“軟件工程”課程思政教學(xué)探索

楊波 許福 陳志泊

關(guān)鍵詞：軟件工程；課程思政；教學(xué)探索

1引言

2016年12月，全國高校思政工作會議指出：“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人?！薄败浖こ獭弊鳛楦咝Ｓ嬎銠C(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專業(yè)的必修課程，如何利用課程思政的思想來助力軟件的開發(fā)與應(yīng)用，如何將課程思政與“軟件工程”課程的理論知識進(jìn)行有機(jī)融合，如何將這些知識很好地傳授給學(xué)生，是目前課程思政建設(shè)的一項(xiàng)重要工作。

如今，“軟件工程”課程思政面臨一些難題，主要表現(xiàn)在兩個方面。第一是“軟件工程”課程教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)時間卻偏少，留給課程思政的時間較少。第二是挖掘“軟件工程”課程中的思政內(nèi)容較難，“軟件工程”課程偏重軟件開發(fā)過程中的理論知識，較難挖掘其中的課程思政內(nèi)容。

為此，經(jīng)過多年開展“軟件工程”課程教學(xué)，在調(diào)研我國基礎(chǔ)軟件面臨的一系列問題的前提下，本文提出了針對“軟件工程”課程的思政教學(xué)探索。本文主要從我國基礎(chǔ)軟件面臨的一些困境，尤其是基礎(chǔ)軟件還比較薄弱的情況，重點(diǎn)闡述在軟件開發(fā)的過程中，將理論知識和基礎(chǔ)軟件的現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，對涉及的具體情況進(jìn)行解析和總結(jié)，從而激發(fā)學(xué)生投身我國基礎(chǔ)軟件開發(fā)的熱情。

2“軟件工程”課程思政研究現(xiàn)狀

針對“軟件工程”課程的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)施，有許多研究者提出了相應(yīng)的課程思政方法。例如，鄧娜等[1]針對“軟件工程”實(shí)踐課程的特點(diǎn)，提出了基于“主動思政”和“體悟踐行”的思政教學(xué)模式，并從課程前期準(zhǔn)備到項(xiàng)目實(shí)施，從課程內(nèi)外幾個方面，來實(shí)施課程思政。張自力等[2]從“軟件工程概論”課程的基本知識點(diǎn)、教學(xué)案例和課程實(shí)踐3個維度，提出從課程的傳授、知識領(lǐng)悟、探索等角度來探索“軟件工程概論”課程思政的教學(xué)方式。

還有一些研究者從工程認(rèn)證教育出發(fā)，提出了相應(yīng)的課程教學(xué)方法。例如，黃蘭英等[3]從工程教育認(rèn)證的角度，提出了基于“OBE+思政”的軟件專業(yè)人才培養(yǎng)框架，并以實(shí)際案例講解了教學(xué)過程。劉強(qiáng)[4]基于OBE理念對整個教學(xué)方案進(jìn)行了改造和優(yōu)化，重新設(shè)計了課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容框架、項(xiàng)目實(shí)踐方法和課程實(shí)驗(yàn)環(huán)境等。除此之外，還有一些從新工科的角度提出課程改革。例如，陳志剛等[5]圍繞價值引導(dǎo)，針對新工科改革內(nèi)容，在育人文化、培養(yǎng)體系和教學(xué)管理過程等方面進(jìn)行實(shí)踐。

上述文章對“軟件工程”課程思政教育研究起到了一定作用，是我們繼續(xù)開展課程思政研究的參考。針對國產(chǎn)化基礎(chǔ)軟件開發(fā)面臨的問題，本文提出了面向“軟件工程”課程思政的教學(xué)方法，重點(diǎn)在于將目前基礎(chǔ)軟件面臨的基礎(chǔ)不強(qiáng)和仍然存在“卡脖子”的問題，融入“軟件工程”課程的教學(xué)過程中?；诖?，我們對“軟件工程”課程內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行了規(guī)劃，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1更新教育理念

（1）將“軟件工程”課程內(nèi)容進(jìn)行重新組織，在其中增加課程思政的內(nèi)容。

（2）在軟件工程概述、軟件需求分析及軟件設(shè)計、開發(fā)、管理和維護(hù)等內(nèi)容中增加相應(yīng)的課程思政內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)理論和實(shí)踐知識的講解，課堂內(nèi)容的深度和廣度都得到了增強(qiáng)。

2.2規(guī)范教學(xué)管理

（1）對理論課和實(shí)踐課進(jìn)行規(guī)范化管理。理論課上重在傳授“軟件工程”的基礎(chǔ)知識和方法，實(shí)踐課重在動手開發(fā)。根據(jù)兩類課堂的側(cè)重點(diǎn)，對教學(xué)管理進(jìn)行了區(qū)分，相應(yīng)的課程思政內(nèi)容也有所偏重。

（2）理論課上，從講課、提問到分析都制定了相應(yīng)的課程思政內(nèi)容。另外，結(jié)合目前軟件工程中遇到的實(shí)際問題，進(jìn)行深層次的分析。

（3）實(shí)踐課上，針對理論課上提出的課程思政內(nèi)容，讓學(xué)生在真實(shí)的軟件開發(fā)、測試和維護(hù)的場景中，體會“軟件工程”課程思政的內(nèi)在含義。

2.3促進(jìn)學(xué)生持續(xù)發(fā)展

（1）在軟件需求分析這一部分中，增加了目前許多大型企業(yè)軟件項(xiàng)目中使用的敏捷開發(fā)方法，重點(diǎn)講解敏捷開發(fā)中用戶故事的創(chuàng)建與驗(yàn)證，并設(shè)計了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生從實(shí)踐的角度去體會需求對軟件工程的重要作用。

（2）在軟件設(shè)計、開發(fā)、管理及維護(hù)這一部分中，增加了開源軟件的介紹和管理。幫助學(xué)生利用好開源軟件，并且增加了開源項(xiàng)目管理工具Git，同時設(shè)計實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生進(jìn)一步理解軟件項(xiàng)目的開發(fā)與管理。從中不僅可以幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識，也能使其體會軟件的開發(fā)過程是一個相互協(xié)作的過程，需要全體人員齊心協(xié)力來完成。

（3）在軟件測試與驗(yàn)證這一部分中，增加了可信軟件的內(nèi)容，幫助學(xué)生去理解軟件測試與驗(yàn)證的關(guān)鍵性，并提供實(shí)際的案例來進(jìn)行分析和講解。

3“軟件工程”課程思政內(nèi)容設(shè)計

為了對“軟件工程”的課程思政內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計，首先需要結(jié)合我國面臨的基礎(chǔ)軟件薄弱的現(xiàn)實(shí)情況，對課程內(nèi)容進(jìn)行分析。經(jīng)過分析和總結(jié)，對“軟件工程”課程內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計，將課程思政的內(nèi)容融人其中。其中，軟件工程概述，軟件需求分析及詳細(xì)設(shè)計，軟件過程管理，軟件設(shè)計，開發(fā)和維護(hù)，軟件測試與驗(yàn)證這五大部分都增加了相應(yīng)的課程思政案例。具體如下。

（1）在軟件工程概述中，重點(diǎn)介紹國產(chǎn)軟件的現(xiàn)狀，尤其是比較好的國產(chǎn)軟件，以樹立學(xué)生對國產(chǎn)軟件的信心，將關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控的決心融人“軟件工程”課程教學(xué)的過程中。

（2）軟件需求是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，因?yàn)樾枨笫莿?chuàng)新之源，課堂中可以從我們內(nèi)外循環(huán)的需求來講述國家的發(fā)展，正是因?yàn)橛辛诉@些需求，才有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。

（3）在軟件項(xiàng)目管理中，可以從國產(chǎn)軟件面臨的問題，重點(diǎn)闡述軟件項(xiàng)目管理在其中的作用。另外，在課程中還可以介紹國內(nèi)外大公司項(xiàng)目管理的成功經(jīng)驗(yàn)，尤其是敏捷開發(fā)的實(shí)際案例。

（4）針對軟件設(shè)計、開發(fā)和維護(hù)，主要可以從兩種典型的軟件開發(fā)方法人手，介紹其中的理論和實(shí)踐知識，同時增加相應(yīng)的課程思政內(nèi)容。例如，結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)采用的是用戶至上的原則，結(jié)構(gòu)化、模塊化、自頂向下地對系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計的方法。面向?qū)ο蠓椒ǖ谋举|(zhì)是主張參照人們認(rèn)識一個現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的方法，完成分析、設(shè)計與實(shí)現(xiàn)一個軟件系統(tǒng)的過程，提倡用現(xiàn)實(shí)生活中常用的思維方法來認(rèn)識、理解和描述客觀事物。這與平時生活中關(guān)注和處理事情是一致的，都是用客觀規(guī)律與方法來指導(dǎo)學(xué)習(xí)和生活，做到實(shí)事求是。

（5）軟件測試和驗(yàn)證是保證軟件可靠性的重要手段。這部分課程可以結(jié)合人類歷史上出現(xiàn)的飛機(jī)失事的典型案例，介紹其中軟件測試與驗(yàn)證可以發(fā)揮作用的地方。值得注意的是，2019年華為的一號文件中提到了《全面提升軟件工程能力與實(shí)踐，打造可信的高質(zhì)量產(chǎn)品》，這里就是說軟件工程領(lǐng)域需要提升，目的是打造可信的高質(zhì)量產(chǎn)品。

在進(jìn)行“軟件工程”課程思政時，需要將理論與案例結(jié)合，即將理論知識與思政內(nèi)容融合，通過實(shí)踐結(jié)果與思政內(nèi)容的映射，并結(jié)合實(shí)際效果對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)與評估。具體可以采用如下步驟：授課教師參與課程思政及實(shí)際案例的設(shè)計；學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開展課程實(shí)踐；教師與學(xué)生一起分析實(shí)踐案例，并根據(jù)教學(xué)及實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析，從而把分析結(jié)果反饋給學(xué)生；學(xué)生得到反饋后，再與授課教師探討，從而繼續(xù)對實(shí)踐案例進(jìn)行完善：授課教師和學(xué)生進(jìn)行迭代和總結(jié)，在不斷的探索中，完善案例與實(shí)踐內(nèi)容。

4“軟件工程”課程思政內(nèi)容的實(shí)踐框架

為了更好地讓學(xué)生參與“軟件工程”課程思政教學(xué)，授課教師需要設(shè)計課程思政的實(shí)踐框架。其中，包括思政內(nèi)容與課程理論知識的融合、課程內(nèi)容的講解、實(shí)踐案例的開展、實(shí)踐結(jié)果分析、實(shí)踐結(jié)果與思政內(nèi)容的映射總結(jié)等。

首先，授課教師需要全程參與課程講授和分析。其次，授課教師結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，包括課程理論知識及課程思政內(nèi)容，設(shè)計相應(yīng)的實(shí)踐案例。一方面，這可以進(jìn)行理論知識與課程思政內(nèi)容的融合：另一方面，也可以為后續(xù)設(shè)計實(shí)踐案例做準(zhǔn)備。在進(jìn)行實(shí)踐時，需要給學(xué)生提前講解其中的背景知識和所用的方法，后期還需要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與總結(jié)。

“軟件工程”課程思政教學(xué)的一般框架如圖1所示。針對“軟件工程”課程的某理論部分，分為如下幾個步驟來講解。首先，根據(jù)課程理論知識，調(diào)研相關(guān)思政內(nèi)容的細(xì)節(jié)，這里需要收集與整理時事、政治等相關(guān)材料。

教師在課堂上對具體理論知識和思政內(nèi)容進(jìn)行講解的過程中，要順其自然地引出課程思政的內(nèi)容。例如，談到軟件危機(jī)時，不僅講述歷史上的軟件危機(jī)，也需要談一談國內(nèi)基礎(chǔ)軟件面臨的軟件危機(jī)。如此一來，學(xué)生不僅可以了解歷史上的軟件危機(jī)，也可以了解現(xiàn)實(shí)生活中面臨的“軟件危機(jī)”

教師還要基于講解的理論知識與思政內(nèi)容，盡可能地構(gòu)建可以實(shí)踐的應(yīng)用場景。例如，在講解完軟件測試與驗(yàn)證的理論知識時，可以講一些軟件中存在的故障，其可能會引發(fā)重大的人身財產(chǎn)安全問題。在此，可以以近年來的飛機(jī)失事為案例，重點(diǎn)說明軟件中存在故障的危害，從而增強(qiáng)學(xué)生對軟件測試和驗(yàn)證的重視。在實(shí)踐的過程中，可以找一些飛控軟件、汽車剎車軟件或電梯軟件的測試、驗(yàn)證案例，讓學(xué)生理解和掌握軟件測試、驗(yàn)證理論與應(yīng)用知識。

在構(gòu)建好實(shí)踐應(yīng)用場景之后，就可以規(guī)劃實(shí)踐的開展。針對實(shí)踐案例的背景，可以進(jìn)行具體的功能分析，找出其中能夠應(yīng)用理論知識的場景。在進(jìn)行實(shí)踐之前，教師需要講解實(shí)踐前的預(yù)備知識，并分析實(shí)踐步驟的基本原理和基本思路。此后，可以整理出實(shí)踐報告模板。接下來，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐并收集實(shí)踐結(jié)果。最后，還需要對實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行分析和反饋，以便應(yīng)用到后續(xù)的教學(xué)和實(shí)踐中。

實(shí)踐結(jié)果需要相應(yīng)地進(jìn)行映射，將思政內(nèi)容也貫穿其中，幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)踐知識充分融合。如此一來，學(xué)生既收獲了“軟件工程”課程相關(guān)理論與實(shí)踐知識，也明白了課程思政內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)的對應(yīng)關(guān)系。

5結(jié)束語

本文研究了面向本科生的“軟件工程”課程思政教學(xué)，其中包括課程思政教學(xué)的一般框架，結(jié)合該框架講解了其中的內(nèi)容，并給出了幾個具體的實(shí)例。將一般框架和理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，應(yīng)用到本科生課程思政教學(xué)的分析與設(shè)計中。

由于“軟件工程”課程的理論性較強(qiáng)，如何做到思政內(nèi)容與理論實(shí)踐的緊密結(jié)合，還需要進(jìn)行多輪迭代，在教學(xué)中不斷改進(jìn)。團(tuán)隊(duì)會繼續(xù)加大對“軟件工程”課程思政材料的收集與分析，并根據(jù)這些材料整理出相應(yīng)的實(shí)踐案例，把課程思政落到實(shí)處，真正體現(xiàn)出“堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人”。