成果导向的软件工程专业迭代式集中实践教学模式探索与实践

黄 茹，舒新峰

（西安邮电大学 计算机学院，陕西 西安 710121）

0 引 言

进入工业4.0时代，IT行业对软件人才的需求有增无减，并且对人才质量的要求有所提高，各高等院校也针对这一变化对相关专业的培养目标做出了调整。然而从现实情况来看，毕业生的质量仍然和企业的要求有一定的差距，具体表现在：毕业生能力的变化和发展跟不上IT行业迅猛的发展速度；在教学过程中，由于教学手段跟不上教育技术的变化，考核检验学生能力的方式单一，不能全面反映学生的专业能力和素养；教学过程中偏重理论性课程，实践类课程难以达到理论联系实际的效果[1]。软件工程专业是一个实践性要求非常高的专业，根据培养目标改革集中实践环节的教学模式，培养有解决实际问题的能力和工程实施能力的软件人才已成为相关专业的当务之急。

1 软件工程专业集中实践环节现状

将理论知识用于解决实际问题的专业能力、软件项目的工程实施能力以及在开发过程中展示出的创新能力，直接决定软件专业毕业生的水平和就业质量，集中实践环节为学生提供了平台来培养这些能力。当前的实践教学环节通常与具体的课程相关，例如高级程序设计语言课程设计、数据库应用课程设计、软件工程课程设计等。这种教学模式存在以下问题：

（1）实践任务单人单题，因此设计的软件规模较小，能解决的现实问题较少，需求设计存在思维定式，难以创新。

（2）完成设计、开发、测试的都是同一个人，因此有可能功能设计不合理、不全面，测试时难以发现项目中存在的问题。

（3）没有设计开发团队，在开发过程中难以体现出项目管理、软件阶段评审等工程性内容。

从以上问题可以看出，按照这种方式划分集中实践环节，破坏了软件设计开发行业工作的系统性；教学过程中，学生容易忽视课程之间的联系，难以在日后的工作中充分运用所学知识[2]。

2 成果导向教育模式

传统教学模式中，大部分教师和学生将注意力集中在通过学习掌握了什么样的知识和技能上，考核反映出来的是学生对知识的记忆能力。因此，在实践性非常强的软件专业中，学生普遍存在“理论无法联系实际”“动手能力差”等问题。

成果导向教育（OBE，Outcome Based Education）以完成学习后学生能够做出什么作为衡量标准，反映了学习后学生将知识用于解决实际问题的认知能力。

OBE于1981年由美国人Spady提出，由于这一教育模式能够清晰地反映出教育的实用性和教学成果的重要性，经过10年左右的发展，迅速得到了教育界的重视和应用。OBE教学模式要求以完成学习后学生能够取得的最大学习成果为目标，所有的教学活动都为了确保这一目标能够顺利实现[3-4]。OBE的实施框架可以归纳为5个部分，包括核心目标、重要条件、关键前提、实施原则和实施要点。核心目标和重要条件见图1。

3个关键前提是：第一，不要求所有学生都能在同一时间内，以同样的途径取得最大成果；第二，学生需要足够的激励，促使其满怀必然成功的信念；第三，因材施教，不论学生基础好坏，通过学习都可以成功取得目标成果。

4个实施原则是：第一，教学的重点在于完成学习后学生取得的最终学习成果；第二，教学设计时要充分考虑学生的个体差异，确保每个学生都能实现预期的成果；第三，教育者对学生的学习应提高期待，鼓励学生更好地学习，愿意面对挑战；第四，根据要取得的成果，教育者可以反推出课程的设计。

5个实施要点是：确定学习成果、构建课程体系、确定教学策略、自我参照评价和逐级达到顶峰。

3 成果导向的软件工程专业集中实践教学改革

结合OBE教学模式，学院软件工程专业从2014级学生开始，对以往的集中实践教学环节进行改革。实践教学中，根据学生掌握的理论知识情况，模拟真实的软件开发流程，将集中实践环节重新组织成一个延续性的、迭代式的课程群，包括软件工程课程设计I、软件工程课程设计II和软件工程课程设计III 3门集中实践课程。

每一阶段的课程设计任务设定为：以团队合作的模式，开发一个具有现实意义的中型信息管理系统。例如，可以实现一个影剧院管理及售票系统或航空管理及售票系统。每一阶段课程设计在上一阶段的基础上迭代增量展开，对使用的专业知识、技术要求不同，完成的软件项目使用方式、场合和功能也不同，具体要求见表1。

实践环节采用团队合作开发的形式，能够让学生适应团队开发的模式，培养其团队协作能力、规范开发文档的书写能力和项目管理能力。

3.1 构建迭代式集中实践课程群

该专业的培养目标是培养高素质应用型软件专门人才，这些人才具有学习能力、创新能力、专业能力和专业素质，能够胜任与软件设计开发相关的工作[5]。迭代式集中实践课程群通过短时间、高强度的强化训练，锻炼学生的专业能力和专业素质；帮助学生融会贯通多门理论课程，提高学生的学习能力；培养学生创新能力、工程能力，力求将学生培养成高素质、具有实训经验的专业人才。由此可见，课程目标与专业培养目标一致。在此实施框架中，核心目标和重要条件的关系见图2。

图2 迭代式集中实践教学模式的核心目标和重要条件

图3 迭代式集中实践课程群的关键前提和实施原则

3.2 集中实践环节的关键前提和实施原则

在实践教学过程中，指导教师和学生都要明确集中实践环节的目标是通过实践，融会贯通理论知识，培养具有学习能力、创新能力、专业能力和专业素质的应用型软件人才。教育者要时刻遵守图3列出的关键前提和实施原则。

3.3 迭代式集中实践课程群的实施要点

3.3.1 确定学习成果

通过完成每一阶段的实践教学任务，使学生掌握不同学习阶段的基础理论和软件工程学科的知识、技术、方法与主流的工具；通过实践过程培养学生的工程实践能力和团队协作精神，同时鼓励创新，逐步成为高素质软件人才。

3.3.2 构建新的课程体系

重新安排集中实践环节与相关理论课程的顺序[6]，确保学生有足够的理论知识完成集中实践环节。除此之外，为保证学生融会贯通理论课程，在实践开始前要下发资料，要求学生自主学习；指导教师要提前介绍后续课程的基本知识，并以文献、微课的形式给学生提供学习资料，保证理论课程和实践课程的顺利衔接。

3.3.3 确定教学策略

各阶段集中实践环节教学以小组讨论、问题解答为主，大规模讲授理论为辅。大规模讲授理论知识安排在实践环节的前3个学时，主要讲授集中实践要完成的任务、内容，实践过程中要使用但还未系统学习过的理论知识。之后的时间里，指导教师以小组讨论、小规模指导的方式指导项目组制订工作计划、解决学生遇到的问题，并鼓励学生深度学习，成功完成任务。

3.3.4 建立评价标准

各集中实践环节结束后，通过项目组答辩和项目验收情况评定成绩。以上两项内容以项目组为单位，指导教师和其他项目组组长共同参与。新的集中实践教学开展以来，每次实践环节结束后，都会根据实践任务的完成情况和总体成绩分析评分标准的合理性，完善评分标准。

3.3.5 确保学生达到目标

这一系列集中实践环节的设置，是为了推动学生逐级达到培养目标顶峰——成为高素质应用型软件人才。除此之外，每一阶段的实践都为下一阶段奠定了基础。两次实践环节之间，绝大部分学生都有能力彻底理解上一阶段的学习内容，成功完成实践任务，从一定程度上避免了因学生能力和基础的差异而无法实现集中实践环节的目标。

3.4 改革取得的效果

截至目前，这一系列的集中实践教学改革已在学校软件专业实施了3年，显著提高了学生的专业综合能力、工程实践能力和专业素质，具体体现在以下几个方面。

1）提高了对抽象理论课程的理解。

迭代式集中实践课程群，提供给学生大量与实际工程项目相似的实训环境，学生切身感受到了软件工程、软件项目管理、软件质量保证等需要工程背景的课程的重要性。结束集中实践后，在其他课程中，绝大部分学生主动将这些工程理论应用到软件开发过程中。

2）增强了学生的创新意识和团队合作精神。

实践环节的题目与现实生活接近，学生乐于创新。团队合作开发的方式不同于课内实践小组，实践开始时制定的工作计划和任务的工作量保证了所有人必须参入开发，协同合作。

3）适应了实际软件开发工作，提前进行职业角色规划，有利于更好的就业。

实践过程包括设计、分析、实现、测试、维护、管理等工作，与实际的软件开发工作相似。学生通过这一环节了解到软件开发每一阶段的工作内容，可以结合自身的能力和意愿，提前做出职业角色规划，锁定意向单位和适当的职位，从而在学习中做到有的放矢，对就业非常有利。

4 结 语

基于OBE的集中教学实践环节改革以培养学生成为具有专业能力、学习能力、创新能力和团队合作精神的高素质应用型软件人才作为目标，分阶段迭代式开展集中实践教学，帮助学生将专业课程有机融合，促进理论课程与实践环节的紧密联系，有计划地训练学生系统地进行软件项目开发，为学生在软件行业实现高质量就业提供了保障。从实施情况来看，基于OBE的集中教学实践环节也存在着一些需要完善的地方，在后续的实施过程中，笔者将不断探索和改进教学技术和策略，引入大量具有实际意义的实践项目和教学资源，提高对实践结果考评的自动化程度，培养出更多符合行业要求的高质量应用型软件人才。

[1]张剑波, 方芳, 袁国斌. 软件工程专业实践教学体系改革[J]. 计算机教育, 2013(12): 37-41.

[2]徐玲, 张小洪, 文俊浩, 等. 软件工程专业实践教学体系的构建[J]. 计算机教育, 2010(11): 137-139, 149.

[3]李志义, 朱泓, 刘志军,等. 用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J]. 高等工程教育研究, 2014(2): 29-34.

[4]申天恩. 论成果导向教育理念的大教学战略构想[J]. 吉林师范大学学报(人文社会科学版), 2016(3): 83-88.

[5]舒新峰, 王博, 王曙燕. 软件工程专业系统化实践教学模式探索与实践[J]. 计算机教育, 2015(17): 79-83.

[6]王金水. 软件专业实训课程体系研究[J]. 计算机教育, 2014(14): 128-132.