基于工程素质培养的“软件工程”课程教学方法研究与实践

关键词：工程素质培养；软件工程；教学方法

中图法分类号：TP311 文献标识码：A

1引言

针对软件工程专业的学科教材、学生学习情况，搜集与整合课内外的基础理论知识、项目及案例实践内容，构建规范化、系统化的教学知识体系，设置融合教学目标、线上教学情境、教学内容、软件项目实践、学习任务发布、在线测验、线上问题答疑、教学反思与评价的教育执行环节，由教师引导学生参与不同环节的互动探究、实践实训学习，从而培养出符合社会需求的软件工程应用型人才。

2“五位一体”的教学模式

为培养与提升学生的工程职业素养、实践应用能力，高校教师在“软件工程”课程内容、教学方法的组织设计中，须以“五位一体”的综合性教学理念为指导，开展软件工程专业的基础理论知识讲授、项目与案例实践教学，并通过五个方面的补充、协同共进，实现“软件工程”课程教学质量的改善与提升。

2.1以线下课堂讲授为基础的教学

当前，“五位一体”专业课程的教育教学模式通常包括线下讲授、线上演示与交互教学、校外实践基地教学、科研探究教学、就业创业教学等内容。其中，通过对软件工程教材理论知识、课内实践案例进行整合，由教师在课堂中向学生进行线下教学，是最为常见、最为重要的教学方式之一，能让学生对“软件工程”课程知识内容的学习打下坚实的基础，并激发学生参与工程项目、案例实践的积极性，也明确了“软件工程”课程学科教育的实践应用导向。

2.2以线上网络平台为主的演示教学

采用慕课（MOOC）、微课、翻转课堂等网络教学手段，可针对具体的项目案例、实践应用问题，创设问题导向式、启发引导式的教学情境，使学生深入相应的软件工程项目、教学主题中，完成课程的线上演示与指导教学、自主探究和实践学习。在这一过程中，教师起到线上课程演示讲解、实践指导的作用，而学生作为教学的主体，可将基础理论知识融入软件项目开发、创新实践的学习中，从而掌握与提高基础理论知识、应用技能。

2.3以校外基地为主的实践实训教学

高校软件工程专业与校外企业联合，建立系统、完善的实践实训基地，是培养学生工程素质、实践应用能力的重要方式，可培养出大量以行业需求为导向的专业技术型人才。而“校企合作”的实践基地教学，是由企业技能人员为主导、教师为辅助，带领学生进行相关软件工程项目的开发与实践，如参与Android/iOS系统程序开发、游戏开发、软件项目测试的实践，有助于学生项目实践应用能力、岗位适应能力的发展。

2.4以科研就业创业为主的探究教学

除课堂基础理论知识讲授、课内外案例实践教学以外，高校软件工程专业的人才培养教育，须从具体的科研项目、就业与创业实践案例出发，以校内的科研实验室、就业指导中心为主导，为学生创造参与软件工程科研项目、社会实践的机会。具体包括，为学习成绩一般、动手操作实践欲望较强的学生，组织校内外的软件工程项目讲座、基础案例实践活动；而对于学习成绩优异、创新創造能力强的学生，为其提供软件项目编程、网页开发设计的参赛资格，起到“以赛代练、以赛促研”的教学效果。

3存在的问题

3.1缺乏以学生为主的教学知识体系、教育目标

“软件工程”课程的教学活动组织，往往以任课教师为整个教学的主导与中心，由教师围绕教材知识体系、考试方向，对每节课的软件工程理论、实践案例内容进行整合，向学生开展重要知识点、案例实践的讲授式教育。但这一教学模式并未考虑不同学生的思维认知、学习状况，在课程知识点、实践案例的组织方面局限于教材，缺乏课外网络化基础理论、实践教学内容的引入与设置，难以激发学生的学习参与积极性、培养其动手实践能力。此外，部分院校也没有构建完善的“软件工程”课程教学知识体系及制定综合实践应用的人才培养目标，使得整个教学活动的组织缺乏系统性、规范性与导向性，不能帮助学生完成基础知识点学习、案例实践应用。

3.2网络教学平台、校外实践基地不完善

针对“软件工程”五位一体专业精品课程的打造，须依托慕课、微课、翻转课堂等网络在线平台，以及由校企合作建立课程的实践实训基地，为教师教学、学生学习活动的开展，提供充分的实践应用载体，以保证不同学科内容、实践教学工作的顺利进行。然而，部分院校的软硬件设施仍存在设备老旧、软件不完善的问题。

虽然多数院校已引人多媒体软件、PPT课件的网络设备，为任课教师提供了基础的教学平台、演示空间，但不同学校之间缺乏专业教学的联合，未建立多校协同的网络教育渠道，在教学视频课件制作、教学资源整合方面的共享性较低。同时，校企合作机制的缺失、校外实践基地建设待完善，也导致教师的“软件工程”课程实践教学、学生的项目案例演练与操作缺乏机会，在软件开发、程序功能汇编与实现上面临严重困难。

3.3“软件工程”课程情境、教学内容与方式单一陈旧

“软件工程”课程通常包括Web应用开发、软件重用、面向对象程序设计、人机交互设计、软件测试等，但现阶段不少教师在课程教学情境、教学内容的组织上，不仅缺少有关项目组织、软件成熟度、软件构架、项目风险的重要知识点，且未根据具体的教学主题、软件开发问题，进行工程实践导向的教学情境设计，使得教材理论知识讲授的课时过多，而课外重要知识点、项目案例内容的涉及不足。另外，“软件工程”课程的教学方式往往忽视对用户实践需求、企业产品开发需求的考量，缺乏软件开发需求分析、软件概要设计、面向对象程序设计、结构化设计、软件集成测试等教学环节的设置。教师也极少带领学生进入校内实训室、校外实践基地，对某一软件开发项目进行小组实践，缺乏与学生的双向沟通交流、“一对一”问题指导，造成“软件工程”课程教学的形式化严重、实践意义不足，教学质量难以得到保障。

4教学策略

4.1设置以软件开发需求为主的教学目标

软件工程C语言程序汇编是软件开发设计的首选语言之一，本文围绕《贪吃蛇》小游戏的开发，探讨“软件工程”课程教学的执行流程。在软件项目开发、功能实现的过程中，首先根据项目系统性需求、设计要求，制定科学、规范的教学目标。

4.2创设以学生工程实践素质培养为主的教学情境

“软件工程”课程的教学活动设置应根据学生现有的基础理论知识、项目案例实践学习状况，创设问题导向式、启发引导式的教学情境。例如，针对《贪吃蛇》游戏软件开发的教学，教师可提出以下问题作为情境主题：“《贪吃蛇》游戏程序的设计流程是怎样的？”“如何进行《贪吃蛇》游戏的图形界面初始化、全局变量定义、结构体编译设计？”

由教师引导学生根据《贪吃蛇》游戏的规则，建立蛇对象前序／后序访问、骨节运动的模型，并设置图形界面初始化的程序int gd=DETECT，gm；initgraph（&gd，&gm，“c：＼＼Win-TC”），以及确定贪吃蛇（初始）坐标、节数、运动方向、食物状态等结构体变量的函数，完成教师引导、学生自主探究的情境导向教学。

4.3创新“软件工程”课程的教学内容、实践教学方式

“软件工程”课程作为项目开发的实训实践教学活动，其在线上线下教学内容的组织、设置方面，不仅包含教材基础理论知识，还涵盖课内外的项目实践案例、编程设计等内容。比如，在《贪吃蛇》游戏软件开发课程中，通常存在项目可行性分析、系统需求分析、对象模型设计、代码编译、项目测试、软件文档读写和存储等内容。在对以上“软件工程”课程内容的教学中，教师主要面向软件开发的对象，组织设置线下教学执行环节，制作线上软件项目教学的视频，开展包括软件项目可行性、项目需求分析、对象模型设计的理论讲授，以及软件程序汇编、项目测试与维护的实践演示教育。

针对“软件工程”课程实践教学方式的设计，要充分发挥慕课网络线上教学平台、校内外实践实训基地教育载体的作用，设置学习任务发布、直播课程讲授、项目实践演示、在线作业测验、教学资料管理、科研创新的系统化教学模式。由教师绘制课程知识体系、教学实践的流程图，带领学生参与软件开发、项目需求分析、软件程序汇编、软件测试与维护的实践操作，促进课堂实践中的专业技术人员指导、师生问题交流、学生小组讨论，进而保证软件工程教学、程序运行与管理质量的提升。

4.4注重“软件工程”课程的交互指导、就业创业教育

“软件工程”作为一门实践应用性课程，在对高校学生工程素质培养的过程中，也须校内科研实验室、就业指导中心人员共同参与，开展具体软件项目开发的指导教育。比如，以社会企业的原料采购管理系统开发为例，可由學科教师、专业科研人员为主导，创建原料采购管理系统开发的共享课程，带领学生设置软件开发的数据流图，以及ERP信息化管理系统、OA业务系统、功能管理模块，包括开发供应商、产品编号、产品名称、产品数量、供货价格等项目管理模块，通过I/O集成接口形成不同系统、功能服务之间的连接。

专业科研人员、学科教师要根据不同学生的自主探究、软件开发实践情况，指导学生征集不同的软件开发设计方案，创建与修改原料采购管理系统模型、功能模块，使学生能够通过自主学习实践、师生交互讨论，掌握小型软件项目开发的数据流图、功能模块添加与修改方式，以及社会企业类似产品开发的具体流程，提高其软件系统程序汇编、配套功能设计的能力。

4.5做好“软件工程”课程的课后反思、客观教学评价

面对“软件工程”课程过于注重教学任务、考试成绩评价的问题，高校要围绕课前、课中与课后的教学流程，设置系统化的教学反思与评价体系。其中，课前教学情境创设、学习任务发布，占到总体评价比例的30%；课堂过程化考核，包括在线教学视频、项目实践演示、章节测试、章节作业，占到总体教学评价比例的40%；而校内外科研实践、就业创业指导教学，以及学生在不同软件项目开发过程中的实践操作评价，占到总体教学评价比例的30%。

在“软件工程”课程教学（学习）评价过程中，由教师、学生分别作为考核主体，设置课程教学的问卷调查内容，互相为对方做出教学（学习）情况的打分评价，包括对教师教学任务完成情况、课内外实践案例指导情况的评价，以及对学生软件项目开发、实践应用能力的评价，尽可能地客观反映学生工程素质、软件开发实践技能培养的结果。

5结束语

应用型本科教育为近年来高校教育的重要发展方向，“软件工程”课程的教育教学也不例外，根据本学科的教材理论知识，找准教学发展定位，组织与设置创新化的课程内容、教学实践模式，成为“软件工程”课程教学关注的重点。因此，依托慕课、微课、翻转课堂等的网络教学平台，以及由校企合作建立课程实践实训基地，创设符合学生认知、社会实践需求的线上线下融合教学模式，系统化地完成“软件工程”课程基础理论知识讲解、在线课堂演示、项目案例实践、科研创新的全面指导教育，可培养出具有工程职业素养、软件程序开发能力的综合应用型人才，进而大大提高“软件工程”课程的人才培养质量、“五位一体”教学质量。

作者简介：

吕涛（1973—），硕士，副教授，研究方向：软件工程、人工智能应用基础。