計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件工程課程改革與實(shí)踐研究

雷大正 范玲紅

摘要：從市場(chǎng)需求的角度分析《軟件工程》課程人才培養(yǎng)需求，對(duì)《軟件工程》課程知識(shí)、能力、素養(yǎng)體系，教學(xué)模式，教學(xué)方法，考核機(jī)制等進(jìn)行了研究，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科內(nèi)容的主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力，從而提高《軟件工程》課程教學(xué)質(zhì)量.

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目導(dǎo)向;軟件工程;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2019）01-0135-03

近年來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入傳統(tǒng)行業(yè)與社會(huì)的方方面面，計(jì)算機(jī)及軟件應(yīng)用已成為現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科技的基石之一，軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為未來信息產(chǎn)業(yè)的靈魂.隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，行業(yè)發(fā)展不斷更新，未來的軟件更會(huì)往智能化、個(gè)性化發(fā)展.因此，對(duì)于軟件工程學(xué)科人才培養(yǎng)，不僅僅是掌握專業(yè)理論知識(shí)，更應(yīng)該適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，德智體美全面發(fā)展，具有職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感，具有團(tuán)隊(duì)精神，組織溝通能力，持續(xù)學(xué)習(xí)以及終身學(xué)習(xí)的能力.

《軟件工程》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門工程性基礎(chǔ)課程，以培養(yǎng)軟件工程師為目標(biāo)[1，2]，在軟件工程學(xué)科人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位.目前主流的軟件工程課程還是沒有脫離傳統(tǒng)的知識(shí)傳授模式，缺乏以真實(shí)市場(chǎng)需求為背景，基于現(xiàn)實(shí)主題運(yùn)用知識(shí)習(xí)得必要的技能和素養(yǎng)的過程，導(dǎo)致缺少對(duì)能夠面向未來復(fù)雜多變情況的知識(shí)應(yīng)用能力、抽象思維能力、批判性思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通與表達(dá)能力、自主學(xué)習(xí)與探究能力;導(dǎo)致當(dāng)前方式培養(yǎng)出來的人才難以適應(yīng)日新月異的行業(yè)發(fā)展.特別是隨著AI時(shí)代的來臨，未來社會(huì)對(duì)于人才的需求類型將發(fā)生根本性的變化.如何順應(yīng)市場(chǎng)需求，進(jìn)行軟件工程課程的改革與實(shí)踐，如何充分利用有限的課堂教學(xué)時(shí)間，來完成該課程的理論與實(shí)踐行之有效的結(jié)合，仍然缺乏一定的方法.本文結(jié)合安徽信息工程學(xué)院多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重構(gòu)課程知識(shí)體系、提出“以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向”的課程教學(xué)模式等改革，并將其應(yīng)用于實(shí)踐.

1 面向產(chǎn)業(yè)行業(yè)崗位能力要求，重構(gòu)知識(shí)、能力和素養(yǎng)體系

軟件工程課程理論性和專業(yè)性都非常強(qiáng)，結(jié)合市場(chǎng)對(duì)軟件工程行業(yè)人才的需求，基于此，我們將軟件工程課程模塊劃分為《軟件工程Ⅰ》和《軟件工程Ⅱ》兩門課程.

軟件工程Ⅰ：注重培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用，通過引入學(xué)生以往參與的真實(shí)項(xiàng)目及其過程中存在的問題，來說明軟件工程的重要性及如何通過軟件工程理論來解決以上這些問題，通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解軟件工程的發(fā)展歷史以及為什么要學(xué)習(xí)和掌握軟件工程基本概念、常規(guī)模型、原理和方法，掌握項(xiàng)目管理應(yīng)具備的條件，以此來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，為學(xué)生能從事一定復(fù)雜程度的軟件項(xiàng)目開發(fā)和維護(hù)奠定基礎(chǔ)，從而達(dá)到學(xué)會(huì)控制時(shí)間、成本、完成預(yù)期質(zhì)量項(xiàng)目開發(fā)的期望.

該階段，老師以企業(yè)真實(shí)經(jīng)典項(xiàng)目為主線開展相關(guān)原理技術(shù)方法等教學(xué)，學(xué)生圍繞經(jīng)典案例進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，摒棄傳統(tǒng)的“教師滿堂灌、學(xué)生隨意學(xué)”的被動(dòng)，在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下，通過案例設(shè)計(jì)來突出每堂課的重點(diǎn)非常重要[3].工程化案例是軟件工程課程詮釋相關(guān)原理和方法，提高學(xué)生理解和掌握速度的關(guān)鍵[4].老師借助真實(shí)工程案例進(jìn)行理論拆解分析，幫助學(xué)生了解工程思想，掌握案例文檔編輯要責(zé).學(xué)生在教學(xué)過程中，結(jié)合自身技術(shù)水平，選擇適宜的合作伙伴共建小組，確定組長，組長協(xié)助制定小組學(xué)習(xí)計(jì)劃.小組在整個(gè)案例學(xué)習(xí)過程中，明確課題，分工合作，共同協(xié)作，完成需求說明書、設(shè)計(jì)說明書等的撰寫，分工合作，各司其職一定程度上可以培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感.

軟件工程Ⅱ：本門課程的目標(biāo)是讓學(xué)生將《軟件工程Ι》課程階段學(xué)過的概念、原理、技術(shù)方法等付諸應(yīng)用和實(shí)踐;了解軟件開發(fā)過程中，圍繞質(zhì)量和生產(chǎn)率這一中心矛盾而產(chǎn)生的一系列問題及解決方法.重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的分析設(shè)計(jì)、批判性思考、解決問題的能力，提高學(xué)生工程意識(shí)、自我管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、等基本的項(xiàng)目管理能力.

突破傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)分散式課堂理論講授模式，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，按照項(xiàng)目式教學(xué)方式，或者以賽代訓(xùn)的模式，講師圍繞一個(gè)項(xiàng)目主線，根據(jù)項(xiàng)目階段的推進(jìn)帶動(dòng)課程推進(jìn)的方式進(jìn)行授課，讓學(xué)生置身于真正的軟件工程管理活動(dòng)中，從而切身感受該活動(dòng)中出現(xiàn)的問題，并親自動(dòng)手驗(yàn)證解決方法的可行性.《軟件工程Ⅱ》整體上分為六大階段，主要包括：選題與調(diào)研、需求分析、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)、模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼與單元測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試與項(xiàng)目部署.

將《軟件工程》課程分為Ⅰ、Ⅱ，理論與實(shí)踐分開但不分離，理論用實(shí)踐真實(shí)案例來講解，實(shí)踐又由理論來支撐.一定程度上幫助學(xué)生快速掌握軟件工程的工程化思想以及項(xiàng)目實(shí)踐的能力.

2 依托博思項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)，構(gòu)建以實(shí)際項(xiàng)目為主線的項(xiàng)目化教學(xué)方法

2.1 什么是博思項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)

該平臺(tái)目前作為項(xiàng)目式教學(xué)支撐平臺(tái)，依據(jù)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目過程而設(shè)計(jì)，目前有經(jīng)過專業(yè)工程師評(píng)審篩選的較為完善的真實(shí)項(xiàng)目資源庫，可以支撐不同實(shí)踐課程需求，同時(shí)滿足高校項(xiàng)目教學(xué)所必備的全部功能，重點(diǎn)支撐項(xiàng)目過程的管理：項(xiàng)目在先申請(qǐng)與審核，項(xiàng)目計(jì)劃定制、審核與跟蹤，項(xiàng)目過程產(chǎn)物提交與審核，如：概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等;答辯材料提交與審核，標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（需求文檔、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、代碼評(píng)審和答辯審查），學(xué)生參照項(xiàng)目流程提交相關(guān)材料，老師按照里程碑點(diǎn)進(jìn)行評(píng)審，整個(gè)過程清晰、透明、規(guī)范，在一定程度上避免了老師主觀評(píng)價(jià)和人情評(píng)價(jià).

2.2 什么是項(xiàng)目化教學(xué)

項(xiàng)目化教學(xué)是基于理論指導(dǎo)實(shí)踐，師生共同實(shí)施完整項(xiàng)目的一種“行動(dòng)導(dǎo)向”教學(xué)模式.具有強(qiáng)實(shí)踐性、強(qiáng)自主性、方法的開放性、能突顯學(xué)生綜合能力以及評(píng)價(jià)客觀等特點(diǎn).在真正實(shí)施過程中，學(xué)生是項(xiàng)目化教學(xué)的主體，主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)度，在過程中獲得技術(shù)鍛煉，老師一定程度上給予技術(shù)支持，起指導(dǎo)作用，項(xiàng)目化教學(xué)重視階段考核，階段、期末考試相結(jié)合的方式，可以較大程度上檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果.

2.3 如何利用博思項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)

博思平臺(tái)提供的大量真實(shí)項(xiàng)目，可以讓學(xué)生更大程度上選擇自己感興趣的項(xiàng)目，進(jìn)而創(chuàng)造出一種對(duì)技術(shù)知識(shí)的市場(chǎng)需求.項(xiàng)目期間，老師全程參與過程技術(shù)指導(dǎo)，疑難知識(shí)點(diǎn)解答，也在一定程度上扮演“客戶”，給學(xué)生提出一些技術(shù)要求.

（1）項(xiàng)目安排階段.本階段由教學(xué)管理人員在博思項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)置項(xiàng)目教學(xué)安排，設(shè)置項(xiàng)目評(píng)分組成，設(shè)置項(xiàng)目開發(fā)周期、參加項(xiàng)目開發(fā)的學(xué)生群體、可選項(xiàng)目范圍等.

（2）項(xiàng)目過程階段.本階段學(xué)生自由組隊(duì)，舉薦組長，在線申請(qǐng)項(xiàng)目、教師在線審核項(xiàng)目，把控項(xiàng)目重復(fù)率，學(xué)生制定項(xiàng)目計(jì)劃、教師審核項(xiàng)目計(jì)劃的可行性，學(xué)生提交階段產(chǎn)物（含概要設(shè)計(jì)、技術(shù)調(diào)研、詳細(xì)設(shè)計(jì)、代碼提交等）、教師審核階段產(chǎn)物并評(píng)分，教學(xué)管理每日跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度.

（3）項(xiàng)目答辯階段.學(xué)生提前在線提交答辯材料、教師審核答辯材料（一般為ppt或3-4分鐘短視頻），現(xiàn)場(chǎng)答辯時(shí)、答辯老師現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取組員進(jìn)行項(xiàng)目展示且接受現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和業(yè)務(wù)提問.隨機(jī)組員答辯成績即為小組整體答辯成績，一定程度上可以把控小組成員不參與項(xiàng)目研發(fā)情況的發(fā)生.

3 基于項(xiàng)目過程實(shí)踐，建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的評(píng)審考核機(jī)制

軟件工程課程摒棄了原有完全期末考試閉卷理論考試方式，調(diào)整為期末考試、過程考核及最終項(xiàng)目答辯的考核方式.

《軟件工程I》課程，采用過程考核（50%）+卷面理論考試（50%）的考核方式，其中，過程考核根據(jù)博思項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)的行為數(shù)據(jù)及過程產(chǎn)物的評(píng)審數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià).

《軟件工程Ⅱ》課程考核方式由項(xiàng)目總分*綜合因子構(gòu)成.

項(xiàng)目總分：由考勤（10%）+需求分析（30%）+概要設(shè)計(jì)（30%）+詳細(xì)設(shè)計(jì)（30%）構(gòu)成.

綜合因子：由團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)（5%）+主講老師評(píng)價(jià)（45%）+答辯老師A（25%）+答辯老師B（25%）構(gòu)成.其中，團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)由組長評(píng)分，超過85分和低于60分，需組長舉證，主講老師評(píng)價(jià)主要是來源于項(xiàng)目，與平時(shí)考勤等因素?zé)o關(guān)，答辯老師評(píng)分主要由現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)、語言表達(dá)，項(xiàng)目創(chuàng)新等項(xiàng)目構(gòu)成.

一次性閉卷筆試考試一定程度上考核的是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的記憶能力，考核方法的優(yōu)化，增加平時(shí)階段考核，有助于學(xué)生注重平時(shí)學(xué)習(xí)，使學(xué)生投入更多的精力在平時(shí)的項(xiàng)目研發(fā)階段.

4 實(shí)踐應(yīng)用

安徽信息工程學(xué)院《軟件工程》課程的改革，獲得2017年省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)，且該項(xiàng)成果已納入我校計(jì)算機(jī)學(xué)院《軟件工程》課程常規(guī)教學(xué)當(dāng)中，以2014級(jí)學(xué)生為例，2016年9月—2017年1月完成《軟件工程Ⅰ》學(xué)習(xí)與驗(yàn)收，2017年3月—2017年5月，完成《軟件工程Ⅱ》項(xiàng)目指導(dǎo)與驗(yàn)收.取得很好成績，針對(duì)參與《軟件工程Ⅱ》課程學(xué)習(xí)的學(xué)生，進(jìn)行問卷調(diào)查，有79%的學(xué)生認(rèn)為真實(shí)項(xiàng)目訓(xùn)練對(duì)自己的項(xiàng)目實(shí)操能力和整體素養(yǎng)能力都有所提高.以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的《軟件工程》課程的改革模式，也已在全國多個(gè)地區(qū)高校進(jìn)行推廣合作應(yīng)用（如：合肥、蚌埠、常州、貴州、重慶、天津等）.從2012年起，陸續(xù)在合肥學(xué)院、新華學(xué)院、遵義師院、常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院等院校推廣該實(shí)施模式，且得到了高度認(rèn)可.

5 總結(jié)

綜上所述，《軟件工程》是一門兼具理論和實(shí)踐性的課程，不斷完善教學(xué)方法，形成有體系、有特色的《軟件工程》課程，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力，提升實(shí)操能力，規(guī)范項(xiàng)目開發(fā)行為，滿足社會(huì)發(fā)展的人才需求，做到共同解決問題，共同創(chuàng)新.

參考文獻(xiàn)：

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