軟件工程專業(yè)學生動手實踐能力培養(yǎng)模式研究與實踐

劉曉明　吳秀芹　李冰　王永安

摘 要 如何提高軟件工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力，最重要的是要提高學生動手實踐能力。本文針對軟件工程專業(yè)課程實驗環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)性、層次性和綜合性的課程實驗體系設置，到實驗內容設計，以學生為主體、教師引導為輔的實驗過程，學生實驗前的認真預習，第二課堂活動等階段進行了探索，以期提高軟件工程專業(yè)學生動手實踐能力。

關鍵詞 動手實踐 實驗體系設置 課程實驗 第二課堂

0 引言

傳統(tǒng)的教學基本上是以教師定制題目為主，學生的學習主動性不能得到很好的發(fā)揮。即使考試取得較高的分數(shù)，在真正應用創(chuàng)新時仍感覺無從下手，導致教學效果不理想。文獻認為把突出理論教學向 “實踐引領理論” 教學過渡，是軟件工程專業(yè)亟需解決的問題。學生動手實踐能力的培養(yǎng)是解決上述問題的關鍵，如何提高學生動手實踐能力是擺在軟件工程專業(yè)教師面前一個亟待解決的問題。

1 設置系統(tǒng)性、層次性和綜合性的課程實驗體系

按照軟件工程專業(yè)課程體系，將實驗教學內容體系按照課程群建成實驗課程體系，每個體系包含多門相關的課程實驗，每個課程實驗中又包含驗證型、設計型、綜合創(chuàng)新型實驗項目。整個課程實驗體系體現(xiàn)了系統(tǒng)性、層次性和綜合性的特點，并通過課程實驗教學全面培養(yǎng)學生的動手實踐能力。課程實驗教學目標設定如下：

（1）全面培養(yǎng)學生扎實的基本實踐技能、科學有序的實踐素質和進行科學實踐研究的興趣，具有基本分析問題和解決問題的能力；

（2）全面提高學生綜合設計的實踐技能和自主學習新知識的能力，掌握軟件與硬件相結合，具有獨立分析問題和解決問題的能力；

（3）全面培養(yǎng)學生綜合研究、勇于創(chuàng)新的實踐能力，以及團隊合作、頑強拼搏等科研精神，具有在系統(tǒng)層次上分析問題和解決問題的能力；

（4）全面培養(yǎng)學生掌握相關專業(yè)的基本知識和實踐技能，進一步啟發(fā)相關專業(yè)的研究創(chuàng)新思維，具有在系統(tǒng)的層次上分析和解決相關專業(yè)問題的能力。

為了達到以上目標，在實驗教學內容體系的建設過程中，著重進行以下幾個方面的建設：

（1）以培養(yǎng)學生基本實踐技能和基本素質為核心，注重培養(yǎng)學生自主學習、綜合研究能力和創(chuàng)新意識，建設分層次的實驗課程體系。在每個層次的課程中，都包含基本型、綜合設計型和研究創(chuàng)新型實驗項目；

（2）根據(jù)學生基礎扎實的特點，因材施教，精心組織實驗課程，尤其是專業(yè)基礎課程的建設，增加實驗班開展教學，加強研究性的內容，培養(yǎng)學生進行科學研究、科學探索的興趣；

（3）重視學生綜合實踐能力與專業(yè)視野的培養(yǎng)，通過增加系統(tǒng)級的實驗內容，強調學生自主實驗，引導學生創(chuàng)新。在各課程實驗設計中盡量做到經(jīng)典內容與前沿內容相結合，既讓學生掌握本學科知識的發(fā)展脈絡，又能夠了解前沿的研究方向。

2 采取各項措施，保障實驗教學效果

在開展課程實驗教學的過程中，采取了各種方法來保證和提高實驗教學的效果，主要包括：

（1）針對部分優(yōu)秀學生的實際需要，開展實驗班教學，加強課堂教學以及實驗內容的廣度和深度，充分挖掘學生的自主學習能力；

（2）每一門課程都有若干名主講教師共同建設，可以使得課程內涵更加豐富。另一方面，每門課程都按20至30名本科生配備1名研究生助教，參與教學輔導，既對學生進行答疑解惑，通過言傳身教來輔導和影響學生，同時也讓學生參與到課程建設中來；

（3）鼓勵主講教師結合自身的研究方向以及課程教學的具體內容，開發(fā)輔助實驗教學系統(tǒng)，增強實驗教學的趣味性，提高實驗教學效率，同時也吸收一部分高年級本科生參與系統(tǒng)的開發(fā)和維護工作；

（4）在課堂教學及實驗內容設計過程中，與主講教師的科研工作緊密結合，讓學生了解掌握一些前沿的研究內容和方法，啟發(fā)專業(yè)研究的興趣，為今后的進一步深造打下良好基礎。

3 課前做好充分準備，上好每一節(jié)實驗課

在實驗教學環(huán)節(jié)，采用“用自己的大腦思考以后再去做”的實驗教學理念來指導實驗教學過程，可采用以下措施來保證上好每次實驗課：

（1）培養(yǎng)學生良好的科學精神，尊重實驗本身的科學態(tài)度。

為了做到這一點，加大了學生的預習難度和深度。雖然現(xiàn)在學生學到的知識在今后的工作中不一定都能用到，但是，這種通過閱讀去理解和掌握知識的能力卻一輩子都在反復使用。因此，與實驗相關的內容，在實驗講義的前半部分都有很詳細的論述。學生只有在實驗前對這些知識進行了解和掌握，通過實驗課堂才能更深刻地理解和消化。如果學生沒有預習報告，則不允許做實驗，這就相當于在培養(yǎng)學生不打無準備之仗。預習的內容并不是簡章地去抄書，而是用自己的語言寫出這次實驗到底要做什么、如何去做、做到什么程度是好的、會有什么問題等。

同時，加大課程設計的靈活性。實驗的過程對于學生能力培養(yǎng)是最重要的環(huán)節(jié)，鼓勵學生在動手的時候多想，不要有一個固定的模式讓學生去模仿。另外，通過實驗報告撰寫以后，仍然對實驗有問題的學生，鼓勵他們重新再做。通常，每組準備一套上次實驗器件，方便學生對相關的問題驗證，討論。

（2）不鼓勵教師做全套示范。

做詳細示范是非常不好的習慣。因為一旦有了示范，學生就去模仿，教師如何做，學生就如何去做，就不再去想為什么這樣做，學生獨立思想的能力就建立不起來。如果教師不示范，學生錯了如何辦？這就要求教師不停地在實驗室里觀察室巡視，發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正，及時討論，及時提高。形成學生和教師的良性互動。

（3）不鼓勵學生在課堂上相互交流，要求獨立完成實驗內容，課后鼓勵多交流和討論

實驗課時有限，遇到問題，學生經(jīng)常會看周圍的學生如何去做，然后就照著去做，這是不允許的，如果學生遇到問題，就直接問周圍的學生，這樣也不好。學生應該去問教師，這樣才可能正確、深入地解決遇到的問題。

4 積極開展第二課堂活動

積極組織學生參加全國軟件大賽、ACM程序設計競賽、全國大學生電子設計競賽、“美新杯”中國大學生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、東北石油大學“挑戰(zhàn)杯”等競賽活動。

另外，建立軟件工程專業(yè)大學生創(chuàng)新科研實踐活動的組織保障機制。組織大學生除了參加校級、省級和國家級的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、挑戰(zhàn)杯等項目外，為了擴大學生實踐能力的訓練，建立軟件工程專業(yè)大學生創(chuàng)新科研實踐活動，發(fā)動全體教師的參與在活動中來，主要目的是擴大學生實踐能力培養(yǎng)的范圍。該活動分三個階段：

（1）申報階段：教師公布項目課題，學生自由選擇；

（2）確認階段：學生提交項目中期報告，教師根據(jù)各組中期進展情況確認優(yōu)秀小組資格，并適當給予獎勵；

（3）驗收階段：學生提交項目最終成果及報告，并進行答辯。

要求和鼓勵教師科研室吸納一定數(shù)量的優(yōu)秀本科生從事真正的科研項目研究工作，為學生提供真實的科研環(huán)境，得到實踐訓練，為拔尖人才培養(yǎng)提高保障。

通過大學生第二課堂活動的開展，培養(yǎng)學生團隊精神、交流能力、組織能力。同時，在大學生科技活動或科研實踐的過程中，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和獲取新知識的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

5 結論

本文提出了將實驗教學內容按照課程群建成實驗課程體系，該實驗課程體系體現(xiàn)了系統(tǒng)性、層次性和綜合性的特點，并通過課程實驗教學全面培養(yǎng)學生的動手實踐能力。教師認真設計實驗內容，要求學生在實驗前認真預習，在實驗過程中以學生為主體，激發(fā)學生主動思考問題、自主解決問題。最后再通過各種競賽、科研項目等第二課堂活動鞏固和提高學生動手實踐能力。目前，該實踐模式在我院軟件工程專業(yè)已經(jīng)取得了明顯的效果。

參考文獻

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