一、遵照学校“3+1”课程设置要求,优化基于项目的实践教学体系
遵照全校实行优化后的“3+1”课程设置结构(见图1),即3年校内集中培养,1年企业培养。在集中培养阶段,同一专业类的培养方案在低年级时按照大类培养的思路打通,可以交叉融合的专业类尽可能打通,统一增设导论课程,实现宽基础教育,同时便于课程整合、学生转专业和跨专业合作。按照职业导向设置专业方向,增加培养方案对市场需求变化的适应性和灵活性,在大二结束时依托夏季学期集中实践教学环节开展专业方向入口测评,建议方向选择,按照专业方向分流培养,学生可以跨方向选修课程,增加学生的选择性。在大三春季学期最后阶段统一设置4周左右的集中实践教学环节,组建跨学科专业的学生团队完成企业级项目设计和开发,同时依托该环节开展企业实习准入测评,大三夏季学期并入企业实习或者用于未通过入口测评学生的集中强化培养,学生根据自身实际灵活地进入企业实习环节。统一的课程设置结构不仅不会削弱各学院的自主性,反而会更加尊重学生的个性需求和职业兴趣,培养方案更加灵活,适应未来的能力更强,对专业与专业、专业与学院、学院与学院、学院与企业合作要求也更高。
图1 贯穿四级挑战项目的课程体系
二、构建了以项目为主线的递进式分流分层实践教学体系
应用型的人才培养的核心在于实践教学体系,实践教学体系的精髓在于基于项目的实践教学主线。我们已有的一些专业培养方案已经融入了基于项目的学习,但问题是很多项目是封闭的,仅局限于一门课程或者几门课程之中,没有和理论体系足够关联,没有按照复杂程度、要求高低或产品的生产流程等进行系统设计,容易变成一个个实践“孤岛”,学生很难建立项目间的联系或者项目与所学知识技能间的联系,项目的目标需要进一步明确,交付成果质量也需要进一步提升。如果没有体系化的设计,基于项目的学习只能停留在浅表层次,“重实践”的理念易被狭隘地理解为仅仅是加强实践动手能力培养,“强应用”的理念也可能只停留在注重技术应用层面,容易忽视现代工程所具备的跨界性、复杂性、系统性、创新性、集成性特征。只有设计适应现代工程特点的基于项目的实践教学体系,才能确保我们的工程教育落位到工程实践范式,而不是倒退回技术范式,也才更有希望让我们的教育向前再迈进一步,从跟跑产业需求到引领产业和社会发展。
应用型的人才培养的核心在于实践教学体系,实践教学体系的精髓在于基于项目的实践教学主线。
引入科大讯飞、汉得信息等国内知名软件企业岗位能力要求,优化基于项目的实践教学体系,系统地按“基础实践能力、综合实践能力、设计开发能力和岗位能力”四个阶段的能力要求,开发了涵盖“课程设计项目、虚拟企业项目、真实行业项目、实际工作项目”等四个阶段的挑战项目,每一阶段的挑战项目按能力内容维度的职业学习任务进行拓展性项目设计,有效弥补了传统人才培养在适应学生理论基础、职业能力、职业认同感等个体性差异方面的不足和实践教学项目层次单一的短板。
图2 以项目为主线的递进式分流分层实践教学体系
1.确立基于项目的实践教学目标体系
第一阶段是初步感知,确立工程意识。以专业基本技能的应用为主,引导学生将科学理论运用于工程实践,了解项目任务在项目流程中的位置和作用,初步认识工程活动,确立工程意识。
第二阶段是巩固提升,培养工程能力。开展综合性实践项目,以复杂工程问题为对象,将多种专业知识(尤其是信息技术)融入到工程实践之中,强化学生综合运用知识解决工程实际问题的能力。引导学生理解一个工程项目的目标与任务、技术与方案、实施与管理和结题预评估等工作流程及其主要工作内容,理解团队分工与合作及本人作为成员的作用,学会在项目中提炼问题、分析问题和解决问题的方法和过程。
第三阶段是深化拓展,注重工程创新和系统性思维培养。引导学生在原有实践基础上对企业典型的工程项目进行设计开发,在工程实践中培养学生的工程创新意识和创新能力,系统地掌握项目流程与内容。
第四阶段是持久发展,注重就业能力培养。引导学生在真实工程环境中开展工程实践,直面现实问题,在现实中培养学习能力、适应能力,进一步提升实践能力。做好学生角色向社会职业角色的顺利过渡,实现良好职业生涯发展。
2.设计四级挑战项目
瞄准四阶段目标体系,设计开发支撑目标达成的四级挑战项目:
挑战项目1设置在相应专业课程后期,由课程组负责设计,重点在于培养学生编程思维以及建模能力,通过实现逻辑性较强的综合性中小型项目,积累具体市场需求场景进行建模设计经验,并且让学生在项目实现过程中重新巩固、掌握课程的知识与技能,该项目需要有相应前置课程支撑;
挑战项目2设置在大一、大二夏季学期,由学院负责设计,学生以团队形式完成一个从真实项目抽象、简化得到的虚拟项目,例如PHP项目、C++项目等,重点培养学生前期专业基础课程知识的综合应用和项目实践能力,提高学生自主学习、自我管理和团队合作能力等。
挑战项目3设置在大三学期,由学院负责设计,项目侧重于提高团队意识和团队协作能力,以软件工程课程知识为主要组织方式,将企业项目中的需求、设计、规范等环节拆分到不同的角色中,学生以团队形式通过角色之间的配合完成一个企业级的真实团队项目,该项目不仅要包含了完整的工作流程和工作内容,还有一定的学科整合性,包含较为复杂的工程技术和一定的冲突因素,涉及真正具有挑战性的问题,需要学生团队创造性地去解决。
挑战项目4设置在企业培养阶段,对于参加集中实习的学生,由学院负责联系实习企业确定学生参与的项目团队和企业实际项目,在真实工程实践环境下开展项目,数据与条件取自工程现场,指导人员由企业技术人员和专业教师共同担任,以企业技术人员为主,设计方案和设计结果直接接受现场或工程实践检验。项目即转化为毕业设计,以产出真实企业环境、真实企业课题、真实企业导师、真实学生成果的“四真”高质量毕业设计。在完成该项目后学生应达到企业准入职工程师的标准。
所有的项目都应该提供详细的标准规范并公布给学生,允许学生自主提出项目并在符合标准的情况下纳入项目范围。除了四级项目主线以外,也鼓励设计开发课程内项目以及课程间项目,组成基于项目的实践教学网络。
类别 | 项目名称 | 项目时间 | 涉及课程 | 项目材料 | 学生成果 | 成果转化 |
挑战项目1 | 课程设计项目 | 大一专业课 | 《面向对象程序设计》 《计算思维综合实践》 《数据结构与算法应用综合实践》 | 课程教学大纲 实验教学大纲 学习指南 个人项目实施方案 教案 授课计划表 | 代码 | 大创软著竞赛 |
挑战项目2 | 虚拟企业项目 | 大二小学期和大三上学期 | 《软件建模基础实践》 《面向对象课程设计》 《数据结构与算法课程设计》 《数据库课程设计》 《软件工程基础实践》 | 实验教学大纲 | 《功能说明书》 《需求说明》 《详细设计》 项目代码 运行效果图运行视频 | |
挑战项目3 | 真实行业项目 | 大三 下学期 | 《软件工程》 《软件工程综合实践》 | 课程教学大纲实验教学大纲考核任务书 实验指导书 教案 授课计划表 | ||
挑战项目4 | 基于工作项目 | 大四 学年 | 《企业实习》 《毕业设计》 | \ | \ | 毕业设计 |
3.开发满足不同能力的三层次项目库
为弥补传统人才培养在学生理论与实践能力基础等个体性差异方面的不足和实践教学项目层次单一的短板。学院系统地按“基础实践能力、综合实践能力、设计开发能力和岗位能力”四个阶段的能力要求,开发了“基础、提高、拓展”三个层次(四阶段三层次)的实训项目库。涵盖了“课程设计项目、虚拟企业项目、真实行业项目、实际工作项目”四个层次的挑战项目,满足“不同层次不同学习任务,同一层次不同难度学习任务”的“双维度、多层次”实训项目库。
基础层次实训项目。该层次项目的课程目标需支撑毕业要求观测点的基本要求,该层次项目一般由课程组教师给出,项目实施过程中教师教授内容以基础知识和基本技能为主。此外,还注重学习动机、学习态度的培养。
提高层次实训项目。该层次项目的课程目标比基础层次实训项目的课程目标要求高,该层次项目一般由学生自提,项目实施过程中教师引导为主,教授内容注重学生基本理论知识的前提,强调高阶能力的培养,并培养学生具备一定的迁移学习能力。
拓展层次实训项目。该层次项目课程目标面向培养卓越应用型人才,注重培养学生的探究态度与能力。项目实施过程中教师提供一定的目标,而过程和方法则由学生自己组织,学生自己探索、研究,引导他们形成项目设计管理能力与创新精神。项目主要由学生自提,从问题的提出、方案的设计到实施以及结论的得出,完全由学生自己来做,重研究过程甚于注重结论。
从课程目标来说,基础型、提高型、拓展型项目,在统一的目标下,在不同层次的要求上功能互补递进,面向不同能力和基础条件的学生形成一个整体。正是三个层次的项目在项目化实践教学体系中有机地组成整体,在全面提高全体学生素质与发展学生个性特长方面起着十分重要的作用。
4.注重对基于项目的学习进行合理评价
基于项目的学习虽然在激发学生内驱力、提升学生解决实际问题的能力等诸多方面有明显优势,但项目工作往往是由学生团队共同完成,每个团队中的成员对于项目的贡献需要被公平地评价,保证团队中没有学生依赖其他人的努力而混过项目,通过有效的评价方法确保在基于项目的学习中每名参与的学生均能受益。对于学生在项目工作中的科学合理评价是基于项目的学习是否能达到预期目标的重要保障。各级挑战项目的评价结果还会运用到学生后续的项目学习之中,让学生对自身的项目完成质量自发地重视起来。综上所述,各级挑战项目评价体系如下图所示:项目结束即开启自评(主要指团队项目),让学生对自己整体项目的参与度有较为客观的自我评价;组长评价主要是指组长对项目组员进行客观打分,依据来源于项目初期团队成员任务分工,组长要根据组员各自任务完成数量以及质量进行客观公平的打分,并进行相应举证;主讲老师评分除了项目完成质量以及参与度之外,还会考量学生日常学习态度和表现;答辩老师评分,主要考查学生现场答辩表现(含语言表达能力,现场应变能力等)以及项目涉及技术能力知识点考查等。