课题申报模板：2962-面向“新工科”的软件工程专业实践教学体系探索与构建

面向“新工科”的软件工程专业实践教学体系探索与构建1. 问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值1.1 问题的提出2017年2月份，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，希望各地高校开展新工科的研究实践活动，充分利用地方资源，对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求，深化产教融合、校企合作、推动传统工科专业改造升级，从而深化工程教育改革，推进新工科的建设与发展。

新兴工科以新经济、新兴产业为背景，新兴工科的建设，一方面要设置和发展一批新兴工科专业，另一方面要推动现有工科专业的改革创新。

为加快实现我国从工程教育大国走向工程教育强国，高校要树立创新型、综合化、全周期工程教育“新理念”，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，建立完善中国特色工程教育的“新体系”，全面提升工程教育师资水平和人才培养质量。

国内对卓越工程师教育培养计划、CDIO等工程教育人才培养模式的研究较多，但是对”新工科”模式研究较少。

为了响应教育部推进“新工科”的号召以及适应高等教育的发展，软件工程专业应根据实际情况，借鉴卓越工程师教育培养计划、CDIO等工程教育人才培养模式探索和构建一个适合软件工程专业实践教学的体系，培养出一批能适应新形势下市场的不断变化、适应产业发展带来的高质量用人需求的具有工程意识的软件人才。

1.2 课题界定本课题将针对以上问题，依据“新工科”的五个研究内容（新理念、新结构、新模式、新体系、新质量）探索软件工程专业实践教学体系的改革：树立综合化、全周期工程教育“新理念”；调整软件工程专业的实践课程结构以适应新的人才需求和未来发展方向，积极探索综合性课程、多视角解决问题的课程，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新；以产业发展需求为导向，开展深化产教融合、校企合作的体制机制和人才培养模式改革研究和实践；构建软件工程实践课程体系以适应社会发展的新需求；推动实践环节教学质量评估体系的更新。

1.3 国内外研究现状述评“新工科”的概念近期才广受关注，但国内高校对于新工科人才培养的尝试和探索其实早已开始。

作为工科优势高校，东南大学面向智能制造探索建设了我国首个“机器人工程”本科专业，中南大学等则选择了直接面向国家大数据战略的“数据科学与大数据技术”。

除传统工科院校外，我国的综合性大学也在发挥理科传统优势，加快培育和发展“新工科”上进行探索。

在2003年，北京大学结合北京市发展需求，该校计算机学院开设了信息安全专业，并以增强工程实践思维和动手实践能力为目标，制定了“校企多次交替实践教学模式”，强调学校和企业深度合作，通过“理论—实践—理论—再实践”的教学模式，反复训练学生的实际工程技能。

卡内基梅隆大学为了强化学校的应用能力建设，学校重视学科间的交叉合作，人才培养和科学研究都注重以跨学科为核心。

这样培养出的工科人才，就不仅是只会用工程知识解决工程难题的专家，更多的是作为一名有社会责任意识的人才。

卡内基梅隆大学一直激励创新成果转化，学生通过与通用汽车、索尼、英国石油公司、IBM、谷歌等公司合作，实现了课堂与工作的无缝对接，在学校中练就了一身解决实际问题的本领，也逐渐培养出一种企业家精神。

国内对于“新工科”最近才引起广泛的关注，之前各大高校所做的尝试与探索中，设置了一批战略性新兴产业相关专业，推进示范性软件学院和微电子学院建设与改革，加快重点领域紧缺人才培养。

未来几十年，为了适应产业发展和服务地方经济，高校应提前进行人才布局，进行产教融合，培养具有创新创业意识、系统思维和跨界整合能力的“新工科”人才，能主动适应和引领新经济，从而获得竞争优势。

1.4 选题意义与研究价值1）在软件工程专业课程设置上，增加产业急需的一些课程，删减过时的课程，提升软件工程学科专业与产业更强的匹配度，提升学生就业竞争力。

2）以实际项目贯穿核心课程实践，让学生经历软件项目从无到有的全周期，树立综合化、全周期工程新理念，毕业后能更好地融入企业。

3）在人才培养模式上，推动我校软件工程专业人才培养与经济社会发展更紧密的对接度，实现产教融合、科教融合的协同育人。

4）“新工科”强调培养学生的工程能力。

软件工程专业人才培养过程与“新工科”目标相一致。

对传统的以教师为主体的课堂教学进行改革，深化实践教学环节，使学生获得有意义的综合设计体念。

5）我校主要以培养应用型人才为目标，学生的文化知识、专业理论和实践能力都应具有较强的岗位针对性和一定的社会适应性。

提高学生的软件工程实践能力和人际交流能力, 校内学的就是企业用的，达到与企业需求的无缝对接，提升学生的市场竞争力。

6）促进教师研究教学改革，有利于教师教学研究水平的提高以及实践能力的提高。

2. 课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处2.1 课题理论依据在2017年2月23日，我国教育部发布了教高司函【2017】6号文件：教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知。

通知中明确提出：高等工程教育在我国高等教育中占有重要的地位。

深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型升级意义重大。

关于新工科的概念，长期从事工程教育研究的天津大学教育学院副教授杨秋波认为，可以从高校和社会两个角度来理解。

对高校来说，新工科首先是指新兴工科专业，如人工智能、智能制造、机器人、云计算等原来没有的专业，当然也包括传统工科专业的升级改造。

这些都需要新理念的指引和新培养模式的支撑，最后实现更新更高的教育质量。

对社会来说，新工科强调的重点则是新结构和新体系。

新结构要与产业发展相匹配，既面向当前急需，又考虑未来发展。

新体系是指要实现高校分类发展，也要促进学校教育与社会教育的有机结合。

发展新工科从某种程度上说，就是培养一批新型人才。

新工科的主要研究内容被归纳为“五个新”，分为工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。

2.2 研究目标本课题是以教育部大力号召推进“新工科”作为背景，试图解决软件工程专业实践教育存在的不足，从“新工科”教育模式理论、软件工程专业实践教学体系现状、卓越工程师教育培养计划/CDIO工程教育人才培养模式以及面向“新工科”的软件工程专业实践教学体系的构建四个方面进行研究。

进一步探索实践教学理念、实践教学模式、实践教学内容、实践教学方法和实践教学内容的改革。

研究成果将会拓展目前软件工程专业实践教学体系，对软件工程专业教学的管理决策和教学实践提供一定价值的参考，有利于培养符合新的经济及新的产业需求的具有工程意识及能力的应用型人才，也有利于教师教学水平的提高。

2.3 研究内容树立综合化、全周期工程教育“新理念”。

借鉴CDIO工程教育理念，以产品“构思、设计、实现、运行”的全生命周期为载体，以软件工程中的核心软件开发生命周期来贯穿项目的开发过程，培养学生具备软件工程系统思维，对软件开发生命周期全过程有一个全面的认识。

对生命周期中每个阶段的任务、技术和方法有清楚的理解。

调整软件工程专业的课程结构以适应新的人才需求和未来发展方向。

积极探索综合性课程、多视角解决问题的课程，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新。

优化实践环节培养模式。

在总结卓越工程师教育培养计划、CDIO等工程教育人才培养模式改革经验的基础上，开展深化产教融合、校企合作的体制机制和人才培养模式改革研究和实践。

以产业发展需求为导向，把创新创业教育融入软件工程教育的全过程，进一步落实创新创业教育的具体要求，推动学生深入企业工作模式，搭建科技创业实习基地，比如加深校企合作，企业进入学校，推动创新创业教育全方位贯穿、深层次融入专业教育，着力培养学生创新精神、创业意识、创造能力和沟通合作能力。

构建实践课程体系以适应社会发展的新需求。

梳理课程知识点，开展学习成果导向的课程体系重构。

软件工程专业实践内容随软件工程课程链展开，由浅入深，从学校到企业，分阶段进行。

构建“课程实验、课程设计、毕业设计、毕业实习”四级实验体系，四级实验体系粒度从细到粗，从具体到综合实验课和课程设计时采用商业软件的开发模式，以实际项目和企业正常运作时人员的分工配合来进行实践教学，理论指导实践，实践强化理论，将软件工程专业系列的核心实践课程（包括JAVA/.NET/C++/Android实验课JAVA/.NET/C++/Android课程设计数据结构实验课数据结构课程设计数据库实验课数据库课程设计软件工程实验软件工程课程设计软件测试软件测试工具软件测试综合设计软件项目管理实验课等）提升到工程项目训练上来，实际软件工程项目贯穿同步理论课的知识，建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条，把设计活动贯穿于实践教学全过程，实现理论教学与实践教学的交叉螺旋进行。

推进以学生为中心的教学方式方法的变革，提升教学质量。

在教学中让学生成为学习的主体，学生在项目中按照企业软件开发的实际模式（团队开发模式）使用学过的开发技术进行中小型系统的设计与开发。

尊重学生自主选择课题，丰富教学方法，加强师生互动，增强学生的“向学力”。

学生利用软件工程的原理和方法对软件分析技术、软件设计技术、软件编程技术、软件测试技术、数据库管理技术、质量等进行综合运用。

经过这样的锻炼，学生会对软件类相关岗位都有所了解，如软件需求分析师、软件设计师、软件工程师、软件测试工程师、软件维护等职业岗位，从而更好地确定今后的职业定位。

如果采用传统课堂教学来讲授，对学生来说是空洞而抽象的，知识点也是零散而立的，达不到培养学生工程思维、综合运用和提高实践动手能力的教学效果。

强化实践能力的考核力度。

学院确定每个学期的课程实验、课程设计、企业项目实践、毕业实习和毕业设计的教学和考核内容，由专门的实践教学团队对学生进行阶段考核。

同时学生对每个课程的教师进行实时评价。

推进学生实践能力提高的同时也促进高校教师对自我实践能力培养的重视。

因此我们提出：以“新工科”概念为导向，对传统的软件工程专业实践教学体系进行研究及改革，调整课程结构，优化实践人才培养模式，优化实践课程体系以适应社会发展的新需求，将传统的以教师为主体的课堂教学变成以学生为中心的教学方式方法的变革，以学生为主体，以“项目驱动、边讲边练”的方式组织教学，采用项目贯穿授课的方式，使用业界流行的企业级的开发环境和工具，通过“做中教、做中学、做中求进步”，深化实践教学环节，加强学生工程思维训练，提高学生实践动手能力、系统思维和工程思维能力以及专业综合素质，提升学生就业竞争力。

学生的工程思维能力和实践能力与企业级工程环境和流程接轨。

2.4 创新之处推动学生深入企业工作模式，以企业发展需求为导向进行课程教学，毕业生使用业界流行的企业级软件开发环境和开发技术，采用以学生为主体的“项目驱动、边讲边练”的教学方式，强调“做中教、做中学”，采用团队合作完成项目的实践模式，学生认知目标明确,有学习的动力，有责任感和项目完成后的喜悦和成就感；提高实践环节教学质量，加强双师型队伍建设和加强学生的工程思维能力、创新能力和职业综合素质教育, 提高软件工程专业人才培养质量。