基于“大实践”观的多层次一体化实践教学平台的构建
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摘 要：文章围绕卓越软件工程人才培养目标，着眼于夯实基础实验教学，加强工程实践能力培养，强化校企合作的实训教学，启迪科研创新思维，突出创新创业能力培养等方面，构建了“基础性实验-专业性实验-综合实训-创新创业”的多层次化、多模块化的“大实践”实践教学平台，从多方面和多角度培养学生的工程实践能力，效果显著。
关键词：卓越工程师；实践教学；大实践；校企联合；软件工程
2010年，教育部实施“卓越工程师教育培养计划”，着力培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。而实践教学是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。是培养具有创新意识的高素质工程技术人才的重要环节，是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。
经过多年的实践，我国相关高校在实践教学环节有所加强，但还存在一些问题：如对能力培养与实践教学环节的关系把握不够准确，用实验形式培养技能的认识依然存在；认识到校企合作、产学研结合的重要性，但校企合作缺少国家政策和制度保障，校企互利的市场机制有待建立；大学生科技创新与创业意识不够，也没有较为完善的制度保证等。这些都制约了卓越人才培养的效果。
为提高学生实践动手能力，大连理工大学软件学院自成立以来，先后建立了软件工程实验中心、科研平台、校企联合实训基地、校外大学生实践基地、大学生创新中心、大学生创业孵化基地等教学部门，然而这些实验实践教学单位分散建设，分散管理，教学层次不够清晰，环节不够流畅，体系不够完善，教学资源不能有效利用。如何有效利用现有资源，整合不同实验实践教学单位的教学体系，使实践环节有章可循，使实践的每一过程都落到实处，是目前我校实施“卓越计划”，培养具有创新能力的卓越工程师所需解决的关键问题。
一、软件工程实践教学平台的构建
按“重组资源，优化配置，实现集约化管理”的原则，通过对实验实践相关教学单位的全面调查和多次教学研讨，达成了打破原有分散实验室建制，建立一个多层次一体化的实践教学大平台的思路。主要就如下几点进行统筹优化：
（1）充分整合现有实验室优质资源，加强软件工程基础实验平台建设，强化基础编程和程序验证训练，夯实学生的基础知识。
（2）建设软件工程专业实验平台，加强学生专业领域的综合训练，培养学生的专业实践能力，拓宽学生的知识面。
（3）强化校企合作，与国际知名企业联建校内实训基地，将企业引入校园，培养学生的职业素养，模拟企业环境，让学生近距离感受企业需求，发展学校企业联合培养人才的教学新模式。
（4）建设软件创新创业实践平台，建设企业高新技术展示体验中心，大学生创新实践中心，大学生创业孵化基地，培养学生的创新实践能力和创业能力。
按照以上四点原则，将原有的分散、独立的各实验实践教学单位进行整合和体系化，建设新的实践平台，构建了集基础实验平台、专业实验平台、校企合作实训平台及创新创业实践平台为支撑的多层次、多模块、一体化的软件工程“大实践”教学平台。保证本科教学、开拓学科研究、深化项目实践、注重创新能力培养，推进了教学改革，提高了资源的利用率和教学效果。该平台如图1所示。
“大实践”教学平台具体包括软件工程基础实验平台、软件工程专业实验平台、校企合作实训平台、创新创业实践平台四个平台。分层次培养学生的基础实验能力、专业实践能力、企业综合素养及项目开发能力、创新实践及创业孵化训练等综合能力。
所谓“大实践”教学体系就是在一个人才培养周期中将课程课内实验、实验课程、科研训练、实习实训、创新创业等所有实践环节有机融合在一起，从多方面和多角度培养学生的工程实践能力。
在实验实践教学体系建设过程中，我们坚持实验、实践、科研、创新相结合，以强化基本能力、锻炼工程素养、培育创新精神为主要目标，以人才培养为根本，以能力培养为主线，建立并完善了基于四个层次的“大实践”教学体系。在保证理论课程所需的原理验证实验的前提下，加大综合分析性、科研探索性、项目开发和创新创业实践的比重，在实验教学中与科研和专业实践紧密结合。
根据软件工程学科的发展，在实验实践教学中积极开展如图2所示的因材施教、分层次、立体化教学。鼓励学生自主学习，关注个性培养，拓宽知识结构。
三、软件工程“大实践”教学体系的四大实践教学平台建设
本实践教学体系更加注重实践与创新教育，注重科研与教学紧密结合，注重培养实用型、复合型精英人才。在此需求下，重点建设了软件工程基础实验平台用于软件编程基础、计算机硬件结构和原理、网络技术等基础实验的教学平台，夯实基础；建设软件工程专业实验平台用于软件开发与测试、嵌入式系统工程、数字媒体技术、金融信息化技术等专业方向的实验教学平台，提高学生对各个专业方向的认知能力和工程实践能力；建设校企紧密联合的实训平台，为学生提供IT企业实际研发管理流程和技术应用的实际训练，突出实训教学特色，强化学生在校内外的真实实践能力；通过创新创业实践平台的建设，让学生在场景中体验行业高新技术与文化，在实践中锻炼创新能力，在求索中培养创新思维，搭建起知识技能与行业需求的桥梁。
1.加强软件工程基础实验平台的建设，强化基础技能知识体系的训练
软件工程基础实验平台，下设7个软件实验室和10个硬件实验室，承担全学院近3000名本科生的基础类上机和实验课程，包括计算机与IT入门、程序设计基础与C语言、面向对象方法与C++、数据结构与算法设计等上机类课程，计算机基础实验、数模电综合实验、计算机网络综合实验、计算机组成实验、操作系统实验和信息安全综合实验等实验课程。这些课程侧重于精英型软件工程人才培养的通识教育，注重对学生的基本技能和基本实践能力的培养。并不断完善构建面向软件工程大类的基础实验教学平台，实行规范化、统一管理，拓宽学生知识层面，丰富学生的实验基础。
2.建设软件工程专业实验平台，加强学生专业方向的认知能力
专业方向实验平台下设软件开发与测试实验室、嵌入式系统实验室、信息安全实验室、服务科学实验室、数字媒体实验室，注重培养学生在本专业领域的综合技能和创新能力。并继续完善软件开发与测试方向、嵌入式系统方向、信息安全方向、服务科学方向等的实验课程，建设用于物联网方向和数字媒体技术方向的专业实验教学平台，提高学生对专业方向的认知能力和工程实践能力。
在培养过程中，注重科学素养训练，将科学研究的成果融入实验教学体系，增强学生的专业扩展能力和研究能力。如开设无线传感网络实验课程和物联网感测技术实验课程，注重学生掌握物联网专业的基础传感节点的设计与实现，物联网系统的综合设计；信息安全专业方向设置无线信息安全实验、计算机病毒检测实验等。注重引导学生的科学兴趣，强调“以学生为中心”，组建项目小组，学生自主学习和创新，教师提供指导和建设性意见，全面提高学生的综合素质。
3.建设校企合作实训平台，培养学生企业实际工程管理和技术实践能力
在国家工程教育改革对工程综合实践能力的迫切要求下，重点建设校企联合的实训平台，加强与政府、企业合作，深入探索政校企联合工程实践教育的新思路。与国际高端IT企业共建软件人才实训基地，政府给予一定的政策和资金支持，企业选派项目经理、技术总监、有经验的软件工程师作为指导团队，对学生进行实际项目培训。学校负责基地的组织、协调与管理，并对学生进行相应的辅导。已经建成大连理工大学—IBM实训基地、大连理工大学—瑞萨嵌入式实训基地、大连理工大学—微软创新中心、大连理工大学—用友创新实践基地等四个实训基地。
实训教学在高年级进行，时间为3～6个月，实训采用“双真”模式，即真实的企业环境、真实的项目案例。按照企业员工的标准要求学生，学生在实训基地扮演项目组长、开发人员、测试人员、系统分析师等不同角色，按项目组进行培养。企业指派经验丰富的员工担任项目经理，按照企业文化理解、业务谈判、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、上线模拟等软件开发流程对学生进行指导，让学生能真实体验在企业里标准项目是如何做出来的。同时，实训过程中，公司将派人事经理对学生进行软技能的培养和训练，包括职业精神、表达能力、团队精神、双外语技能等。增强学生在团队建设、企业文化和价值观、商务礼仪、工作技巧、时间管理、成果展示等方面的实践能力，以更好地培养具有综合素养的卓越工程技术人才。
4.以创新能力培养为目标，建设创新创业实践平台
构建大学生创新创业实践平台是全面检验并提升创新创业能力的良好途径。该平台包含大学生创新中心、大学生创业中心、企业高新技术展示体验中心三部分，其中高新技术体验展示中心包括企业高新技术展示体验区、师生自主研发产品展示体验区，且全天候向学生开放，目的是将行业的尖端技术、最新理念、高新产品引入校园，让学生置身其中，感受高科技带来的冲击，激发学生对科技创新的兴趣，以引导学生自主学习、自主实践、自主创业。而大学生创新中心和创业中心，让学生在理论学习之余，针对自己的爱好和特长，加强实践动手能力和创新能力、创业能力的培养。通过参与各类科技竞赛和创业引导，使得学生在团队管理、创意激发、工程设计、创业实践、市场管理等各方面得以锻炼，在实践中锻炼创新能力，在求索中培养创新思维。通过创新创业实践基地这个平台，搭建起“教学”与“工程”、“理论”与“实践”、“科学研究”与“成果转化”、“创业诉求”与“专业孵化”之间的桥梁，推动人才培养的理念转变和教育教学改革。
通过以上四个实验平台的建设，学院将形成多平台、立体化、全方位、循序渐进的实验实践教学大平台，为精英人才的成长提供完整的培养体系。
按照软件工程学科特点及卓越工程人才培养的实际，通过重新梳理、优化实验实践教学体系，强调实验教学与应用背景相结合、实验教学与科学研究相结合，课内实验与课外实践相结合，实验教学与产业转化相结合。以学生的基本验证能力为基础，以创新意识、创新精神和创新能力培养为突破口，强化实训环节，力求提高学生系统性思维能力、提高学生创造性整合知识和解决问题的能力。打造了一个包含“基础实验-专业实验-综合实训-创新创业”的多层次、渐进式、高水平、一体化的软件工程“大实践”实践教学平台，为创新型、实践型软件人才的培养提供优质的成长环境，为同类型高校卓越人才培养的实验实践教学体系建设和改革起到一定的借鉴作用。
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[本文为2012年辽宁省教改项目“卓越软件工程师实践教学体系的建设”的阶段性研究成果]