基于软件工程案例教学的高校思政教育探索

韩锐 刘驰

摘  要：在专业基础课中如何加强思政教育，树正青年初心，从而实现价值引领与实践引导，是当前广大高校教师面临的一大问题。随着软件在各行各业及日常生活的广泛应用，软件项目中所蕴含的丰富思政元素，尚未在软件工程课程思政教育中得到充分挖掘和利用。因此，该文基于大数据系统软件国家工程实验室，引入“杭州健康码”为代表的28个真实大数据案例，探索面向软件工程课程思政教育的案例教学改革实践。探讨如何将思政教育融入软件项目实践，创新考核方式，增强实践体验，对专业基础课程思政教育实践具有一定的参考价值。

关键词：思政教育；软件工程课程；案例教学；大数据应用；教学改革

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）22-0038-05

Abstract： In specialty basic courses， how to enhance political educationandestablish the original aspirations of young people， thereby realizing value lead and practice guidance， is a major problem faced by teachers in today's universities.With the prosperity of software in variousdomains and daily life， the rich ideological and political elements contained in software projects have not been fully exploredand utilized in the political education of software engineering courses.Within this context， this paper introduces 28 real big data applications such as "Hangzhou Health Code" based on the National Engineering Laboratory of Big Data System Software in China， and studies the case teaching in political education of Software Engineering course.We discuss how to integrate political education into software projects， innovate assessment methods， and enhance students' practical experience. The paper aims to propose some beneficial suggestions for the political education in professional basic courses.

Keywords： Political education; Software Engineering course; case teaching; big data applications; teaching reform

基金项目：国家自然科学基金重点项目“边缘侧大数据计算基础理论与技术”（62132019）

第一作者简介：韩锐（1985-），男，汉族，湖北武汉人，博士，研究员，长聘副教授，博士研究生导师。研究方向为计算机教育理论。

教育是国之大计、党之大计。党的十八大以来，党中央高度重视教育工作并召开全国教育大会，印发《中国教育现代化2035》[1]，全面加强各级各类学校思想政治工作，推进教育领域综合改革，进一步在加快推进教育现代化的新征程中培养担当民族复兴大任的时代新人[2]。目前，高校思政课整体水平有了很大提高，但是在专业课中如何加强思政教育仍需要不断探索提高[3-4]，具体体现在两个方面。一方面，思政教育与专业教育“两张皮”现象依然广泛存在，单单在思政课谈思政教育，往往因形式单一而不能达到很好的效果，也无法体现思政教育对知识传授的引领作用。另一方面，专业课的思政教育资源没有得到充分挖掘。教师往往注重专业知识的传授，而对于其中蕴含的丰富思政元素，例如马克思主义辩证法、中国特色社会主义的要素，没有充分发掘利用，从而导致专业教育与思政教育的脱节。

就软件工程专业而言，其本身的产生和快速发展，就源于二十世纪七八十年代的软件危机[5-6]：各行各业软件需求的大大增加带来数以万计的软件项目，然而其中的大部分却因缺乏科学的管理而无法在有限的时间、预算内完成。因此，软件工程将工程化的方法引入软件项目管理中，这要求学生在掌握软件专业知识的同时，也对软件项目的背景知识有深入理解。软件项目作为现实世界在计算机系统中的映射，其本身的应用背景（如在农业、工业、日常生活和安防监控）蕴含丰富的思政要素。当前，案例教学法在相关课程思政教育中已有成功应用[7]，但在软件工程课程仍缺乏相关研究。因此，本文结合近5年软件工程上课心得，以及北京理工大学大数据系统软件国家工程实验室丰富的大数据应用案例资源，探讨如何基于案例教学法，在软件工程专业基础课中加强思政教育。文章旨在就专业课中如何更好地做到价值引领、实践指导提出一些建议，供同行探討交流。

一  案例教学的历史和特点

从古至今，案例教学一直被国内外的教育者们所推崇，究其原因，案例教学可以以一种多元化的教学方式增强学生的代入感、提高其参与度，使教学内容更容易被理解。例如，虽然我国古代没有案例教学的明确定义，但千百年来广泛流传的成语，如“刻舟求剑”“亡羊补牢”“围魏救赵”等，其实质都是以“案例”为载体，通过一个个生动的故事将学习者带入场景，加深他们对知识的理解。同样的，《春秋》《史记》《资治通鉴》这些古代经典书籍对案例教学方式的使用更为频繁，这些书籍往往以一个很短小的故事或者案例作为切入点，再以小见大做到“小案例，大学问”[8-9]。

案例教学是由哈佛法学院前院长克里斯托弗于1870年首创，并在1910年前后，正式将案例教学应用于日常授课中。在发展的过程中，案例教学逐步形成多元的见解及系统的理论。例如，美国实用主义哲学家约翰·杜威提出：“最好的一种教学，牢牢记住学习教材和实际经验相互联系的必要性。寻找理论与实践恰当结合点”[10]。哈佛企管研究所所长郑汉姆对于“案例教学”更是推崇，通俗地提出了“无案例，不教学”的观点。再往早追溯，古希腊、古罗马都曾有很多哲学家提出过类似“案例教学”的教学主张。最著名的有苏格拉底，他要求学生要通过案例，对概念和理论做进一步的刨析；柏拉图以问答的方式来教学，在其中融入具体的案例；亚里士多德主张“落实理论”；等等，这些古希腊、古罗马的哲学家开辟了西方“案例教学”的先河。

20世纪80年代，案例教学被引入我国，《教育大辞典》最早对“案例教学”有了自己的定义：即通过组织学生讨论一系列案例，提出解决问题的方案，使学生掌握有关的专业技能、知识和理论。现阶段，我国的中小学自然科学课堂上，很多老师都会在课前准备一个简短的自然科学现象，并从这个小的案例出发，逐步展开一节课的教学。在这个自然科学现象的情景下，学生会积极参与讨论和互动，并潜移默化地加深学生对于知识的理解。而这些案例教学，往往比死板教条的讲授要生动和有效得多。

依据特点，案例教学大致可以分为三种类型。

1）问题评审型。哈佛法学院院长在其法学课程上，将法学案例以及法学的原理理论一同抛出以供学生评价，以此来促进学生快速学习法律的评判标准。

2）分析决策型。在哈佛商学院，威尔金森教授在教授经营策略这门课时，在课堂上给学生提出了商业经理们所遇到的现实问题，让学生去参与讨论并给出自己的解决方案。

3）发展理论型。哈佛商学院在1921年出版了其第一本案例教学集，其中“通用鞋业公司”上面记录了很多的商业经营案例，专供教师用于课堂的案例刨析，从而将案例教学直接作为一种理论来发展。从那之后，案例教学愈发盛行，针对这种情况，哈佛商学院出版社为使用案例的教师们专门打造了一个网站，用于提供日常教学的案例。随着案例教学的渐渐发展及被教师们所推崇，这个网站的案例内容也不再局限于商业经营，慢慢地覆盖到医学、法学等更多的学科。例如，在案例教学迅速发展的背景下，其在医学方面的使用也渐渐暴露出其最大的优势，那就是理论与实践相结合能够让教学内容更快被吸收。

二  以案例形式将思政教育的内容融入软件工程专业课程

（一）  牢记为党育人，为国育人使命

习近平强调，教师是人类灵魂的工程师，承担着神圣使命。传道者自己首先要明道、信道。高校教师要坚持教育者先受教育，努力成为先进思想文化的传播者、党执政的坚定支持者，更好地担起学生健康成长指导者和引路人的责任。因此，教师要在日常专业课教学中，推动习近平总书记关于教育的重要论述入脑入心，进一步增强教师本人以及学生走中国特色社会主义教育发展道路的责任感、使命感和自信心[11]。

积极主动参与教育事业发展改革。比如，直属高校“十四五”规划编制工作启动，我们教师可以充分发挥咨询建言作用。以笔者为例，作為北京理工大学计算机学院教师，可运用大数据等现代信息技术手段，为规划编制工作提供参考和辅助。做到干中学、学中干，学以致用、用以促学、学用相长，将案例教学融入思政教育中。

（二）  软件工程案例教学与思政教育实践

当今社会，新一轮科技革命和产业变革兴起，重大颠覆性技术出现，深刻改变着人类的思维方式、学习方式和发展方式，特别是当前国内外环境的深刻变化带来一系列新机遇新挑战，党和国家事业发展对教育的需要、对科学知识和优秀人才的需要愈发迫切。在此背景下，本文遵循高校思政教育的基本原则和方法[12-13]，以笔者所教授的软件工程课程为例进行说明。

首先介绍需求工程的流程，并引入新冠病毒感染疫情（以下简称疫情）发生以来阿里巴巴制作杭州健康码的案例，在案例中融入思政教育，加强学生们的理解，并提升学生们的爱国主义情怀、思想觉悟深度与时代担当精神。下面，从软件需求工程的几个层次进行具体介绍。

1）项目背景和业务需求。杭州市出现疫情以后，政府提出用好杭州城市大脑数字驾驶舱，确保疫情及时发现、及时处置。作为浙江省人口最多的区，杭州市余杭区抗疫防控压力最大，区政府为保障居民的健康安全与快速出行，对阿里巴巴提出了建立防疫数字化管理方案的需求。

2）用户场景构建与需求获取。在接到需求之后，支付宝健康码团队面临巨大挑战。团队即刻确定了问题范围，对任务进行分析，并确定用户场景。用户场景主要分为“大门”和“小门”两种。“大门”即省际道路、铁路、机场和水路等23个省际卡口，“小门”则涵盖了日常生活的小区门、家门，工作相关的企业、单位，人员密集公共场所如车站、公园、广场，以及公共交通如公共汽车、出租车等。在此背景下，项目团队从起初需求不明确的情况下，通过项目的快速迭代和开发周期的逐渐缩短，实现了按周交付到按小时交付。项目团队开始成长，从最初的综合协调、技术支持4个组，到后来增加了问题核查组，仅用了5天时间就实现了杭州健康码上线，最大程度避免了对社会运转带来的不利影响。所上线的健康宝在市民日常出行、健康保障、复工复产上都发挥了重要保障作用。该项目案例，充分展示了软件工程和需求工程的知识，可以解决社会的重大问题，从而激发学生学习的热情，深入思考专业知识的社会价值。

3）系统需求细化与迭代。在项目开始阶段，杭州健康码功能只有“绿码、红码、黄码”三色动态管理功能，后面逐渐增加了更多的功能：“我去就医”功能可以实现市内医院的一码便捷就医，不再需要纸质版病历本；“电子健康证”主要用于替代餐饮、住宿、游泳场馆等特定行业从业人员的纸质健康证明。“心理援助”主要提供心理健康评估、心理健康咨询、心理援助热线等服务，为市民的心理健康保驾护航。案例教学部分的内容，让同学意识到真实场景下需求获取的复杂性，以及专业知识与日常生活方方面面的紧密联系。

4）需求更新与维护。杭州健康码的上线和广泛使用，为全国防疫和复工提供了重要支撑、引导和保障：全国首趟复工专列抵达杭州，多地政府组织企业复工复产，火车、飞机等公共交通全面恢复。随着人流、物流、商流开始逐日回升，全省及全国各地的需求接踵而至。面对此挑战，健康码团队应用软件工程的专业知识，用一周的时间实现了健康码的全国覆盖，获得了国务院联防联控机制新闻发布会点赞。之后，项目团队进一步参与了市场监管总局（标准委）发布的个人健康信息码国家标准制定，绑定支付宝平台和全国一体化政务平台，为全国统一疫情防卡提供支持。

5）总结与思考。健康码的研发过程，首先充分体现了软件工程与需求工程发挥的重要作用。健康码从余杭区发展到杭州市再到浙江省最终成为“全国一体化健康码”，业务需求和系统需求在不断迭代，面对的现实问题越来越复杂。但健康码团队整天通宵奋战，一直处于“需求获取—需求分析—测试验收—需求更新”的循环中，短短几天完成了软件交付，为我国防疫工作及复工复产做出了巨大贡献；其次，健康码的研发工程充分体现了中国制度的优越性、政府强大的组织能力、团队优秀的协作能力、研发人员充分的责任感与担当精神，让学生们深刻体会到中国制造和中国速度，树立青年初心与远大理想，激发爱国之情。

综上，教师应当结合软件工程专业软件需求工程课程的特点，深入挖掘内容或形式等方面的思想教育、价值引领的资源，同专业相关课程可以建立案例库，切实做到守好一段渠、种好责任田，使课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[14]。学院、学校可以在恰当的时候推动案例教学建设，采取多种教学方式全方面让中国梦激扬青春梦，为学生点亮理想的灯、照亮前行的路，激励学生自觉把个人的理想追求融入国家和民族的事业中，勇做走在时代前列的奋进者、开拓者。

（三）  基于真实案例的增强实践体验

远大抱负只有脚踏实地才能实现，勤奋学习才能成为青春飞扬的动力，增长本领才是青春搏击的能量。学生学习，关键在于运用，在于指导实践。以软件工程课程工程项目制考核方式为例，考虑到疫情期间医护人员恪尽职守，工作繁忙，课程提出将社会实践体验融入课程中，为医院的医护人员制定一款订餐的APP。该APP需充分考虑项目的需求，如在不同戒备等级下的订餐流程等，学生根据需求进行分析建模，确定APP推荐的可选的餐厅范围、订餐模块、订单模块等，最终形成UI交互界面以及规格说明文档，为医护人员成功开发了一套简便易用的订餐软件。

进一步，笔者将更多的案例教学融入专业课程中，涵盖表1所示的五类大数据系统应用（行业数据分析平台、工业大数据系统、智慧大数据系统、服务管理平台和安防监控平台）。对于每一个行业，引入多个真实场景应用案例，让学生以开发软件项目的方式参与其中：学生既需要扮演案例场景中的各类角色（见表1），学习案例背景知识，获取实际软件系统开发需求；又需要应用软件工程知识对需求、系统进行建模，并完成实际系统开发。从而学以致用，将软件工程专业知识应用到社会实践，提高思政教育的感染力，使教学内容更有深度，课堂氛围更有温度。

综上，专业课的学习是相对枯燥乏味的，将实践和专业课相结合，可以为学生的专业课学习提供动力，激发学生的兴趣。同时，在课程的社会实践中，培养学生的担當精神，让学生明白自身所学对国家、对社会的意义，在德智体美劳等方面综合发展，成为符合时代需求的高素质技能人才。目前，基于实践体验的软件需求工程课程，已在北京理工大学计算机学院15个班级，337名本科学生中成功实践，并取得良好的效果。

三  思政教育中实施案例教学的心得

通过案例教学法进行思政教育，主要分为精选案例、提出问题、讨论交流和点评总结4个关键环节。

（一）  精选案例

俗话说“巧妇难为无米之炊”，选取合适的案例是使用案例教学进行思政教育的必要条件。而一个高质量的案例需要具有以下特点。

1）真实性：确保案例中所包含的内容来源于现实，因为只有真实的案例才能更好地使学生从专业学习过渡到思政教育。

2）可讨论性：选取的案例要提供学生思考和讨论的空间，既允许学生从专业角度探索多种不同的解决方案，又可以引申到对现实问题的思考。换言之，选取的案例应避免使用单一答案来束缚学生的思维。

3）趣味性：案例本身的趣味性，能够有效激发学生的学习热情。例如，选取社会热点的健康宝作为案例，既可以引起学生深入学习的兴趣，又可以在这个过程中学习软件工程专业知识，并进一步深入思考其对现实社会的影响，达到思政教育的目的。

（二）  提出问题

在案例教学中，传统灌输式、自说自话的教学往往不能达到很好的效果。因此，在教学中，教师除了讲述清楚案例背景，还需要适时地提出问题。该问题既保证在学生现有知识基础上可以理解，又可以引导其进行深入的思考，进一步提升和发展自身水平。例如，笔者在软件工程课教学中使用杭州健康宝的案例，讲述案例后提出问题“软件需求对及时解决现实问题的重要性”。同时进一步引导学生思考面对多变的外部环境，软件工程知识对解决疫情下各种紧急社会问题的作用。例如，面对疫情在飞机场、火车站、地铁站的快速传播，如何利用软件工程知识迅速调整健康宝功能，从而进行有效防控。

（三）  讨论交流

案例教学与传统讲授法的重要区别是，案例教学法不仅对教师提出了更高的要求，更需要激发学生的主动性积极参与讨论，成为课堂的主角。这就需要教师进行正确地引导，让学生认识到每个案例并没有唯一的标准答案，从而积极参与讨论、进行思考，从而达到学习专业知识和进行思政教育的目的。首先，学生为了更好地发表自己的意见，需要主动进行学习，不断更新和扩展自己的知识，并进行独立地思考。进一步，课堂讨论往往以小组的形式进行，通过团队讨论、发言的同时，也学习成为一个好听众。通过听取其他同学的观点，进一步进行学习。如笔者在课题讨论“健康宝应该优先开发哪项功能模块”的内容时，在课堂上持不同观点的同学进行了热烈讨论，分别阐述与疫情不同方面相应的不同功能模块对疫情的影响，很好地通过现实案例进行思政教育。

（四）  点评总结

点评总结作为案例教学的最后一个环节需要教师发挥主导作用，通过对案例的学习讨论进行总结，达到以下三重目的。

1）再次强调对学生有启发、需要重点学习和理解的地方。

2）针对学生讨论观点中的优点和不足进行总结，进行系统的总结。

3）针对讨论的案例和话题进行进一步地升华，以思政教育为目的，帮助学生从实践升级到理论，理解国家的大政方针。

四  结束语

习近平总书记在湖南大学岳麓书院考察调研时指出，新时代是一个英雄辈出的时代，青年人正逢其时[15]。面向本科生专业课程的学习，也应当与思政教育紧密结合，鼓励同学们要不负青春、不负韶华、不负时代，珍惜时光好好学习，树立正确的世界观、人生观、价值观，系好人生第一粒扣子，走好人生道路，为实现中华民族伟大复兴贡献聪明才智。

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