《軟件工程導論》課程教學改革實踐

冉瑞生 馮驥 張守貴

摘要：《軟件工程導論》課程是軟件工程專業(yè)的專業(yè)主干課程，也是計算機類專業(yè)的重要課程。在教學上，該課程存在理論性強、課程抽象、理論與實踐難以結合等缺點。為響應學院向“應用型轉型發(fā)展”的要求，對軟件工程專業(yè)的《軟件工程導論》課程進行了教學改革，主要包括理論教學、實踐教學和考核方式的改革。改革后的課程教學在夯實基本知識的基礎上，突出了應用性和實踐性，同時提高了教學的互動性。

關鍵詞：軟件工程;教學改革;實踐教學;轉型發(fā)展;應用型學院

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0127-03

開放科學（資源服務）標識碼（ OSID）：

1 引言

2016年，經上級部門批準，我院獲批重慶市“應用型轉型發(fā)展試點學院建設項目”，建設周期為四年?！皯眯娃D型發(fā)展試點學院”以培養(yǎng)高素質應用型技術技能人才為主要目標。在學院轉型發(fā)展的背景下，學院要求課程教學突出應用性和實踐性。本文在響應學院轉型發(fā)展的要求下，結合《軟件工程導論》課程教學本身存在的問題，開展了《軟件工程導論》課程的教學改革研究和實踐。

1.1學院整體向應用型轉型發(fā)展的概況

“應用型轉型發(fā)展試點學院”建設的指導思想：全面貫徹落實黨的教育方針，遵循高等教育發(fā)展規(guī)律，深化改革，攻堅克難;積極圍繞“應用型、技能型”人才培養(yǎng)發(fā)展主線，立足重慶、面向西部，以信息產業(yè)發(fā)展需求為導向，以培養(yǎng)高素質應用型技術技能人才為目標;努力提高學院辦學水平和應用技術型人才培養(yǎng)質量;持續(xù)推進學院學科專業(yè)方向優(yōu)化、培養(yǎng)模式轉變、教學方式創(chuàng)新、雙師雙能型隊伍建設、實踐教學環(huán)境建設，全面提升我院服務地方信息產業(yè)、技術進步和社會管理創(chuàng)新的能力。

學院整體轉型發(fā)展總體目標是：通過改革、建設和發(fā)展，在提高應用技術型人才培養(yǎng)質量、增強社會服務能力、培育應用型辦學特色等方面取得明顯進展;立足重慶、面向西部，緊密對接信息產業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)高層次IT行業(yè)企業(yè)應用技術技能人才;到2020年，將學院建設成為辦學水平高、特色鮮明的應用技術型學院。

1.2《軟件工程導論》課程性質

《軟件工程導論》課程是軟件工程專業(yè)的專業(yè)主干課程，也是計算機類專業(yè)的重要課程，同時也是研究生入學考試科目和國家軟件考試的考試大綱核心內容?！盾浖こ虒д摗氛n程主要從軟件開發(fā)的需求調研、系統分析、系統設計、軟件實現和軟件測試等各個階段介紹軟件工程的相關理論與技術方法。在一些專業(yè)的課程設置上，該課程也稱為《軟件工程》。通過本課程學習，學生的能力和素質主要體現在：建立軟件開發(fā)的工程化和規(guī)范化意識;能運用軟件工程的基本原理、模型、方法和過程開發(fā)項目的初步能力;具備項目管理的初步能力。本課程的具體教學目標為：掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識;掌握生命周期模型與軟件過程模型;掌握結構化的分析、設計和實現方法;掌握面向對象的分析、設計與實現方法;掌握有關軟件的評審、測試與維護，項目計劃與項目管理方法;能用軟件工程的原理、技術和方法進行項目的分析、設計、實現和維護。

1.3《軟件工程導論》課程教學的現狀

經過幾年的教學，《軟件工程導論》的教學過程普遍存在以下幾個問題：課程理論性強、枯燥，課堂教學效果不好;課程抽象，理解起來好像不難，但學習后感覺比較茫然;由于在校生缺乏項目實踐經驗，理論與實踐難以結合，當用學到的理論知識解決實際問題時人手困難;在編制軟件工程的文檔時，學生缺乏工程化、規(guī)范化的指導，編制的文檔粗糙、不規(guī)范。這一現狀在其他高校也普遍存在。

人們?yōu)榱颂岣哕浖こ陶n程的教學質量，做了相關的教學改革研究。如采用校企合作方式進行《軟件工程》課程授課，采用項目化教學模式，教學內容以企業(yè)真實需求為導向進行教學改革[1];以“卓越計劃”的軟件工程實施為背景，提出多層次階梯型教學目標、基于案例的虛擬需求方監(jiān)督、過程與綜合性雙重考核方式等解決方案[2];以案例庫為導向的現代軟件工程案例庫教學模式，使課程內容更接近企業(yè)和社會需求[3];以及針對應用型高校的《軟件工程》課程教學改革[4]。

2《軟件工程導論》課程教學改革的目標

《軟件工程導論》課程的教學改革是在我院向應用型轉型發(fā)展這一背景下，并結合軟件工程課程本身的特點而開展的。其教學改革的目標為：

1）夯實基礎知識。該課程是軟件工程專業(yè)的基礎課，該專業(yè)后續(xù)還有《軟件過程與管理》《軟件測試與質量保證》《軟件需求工程》等專業(yè)課程，教學改革仍要保持該課程的“基礎性”，要讓學生掌握軟件工程必需的基礎知識和基本概念，為后續(xù)課程打好基礎。

2）教學改革要突出實踐性。在夯實基礎知識的同時，為響應我院向應用型學院轉型發(fā)展的要求，教學改革要以培養(yǎng)高素質應用型技術技能人才為主要目標，課程教學要突出應用性和實踐性。

3）提高教與學的互動性?，F在的課堂教學多數是單向“教”的過程，而學生的“學”基本處于被動狀態(tài)，教學改革應改進《軟件工程導論》課程的課堂教學方式，提高教與學的互動性。

4）培養(yǎng)學生的工程能力。軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學科，教學改革要培養(yǎng)和提高學生的分析與設計能力，學生初步學會用工程化、規(guī)范化的方法來開展軟件設計和開發(fā)，并培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)及團隊協作精神。

3《軟件工程導論》課程教學改革實踐

3.1 課程設置和學時的修訂

我院的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，構建了“通識課+學科基礎課程+專業(yè)主干課程+專業(yè)方向課程+獨立實踐教學環(huán)節(jié)”的課程體系。軟件工程導論課程定位為專業(yè)主干課，采用的教材為清華大學出版社的《軟件工程導論》（第6版）[5]。

《軟件工程導論》最初開設在第5學期，但由于后續(xù)需開設《軟件過程與管理》《軟件測試與質量保證》《軟件需求工程》等軟件工程類課程，并且學生在第7、8學期有畢實習、畢業(yè)設計環(huán)節(jié)。所以開設在第5學期相對較晚，導致學生后期課程緊張。經研究，把《軟件工程導論》課程開設在第4學期。在該課程的前期，開設《程序設計》《數據庫原理》《面向對象建模與分析》等課程，以保證該課程開設時有相應的基礎知識。

在學時分配上，該課程的理論學時一直為48學時，但實踐學時從16個學時調整為32個學時。具體為：2016級、2017級軟件工程專業(yè)本科生設置為48個理論學時+16個實踐學時;2018級變更為48個理論學時+32個實踐學時;2019級軟件工程本科生仍按2018級的方式設置。這一變更主要是響應學院整體向應用型轉型發(fā)展的要求，加大實踐學時，從而加強學生的實踐環(huán)節(jié)，以期提高學生的實踐動手能力。

3.2 課程的理論教學改革

《軟件工程導論》的課程內容分為四大板塊：1）概述，關于軟件工程的誕生、基本原理、生命周期及軟件過程。2）結構化方法，從軟件生命周期分階段介紹相關方法。3）面向對象方法，從面向對象分析、設計和實現三個方面介紹相關方法;4）軟件項目管理，介紹有關軟件度量、進度計劃、質量保證等項目管理知識。

針對該課程理論性強，課堂枯燥乏味的缺點，在課程授課時采用新的信息化工具——“雨課堂”進行教學。通過“雨課堂”進行課堂的學生簽到和點名;在講授完一個知識點后，采用“雨課堂”設置一定的題目，如選擇題、判斷題、填空題等，課堂上發(fā)送給學生，學生通過手機答題，并用手機給答對的同學發(fā)“紅包”以活躍課堂的氣氛。采用“雨課堂”進行課堂教學，可以避免單向的教師授課，增加課堂的互動性，活躍課堂氣氛，同時課堂在線答題記分也督促了學生課堂聽課，并強化了知識點的理解和掌握。

“雨課堂”可以自動記錄學生的出勤、學生的答題情況，根據學生的得分，作為課程考核的一部分，其考核比重占10%。

3.3 課程的實踐教學改革

我院的《軟件工程導論》課程的實踐教學分為上機實驗課+課程設計。

上機實驗課是根據理論課的課程進度，在每次上機課上，布置相應的實驗任務讓學生完成?？偟恼f來，上機實驗任務主要是讓學生采用軟件工具進行軟件設計。該課程的實踐學時現為32學時，實驗任務一般有：數據流圖、實體一聯系圖、軟件結構設計等，主要采用微軟的Visio工具進行軟件設計。通過該方式，將教材上的理論知識與實踐相結合，使得所學知識更具有可操作性，也訓練了學生的動手能力。如表1是《軟件工程導論》課程的實驗設置。

課程設計由老師給定幾個項目案例，給學生軟件文檔編制的模版，要求學生按照文檔編制的規(guī)范和要求，編制軟件工程中的文檔，如可行性研究報告、需求規(guī)格說明書及總體設計說明書。課程設計一般在期末進行，一般設定兩周的時間，要求學生采用工程化、規(guī)范化的方法開展軟件設計，以培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。

3.4 課程考核方式改革

“應用型轉型發(fā)展試點學院建設項目”要求對課程的考核方式進行改革，實現考核方式的多元化?？偟目己嗽瓌t是推行“模塊考核、過程考核、多樣考核”，變期末考核為過程考核，變一次考核為多次考核，變封閉考核為開放考核，將知識、能力、素質考核融為一體，突出考查學生技術創(chuàng)新能力和實踐應用能力。

為響應考核方式改革的要求，以及《軟件工程導論》課程的特點，對考核方式也進行了改革。傳統的考核方式為上機實驗考核+期末試卷考核。平時上機實驗考核是在每次上機課上考查學生的上機實驗作業(yè)情況，占總成績的40%;期末考核是在期末以筆試試卷的方式考核，而且以期末考核成績?yōu)橹鳎伎偝煽兊?0%。由于軟件工程偏理論性，試卷中一般有考查基本概念的題目，如名詞解釋、簡答題、填空題，這類題目需要學生死記硬背教材上的基本概念。而對于軟件工程這種工程性學科，這種考核方式意義不大。

為此，對考核方式改革為以過程化考核為主，具體為：課堂考核（占10%）+上機實驗考核（占30%）+平時測驗（占40%）+期末課程設計（占20%）的方式。1）課堂考核在課堂上以“雨課堂”方式考核學生課堂答題情況;2）平時上機實驗考核仍然是考查學生的上機實驗作業(yè)情況;3）平時測驗是將原來的期末試卷考核分解為三次測驗，在教學進度到某個階段的時候進行一次小測驗，主要是考核基礎理論知識的掌握程度。這種方式的優(yōu)點在于學生靠平時的理解即可答題，學生不需花太多時間死記硬背教材上的基本概念，而且可以督促學生加強平時的學習;4）期末以課程設計的方式考核。改革后的考核方式在從課堂教學、理論、實驗、課程設計幾個方面開展考核，課堂考核促進學生加強平時學習，理論考核學生不需死記硬背，實驗考核體現動手實踐能力，課程設計體現了課程的工程性，相比傳統方式更為合理。從考核方式所占的比重上可以看出新的考核方式重視基礎，突出實踐性和工程性。

在考核工具上，在考核的各個環(huán)節(jié)均采用“雨課堂”進行，即采用“雨課堂”進行課堂答題的自動記分，采用“雨課堂”進行上機實驗作業(yè)、課程設計的提交和批閱，采用“雨課堂”進行在線測驗、批改、自動記分和匯總。采用“雨課堂”進行考核，實現了考核的電子化，在一定程度上減少了教師的工作量。

4 結束語

《軟件工程導論》是一門理論與實踐相結合的課程。在教學中，既要夯實課程的基礎知識，又要強調提高學生的實踐能力和應用能力。本文對該課程的教學改革通過加大實踐學時、設置有效的實踐教學的方式，以及改革課程考核方式來突出課程的實踐性和應用性。另一方面，該課程理論性強，學習過程枯燥，在教學方式上采用現代信息化技術“雨課堂”，有效提高了教與學的互動性，激發(fā)了學生的學習興趣。

參考文獻：

[1]肖淑蘋，孫亞紅.《軟件工程》課程教學改革實踐[J].電腦知識與技術，2019，15（18）：165-166.

[2]王辰尹，衣楊，面向應用型IT人才培養(yǎng)的軟件工程教改關鍵問題研究[J].計算機教育，2014（8）：27-31.

[3]王靜.以案例庫為導向的“現代軟件工程”教學模式探索[Jl.教育教學論壇，2018（16）：139-141.

[4]韓業(yè)紅，應用型高?！盾浖こ獭氛n程教學改革研究[Jl.齊魯師范學院學報，2018（4）：65-69.

[5]張海藩，牟永敏.軟件工程導論（第6版）[M].北京：清華大學出版社，2013.

【通聯編輯：王力】（上接第119頁）

3 結束語

此次對云計算輔助教學下混合式學習在計算機教學中的應用進行了研究，其目的是推進混合式學習的計算機教學模式的應用領域，提高教學質量。由于此次研究時間有限，并且受主客觀條件的制約，此次研究尚存在許多不足之處，比如教學模塊單一、教學活動趣味性較低等，今后還需要在該方面進行深層次的探索和研究。

參考文獻：

[1]陳郡，李梅，孫健敏.“互聯網+”背景下基于混合式學習的教學設計研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2019，56（4）：33-35.

[2]謝敏，雙修海，池素雙.混合式學習在思想政治教學中的應用研究——以《中國近現代史綱要》為例[J].東莞理工學院學報，2019，26（4）：127-132.

[3]朱振荻，李紅波，混合式學習在中職計算機專業(yè)應用的問題與策略分析[J].教育現代化，2019，6（65）：208-210，230.

[4]馮姝彬，馬秀，帥菲等.攀枝花學院混合式學習應用調研分析——基于學生視角[J].智庫時代，2019，68（25）：152-153.

【通聯編輯：張薇】

基金項目：本文受教育部人文社會科學研究項目（20YJAZH084，18XJC880002）;重慶市基礎研究與前沿探索研究（cstc2016j cy-jA0419）;重慶市研究生教育優(yōu)質課程《偏微分方程數值解》（49）資助;重慶師范大學校級科研項目（16XLB006，16XZH07）資助

作者簡介：冉瑞生（1976-），男，重慶市萬州人，博士，教授級高級工程師，主要研究方向為軟件工程、機器學習、科學計算;馮驥（1986-），男，博士，天津人，講師，主要研究方向為機器學習和數據挖掘;張守貴（1974-），男，四川瀘州人，博士，教授，主要研究方向為偏微分方程數值解。