在行業緊缺高新技術創新應用型人才、國家大力提倡能力培養和創新教育的背景下，本文針對傳統軟件工程專業學生綜合能力培養中存在的問題，探索實踐了依托科創孵化和競賽強化并融合課程學習主動化、學業指導普遍化、畢設指導層次化的“五化”軟件工程專業學生多維能力培養機制，取得了一定成效，為切實培養提升學生應用創新能力做出了有益嘗試。

　　關鍵詞：科創與競賽；多維能力；應用型創新人才

　　1引言

　　《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》的主題戰略包括：堅持能力為重，強化能力培養，著力提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力[1]。《國家教育事業發展“十三五”規劃（2016-2020）》的主要目標包括：學生的創新精神和實踐能力顯著增強，學業水平和自主學習、終身學習能力全面提升；創新型、復合型、應用型和技術技能型人才培養比例顯著提高，各類人才服務國家和區域經濟社會發展、參與國際競爭的能力顯著增強[2]。由此可見，如何培養具有創新精神和技術應用等能力的應用型創新人才，已成為我國高等本科院校教育教學改革亟待解決的問題[3-4]。軟件工程是一種技術應用型專業，主要培養能夠勝任相關領域的軟件工程技術研究、軟件系統分析與設計、開發、管理和運維等工作的技術應用型人才，需具備較強的學習能力、實踐能力和創新能力[5]。但傳統本科院校在軟件工程專業人才培養機制上，存在重理論教學輕實踐教學、教學多為教師主導的灌輸式教學、學生學習被動、課程知識點零散且陳舊難以應用于解決實際問題、實踐教學多數局限于課程知識的演示性或驗證性實驗、學生核心技術能力和創新能力鍛煉渠道缺乏等問題[4-7]。近年來，由教育部、相關部委、知名企業及地方高校共同或聯合舉辦的各類學科競賽逐年增加，各高校的大學生科創活動也開展得如火如荼。在此背景下，本文結合上海電機學院“技術應用型本科教育”的學校辦學定位，探索了依托科創孵化和競賽強化并融合課程學習主動化、學業指導普遍化、畢設指導層次化的“五化”軟件工程專業學生多維能力的培養機制，在界定學生多維能力的基礎上，闡述該培養機制的建設思路、措施及實踐效果。

　　2多維能力界定

　　為滿足“新工科”及工程認證背景下應用型本科高校建設對軟件工程專業人才的能力要求[5,8]，并結合《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》和《國家教育事業發展“十三五”規劃（2016-2020）》中對學生能力培養的目標[1-2]，明確本文的軟件工程專業學生多維能力主要包括學習能力、實踐能力和創新能力，其內容界定如下：（1）學習能力：涉及軟件工程知識技能學習、被動或主動學習、知識更新與持續學習等因素。因而，學習能力主要包括軟件工程相關知識技能學習能力、自主學習能力和終身學習能力。（2）實踐能力：涉及應用所學知識技能解決基本軟件問題、對復雜軟件問題進行分析并解決以及業務創新、技術應用創新等因素。相應地，實踐能力主要包括基本軟件工程實踐能力、復雜軟件工程分析解決能力和軟件工程創新實踐能力。（3）創新能力：涉及創造性思考解決軟件工程問題的角度、方法以及把獨特見解轉化為創造性方案、軟件產品的能力。因而，創新能力包括創新思維和創新技能。軟件工程專業學生多維能力的具體內容如表1所示。上述能力中，學習能力是基礎，創新能力是源動力，實踐能力是目標。三者的綜合鍛煉可以實現應用軟件工程專業知識和技能去解決基本、復雜或創新性的軟件工程問題，同時鍛煉并提升學習能力和創新能力，繼而激勵學生更自信地投入更具挑戰性的實踐，形成良性循環。

　　3多維能力培養機制

　　為培養提升軟件工程專業學生的多維能力，經不斷探索實踐，本文構建了基于科創和學科競賽的提升學生多維能力的“五化”培養機制，如圖1所示。“五化”培養措施作為塔基共同支撐軟件工程專業學生多維能力這個能力金字塔，每種措施主要培養及提升的能力通過該措施內相應顏色的小矩形體現。由圖1可知，學習能力主要由學業指導普遍化、課程學習主動化、科創孵化和競賽強化支持，實踐能力主要由課程學習主動化、科創孵化、競賽強化和畢設指導層次化支持，創新能力主要由學業指導普遍化、科創孵化和競賽強化支持。該培養機制通過促進學生課程學習主動化的教學改革和學業指導普遍化，提升學生自主學習能力和專業技術能力、開拓學生專業知識面，并鍛煉學生的基本軟件工程實踐能力。再依托科創項目孵化、學科競賽強化，培養提升學生的復雜軟件工程分析解決能力和軟件工程創新實踐能力，特別是項目分析與設計能力、技術開發應用能力、創新能力和團隊組織協作能力（合稱核心四項實踐能力）。在解決問題的過程中，學生需要發掘項目亮點、學習應用新技術以完成項目，提升了學生的各項學習能力，鍛煉了創新思維并積攢了創新技能。最后結合畢設的層次化指導在學生現有專長、能力的基礎上進一步提升學生的綜合能力，從而培養出多層次的創新復合型人才。

　　4培養機制具體措施

　　4.1學業指導普遍化

　　借助學校的學業導師制度，對指導的學生進行學業普遍化指導。在每級學生入學后，每位專業教師會負責分配到的7~9名學生的學業指導工作，從一年級入學開始直到學生畢業，涵蓋培養方案、專業領域介紹、選課、學習監督、考研、找工作等。在此基礎上，通過開展專業前沿技術講座、專題學習小組的方式，開拓學生專業知識面、激發學生的學習熱情和學習主動性，并遴選、鼓勵有意愿有潛力的學生加入科創和學科競賽小組。

　　4.2課程學習主動化

　　積極開展促進由以教為主向以學為主轉變的教學方法改革，推動學生邁向主動學習，主要包括：（1）踐行線上線下混合、課內課外相結合及基礎與能力提升相結合的教學改革。制作、錄制課程核心知識點的微課視頻，將微課視頻、課程相關優質資源、參考資料放到課程平臺上，以供學生自行在課前預習或課后復習。布置的課程作業或實驗內容涵蓋相關知識點及必要的拓展，學生需進行一定的自主學習之后方能完成，從而提升學生的自主學習能力、專業技能和實踐能力。（2）開展講授與討論引導并重、理論知識與案例教學融合的教學改革。在課堂上講授知識點與相關案例的基礎上，指導學生開展案例實踐，引導和啟發學生課后學習和探索相關知識并在案例實踐中應用。在討論課上基于學生的實踐結果，引導學生討論、總結案例實踐中應用的知識、方法及案例亮點，從而鞏固所學知識技能和技術應用能力。（3）探索競賽驅動、依托企業應用的軟件工程專業教學方法。結合課程內容，介紹相關的企業應用，引入相關競賽題目及要求，引導和啟發學生課后學習和探索相關前沿知識。通過解決這些具有挑戰性課題的過程，提升學生自主學習能力和學習效果，并鍛煉其創新思維。通過上述教學改革，逐漸實現從傳統的以教為主向以學為主的轉變，推動學生自主學習能力、專業技術知識及應用實踐能力的穩步提升，也為學生后續參加科創、競賽打下了牢固的基礎。

　　4.3科創孵化競賽強化

　　科創孵化及競賽強化是提升學生多維能力的“五化”培養機制的核心，支持學生學習能力、實踐能力和創新能力的培養、提升與強化。在多年指導學生參加科創和學科競賽的過程中，經過不斷探索及經驗積累，構建了基于以賽促學、傳承幫帶、團隊指導的融合學科競賽、大學生科創的多維能力人才培養方法，具體如下：（1）指導教師團隊建設：形成了一支研究領域涵蓋程序設計應用、Web網站設計、數據分析與建模優化、云計算技能等領域的兼具研發、創新能力的指導教師團隊。借助具有多領域研發及創新能力的指導教師團隊與學生科創、競賽小組的定期討論，能更好地激發學生創新思維，發掘項目的創新點，并更有效地解決項目研發過程中遇到的問題。（2）科創、學科競賽小組建設：經過多年積累，團隊教師組建了3個穩定的科創、學科競賽小組。每個小組的成員是階梯式的，包括高年級學生和低年級學生，當高年級學生畢業退出后，再發掘有潛力有意愿的學生加入小組。在此過程中，會有學生因為畏難而想退出，指導教師應嘗試通過問題分解、學習引導等方式幫助學生克服畏難情緒。（3）科創項目孵化及競賽項目強化：首先結合學生感興趣的技術和業務領域，調研選擇合適的課題以申請科創項目。在此過程中，通過文獻閱讀、報告及討論、頭腦風暴等方式發掘擬申請項目的業務創新點和技術應用創新點，鍛煉學生的學習能力和創新能力。項目立項后，帶領學生圍繞實際問題一起探索課堂之外的前沿技術，促進他們學習應用新技術以完成項目，從而鍛煉學生的學習能力、復雜軟件工程分析解決能力和創新實踐能力。以科創項目為基礎，報名相關的競賽，然后進一步優化、豐富、完善項目的技術框架和功能，從而進一步強化學生的學習能力、實踐能力和創新能力。（4）傳承幫帶和團隊指導：在科創、競賽項目進行過程中，通過科創、競賽隊伍中資深學生的傳承幫帶，能讓隊伍中的其他成員更快地掌握及應用相關技術。通過指導教師的定時指導及必要時隊伍與指導教師團隊進行問題探討，可激發學生從更多角度考慮問題，明確項目特色，解決實踐中遇到的問題，從而逐步培養、提升、強化學生的核心四項實踐能力。（5）以賽促學：在相關課程的課上授課時，介紹和討論以往的科創、競賽項目案例涉及的領域和技術方案，以及課下科創、競賽小組學生對在研項目、前沿技術的討論與學習，感染及帶動周邊學生學習，進而吸引更多學生參加科創或競賽，形成良性循環，以賽促學。經過上述培養方法，不少科創團隊成功立項并完成了科創項目，部分競賽團隊獲得了省市級學科競賽一等獎或國家級二等獎，部分學生發表了論文、申請了專利或獲得了軟件著作權，學習能力、實踐能力、創新能力穩步提升。

　　4.4畢設指導層次化

　　畢業設計是軟件工程專業學生畢業前的最后一門綜合實踐課程。每名學生需選擇一個校內指導教師或企業指導教師發布的畢設課題，完成軟件工程全生命周期的項目實施及論文撰寫。但每個學生的專業技術基礎、未來的就業或發展方向并不相同，為此，本文探索了層次化培養學生綜合能力的個性化畢業設計指導方法，具體如下：（1）對基礎相對薄弱且未來方向僅是技術相關的學生，引導其了解技術底蘊的支持作用，指導其完成畢設基本要求。（2）對基礎較好的學生，則強化其優勢并引導其補足短板。若其技術較好但文檔功底較弱，則引導其增加系統難度、豐富系統功能，讓其意識到軟件行業中文檔的重要性，鍛煉其規范撰寫論文能力。若其文檔功底較好但技術較弱，則引導其綜合應用所學知識完成畢設，強化其技術開發應用能力，并通過論文撰寫進一步強化其文檔能力。（3）對受過科創及學科競賽鍛煉的學生或未來方向是科研或技術研發的學生，則引導其發掘畢設題目的創新點、難點和核心功能，設計、應用前沿技術方案做好畢設，并規范撰寫論文總結、呈現系統的這些特點。通過上述畢設指導方法，進一步強化提升了不同基礎、不同發展方向的學生的綜合能力。部分優秀學生獲得了優秀學士學位論文，部分學生成為了上海市優秀畢業生或上海電機學院優秀畢業生。

　　5實踐效果

　　團隊教師經過近幾年對基于科創和學科競賽的提升學生多維能力的“五化”培養機制的探索與實踐，取得了較好的成效，具體如下：（1）團隊教師先后指導大學生科創項目11項，指導學生發表論文8篇，申請發明專利3項，申請并獲得軟件著作權2項，榮獲第六屆上海大學生創新創業訓練計劃成果展“優秀創新報告”獎一項。（2）團隊教師先后帶領學生參加上海市教委認可的較具影響力的學科競賽9項，包括上海市大學生應用能力大賽、中國大學生計算機設計大賽、世界技能大賽等，獲得省市級一等獎2項、二等獎2項、優勝獎一項，國家級二等獎1項，尚有2支隊伍正在參加中國大學生計算機設計大賽決賽。（3）軟件工程專業學生的綜合能力有了顯著提高。特別是經過科創項目鍛煉、學科競賽強化的學生，具備較強的核心四項實踐能力，在畢業后的就業和發展上也體現出了較強的優勢。部分學生獲得優秀學士學位論文。部分學生成為上海市優秀畢業生或上海電機學院優秀畢業生。部分學生應聘了行業內的著名公司，如字節跳動等。部分學生進入了國內或國外較好的學校繼續攻讀碩士甚至博士學位。

　　6結語

　　學習能力、實踐能力和創新能力是“新工科”及工程認證背景下應用型本科高校軟件工程專業人才必須具備的核心能力。本文在學業指導普遍化和課程學習主動化的教學改革基礎上，通過科創孵化和競賽強化提升學生多維能力，以及畢設指導層次化、個性化提升學生的綜合能力，取得了較好的成效。今后將繼續深化教學改革，不斷探索、優化基于科創+競賽的學生多維能力培養方法，為切實提升學生的核心能力做出有益嘗試與努力。

　　作者:覃海煥 蘆立華 沈學東 余翔 李建敦