地方高校软件工程专业实践教学改革研究

王新颖，吴中博

（湖北文理学院数学与计算机科学学院，襄阳441053）

0 引言

随着“互联网+”时代的到来，我国软件产业急需大量有实践经验的创新型人才，人才缺口极大。然而，虽然我国大学已经形成了一定的软件人才培养规模，每年培养出的软件开发人才数量极其庞大，但在人才质量方面却难以满足社会需求[1]。究其原因，是学生的工程化实践能力不足，因此，软件工程专业的实践教学急需创新与变革。

借助云技术，项目组在湖北文理学院数学与计算机科学学院的云平台上构建了基于“私有云”的虚拟仿真“实践教学综合平台”——SPOC平台，用于打造虚拟化的企业级实验环境。在此背景下，项目组基于SPOC平台，在企业级实验环境中，依据场景式工程项目重构实践教学体系，对学生进行工程化实践教学，能有效地培养学生的动手能力、创新能力和综合素质，实践证明这是实现软件工程专业实践教学改革的一条卓有成效的途径。

1 地方高校软件工程专业实践教学现状分析

由于历史的原因，地方高校软件工程专业的实践教学大多存在实践教学内容与工程实践脱节、缺乏企业级实验环境、实践教学形式单一和无法有效地进行教学过程监控及教学质量评价等问题。

1.1 实践教学内容与工程实践脱节

在软件工程专业的实践教学过程中，大多数实践教学内容依然以验证性的实验为主，综合性、设计性和创新性实验较少，难度较低。而且，实践教学内容都是教师根据知识点为了实验专门定制的实验项目，虽然紧扣知识点内容，但与现实的工程实践严重脱节，不能激发学生的学习兴趣。学生往往是为了应付差事，抱着完成任务的心态去做实验，自然达不到应有的实践效果，更谈不上培养学生的职业素质、创新能力和协作能力。

1.2 实践教学缺乏企业级实验环境

在软件工程专业的实践教学中，由于地方高校的软件工程专业教师大多没有工程实践背景，在实验室无法提供企业级的实验环境，学生的实验环境纯粹是教师根据自己的经验杜撰出来的，和实际的企业级环境距离较大，严重影响了学生的上机体验，致使学生感受较差，甚至于产生现在的地方大学还不如培训公司的想法。

1.3 实践教学形式单一

现今，在地方高校的软件工程实践教学中，教师虽然运用了信息化的教学方法，但实际上还是传统的实践教学方法。一般都是教师先讲解实践教学的原理，带领学生做一些实践案例，说明实践中一些常见问题，然后让学生进行实践，最后对学生的实践情况进行总结。上述单一的教学形式，虽然教师对实践教学容易管控，但是无法充分调动学生的主管能动性和创新性，实践教学效果自然令人沮丧。

1.4 无法有效记录学生的学习情况

由于我国对软件工程专业人才的需求量极大，各个地方院校的软件工程专业一般招生情况较好，班级人数较多。因而，在软件工程专业的实践教学过程中，有限的时间里，教师无法准确地记录每一位学生的学习情况，对学生的评价往往存在不准确的现象。

1.5 无法准确评价教师的实践教学效果

传统的教师评价方法是学生登录教师教学质量评价网站对教师进行投票。这种评价方法虽然比较简单、通用，但没有办法做到客观、准确。例如，在评价过程中，有的学生可能会因为教师过于严厉而降低对教师的评价分数；也有的学生可能由于教师放水及格而提升对教师的评价分数。

2 地方高校软件工程专业实践教学改革措施

2.1 利用场景式工程项目重构学习体系，颠覆传统实践教学课堂

将互联网企业对软件工程专业的岗位能力要求与专业培养内容进行有效的整合，使得企业项目所需的实践开发能力和实践教学的知识点建立合理的对应关系，进而利用场景式工程项目重构实践教学体系，实现实践教学资源工程化。具体的措施是：（1）通过产学合作协同育人项目，让企业参与制定软件工程专业的实践教学内容和实践教学方法，并通过校企共建的方式，对企业的场景式工程项目进行重构，使其转化为软件工程专业对应知识点的实践教学内容。（2）选聘技术熟练且具有丰富工程经验的一线开发人员担任软件工程专业的实践教学教师，弥补地方高校教师实践教学能力的不足。（3）定期安排青年骨干教师深入企业进行技术培训或挂职锻炼，为工程项目的实施积累实践经验，提高教师的工程化应用能力。

2.2 打造虚拟化的企业级实验环境

通过与尚强公司合作，软件工程专业在湖北文理学院数学与计算机科学学院的云平台上构建了SPOC平台，用于打造虚拟化的企业级实验环境，学生可以在线编程、调试程序，实现了软件工程专业的实践教学的“学习环境企业化，生活环境校园化”，大大提升了学生的上机体验。学生上机时，只需要登录到SPOC平台，就可以选择学习自己感兴趣的实践教学知识，实践操作时，可以利用SPOC平台在模拟的企业级实验环境中进行实践操作实验，使学生的实践能力得到了很好提升。

2.3 实行翻转课堂教学模式

将数字化资源库、信息技术、虚拟仿真、大数据等在软件工程专业的实践教学改革中应用，实现实践课堂教学模式的颠覆式创新。借助SPOC平台，建立以问题驱动的翻转课堂教学模式[2]。在这种教学模式下，学生在课前利用SPOC平台学习需要掌握的实践教学知识，考虑解决教师提出的工程实践问题，课堂则变成了师生交流的舞台。教师的主要作用不再是传统的满堂灌传授，而是为学生提供所需的实践教学资源，或者是引领学生学习的思维，激发学生的学习热情。这种教学模式将学习的决定权从教师转移到学生，能够完全突破时空的限制，达到师生之间无障碍交流的目的。

2.4 对学生的学习能力进行动态画像

依据SPOC平台，可有效记录学生的学习过程，比如，学生什么时间开始上机练习，什么时间离开，练习了多少次，甚至于每一个实践环节花了多长时间，是由于难度较大的原因还是学生的学习能力问题，都可以有效地记录下来。然后，依据机器学习和深度学习等计算机技术[3]对SPOC平台记录的“学生学习大数据”进行分析，可以对学生的学习能力进行动态画像，准确描述每一位学生的学习效果，量化记录学生的学习能力曲线，并通过与岗位胜任能力曲线对比，可客观地体现学生能够胜任的岗位，成为互联网企业招聘学生的主要参考依据。

2.5 量化评价教师的实践教学质量

通过SPOC平台，记录教师的“教学”大数据（例如，班级学生按时提交作业的比率及作业的准确率等数据）。然后对以上大数据进行数据挖掘等技术处理，从而量化评价教师的实践教学质量，也可以让教师真真切切的明白自己在什么地方存在差距，便于提高改进。

3 结语

湖北文理学院的软件工程专业通过进行实践教学改革，实现了实践教学资源工程化，打造了虚拟化的企业级实验环境，改进了实践教学模式，提升了软件工程专业实践教学的质量。并且通过对师生的教与学大数据进行分析，可以对学生的学习能力进行动态画像和量化评价教师的实践教学质量。

[1]徐玲,高旻,文俊浩,等.软件工程专业实践教学质量保障体系探索[J].实验室研究与探索,2015,34(08):205-208.

[2]聂晓秋,赵辰光.基于云计算环境的软件工程专业翻转课堂教学模式研究[J].计算机教育,2015,(07):32-35.

[3]马世龙,乌尼日其其格,李小平.大数据与深度学习综述[J].智能系统学报,2016,11(06):728-742.