软件工程多元化教学改革探讨

赵成萍

（四川大学电子信息学院 四川·成都 610065）

0 引言

软件工程是一门用系统、规范、可度量的工程化方法解决软件项目开发问题的学科。其综合性极强，不仅在于其需要将理论与实践完全地结合起来，还在其生命周期的每一个阶段，都需要若干相关学科或技术的支撑。如一个项目的可行性分析，不仅涉及到技术的可行性，还需要从经济、操作、法律等多方面的可行性进行分析；需求分析作为软件开发重要的一环，需要相关技术知识，业务知识、沟通交流方面的知识等等。教师如何教好该课程并向学生传递有效信息，学生如何学好该课程及获取哪些知识与思维，如何通过课程教学培养出专业背景强硬且德行优秀的人才，一直都是需要研究的课题。事实上，近年来不同教师分别从不同的方面对软件课程的教授进行了摸索和改进，比如案例教学法虽然可以让学生较有效地将理论与实践相结合，但缺乏相关的累计及数据，导致学生每次均是从零开始，学生能够理解简单框架，对其中某些也是在实际工作中需要的测试、重构、维护等理解不足。为此，论文通过全面分析课程特点，对现存问题及挑战进行了分析和总结，并给出了相关方面的改进措施。

1 课程特点及教与学中面临的挑战

1.1 课程及教学计划特点

（1）课程内容繁杂，涵盖计算机科学、数学、工程学、管理学、心理学、经济学等多种学科；（2）教材偏向理论且重点关注逻辑和知识体系，对新技术近限于简介；（3）需要以系统性、工程性思维进行思考，才能够掌握软件工程的思想；（4）理论知识需要具体实例牵引；（5）学科理论与知识应用具备多维性；（6）学习课程需具备前导知识不完备；（6）课程学习时间有限，且学生之间除了本课程仅有的课堂时间外，共同时间较少。（7）课程处于专业知识相对集中教学的学期。

1.2 软件工程教与学中面临的挑战

（1）许多教师没有脚踏实地的项目实践，导致其业务能力略显不足，授课时容易有画饼充饥之感，无法更好地激发学生兴趣；（2）内容包罗万象，个性不同的学生如何能在掌握本门课程主旨的同时，从中汲取并丰富自己感兴趣的主题；（3）如何将多维性、甚至有些零散杂乱的知识串联起来，实践的同时让学生形成系统思维的概念，并应用系统思维的方式思考及解决问题；（4）如何在偏向基础逻辑知识体系的教学内容中，引入日新月异、飞速发展的IT新技术，让传授的知识紧贴科技前沿，亦让学生的思维能够紧随甚至赶超科技发展与变化，即培养学生一种能够顺应时代发展和技术变迁的软件工程师思维；（5）如何突破传统的通过理论考试考核学生的困境，建立更加合理优化的课程评估体系。

2 改革措施

面对上述挑战，论文从教学内容、教学模式、考核方法等方面给出了改进措施，以便让学生在感悟教学知识相互严密的逻辑关系的同时，能够将知识有效地应用于生活中。

2.1 教学内容改革

2.1.1 从繁杂内容中提纲挈领精简教学内容

教材内容繁杂，内容统筹得不好容易让学生感觉知识过泛，没有重点，进而削弱学生学习的积极性与主动性。为此，从繁杂内容中摒弃书本中较为陈旧的内容，对基础的卢纶知识框架提纲挈领，并以技术大框架为主线，引导学生的系统性地学习。同时，对思维框架下具体的技术和方法略讲，由学生通过在案例实践中进行应用从而完成相关知识的自行掌握。

2.1.2 教学内容要结合技术发展前沿

为适应飞速发展的IT新技术，在普及框架的同时，从相关最新技术的材料中提取值得讨论、学习及深究的切入点，形成课堂讨论的主题和学生自主学习的素材，进而让学生的思维及视野更加开阔。

2.1.3 特定案例设计

为了能够让学生将所学知识进行有效应用，同时，能够深入理解知识应用的关键点及常出现的瓶颈及问题，应充分利用校企合作平台的优势。通过与合作企业的专家讨论，基于现有项目制定能够覆盖整个工程框架、且易于进行框架节点分离与集成，并让学生易于理解执行的特定案例。

2.1.4 思政及其他素材融入，培养学生自强自立及正确价值观的夯实

习近平总书记指出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程。”为此，教学内容适时与时事结合，充实与本行业有关的思政素材，如中兴、华为事件等，说明自主核心技术的重要性，以此培养学生国家富强人人有责的主人翁责任感。另一方面，也通过一些诸如Linus Benedict Torvalds、Steve Jobs等的励志素材，给学生我也可以的决心。

2.2 教学模式改革

2.2.1 讲座模式及个性化组队提升兴趣及责任

兴趣是最好的老师，如何激发学生的兴趣并进行自主学习是在所有课程教学过程中都非常需要关注的问题。

（1）专家讲座，让高高在上的理论有落地感，拉近学生与课程的距离。近年来，校企合作已经成为学校培养人才的一种主要模式，通过校企合作，一方面可以针对性的为企业培养人才，注重人才的实用性与实效性。?另一方面是一种注重培养质量，注重学校与企业资源、信息共享的“双赢”模式。教师可能缺乏的业务能力，该缺陷由合作企业的专业的工程专家通过讲座的方式予以弥补。定期且结合软件工程项目阶段性特征的特点邀请具备丰富经验的专业的工程专家走入课堂，从不同的角度以生动形象的案例讲解带动学生进入，激发学生的兴趣。

（2）个性化组队，充分发挥学生特长，突出我行我主的成就感，负起主人翁的责任。由于课程内容涉及庞杂，学生将各种记住全盘掌握基本是不可行的，为此，将知识点拆分，通过深入调查学生个性，按照软件工程的不同阶段所需的不同人才以及学生的个性特点，将不同特点的人组成一个团队，分别承担不同的角色，为完成项目提供最优搭配，同时，通过组内及组件分享达到知识的共享。

2.2.2 多元教学模式有机结合

（1）思维导图统领课程体系框架。思维导图是表达发散性思维的有效图形工具，能开启人类大脑的无线潜能。课程运用思维导图图文并重的技巧，把软件工程各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，一方面让学生将散乱、多杂的知识串联起来，另一方面也能有效提升学生的形象思维能力。

（2）微视频延伸知识广度，挖掘知识深度，增强课堂反转效果。微视频以其“短、快、精”的特点，一方面能够迅速引起学生注意，提高学生学习的自主性。另一方面也利于师生互动，从而提高教师知识传授的高效性，教学内容中涉及的过程、方法、细节等活起来，动起来。为此，本课程在教学过程中，通过制作相关微视频，将课程涉及的一些背景知识、技术进展、项目开发实例等形象直观地在课堂展示，一方面缓解学生长时间课堂上课的疲乏，另一方面让学生更深入地理解知识的来龙去脉，有利于学生进行思考，进而实现了知识的内化，有效地增强了课堂反转效果。

（3）线上教学模式培养学生课前学习的习惯，丰富师生之间的互动模式。借助艾课程、雨课堂等线上平台，课前将知识框架等提前推送至学生微信，提供其预习结构；课中在线随堂题目随时巩固学习知识，利用抢答、学生互评等丰富的互动模式提升课堂氛围；课后提供完善的作业题型及不同的作业提交模式，让学生有更多的选择空间，提高作业数量和质量。

2.2.3 开源资源平台优势最大化

良好的交流及项目管理平台是完成项目必要条件。对于没有开发经验且课下时间相对错位的学生，要有效地完成项目实践，管理平台尤为重要。课程利用现有的开源平台Gitlab和禅道等，搭建学生易于理解及使用的课程服务-平台，对项目代码及相关文档进行有效管理，让学生能够随时跟踪自己及同组人员的完成情况及整个项目进展情况，及时调整并更有效地协同合作。同时，平台的搭建能够对历年学生项目实践成果进行有效积累，从而为正在学生提供可借鉴的前期学长的成果，理解并优化整个开发过程，提升学生对过程的体验感。

与此同时，为增加团队之间的凝聚力，便于互助与协作，教学过程中为学生提供多样丰富的沟通渠道包括建立微信或QQ小组或群。

2.3 评估体系改革

传统的理论考核已经不能全面的考核学生。论文结合软件工程理论与实践紧密结合的特点，通过丰富评价内容、扩展评价形式、更新评价标准形成多元智能的评价理论，具体体现在：（1）评价内容涵盖课堂学习过程、作业完成情况、项目实践成果、团队合作能力、成果展示等；（2）过程考核贯穿学生的整个学习周期；（3）过程与终结评价结合、定性与定量评价结合、教师评价与学生互评及学生自评相结合；（4）不同的题材采用不同的评价标准，如百分制、等级制甚至可根据过程进行多次评价。

3 总结

本文结合自身在软件工程课程教学过程中的一些体验及实践，针对当前软件工程课程教学过程中存在的挑战提出了一些的改革方案。通过几年来的教学实践及效果总结，表明上述改进措施成效明显。内容的精简及导图方式让学生的对课程主旨更加明了，也能够进行更有效地组织及笑话。微视频、讲座、实践及相关平台的应用能明显提升学生的兴趣，让学生突破时间不仅有限且团队成员之间相互的有效时间不协调的缺陷，通过合理充分地利用时间碎片，提高了学生之间的沟通能力及相互合作能力。教学案例的引入也让学生在加深理论知识理解的同时，增强了学生实践能力和知识的应用能力。而结合了过程的多样化的评价体系能够全面反映学生的学习过程。