新工科与工程认证背景下软件工程课程教学改革研究

赵 震，林 硕，王嘉欣

（1.渤海大学信息科学与技术学院，辽宁 锦州121013；2.辽宁理工职业大学软件学院，辽宁 锦州121013）

0 引言

在科技日新月异的今天，第四次工业革命已悄然开始，我国正在向工业强国的行列阔步迈进.2016年6月我国正式加入了国际上具有最大影响力的工程教育学位互认体系《华盛顿协议》，实现了通过认证协会认证的工程专业的毕业生学位在《华盛顿协议》成员内的互认，这将极大地提高我国工程教育的国际影响力［1］.至此，工程教育已经成为我国高等教育的重要组成部分，它将在国家新型工业化进程中，为形成与发展门类齐全、独立完整的工业体系而培养更多合格的人才而发挥不可替代的作用.

几乎与此同时，我国教育部于2017年恰逢其时的推出“新工科”计划［2-4］.新工科是新时代工程教育的改革创新，是面向未来的主动谋划，旨在培养适应和引领新一轮产业变革的卓越工程科技人才，契合了中国制造“2025”战略需要.新工科建设着眼于科技强国的基本逻辑，立足创新，引领未来，强调科学基础、交叉融合和实践创新.几年来，新工科建设已经成为全国高校的广泛共识并付诸积极行动.

作为地方性高校，应紧紧抓住时代契机，全面融入工程教育认证与新工科建设的热潮，积极重构工科专业人才培养模式，提高人才培养质量，主动服务区域产业发展，有效转化高水平创新成果［5-6］.

1 《软件工程》课程改革的意义

《软件工程》是计算机科学与技术、软件工程等专业的最重要的核心专业课之一，是一门理论性、综合性和实践性较强的课程，以培养学生完整严格的软件工程理念、训练软件项目开发和管理能力为目标.通过本课程的理论教学，要求学生了解软件项目开发和维护的一般过程，建立良好的软件设计开发理念，能自觉按照软件工程的方法进行软件的开发和维护工作，掌握软件开发最新的方法与技术，学会使用分析设计工具，培养学生用工程的方法进行软件开发的能力和素质.通过本课程的实践教学，使学生能够进行软件工程项目分析、设计和实现，以及进行有效的项目管理和文档编写能力.为适应计算机应用各领域对专业技术人才的需求，根据应用型本科技术人才培养目标，需要坚持课程体系的科学性、系统性与开放性，关注计算机软件技术发展研究的最新动向，及时更新与充实课程内容.

在国家大力提倡新工科与工程认证的大背景下，当前软件人才的培养却存在着理论教学与行业脱节，实践教学与企业脱轨的普遍现象.随着大数据与人工智能技术的发展，软件产业显得越来越重要，《软件工程》课程作为软件学科中最核心的课程更是起到了至关重要的作用.为了适应软件人才培养的新需要，培育行业认可的高质量软件工程专业毕业生，在新形势下研究《软件工程》课程的教学如何适应新工科与工程认证的理念显得至关重要，全国各高校的诸多教学同行对《软件工程》课程的教学模式改革进行了研究与探讨［7-11］.一线教师必须要解放思想、转换观念，对旧有的《软件工程》课程教学模式进行改革，积极探索《软件工程》课程教学的新理念、新方法，对教学模式进行必要的创新.

2 《软件工程》课程教学改革的设计思路

为了能够培养工程认证背景下适应新工科发展方向的高质量应用型创新人才，提高学生完成不同软件开发任务中的创新与实践能力及综合素养，我校的《软件工程》课程改革以新工科建设思想为指导，遵从工程认证的理念，从教学模式的建设入手，对教学大纲、教学计划、教学方法、评价体系进行持续改进，在教学全过程中重点加强实践与创新能力的培养.《软件工程》课程改革的基本框架如图1所示.

图1 《软件工程》课程改革基本框架

对《软件工程》课程进行改革的目标是根据《软件工程》课程的特点和存在的问题，实施以“学校教学为主、企业实践为辅”的主导思想，以“学生为中心、教师全程参与”的教学模式，激发学生学习的动力，提高学生实践和创新水平，具体教学改革内容包括以下几个方面.

（1）明确培养目标

明确培养目标就是明确学生通过课程的学习最终能够取得的学习成果.教师根据学生多元的个性化学习要求，配合学生在学习过程中完成对自我实现的挑战，最后再用这些成果反馈来改进原有的教学设计与方案.所有的教学过程和方案的制定必须以培养目标为导向，不断对教学大纲、教学计划进行修改，持续优化课程体系.

（2）夯实理论教学

软件理论是搭建软件工程这座高楼大厦的根基.首先，理论教学并不是一成不变的，作为一线教师必须紧跟软件工程发展的前沿，了解软件工程的最新技术理念.其次，要组建优秀的软件工程教师团队，共同进行教学研究，明确知识讲授的侧重点，对课堂理论学时进行合理分配，达到最佳教学效果.

（3）突出实验实践

针对《软件工程》课程理论难于理解，相对枯燥的特点，应选择贴近生活、易于理解、难度适中的项目案例进行实验实践教学.项目案例要能够贯穿生命周期，覆盖对应的理论知识，并设置相应的问题供团队讨论，通过学生积极思考并依靠团队来自主解决问题，从中积累项目经验以及培养团队合作的意识.

（4）鼓励创新创业

创新创业是考查学生对所学专业知识的综合运用能力的试金石和练兵场.鼓励学生尽可能的参加学科竞赛和进行创新创业实操对于加深学生对课程内容的理解大有裨益.因此，我们在《软件工程》课程考核方案中加入了创新创业和学科竞赛的考核内容和考核标准，对学生参加创新创业和学科竞赛进行积极引导和鼓励.从理论与实践教学就开始渗透创新思维，让学生从理论与实践课堂的亦步亦趋进入创新竞赛的真刀真枪，从而提升学生的创新能力，达成培养目标的要求.

（5）贯穿课程思政

课程思政是帮助学生树立正确的人生观、价值观的有效手段.结合《软件工程》课程特色，我们明确了《软件工程》课程思政建设方向和重点，科学设计《软件工程》课程思政建设目标，优化课程思政教学设计，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合.在课程中加入思政内容，教师更能通过这些教学内容激发学生的自主学习动力，调动学生的学习积极性，在正能量中进行师生互动，教师讲课有激情，学生听课有兴致，从而构成良性的教学循环.

3 《软件工程》课程教学改革的具体实践

3.1 构建科学的课程体系

针对《软件工程》课程体系建设的具体改革措施，最重要的就是制定科学合理的培养目标，并以培养目标为导向优化课程体系，修改课程教学大纲和教学案例，改革课程考核机制，组建优秀的教师团队、配置合适的软硬件教学环境，依据具体的教学实践效果对以上内容实施持续改进.《软件工程》课程指标体系必须遵从培养方案中的培养目标，《软件工程》课程培养的毕业生需要达到的指标点与培养方案中的毕业要求相互对应，其对应关系如表1所示.

表1 《软件工程》课程毕业要求与指标点关系

3.2 协调统一理论与实践

传统的《软件工程》教学模式中，理论教学与实践教学关联度低，理论教学知识点抽象难懂，多是按照教材目录编制教学日历，这与软件工程的生命周期并不对应，实验实践教学案例过于简单，与生产实际差距较大.针对存在的问题，选择了一个难度适中的项目案例，贯穿理论教学与实践教学之中，实现了全生命周期的知识点覆盖和与实践检验.通过项目渗透、案例精讲、师生互动、分组讨论等教学方式和手段丰富课堂教学形式.优化课时分配，压缩理论学时数，增加实验与实践学时数，通过全程项目案例教学统一理论教学与实践教学，增强学生的学习兴趣，提高课堂教学质量.教师通过实验与实践教学环节引导学生组建项目团队主动完成项目任务，培养学生对复杂软件工程问题的分析、设计、测试等贯穿软件开发的整个生命周期的各种能力.项目成员共同完成整个项目的过程，包括需求分析、概要设计、系统实现、系统测试、部署验收等.同时在生命周期的各个阶段都要强调软件开发与文档撰写并重.

3.3 鼓励参加双创与竞赛

教育部国办发［2015］36号文件中，对创新创业教育中教学方法和考核方式改革做出了明确指示［12-13］.本教学改革以该文件作为指导，鼓励选课学生积极参加大学生创新创业项目和各类计算机相关的学科竞赛.竞赛大多采用较新颖的技术方法，这些内容能够更好的与企业的需求接轨.我们将其加入到课程的过程化考核之中，按照获奖级别获得相应的分数，调动学生的参赛积极性.

通过参加双创项目和学科竞赛，学生的工程能力获得了很大的提高，同时学生们的创新思维得到了拓展，团队合作能力得到锻炼，职业素养得到积累.其中，每年有多组学生团队凭借自己的项目在中国“互联网+”大学生创新创业大赛、中国大学生计算机博弈大赛等比赛中获得较好的名次，并获批了国家大学生创新创业训练计划项目.也有非常多的同学在省赛校赛中获奖，部分创新团队的作品获得了软件著作权授权.

3.4 始终贯穿课程思政教育

结合本校办学定位、专业特色和人才培养要求，我们明确了《软件工程》课程的课程思政建设目标，制定了本课程的课程思政建设纲要，甄选课程思政教学案例，在教学全过程始终贯穿课程思政教育，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合.

课程思政建设方面需要在编写教材、制定课程标准与教学计划、设计教学环节、制作微课等方面进行内涵建设.将职业道德、职业操守、职业精神、遵规守纪、个人品德等思想价值观念融入课程教学方案、课程标准、教学计划等教学全过程，实现软件专业知识与思政内容的深度融合.研究和探寻适宜有效的教学方法因地制宜地引领学生积极主动学习，用灵活的方式把思政知识融入教学案例，潜移默化的教育学生.升级与优化课程的考核方案，将课程专业知识和技能模块的考核与课程思政内容的考核进行有机重组，高度融合.使学生掌握法律法规知识，增强知识产权意识，具有从事软件从业岗位工作的专业素质和就业能力，养成良好的职业操守.

经过两个学期的思政实践，本课程引入思政教育的授课形式得到了学生及其他专业课教师的充分肯定，反响良好，其他课程也将逐步加入到课程思政的教学改革中，将思政教育真正融入到专业教育之中，在潜移默化中对学生树立正确的世界观和价值观起到正面作用.

3.5 合理利用校企合作资源

为了让学生与企业“零距离”接触，本课程充分利用校企合作资源.学生可以进入我校与中软国际共建的校园实训基地学习，实训基地全部使用企业真实案例为学生授课与实训，通过实训项目来锻炼学生的实践动手能力.学生也可以直接到企业去顶岗实习，企业变成了学生在校期间的第二课堂，为学生提供真实的企业环境、工程经验、工作压力、项目流程、就业体验.通过这些方式，学生既锻炼了实操能力，同时也熟悉了企业的管理与运行机制，同时了解自身的不足，不断补齐短板.

除此之外，教师需要鼓励学生参加企业组织的各类竞赛，学校积极为学生创造良好的硬件实践环境，企业为这些竞赛提供资金资助并配备专门的指导教师.学生也可充分利用教育部产学合作协同育人项目中企业提供的云平台资源来学习.这些机制充分激发了学生进行创新实践的兴趣，有效地提高了学生的创新实践能力.

3.6 深化课程考核机制改革

《软件工程》课程的考核应尽量做到客观、全面、准确的评价学生各方面能力，促进学生的自学能力和综合素质的提升.我们对《软件工程》课程考核方案进行升级与优化，课内与课外考核相结合，线上考核与线下考核相补充，丰富课程考核方式，同时将课程专业知识和技能模块的考核与课程思政模块的考核进行有机重组，高度融合.

目前这门课的总的评价方式包括期末试卷和平时的过程化考核两大部分.过程化考核评价方式又分为课内考核和课外考核.课内考核主要是理论与实验课中的随堂测试.课外考核包括项目案例的考核以及创新创业竞赛考核，其中项目案例是教师指定范围的训练项目，创新创业竞赛是学生自主参加各类创新创业与学科竞赛的项目以及企业顶岗实习项目或企业比赛.

另外，课程考核中加入了课程思政考核的内容，课程思政考核方式可通过在线问答、小组合作讨论、项目案例分析等多元化方式，着重考核学生是否具备了良好的职业道德，是否知法懂法，是否树立了正确的职业观和价值观，是否有爱党爱国之心，学习过程中产出的成果是否传递了积极的正能量.对于带有错误的思政方向的作业、软件实行一票否决，对于宣传正能量，展现正确价值观的学生作品进行鼓励.

4 结束语

在新工科建设与工程认证的背景下，本文对《软件工程》课程教学改革进行了深入的研究.分别在培养目标、课程体系、实验实践、创新创业、课程思政、考核体系等方面做了积极探索，有力的将创新创业和学科竞赛项目以及课程思政等内容真正融入到《软件工程》的课程培养体系之中.作为计算机类核心课程，本教学改革研究将对同一课程群的其他课程具有一定的辐射示范作用和借鉴推广价值.