深入跟蹤軟件產業(yè)的發(fā)展和人才需求,結合學校定位和特色,以及學生自身特色及發(fā)展需求,確定學生畢業(yè)后5年左右應達到的職業(yè)和專業(yè)成就,修訂培養(yǎng)目標。在每年學院舉辦的校企合作論壇上,我們都要廣泛的聽取企業(yè)專家的意見,深入探討培養(yǎng)方案中存在的問題。修訂后的培養(yǎng)目標體現(xiàn)了對學生4個方面的總體要求:(1)素質方面:適應創(chuàng)新型國家發(fā)展需要,愛國進取,全面發(fā)展與健康個性和諧統(tǒng)一;具有職業(yè)道德和社會責任感;(2)知識方面:具有扎實的數(shù)理基礎,良好的科學素養(yǎng),系統(tǒng)的專業(yè)知識和相關應用領域知識,掌握軟件工程相關的基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,能夠在計算機及軟件領域獨立從事軟件系統(tǒng)研發(fā)工作;(3)能力方面:具有較強專業(yè)能力和基本工程素養(yǎng),具備研究與解決軟件工程領域中復雜工程問題的能力;具有創(chuàng)新精神,能夠在設計、生產或科研團隊中擔任組織管理角色;(4)發(fā)展方面:具有團隊精神,組織溝通能力和國際視野,能夠繼續(xù)學習,終身學習的能力。修訂后的安徽大學軟件工程專業(yè)2016、2017和2018版的畢業(yè)要求有12條,和之前版本的9條畢業(yè)要求相互覆蓋,并且和國際工程教育認證標準的12條畢業(yè)要求一一對應,將原先版本中隱含的內容明確表達出來,并且將每條畢業(yè)要求分解成多個指標點。同時確定每個畢業(yè)要求指標點由哪幾門具體課程共同支撐,以及每門課程支撐的權重。每門課的主講教師在修訂教學大綱和教案時,根據(jù)培養(yǎng)方案中課程支撐畢業(yè)要求指標點矩陣,明確給出每個知識點對哪個(或哪幾個)畢業(yè)要求指標點的支撐。根據(jù)修訂后的畢業(yè)要求指標點,構建了“通識教育-學科基礎教育-專業(yè)教育”3段培養(yǎng)的課程體系。通識教育模塊包括思想政治理論、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、人文科學、社會科學、自然科學和綜合共六個子模塊,注重學生素質和發(fā)展能力方面的培養(yǎng)。思想政治理論子模塊主要包括思想道德修養(yǎng)與法律基礎、中國近現(xiàn)代史綱要、馬克思主義基本原理概論、思想和中國特色社會主義理論體系概論和形式與政策。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育子模塊主要包括大學生職業(yè)生涯規(guī)劃、大學生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎、社會責任教育、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、大學生科研訓練計劃、大學生科技文化競賽、發(fā)明制作、出版發(fā)表和創(chuàng)業(yè)實踐。人文科學子模塊主要包括大學語文、大學外語、文學、歷史和哲學。社會科學子模塊主要包括軍事理論、軍事技能、大學體育、大學生心理健康教育、社會與政治、法律、新聞、經(jīng)濟和管理。自然科學子模塊主要包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理和大學物理實驗。綜合主要包括選修課哲學思辨與倫理規(guī)范、文史經(jīng)典與文化傳承、藝術修養(yǎng)與運動健康、文明對話與經(jīng)濟發(fā)展、科技發(fā)展與科學精神和生態(tài)環(huán)境與生命探索。學科基礎教育模塊注重學生知識能力的培養(yǎng),包括學科大類平臺課程:計算機導論、高級語言程序設計、數(shù)據(jù)結構、數(shù)字邏輯、離散數(shù)學。專業(yè)教育模塊注重專業(yè)能力和綜合能力的培養(yǎng),包括專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程和實踐教育三個子模塊。其中專業(yè)必修課程主要包括匯編語言程序設計、數(shù)據(jù)庫原理、計算機組成與體系結構、操作系統(tǒng)、編譯原理、人機交互的軟件工程方法、工程經(jīng)濟學、軟件工程、軟件質量保證與測試、軟件設計與體系結構和CCF計算機軟件能力認證。專業(yè)選修課分三個選修方向:軟件開發(fā)理論與應用、人工智能和大數(shù)據(jù),共計42門選修課供學生根據(jù)興趣選擇。實踐教育子模塊主要包括畢業(yè)實習、工程訓練、課程設計和畢業(yè)論文。其中工程訓練包括系統(tǒng)硬件綜合訓練和軟件工程綜合實踐。課程設計包括程序設計與算法綜合訓練、數(shù)據(jù)庫原理課程設計和操作系統(tǒng)課程設計。
三、培養(yǎng)體系構建
復雜工程問題既具有復雜性,又具有工程性,單純靠課程體系的調整和知識傳授,難以完全實現(xiàn)解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)。安徽大學軟件工程專業(yè)面向工程認證,貫徹以學生為本,解決復雜工程問題能力培養(yǎng)為導向的協(xié)同育人的教育理念,開展了基于“知識鏈、創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈”協(xié)同的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系的構建。復雜工程問題涉及廣泛的技術、工程以及其它非技術因素,需要多樣化技術知識體系,創(chuàng)新能力和實踐本領。我們重新規(guī)劃軟件工程專業(yè)知識體系,建立了“知識講授與綜合素質提升環(huán)環(huán)緊扣”的知識鏈培養(yǎng)體系,將解決復雜工程問題能力融入本科人才培養(yǎng)各教學環(huán)節(jié),根據(jù)課程教學內容關聯(lián)程度建立課程組,系統(tǒng)性規(guī)劃和梳理課程所涉及的知識領域、知識單元和知識點,讓學生建立完整的系統(tǒng)概念,通過補充和完善基礎實驗平臺、增大實踐學時比例、開設跨課程的綜合實訓課程等措施,為學生解決復雜工程能力培養(yǎng)提供豐富實踐環(huán)境和充分的實踐機會。深化“引企入教”改革,改進本科理論教育教學的方式和方法,加強理論方法和實踐工程經(jīng)驗的融合,通過聘請企業(yè)人員參與本科理論教學,進一步提高學生運用理論方法解決實際工程問題的能力,提升教學效果。同時,利用夏季短學期,聘請知名企業(yè)專家開展專題講座,將企業(yè)的前沿技術融入課堂教學。為綜合利用各學科知識解決復雜軟件工程問題能力奠定堅實基礎。解決復雜工程問題不是僅靠常用方法就可以完全解決的,需要通過建立合適的抽象模型才能解決,在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性。安徽大學軟件工程專業(yè)構建了“教學與科研深度融合,項目與競賽配合”的創(chuàng)新鏈培養(yǎng)環(huán)境,強化解決復雜工程問題創(chuàng)新能力。開展“大學生創(chuàng)新訓練項目”,鼓勵學生自覺參與創(chuàng)新活動,自主完成創(chuàng)新性項目設計、方法選擇、學術和專利申請等工作。強化創(chuàng)新能力訓練,培養(yǎng)滿足社會需求的創(chuàng)新人才。實施“大學生科研訓練計劃”,讓學生直接參加優(yōu)秀教師主持的國家級和省級科研項目,通過培訓學生查閱資料、翻譯資料、社會調查、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等工作,使學生在科研氛圍中體驗和感悟科學研究精神,促進科研素養(yǎng)和科研能力的養(yǎng)成。并組織參加“大學生科技創(chuàng)新競賽”活動,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維能力。復雜工程問題具有工程性,真實完整的工程場景對于培養(yǎng)學生解決復雜工程問題能力非常重要。安徽大學軟件工程專業(yè)架構了“理論與實踐無縫融合,學以致用,服務社會”的產業(yè)鏈協(xié)同育人培養(yǎng)機制,提升實踐本領。與企業(yè)、科研院所產學研聯(lián)合共建,加強實習基地建設,建立以增強學生解決復雜工程問題能力為目標的實習實訓環(huán)境。建立以中國最大的智能語音技術提供商-科大訊飛為龍頭,包括恒生電子股份有限公司、深圳國泰安教育技術有限公司、安徽兆尹信息科技有限責任公司、亞信科技(中國)有限公司上海分公司、安徽航天信息有限公司、四創(chuàng)電子以及學校圖書館等的校外實踐基地群。面向企業(yè)需求培養(yǎng)人才,實習就業(yè)聯(lián)動。積極吸納編制在企業(yè)的科技人員來校教授實踐性的課程或作為新進教師的導師組成員。在校外實踐教育基地項目的支持下,貫徹落實《國務院辦公廳關于深化高度學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》(國辦發(fā)[2015]36號)和《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》(國辦發(fā)[2017]95號)文件精神,深化產教融合協(xié)同育人,以產業(yè)和技術發(fā)展的最新需求推動高校人才培養(yǎng)改革,申請并立項了教育部高等教育司產學研合作協(xié)同育人項目:與北京百度網(wǎng)訊科技有限公司聯(lián)合協(xié)同育人項目“paddlepaddle深度學習框架介紹與實踐”,與中軟國際有限公司聯(lián)合協(xié)同育人項目“安徽大學軟件工程實驗室建設”。在工程實踐中,培養(yǎng)學生解決復雜工程問題過程中,綜合考慮多方面技術,工程因素和其它非技術因素,以及當這些因素出現(xiàn)沖突時,解決沖突的能力。
四、結束語
工程教育認證對復雜工程問題提出了明確的要求,本科工科教育可以基本定位在解決復雜工程問題[3]。本文以安徽大學軟件工程專業(yè)為例,從培養(yǎng)方案的修訂和培養(yǎng)體系的構建兩方面,探討了面向工程認證,聚焦解決復雜工程問題能力的專業(yè)建設。我們希望以工程教育專業(yè)認證為契機,不斷推進專業(yè)建設改革,培養(yǎng)出具有寬厚的知識基礎、扎實的專業(yè)素養(yǎng)、良好的綜合素質和較強的發(fā)展后勁,在經(jīng)過崗位歷練和持續(xù)學習后,成為了某個行業(yè)或某個領域的中堅甚至是領袖的卓越人才。
參考文獻:
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[2]中國工程教育認證協(xié)會.工程教育認證通用標準[EB/OL].
[3]蔣宗禮.本科工程教育:聚焦學生解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)[J].中國大學教學,2016(11):27-30.
作者:趙鵬 單位:安徽大學