软件工程线下一流本科课程建设路径研究

作者: 任亚丹 王丽娟

摘要:应用型本科高校如何抓住线下课堂主阵地,有效发挥课堂作用是当前线下一流本科课程建设路径的研究热点。

文章基于郑州工商学院软件工程线下一流本科课程的建设历程,提出了新工科背景下线下一流本科课程建设过程中的几点措施。线下一流本科课程应在课堂主战场中思考教学模式的创新、教学方法的改革、教学主体的转变、教学目标的认定等,不断改进课程教学形式,加大教育教学改革的力度。

关键词:线下一流本科课程;软件工程;建设路径

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)16-0149-03

0 引言

全面实施一流本科课程建设计划以来,各大高校积极响应并努力探索一流课程的建设路径,线上、线下及线上线下混合式教学成为当前高校课程改革建设的重要举措。线下课堂教学模式使教师和学生处在同一时间和空间,教师面对面地向学生传达知识,在对学生学习进行监督的同时,还能及时进行师生互动和生生互动,有利于培养师生情感,满足学生的学习获得感。随着知识经济的到来,线下一流本科课程的建设需要以线下课堂为依托,加入计算机辅助手段,对传统的线下教学模式进行改革。

线下一流本科课程建设要在教学内容、教学目标、教学方法、教学思路等方面进行创新改革,本文依托郑州工商学院校级线下一流本科课程建设项目,以软件工程线下一流本科课程建设中历经的两个教学周期的教学经验为例,探讨了软件工程一流本科课程的内涵建设以及推进课程建设的几条路径。

1 线下一流本科课程建设的内涵

线下一流本科课程建设要以学生为中心,突破常规的教育教学手段,在课堂中发挥教师主体的引领作用,发挥班级学生的带动作用,传授知识的同时要注重学生的能力培养与素质提升。软件工程课程作为高等学校计算机类相关专业的核心课程,具有理论性强、复杂度高、综合性强、跨学科等特点。课程从软件生命周期的角度出发涵盖了软件计划、需求分析、系统总体设计、系统详细设计与实现、系统测试、系统维护等各个阶段的理论知识和方法技术。因此该课程要注重“知识体系化、开发能力培养、职业素质提升、创新思维培养”一体化的内涵建设。一是提高教师主体对课程建设的认识,在备课的过程中构建体系化的知识模块,二是突破常规的教学模式,丰富课堂教学手段。三是改变落后的教学实践方式,教学实践贯穿于软件开发全过程,四是融入课程思政元素,让学生在软件开发中培养创新思维、提高职业素养[1]。

1.1 提高教师主体认识

现有的师资教学队伍中部分教师对一流本科课程建设的认识较为不足,对一流本科课程建设不够重视,对教学方法的改革缺少思考,仍执着于传统的“填鸭式”线下教学,未加入计算机辅助手段,教学方法落后。教学过程以个体教学为主,缺乏课程组的教学经验交流,缺乏团队教学意识。一流本科课程建设内涵要求教师应不断更新教学资源,形成稳定的教学团队,能够实现教学资源共享、每学期教学互评、每周集体备课等。以人才培养方案为依据,提高教师对教学三级目标的解读,从知识目标、能力目标和素质目标出发,对原有教学过程进行重构,形成体系化的教学过程,以学生为中心、以产出为导向,深入贯彻实施OBE教学理念[2]。

1.2 突破常规教学模式

现有的课程教学以线下课堂作为教学主阵地,教师依托多媒体课件进行授课,以讲授法为主。面对理论性与综合性较强的课程,教师对知识的讲授仍以“填鸭式”教学模式为主,缺乏对课程体系的积极探索、教学模式缺少创新,课堂思政元素不足,课堂形式单一,教学理念落后,教学方法老旧。以单向知识传授为主的课堂,无法发挥教师的教学魅力,学生缺乏学习自主性,逐渐丧失了课程的学习兴趣。突破常规的教学模式是一流本科课程的内涵要求,课程建设中应积极探索创新的教育手段和教学模式,丰富课堂教学手段,注重课堂过程设计。

1.3 开展全面的教学实践

软件工程教学实践的主要内容围绕软件开发的一般流程开展,教学实践环节应从软件定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码实现、测试以及维护等各个阶段进行全面而具体的教学实践。

但是实践体系不统一、定位不明确、知识与现实脱离等问题导致软件工程教学实践环节异常薄弱[3]。现有的实践环节针对结构化的系统分析设计和面向对象的分析设计展开,忽略了文档性资料的重要性以及软件开发的整体性,理论知识与过程实践结合不足。一流本科课程建设的内涵要求教学实践应贯穿于软件开发的全过程,即开展全面的教学实践环节,包含软件生命周期各个阶段的实践教学。

2 线下一流本科课程建设路径

2.1 构建体系化的知识模块

构建体系化的知识模块需要储备长期稳定的专业师资队伍,完善教学保障条件,不断提升师资力量水平,保障教学资源和应用环境。因此,课程应组建一支稳固的、高水平的教学团队,团队内教师应每周组织集体备课,交流教学经验、梳理教学难点、共享教学资源与手段、听课互评,不断提高对一流本科课程建设的思想认识。教学团队根据一流课程建设过程,汇编出一册软件工程教学或教辅用书,构建配套的教学大纲、教学进度表、教学内容安排、实践指导环节、教学目标等资料,体系化的知识模块应体现于教学大纲中。

2.2 开展三元互动教学模式

以郑州工商学院软件工程线下一流本科课程建设中历经的两个教学周期的教学经验为例,针对应用型本科院校计算机类课程的特点,确立“理论教学、实践教学、素质教育”三元互动的教学模式,采用传统教学模式与信息化教学模式有机结合的教学手段与方法,在实际教学中创新教学模式与方法,充分体现“知识、能力、素质”协调发展以及“理论必须掌握、强化实践、全面提高”的特点。三元互动教学模式注重以下过程:

2.2.1 有机引入翻转课堂

线下一流本科课程的建设需要对教学手段进行创新改革,转变教师与学生在传统教学中的角色定位,提高学生主动学习的能力和兴趣。教师要转变常规教学思维,用翻转课堂的形式探索线下课堂主阵地,通过翻转课堂突出学生主体,将教师的作用最大化[4]。

翻转课堂在实际应用中,要求老师提前把下节课的教学目标或课堂任务布置给学生,学生以小组为单位提前进行课下讨论学习。该过程不仅是预习知识,还要通过查阅资料、组内讨论等方式将课程知识点内化吸收,掌握学习目标后通过课堂讨论、小组模拟展示、师生互动答疑等不同形式将所学知识在主课堂中表现出来。课堂由教师主导,在学生模拟演示软件开发的过程中对学生进行点评,这种形式能有效提高学生自主学习的能力,极大提升学生的听课兴趣,将重点知识突出展示在课堂中。

2.2.2 有效融入课程思政

线下一流本科课程应充分挖掘课程中的思政和育人元素,在专业课中提升学生的职业素养和思想道德水平。软件工程的每一个阶段都蕴藏了丰富的思政元素,如瀑布模型中的工匠精神、敏捷开发中的爱国主义精神、可行性分析中的前瞻性,需求分析中的沟通表达能力,系统设计中的大局意识、精益求精,编码与实现中的规则意识,测试中的职业操守、系统维护中的耐心和敬业等。需要教师不断挖掘课程思政,并将其巧妙融入授课过程,不断探索课程育人目标。

2.2.3 发挥智慧课堂作用

结合信息化教学形式,将线下课堂中的提问、签到、讨论、课后作业等迁移到“长江雨课堂”中,提高学生的课堂参与度,打破师生之间的沟通壁垒,使学生能够随时平等地与老师讨论沟通。同时一流本科课程还应建立“课程网站”,在网站中加入优秀的讲课视频、教学资料、自主练习、学生留言、案例库等丰富的学习板块,发挥智慧课堂的最大作用[5]。

2.2.4 综合性学习成效评价

软件工程课程采取“过程+终结”的综合性学习成效评价标准。课程成绩由平时成绩、实训成绩和结课成绩三部分构成,成绩均用百分制表示,再乘以各自的权重,如表1所示。综合性学习成效评价体系中重视翻转课堂参与度、虚拟仿真过程、小组讨论等影响因子。以产出为课程教学目标,重视学生的过程性材料,即结课论文中记录的软件开发各阶段文档资料。

2.3 采用立体化教学实践

2.3.1 校企合作促进实践

课程依托校产学研示范基地,采用立体化教学手段与方法,加强学生信息化方面知识的培养,为培养应用型信息化人才奠定了良好的基础。针对学生们动手能力弱的特点,在软件工程教学实践环节中,加强与实训基地的联系,并加大校企合作力度,增设了相关的实训基地,由教师带队通过加强校企合作、学科竞赛来锻炼学生开发有用软件的实践能力。并不断给相关企业输送我校毕业生,达到双赢的目的。

2.3.2 创新实训教学体系

对于课程实训,创新性地把实践教学环节从理论教学中独立出来,利用虚拟实验室单独设课,建立“一体化、多层次、开放式”的创新计算机实验教学体系,软件工程课程实训重组教学体系,不再将软件开发各阶段的工具方法作为实训课堂的教学目标,而是以小组为单位找到一个完整的项目案例贯穿于整个实训教学过程中,旨在让学生带着自己项目中的问题去理解、思考教师所讲授的内容。通过组内进行不断讨论和任务划分,充分理解案例需求,采用理论课堂所学的方法技术去尝试组内模拟软件开发各过程,做好实训过程记录,形成开发文档资料,实训结束后每小组对软件开发成果进行汇报并给出贡献值。实训教学体系的创新能为学生将来的工作打下坚实的基础,为学生的全面发展开辟广阔的空间[6]。

2.4 改革成效分析

课程改革之前,软件工程课程以实训教室作为学生实践学习的主阵地。实践教学模式是以教师为主,主要讲授结构化分析设计方法和面向对象分析设计方法。课堂采用独立设置练习题的形式,锻炼学生们绘制数据流图、程序流程图、用例图等的水平。学生通过实践可以掌握不同案例的需求建模技术,但是却不能针对某一目标系统进行整体分析与设计。换言之,理论与实践是分离的。

课程改革之后成效显著。第一,学生实践场所将实训教室与校企实地培训相结合,同时组建了一流本科课程网站,网站中有数量庞大的软件开发类题库以及50个实训案例库。教师以案例贯穿课程始终,学生选取案例模拟软件开发及实现流程,将理论知识与实践过程贴合得更近。第二,学生对本门课的学习兴趣有了明显的提高,智慧课堂的参与度、课程网站的打卡人数、作业留言区的评论质量等均有了较大的改善[7]。第四,学生本门课的成绩有了明显的提高,2021—2022学年良好等级的学生由2020—2021学年的28.93%变为47.10%,不及格学生由15%下降到了5%,学生的成绩分布出现了良好的发展态势。第三,学生的实训材料逐渐文档化标准化,能够基本体现从系统分析到系统测试的各个流程所做的工作,系统的可维护性有了显著提高。

3 结束语

线下一流本科课程建设须以学生为中心,在知识构建过程中不断体现立德树人的建设目标。组建动力强、能力高、目标一致的教学团队是课程建设成功的前提,在线下授课过程中不断改革教学方法、教学体系、教学目标及教学实践案例。课程注重“理论教学、实践教学、素质教育”三元互动的教学模式,教学手段多元化,在学科竞赛与企业实训中提高学生的实践能力,不断探索与改革实践教学过程,使学生达到学以致用,培养动手能力强的高学历应用型人才。

参考文献:

[1] 周黎明,赵悦,任振兴,等.线下一流课程建设过程中的探索与思考——以“电工学”课程为例[J].教育教学论坛,2023(4):116-119.

[2] 余员琴,陈海文,张冲.双一流背景下“ 软件工程” 一流课程建设与实践[J].现代信息科技,2022,6(2):195-198.

[3] 贾晓辉,杨腾飞,刘安战,等《. 软件工程》线上线下混合式一流课程的建设[J].电脑知识与技术,2022,18(28):154-157.

[4] 胡晓鹏,李保田,张斌.应用型本科高校软件工程课程教学探索[J].计算机教育,2022(11):196-199.

[5] 袁小平,陈烨,蔡丽.基于产出导向的国家级线下一流本科课程建设研究[J].中国大学教学,2022(9):67-73.

[6] 段艳明,肖辉辉,谭黔林,等.挖掘《软件工程》课程中思政元素的探讨[J].轻工科技,2022,38(3):160-163,175.

[7] 朱郑州,钟将.融合理论和实践的软件工程课程思政建设[J].计算机教育,2021(9):23-26.

【通联编辑:李雅琪】

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