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一、课程体系
人才培养课程体系有两种经典的组织管理模式：学科知识体系完整的学位教育模式；师傅带徒弟似的职业培训模式，即通过项目为导向的教学模式。第一种模式适于培养抽象思维能力，进行科学研究。第二种模式适合于学生模仿学习，提高学习兴趣和知识吸收效率。在实践中，更多是将这两种模式融合。一种是以学科导向为主，把项目穿插其中进行知识关联，如国际上流行的构思、设计、实现和运作（CDIO）工程教育理念，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动、实践、课程之间联系的方式培养工程能力，构建系统化能力培养课程体系和教学大纲，包括专业技术知识和推理能力，个人素质和职业素养，个人交际和团队协作能力，在企业和社会环境下全面系统地应用知识能力等4类一级能力，17组二级能力以及73种具体能力，这是“做中学”和“基于项目教育和学习”等教学方法的集中概括和抽象表达。另一种是如当前的高职教育，以项目为主，把学科知识穿插其中，以典型工作过程来开发和建设课程体系。软件工程+冶金工程复合型专业要培养掌握计算机科学理论与技术方法，具备有色金属冶金的基础理论、生产工艺知识、科学管理和工业设计的基本理论知识，系统接受软件工程训练，能在企事业单位有关冶金工程领域的信息系统软件开发的应用型、复合型人才。其课程体系有两个重要特点：软件工程、冶金工程都是一门操作性、实践应用性极强的专业，其复合型知识结构也继承了这一特性，实践性教学内容应该成为该类复合型人才培养的重要环节；软件设计是一门艺术，没有固定的评价标准，在进行与冶金工程有关软件的设计过程中，必须根据项目的实际情况对各种要素进行权衡与折衷，才能满足用户要求。学生要在软件开发过程中积累项目实践经验。课程体系贯彻软件工程、冶金工程理论教学与实践教学相结合原则，将冶金工程实践教学内容融入软件工程软件开发案例教学，提高学生复合型专业知识学以致用能力。制定的课程体系如表1所示，以培养CDIO四类一级能力为目标。在该课程体系中，为了实现复合知识融合，学生一方面为掌握冶金工程专业知识使用别人开发的虚拟实验平台做相关专业实验，通过基本素质课程、专业基础课程、主干专业课程培养专业技术知识和推理能力及个人素质和职业素养；另一方面，结合软件工程知识和冶金工程专业知识，开发具有自己特色功能的虚拟实验平台，既培养个人交际能力和团队协作能力，又培养知识全面系统应用能力。在整个课程体系中，有两条非常明确的软件工程+冶金工程复合型专业知识融合的教学内容主线。第一条主线是以融合冶金工程专业知识的仿真软件开发课程为主线，即高级语言程序设计（课程应用C语言开发数值计算仿真软件）、C#软件开发（开发钢铁冶炼虚拟实验软件为范例）。第二条主线是以软件工程和冶金工程理论知识和实践知识相互融合应用于分析解决实际问题为主线，如软件项目管理（应用冶金工程知识进行软件项目的进度控制）、计算机在冶金中的应用（从冶金工程、软件工程等角度建立数值仿真模型）、CAD辅助设计（利用计算工具软件辅助分析冶金过程自动检测与控制参数）。
二、课程教学改革
设计好软件工程+冶金工程复合型人才培养课程体系后，对每门课程必须按照CDIO标准进行教学内容和教学方法改革和实践。在课程体系中，实践性教学活动以培养学生成为软件工程师和冶金工程师为目标，分为认识实习、课程单项实训（高级语言程序设计实训、冶金原理课程实验）、虚拟实验平台模拟实验（钢铁冶炼过程综合模拟实训）、毕业实习（含顶岗实习）等环节，帮助学生从软件用户（冶金工程师）、软件开发者（软件工程师）等不同角度，理解软件工程、冶金工程等所传授的专业知识，提高学习专业理论知识的兴趣。为实现软件工程专业、冶金工程专业课程知识相互融合，需要进行复合型案例驱动教学。在理论授课过程中，选择软件工程、冶金工程复合型专业知识的项目如钢铁冶炼过程作为案例，利用虚拟实验平台进行实验教学。应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，围绕冶金工业的整个工艺流程，研发了从采矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、热轧、冷轧等冶金工业过程关键工艺高度仿真的教学实验资源。例如，虚拟仿真钢铁冶金加工过程，展示炼铁-炼钢铸造、锻造、焊接、挤、压、拉、拔、热处理等环节，避免了高危险、资源消耗大的大型综合实验开设风险。基于虚拟现实的炼钢连铸仿真系统，将工艺复杂炼钢生产可视化，又不会产生废气、废水、噪音等各种污染，学生可在安全的仿真环境中熟悉炼钢连铸生产设备和工艺。热轧带钢虚拟仿真教学系统通过虚拟仿真技术让学生具有身临其境的现场实习感觉，理解复杂的工艺流程，提高对热轧工艺流程的兴趣和认识，掌握冶金工程、材料科学与工程专业知识。这些虚拟仿真实验教学资源，有效增强了实验教学的直观性、易重复性、综合性和创造性，学生能在虚拟环境中自主开展实验活动，加深对实验方法和学习内容的理解，更好地培养创新意识和实践动手能力，为人才培养、科学研究和社会服务提供了强有力的支撑。在学生参与开发虚拟实验平台过程中，由软件工程专业教师和冶金工程专业教师组成导师组，指导学生团队，培养其协作与沟通能力，及全面系统应用知识能力。从大学三年级开始至毕业，采用师生双向选择的方式，为每名学生确定导师组，导师组完成对学生实践环节及毕业设计的指导工作。如表2所示，通过开发钢铁冶炼仿真为范例实现复合专业知识融合，开发出具有自己特色功能的虚拟实验软件。
三、结语
软件工程和冶金工程专业人才的培养都强调实践能力的培养，其复合型人才培养方案引入CDIO现代工程教育理念是非常有益的，有助于学生对复合型专业知识在实践中加以融汇贯通。经过几年的教学实验，应用CDIO理念进行教学改革的课程，学生个人综合能力和职业素质得到了很大提高。在软件工程+冶金工程专业复合型人才培养的教育实践毕业班，三分之一学生考上冶金工程专业或软件工程专业硕士研究生，三分之一学生就业岗位是从事软件开发，三分之一学生从事冶金工程专业工作。实践证明，以“虚拟实验软件”为软件工程和冶金工程专业知识融合的载体，可以有效培养社会需要的复合型人才。
作者：邱晓红 李渤 徐迎春 单位：江西理工大学软件学院