“101計(jì)劃”對(duì)“軟件工程”課程教學(xué)改革的影響分析

陳蒙?錢(qián)美

摘要：“101計(jì)劃”是以計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)改革為突破口和試驗(yàn)區(qū)，以深化課程改革為核心，探索計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人才培養(yǎng)的人才觀、教育觀、科學(xué)觀，旨在引領(lǐng)和提升高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量。而軟件工程課程作為計(jì)算機(jī)大類(lèi)學(xué)科中的核心課程，針對(duì)其在教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐聯(lián)系不緊密的問(wèn)題，開(kāi)展一系列相關(guān)教學(xué)改革與實(shí)踐改革的研究。在課程改革過(guò)程中，準(zhǔn)確定位課程性質(zhì)，并且合理規(guī)劃課時(shí)量，以有效地實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。此外，為了豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，在課程教學(xué)采用了“校工融合”、“多維度”和“多尺度”的創(chuàng)新教學(xué)策略。在教學(xué)過(guò)程中積極利用多媒體教學(xué)資源，著重于提高學(xué)生的跨學(xué)科的綜合能力。在“101計(jì)劃”框架下進(jìn)行的課程教學(xué)改革和實(shí)踐研究，為未來(lái)的教育教學(xué)實(shí)踐提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：101計(jì)劃；軟件工程學(xué)；理論；實(shí)踐；多維度

依據(jù)教育部公布的《教育部高等教育司2023年工作要點(diǎn)》文件，明確一系列“101計(jì)劃”的實(shí)施計(jì)劃，以全方位推動(dòng)教育和教學(xué)的改革進(jìn)程。通過(guò)構(gòu)建核心課程和核心實(shí)踐項(xiàng)目等基本元素，并以課程改革為切入點(diǎn)，來(lái)解決人才培養(yǎng)模式中的關(guān)鍵問(wèn)題。基于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的本科教育教學(xué)改革試驗(yàn)，全方位地執(zhí)行一系列的“101計(jì)劃”，以促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科和“四新”關(guān)鍵領(lǐng)域的核心課程建設(shè)，這包括核心課程和核心實(shí)踐項(xiàng)目的構(gòu)建。在“101”計(jì)劃的指導(dǎo)下，應(yīng)用型高校的教育教學(xué)改革方向是，應(yīng)用型高校的教學(xué)定位不僅要滿(mǎn)足本科教學(xué)的理論知識(shí)需求，同時(shí)也要考慮到職業(yè)教育的實(shí)際操作技能培訓(xùn)[1-2]?！败浖こ獭边@門(mén)課程被視為計(jì)算機(jī)大類(lèi)學(xué)科的核心課程，其課程目標(biāo)是將軟件編譯的基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，確保學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的應(yīng)用功能。在推進(jìn)教學(xué)改革的過(guò)程中，與應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)需要特別重視培養(yǎng)方案的構(gòu)建，同時(shí)要考慮到課程中實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重，并著重于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，以便引導(dǎo)學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)和技能[3-4]。

一、“軟件工程”課程的科學(xué)性建設(shè)

制定軟件工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案時(shí)，需要綜合考慮課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程的邏輯順序，并根據(jù)學(xué)分總量和學(xué)期課時(shí)的原則，合理安排各學(xué)期的課程計(jì)劃。作為軟件工程專(zhuān)業(yè)的核心代表性課程，“軟件工程”課程的實(shí)際建設(shè)需要避免形式教條主義，真正解決教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)所反饋的問(wèn)題，并且在有限的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確、完整地傳授知識(shí)理論給學(xué)生[5]。在“101計(jì)劃”的推動(dòng)下，針對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)、傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)手段以及傳統(tǒng)創(chuàng)新教育平臺(tái)的局限性，提出通過(guò)借鑒大規(guī)模開(kāi)放在線(xiàn)課程、在線(xiàn)實(shí)踐和開(kāi)源軟件創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)來(lái)進(jìn)行軟件工程課程建設(shè)。

（一）課程定位

軟件工程作為專(zhuān)業(yè)核心課程，必須注重課程前后知識(shí)的銜接。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握如何進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試，如何使用各種工具和技術(shù)進(jìn)行軟件項(xiàng)目管理，如何保證軟件質(zhì)量和軟件文檔的編寫(xiě)等。此外，學(xué)生還將了解軟件開(kāi)發(fā)中的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及行業(yè)中的最佳實(shí)踐和最新技術(shù)趨勢(shì)。在這樣的培養(yǎng)目標(biāo)要求之下，明確軟件工程的課程定位，培養(yǎng)學(xué)生具備軟件工程師的基本素質(zhì)和技能，使其能夠勝任軟件研發(fā)和維護(hù)的相關(guān)工作，并為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）“軟件工程”課程的理論實(shí)踐新模式

隨著教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，目前課程的理論課時(shí)正在逐漸縮減。然而，完全將課程轉(zhuǎn)變?yōu)榧儗?shí)踐也不可取，因?yàn)檫@樣可能導(dǎo)致學(xué)生理論知識(shí)的匱乏以及對(duì)實(shí)踐的應(yīng)付了事現(xiàn)象。因此，在48學(xué)時(shí)的教學(xué)安排中，平衡分配24學(xué)時(shí)的理論和24學(xué)時(shí)的實(shí)踐最為合理。最佳的模式應(yīng)該是“1+1>2.5”，即1節(jié)理論課對(duì)應(yīng)1節(jié)實(shí)踐課，以達(dá)到1+1>2的課程效果。對(duì)任課教師來(lái)說(shuō)，將提出更高的要求，不僅需要熟練掌握課程章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，還需要具備充分的實(shí)踐技能，能夠做到“講一遍、演示一遍，讓學(xué)生跟著操作復(fù)現(xiàn)一遍”的效果。

二、教師在授課過(guò)程中的教學(xué)方法革新

“軟件工程”課程教學(xué)遵循梯度遞進(jìn)的方式，在實(shí)踐中逐步培養(yǎng)學(xué)生的能力和工程素養(yǎng)。首先，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)分析和維護(hù)開(kāi)源軟件，并培養(yǎng)他們分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力；其次，學(xué)生要嘗試研發(fā)能應(yīng)用于實(shí)際的工程問(wèn)題的軟件系統(tǒng)。在課堂教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)結(jié)合經(jīng)典案例并利用開(kāi)源軟件的開(kāi)放性和兼容性，以及Git版本管理和群智算法的支持，激發(fā)學(xué)生的軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)創(chuàng)意和靈感。不同章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容都有針對(duì)性地實(shí)踐承接，充足的軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)教學(xué)實(shí)踐資源可以有效支持相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。為了提高課程的教學(xué)效果，就必須在打牢理論教育的基礎(chǔ)上，繼續(xù)拓寬實(shí)踐的空間，加強(qiáng)對(duì)工程實(shí)踐的重視，給同學(xué)們的課外擴(kuò)展創(chuàng)造一個(gè)更好的氛圍。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)資源，在理論與實(shí)踐的教學(xué)過(guò)程中不斷改進(jìn)教學(xué)案例，同時(shí)不斷增強(qiáng)教師自身的實(shí)踐能力。在應(yīng)用型高校中，不能將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分離，避免出現(xiàn)“重理論而輕實(shí)踐”、“重實(shí)踐而輕理論”的局面。

采取漸進(jìn)式、混合式的課程教學(xué)，遵循循序漸進(jìn)、持續(xù)改進(jìn)的思想和理念，構(gòu)建一套完整的線(xiàn)上與線(xiàn)下綜合課程體系。因此，在搭建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的同時(shí)，要持續(xù)加強(qiáng)教師業(yè)務(wù)能力的培訓(xùn)，結(jié)合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和課程章節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新的教學(xué)案例，使知識(shí)貼近理論融入實(shí)踐，讓學(xué)生在項(xiàng)目式教學(xué)中獨(dú)立完成特定案例，鞏固并消化課堂理論知識(shí)，更有效地幫助學(xué)生理解課程的相關(guān)知識(shí)[7]。

（一）課程組“校工融合”教學(xué)研討

應(yīng)用型高校與研究型高校在與社會(huì)企業(yè)接軌方面，需要改變簡(jiǎn)單的“校企融合”模式，更適合的是“校工融合”。將企業(yè)的橫向課題與工程實(shí)踐相融合，解決企業(yè)急需的實(shí)際工程實(shí)踐問(wèn)題。以工程項(xiàng)目為牽引，學(xué)生為主導(dǎo)，教師負(fù)責(zé)工程驗(yàn)收。當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的興起激起千層浪，各種APP、小程序、操作系統(tǒng)都與軟件開(kāi)發(fā)緊密相關(guān)，為“校工融合”模式的可行性提供了渠道?！败浖こ獭闭n程組積極探討校工融合教學(xué)模式，促進(jìn)課程教學(xué)與企業(yè)的聯(lián)系，利用工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反哺教學(xué)改革，通過(guò)課程研討的方式安排課程的建設(shè)任務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，可以采用以下幾種形式：

邀請(qǐng)企業(yè)工程師參與課程設(shè)計(jì)和教學(xué)：通過(guò)邀請(qǐng)具有豐富軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工程師，參與課程的設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)，提供他們提供的實(shí)際的案例和工程經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握軟件工程的基本理論和實(shí)踐。同時(shí)，還可以提供行業(yè)中的最新技術(shù)和趨勢(shì)，使課程教學(xué)能夠緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐。

共建實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地：與企業(yè)進(jìn)行深度合作，共同建立實(shí)踐基地。學(xué)生在真實(shí)的工作場(chǎng)景中，體驗(yàn)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，了解企業(yè)的運(yùn)作和管理方式，提高自己的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，可以獲得與課程內(nèi)容相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加深對(duì)軟件工程學(xué)科的理解。

開(kāi)展項(xiàng)目合作和研發(fā)：與企業(yè)合作，開(kāi)展項(xiàng)目合作和研發(fā)。通過(guò)項(xiàng)目合作，任課教師和學(xué)生都可以參與到實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，了解項(xiàng)目的需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和維護(hù)的全過(guò)程。同時(shí)，還可以通過(guò)項(xiàng)目合作，學(xué)習(xí)如何使用各種工具和技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理、質(zhì)量保證和文檔編寫(xiě)等方面的內(nèi)容。

共建教材和教學(xué)資源：企業(yè)提供實(shí)際的案例和經(jīng)驗(yàn)，以及最新的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，為教材和教學(xué)資源的編寫(xiě)提供支持。通過(guò)共建教材和教學(xué)資源，可以使課程內(nèi)容更加貼近實(shí)際需求，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）任課教師“多維度”的教學(xué)方法創(chuàng)新

“軟件工程”課程的教學(xué)包括課堂理論教學(xué)、實(shí)踐動(dòng)手教學(xué)、課外項(xiàng)目式教學(xué)三個(gè)維度。在課堂教學(xué)中，可以引入精彩的邏輯關(guān)系圖、示例圖和動(dòng)畫(huà)聲音輔助教學(xué)，通過(guò)這種“第四維”的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐動(dòng)手教學(xué)環(huán)節(jié)，可以設(shè)置比賽挑戰(zhàn)、積分制、選拔尖子等維度激勵(lì)學(xué)生堅(jiān)定自己的專(zhuān)業(yè)方向。在課外項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)成功解決工程實(shí)踐問(wèn)題，參與學(xué)科競(jìng)賽、申請(qǐng)獎(jiǎng)項(xiàng)等維度來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)業(yè)信心。除了以上維度，教學(xué)內(nèi)容本身具有模塊化的性質(zhì)，教師應(yīng)該將知識(shí)章節(jié)離散化、模塊化、多元化進(jìn)行講授，這也是一種多維度的體現(xiàn)。教師還可以嘗試?yán)谩胺衷ā边M(jìn)行“多尺度”的教學(xué)，從宏觀、介觀和微觀角度講解課程脈絡(luò)[8]。這些“多維度”的教學(xué)創(chuàng)新及激勵(lì)方式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的潛能，改善了課程學(xué)習(xí)效果，夯實(shí)學(xué)生對(duì)于該課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐功底[9]。

三、應(yīng)用型高校教學(xué)的“思與變”

作為應(yīng)用型高校本科生，既要兼顧大量的理論知識(shí)，又要掌握一定的實(shí)踐動(dòng)手技能。在這種高壓的學(xué)習(xí)態(tài)勢(shì)下，有必要通過(guò)短期的社會(huì)實(shí)踐來(lái)緩解學(xué)習(xí)的壓抑、轉(zhuǎn)移注意力?？梢詫?shí)施一個(gè)“周計(jì)劃”，制定社會(huì)實(shí)踐方案，結(jié)合自身專(zhuān)業(yè)深入到企業(yè)一線(xiàn)，擴(kuò)展自己的視野和眼界，發(fā)揮自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)自身的短板，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐再到技能的突破，也可通過(guò)社會(huì)實(shí)踐貢獻(xiàn)一份力量。比如參加與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的志愿服務(wù)活動(dòng)，如為非營(yíng)利組織開(kāi)發(fā)網(wǎng)站、社區(qū)提供技術(shù)咨詢(xún)等。通過(guò)志愿服務(wù)，學(xué)生可以鍛煉自己的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也可以積累一些實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。課堂教學(xué)雖然是教師傳授知識(shí)的主要方式。但是隨著教學(xué)改革，課程的課時(shí)在不斷縮短，學(xué)生需要更有效地利用學(xué)習(xí)時(shí)間。如果將課程的學(xué)習(xí)過(guò)程比作一列行駛中的火車(chē)，它的始發(fā)終點(diǎn)時(shí)間為48小時(shí)，每一站點(diǎn)即為一個(gè)章節(jié)。學(xué)生一旦課堂跟不上課程進(jìn)度，便容易錯(cuò)過(guò)一站接一站。然而真正的課堂才只有45分鐘，學(xué)生如何把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)，成為能夠快速吸收知識(shí)的關(guān)鍵。教師需要設(shè)計(jì)合適的教學(xué)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高吸收知識(shí)的效率。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅需要關(guān)注課程知識(shí)的獲取，還需要培養(yǎng)課程的總結(jié)和應(yīng)用的能力。在有限的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效總結(jié)，以便隨時(shí)回味和復(fù)習(xí)。學(xué)習(xí)總結(jié)不僅有助于加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，還應(yīng)該注重知識(shí)的應(yīng)用，將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中，活學(xué)活用。

（一）教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)把握

任課教師應(yīng)提前告知課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上有很多免費(fèi)的“網(wǎng)紅課程”，這對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)提出了很大的挑戰(zhàn)。在這個(gè)背景下，教師之間應(yīng)該互相學(xué)習(xí)提高，共同進(jìn)步。學(xué)生在課堂上應(yīng)當(dāng)抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，消化重點(diǎn)知識(shí)，記下學(xué)習(xí)難點(diǎn)，做到心中有數(shù)。此外，課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)一直是比較有效的方法。很多高?，F(xiàn)有在線(xiàn)錄播課程，學(xué)生可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行回放。一些精品課程以微課形式錄制，介紹了課程的基本知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。提前了解課程重點(diǎn)和難點(diǎn)有助于學(xué)生在課堂上跟進(jìn)教學(xué)進(jìn)度，即使遇到難以理解的知識(shí)點(diǎn)，也可以游刃有余地跳過(guò)。此外，學(xué)生可以利用課余時(shí)間借助各種新興教學(xué)資源進(jìn)行自學(xué)。

（二）課余時(shí)間的鞏固和實(shí)踐

學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時(shí)應(yīng)該主動(dòng)學(xué)習(xí)，尤其是高校大學(xué)生，他們有很多課余時(shí)間可以充分利用。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”和“程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽”等學(xué)科競(jìng)賽水平不斷提高，傳統(tǒng)的授課模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)在大學(xué)生獲取知識(shí)的需求。學(xué)科間的交叉融合也變得更加緊密[10]。課堂上的難點(diǎn)知識(shí)往往是技術(shù)提升的關(guān)鍵，而競(jìng)賽中的跨學(xué)科文化科學(xué)知識(shí)往往成為決勝的要素。這就對(duì)學(xué)生的課余時(shí)間自我管理提出了更高的要求。學(xué)生既可以參加各類(lèi)比賽，又可以有針對(duì)性地進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固。通過(guò)參與實(shí)踐類(lèi)比賽，可以提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能。這種方法也為“軟件工程”課程的教學(xué)提供了一種新的思路，通過(guò)“賽教融合”的方式替換原有的教學(xué)模塊。

四、結(jié)束語(yǔ)

“101計(jì)劃”著眼于整合國(guó)家優(yōu)勢(shì)資源，以提高課堂質(zhì)量為中心，系統(tǒng)地開(kāi)展計(jì)算機(jī)學(xué)科課程的課程教學(xué)創(chuàng)新。這是一個(gè)新的起點(diǎn)，需要不斷進(jìn)行教師教學(xué)方法的改進(jìn)和探索性工作，并且持續(xù)改進(jìn)。在軟件工程專(zhuān)業(yè)的核心課程教學(xué)中，既有課堂理論教學(xué)，也有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐教學(xué)，如何做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)不脫節(jié)、相輔相成，是需要持續(xù)探索的問(wèn)題。下一步，我們將把重點(diǎn)放在提升解決復(fù)雜工程難題的能力上，通過(guò)不斷探索和篩選出適合專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的開(kāi)源軟件項(xiàng)目，這些項(xiàng)目將根據(jù)軟件工程領(lǐng)域的發(fā)展而更新，目的是促使學(xué)生更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)。此外，計(jì)劃引入小組討論的學(xué)習(xí)方式，通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)開(kāi)源項(xiàng)目的貢獻(xiàn)來(lái)衡量他們的學(xué)習(xí)成效，以此不斷優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，并提高教學(xué)質(zhì)量。

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