摘要:在当前的信息化社会中,软件工程作为支撑社会发展的关键技术领域,在高等院校中的教学质量直接关系到人才培养和行业发展。阐述了软件工程专业的教育背景,包括人才培养目标和能力构成情况,并结合专业评估要求分析了软件工程专业教育中存在的问题。同时,针对专业评估要求,还提出了教学内容、教学方法、实践教学体系等多个方面的具体改革策略,以期这些教学策略的有效实施能为高等院校的教育同行提供有益参考。
关键词:专业评估;软件工程;教学改革
一、前言
近年来,软件工程已经成为支撑社会发展的关键技术领域之一,该专业领域的人才培养质量直接影响着行业的发展水平。近年来,国家相继出台了一系列关于高等教育、职业教育等方面的政策法规,为软件工程教学的开展提供了政策支持。基于这一条件,高等院校对软件工程教学领域的专业发展进行全面的了解和指导,将有助于提高自身的教学质量和人才培养质量,从而推动我国软件工程教育的持续发展。
二、软件工程专业教育背景
(一)软件工程人才的培养目标
高等院校的人才培养目标是培养适应社会主义现代化需要的高层次应用型人才。在CC2020(计算机类专业课程体系规范)中,“胜任力”被明确定义为知识、技能和行为三大类,继而产生了“以人为本”的教育理念。该理念旨在培养学生具备较强的计算机基础和应用能力。此外,软件工程类课程致力于培养学生具有出色的软件开发技能,通过实际工作经验初步掌握软件发展的基本技能。这样的专业毕业生可以在设计、开发、管理和服务等领域发挥关键作用。
同时,软件工程专业的学生还需具备良好的交际能力和团队协作精神,能够在大型工程项目中独立或领导小团队。同时,人才培养的目标还在于使学生具备创造性思考和终身学习的能力,使他们能够及时了解国际、国内和行业的最新动向,预测并适应IT行业的发展潮流。
要实现这一目标,高等院校就必须注重培养学生以下几方面的能力。首先,要培养学生具备软件的开发能力,包括能够根据所学学科知识,建立相应的软件模型,并进行软件体系结构的设计、程序的实现以及软件的测试。其次,在软件开发过程中,学生需要培养团队合作精神,不仅包含学生沟通能力的提升,还涉及对现代软件技术的熟练应用,使他们能够有效利用数字化工具来解决问题、提高工作效率,同时让学生在团队中扮演更积极、更有影响力的角色,进一步巩固和强化团队精神。最后,学生还需要掌握软件工程流程的管理技能[1]。课程的主要目标是使学生具备强大的软件开发能力,并培养其在实际应用中的技能,需要学生具备良好的管理技能,以确保软件工程流程的高效进行。
(二)软件工程专业人才的能力构成
现代软件工程教育强调对工程技术人员的综合能力素质进行全面培养,主要体现在问题解决能力、扎实的专业知识、应变能力、团队合作意识和工程道德敏感等方面。为了实现这一综合素质的目标,教师必须在教学布局上取得平衡,并鼓励学生广泛参与产业实践,积极学习,并促进相互交流。软件工程专业人才的培养应涵盖三个核心环节:知识的培养、专业能力的培养以及素质的培养。因此,高校应坚定贯彻“以人为本”的德育理念,在知识的培养方面,应包含人文与自然科学的知识、工具性知识,以及软件工程学科的基础知识和专门知识。这样的知识结构有助于学生构建全面的知识体系,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。而在专业能力的培养上,需聚焦于五个关键维度:知识获取能力、知识应用能力、创新创业能力、团队协作能力,以及组织协调能力。这些能力的培养将有助于学生更好地适应未来的职业挑战,成为具备创新精神和团队精神的软件工程专业人才。这一整体式培训理念旨在通过对学生的知识和专业能力的培养,促进软件工程人才素质的全面提高。
三、专业评估背景下软件工程教学的改革空间
与其他学科一样,高等院校一旦确立了课程体系的教学内容,通常会在相当长的时间内保持不变[2]。随着计算机产业的持续发展,软件工程这一实践性极强的专业,其所需的知识和技能也呈现出快速的变化趋势。然而,当前我国软件工程教育领域面临的一个显著挑战是许多教材内容陈旧,未能及时反映产业前沿的进展,难以匹配快速变化的软件行业需求。软件工程作为一门新兴且快速发展的学科,其教学内容和教学方式都亟须紧跟时代步伐进行更新和升级。
目前,“软件工程”课程的教学模式仍主要依赖于多媒体形式,但这一模式需要进一步优化和创新,以更好地满足现代教育对高质量、高效率教学的要求。教学方式相对简单,未充分整合最新的网络信息技术。软件工程作为一门应用学科,在传统教学中仍然存在着学生“重理论、轻动手”的问题。学生通常在课堂上被动接受知识,然后进行作业,在期末考试时很难调动学生的积极性,学生学习主动性较差。这种被动的教学方式难以实现对教学质量的有效评估。例如,实验课通常仅涵盖理论课的一小部分,缺乏全过程的需求分析、可行性分析到最终软件测试等综合实践。因此,教师必须加强学生的实训教学,以满足专业考核的需求,并对实训环节进行全面评价。
四、专业评估背景下软件工程教学改革的策略
(一)专业体系与课程体系的重构
在软件工程专业的构建中,高等院校通过专业评估与认证体系,在专业课程中引入软件工程的专业知识,以及在专业之外的培养模式,是提高学生综合能力的重要途径。这种教学模式的关键是要保证教学内容的科学性、过程的合理性和教学质量的保障。为达到这一目标,高校必须建立一套准确、有效的软件工程教学模式。高校可以通过整合软件工程各知识点,在课程和能力双重支持下,建立一个完整的学科教学体系。课程设置可以分为五个层次:第一,人文素养基础课,旨在提高学生的综合素质;第二,中等层次的计算课程,为学生打下坚实的技术基础;第三,软件工程选修课程,让学生根据兴趣深入研究;第四,综合实习课程,增强学生的实际操作和解决问题的能力;第五,软件开发与工程实习,深化对软件的认识,提高实践能力。在此总体架构下,高校还需要构建基于信息技术的课程和教学管理系统,以实现教学活动的有效管理。
此外,高等院校还应当按照CC2020版的能力素养模型,从知识、技能、品德三个层面建立与之相适应的素质教育体系[3]。首先,在课程体系中需要实现知识结构的优化。该课程突破了传统的以电脑为主的教学模式,全面梳理了SWEBOK 3.0中提及的15个核心领域的关键知识点,并将这些内容与传统计算机领域以外的知识进行了深度融合。在这一过程中,教师可以对管理、交流以及各个专业分支的教学内容进行精心调整和优化。在课程设置和课题研究等方面进行改革,该课程涵盖了更多学科内容,提高了学生的综合能力。其次,需要构建基于能力本位的课程体系。按照素质模式对多个技能水平的能力需求,分阶段进行高级思维、批判性思考和多任务完成等培训。在此基础上,结合企业的具体需求,进行“情景化”的课程体系设计,并进一步深化校企合作和产学合作,建立更加充实的技能训练实践体系。
(二)教学内容改革
各高校需对“专业及课程建设”这一核心一级指标下的课程教学大纲、教学内容和教材建设等二级指标进行仔细检查和调整。教师在设计教学计划时,首先要将“思政”内容融入其中,要求教师紧密结合国家当前的发展状况和面临的挑战,以培养学生的爱国情怀、社会使命感和责任感为主要教育目标。在国际化的大背景下,激发学生投身于软件基础理论的研究需要进行理论指导,同时要重点解决“瓶颈”问题。其次,在教学内容上,要去除陈旧过时的教学内容,结合国内外的最新研究成果,使之更好地适应当今信息技术的飞速发展。每学期都会更新一次,增加新的知识和技巧,使教学更贴近生活,同时培养学生的创意能力。
在教材建构方面,高等院校应选择近五年来已出版或再版的优秀教材,并依循课程大纲进行修订。鉴于该软件工程专业具有较高的国际化水平,高等院校应要求教师具备较强的英语交流能力。在选择外国原版英语教材时,需要考虑教材在读写等方面的作用。例如,《软件工程》实验课以引进国外原版教科书为基础,突出了英文讲授和双语教学,有利于培养学生的国际化眼光。
(三)教学方法改革
在“专业和课程建设”的框架下,“教学方式和手段”作为一个重要的二级指标,要求各高校必须摆脱传统的教育模式,积极进行创新。首先,应充分利用互联网技术和平台,将“教学方式和手段”有效地融入教育工作中,不仅仅利用网络作为信息传播的工具,更要充分发挥网络的便捷性、互动性和个性化特点,应用于教学设计、课堂互动、学习评价等每一个环节。慕课作为一种大型开放式在线课程(MOOC)在软件工程领域备受关注。例如,清华大学的“软件工程”慕课资源丰富,吸引了大量学习者,为学生自主学习构建了一个广阔而便捷的网络平台,实现了对重点和难点的有针对性教学,最大限度发挥了学生的学习主动性[4]。
其次,为了让学生了解业界的最新动态,可邀请业界知名专家、学者到现场作讲座,并与同学进行面对面的互动。这种实践能够弥补教科书的不足,使学生更贴近行业的实际发展。高等院校还可积极邀请来自国内著名网络公司的资深工程师为学员开专题讲座,以提升学生及家长对学校的教学满意度。
最后,在对教学方式进行改革的过程中,高校现有的教学评估体系在软件工程等关键课程中亟待更新。为实现评估的精准性和实用性,教师必须将教学与考试机制深度融合,摒弃传统中过分依赖的死记硬背记忆题和多项选择题。相反,应当增加分析题、程序设计题和综合应用题的比例,促使学生更注重实际应用。
(四)实践教学体系改革
在专业评价指标中的“教学条件”和“实践教学”两个一级指标中,高等院校应对“实践”课程提出具体要求。为了更好地满足专业水平评定的需要,学校必须将实践教学置于软件工程课程的核心地位。实践教学主要包括三种形式,即与理论课相配套的实验课、实训课和毕业设计。软件工程的理论课通常需要与实验课配套设置,或者不同程度地延后安排。例如,教师可以在软件工程理论课程开始后的第二周开设实践课程,在第一周进行理论教学。将理论课与实验课安排在一个学期内,使学生尽早将所学的理论知识运用到实际操作中,以达到对知识的充分了解与掌握,并能将知识应用到实际中。这类实践课程的实验通常包含若干个独立的小实验,工作量适中,适合学生自主进行。同时,该课程应着重培养学生基本的程序设计技能,通过实际操作强化他们的理论知识,初步训练学生的软件应用能力,为学生将来的软件工程实践打下坚实基础。
综合实践课通常在学习了相应的理论知识之后展开。以软件工程专业为例,高等院校可在第四学期安排软件工程的理论学习,在第五学期则开设了软件工程的实践课程[5]。综合实践课通常会设计为一个较为庞大的课题,要求学生以小组为单位合作进行,每位同学都承担独立的任务。这门课程要求学生在所学专业教学内容的基础上,运用“工程化”的方法,进行全面、综合的实验,从而培养他们成为具备综合工程能力的专业人才。
企业实习与毕业设计一般安排在大学第四个学期。在这个阶段,通过学校与企业的合作,学生有机会参与企业实习。高校应积极引入并实施“双导师”制度,在此制度下,校内导师负责理论知识的传授,校外导师即来自企业的辅导员,则侧重于实际操作和实践指导。企业辅导员将负责引导学生参与实际工程项目,指导学生完成毕业设计,确保学生在实践过程中获得真实的职业经验,从而为他们毕业后进入软件行业做好充分准备。
(五)专业人才队伍建设
1.提升教师专业水平
在软件工程专业人才培养和发展过程中,教师教学水平的提升处于核心地位。为提高实验教学质量,高等院校可采取以下几个方面的措施:
第一,通过实行“导师制”,可以让年轻教师更迅速地适应工作岗位,促进他们的专业成长。此制度使年长的教师能够引导青年教师的实际教学经验与工作方法,从而有助于青年教师的培养与成长。第二,通过开展一系列的学术研讨会,邀请企业专家和其他优秀大学老师进行专题讲座,可以促进教师之间的相互学习,扩大教师的专业知识。第三,通过制定切实可行的“引进”和“岗位培训”相结合的方法,可以激励教师继续深造。这意味着教师可以在职攻读博士学位,并进一步学习,以保持他们的专业竞争力。第四,强化教师的社会实践能力,有计划地组织企业实习,可以使教师亲身体验最新的科技成果,并根据企业的实际需求,调整教学方案,改善教学方式,加强实习教学环节,以提高技能人才的培养水平。第五,通过定期的专业培训,促进教师的教育理念更新,提高知识储备,探索教学方式,以在理论和实践两个层面上都有一定的指导。第六,通过组织教学技能竞赛,促使教学效果的提升,不仅是对教师教学水平的一次考核,也是提高教师队伍素质的重要措施。
2.打造学习型教学团队
学习型团队能够将个人学习成果转化为集体智慧,从而提升整体教学质量和创造力。为此,高等院校可以采取以下策略来建设自己的学习型教学团队:
(1)领导者作为团队的核心,除了应具备优秀的职业素质和良好的学习能力,还需具备良好的管理和协调能力。领导者应能够带领团队朝着共同目标前进,并鼓励成员持续学习和进步。
(2)团队成员应在明确的愿景和共同信念基础上工作。这种共同的信念可以增强团队的凝聚力,使每个成员都朝着共同的目标努力,形成强大的团队力量。
(3)针对本校教师队伍的特点,建立一套科学的评价系统,定期评估教师的学习方式、学习态度和学习结果,并提供有针对性的反馈。这样,教师可以及时了解自身学习状况,识别不足,进行改进,从而促进专业发展。
(4)良好的学习氛围能够激发教师的学习积极性,使学习效果更加显著。同时,积极的合作氛围可以促进教师之间的相互学习和帮助,解决问题。为此,学校应强化团队建设,促进团队成员之间的沟通和协作。
(六)整合运用IT技术,提升专业人才培养质量
软件工程专业开设的目的是为社会培养应用型的互联网人才,时代性特征尤为显著。高等院校的教育应充分利用信息化的成果,提高办学效益与质量至关重要。当前我国高等教育的信息技术成就主要可分为以下四个类别:
首先,高校教育领域涌现大量教学软件和资源,如BB平台、爱课程及各类开放式课程。教师将多媒体课件引入课堂,丰富了教学内容与形式。教育服务公司通过实践平台支持校企合作。其次,一些高校教师自主开发专用教学软件和网络平台,可满足专业课程需求。再次,可充分发挥通信软件(QQ、微信、钉钉等)优势,进行班级管理、网上论坛讨论、录像教学等活动,辅助课堂教学。最后,专门的教学管理系统为软件工程师培养与管理提供了支持,包括教学管理和毕业设计管理等方面的探讨。
同时,高校教师可采用分阶段的融合策略,对软件工程课程的教学资源予以整合。例如,在软件测试过程中,高校可采用基于软件测试的自动化评估体系,为软件测试、软件工程和软件编程等领域提供支持。通过这三个环节的整合,得到更完善的软件,并将所研制的软件作为一个案例供学生分析,以更好地服务软件专业的教学。
五、结语
综合而言,信息技术的快速发展推动着软件工程领域对人才需求的增长。为了适应这一变化,软件工程专业的教学改革工作已经成为高等院校及其教师重点关注的内容。对此,高等院校教学管理部门应全面考虑教学内容、教学方法、实践教学和教师队伍建设等各方面改革因素,以提高该专业的教学质量,提升学生专业素养,从而为我国培养出更多、更高质量的软件工程人才。
参考文献
[1]雷晏,付春雷,金世锋,等.面向卓越工程师教育的软件工程专业实训教改研究[J].软件导刊,2023,22(12):19-24.
[2]王娜.新工科背景下实践课程教学改革探索——以豫章师范学院软件工程专业为例[J].豫章师范学院学报,2023,38(05):64-67.
[3]胡俐蕊,胡泽坤,黄河夫,等.工程教育专业认证背景下“软件工程”课程思政教学改革研究[J].教师,2023,(16):6-8.
[4]单冬红,李辉利,夏栋梁,等.新工科背景下软件工程专业人才培养的教学改革实践探析——以平顶山学院为例[J].电脑知识与技术,2023,19(15):155-157+176.
[5]周芃,陈彦明.专业评估背景下软件工程教学改革探究[J].电脑知识与技术,2021,17(22):260-261+264.
作者单位:贵州城市职业学院
责任编辑:王颖振、杨惠娟