束建華

(安徽中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)藥信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230012)

一、引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是5G及人工智能時(shí)代的到來(lái)，各類(lèi)軟件的使用已成為人們學(xué)習(xí)、工作及生活的一部分，逐漸形成支持PC端、移動(dòng)端、云端等多種計(jì)算模式的軟件系統(tǒng)。日益復(fù)雜的應(yīng)用和計(jì)算模式的變化對(duì)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的軟件系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)、大局觀和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。軟件能力是信息相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的一項(xiàng)核心能力，強(qiáng)調(diào)均衡的軟件開(kāi)發(fā)能力和軟件管理能力。醫(yī)學(xué)院校信息類(lèi)應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生普遍存在重視個(gè)人編程能力的提高、忽視軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范體系知識(shí)的學(xué)習(xí)和真實(shí)場(chǎng)景較大規(guī)模項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)需求實(shí)際，高校應(yīng)更注重培養(yǎng)學(xué)生的軟件能力，指導(dǎo)學(xué)生綜合軟件能力提升。軟件能力是高校信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才質(zhì)量評(píng)價(jià)和企業(yè)招聘選用的重要指標(biāo)。如何構(gòu)建學(xué)生軟件能力模型并準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生的軟件能力是亟待解決的重要問(wèn)題。

目前，關(guān)于軟件能力模型構(gòu)建和評(píng)價(jià)的相關(guān)研究?jī)?nèi)容和存在的問(wèn)題有：研究編程能力的評(píng)價(jià)和改進(jìn)[1-3]，編程能力評(píng)估方法對(duì)單一程序類(lèi)課程有一定的指導(dǎo)和參考價(jià)值，但對(duì)軟件開(kāi)發(fā)能力綜合評(píng)價(jià)沒(méi)有涉及；研究在軟件類(lèi)課程體系或?qū)嵺`體系中軟件能力的分階段、分課程的能力提升[4-5]，對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)課程體系設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用，但是很難協(xié)同、統(tǒng)一實(shí)施并評(píng)價(jià)；研究軟件工程課程教學(xué)模式改革和提升軟件能力[6]，主要以企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的評(píng)價(jià)和管理模型CMM ( Capability Maturity Model，能力成熟度模型)來(lái)指導(dǎo)教學(xué)，有一定的指導(dǎo)意義，但是對(duì)本科生的軟件能力評(píng)價(jià)實(shí)施難度大；研究基于OBE(Outcome-Based Education，成果導(dǎo)向教育)理念的軟件工程課程改革[7-8]，培養(yǎng)目標(biāo)定位不同或?qū)W校教學(xué)條件限制或過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法直接引入教學(xué)中。

二、基于OBE理念的軟件工程課程教學(xué)設(shè)計(jì)

(一)軟件工程課程在軟件能力培養(yǎng)中的定位

軟件能力包括軟件的開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署和運(yùn)行維護(hù)能力等，其培養(yǎng)過(guò)程需要算法級(jí)的基礎(chǔ)能力訓(xùn)練、系統(tǒng)級(jí)的專(zhuān)業(yè)能力訓(xùn)練和綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練三個(gè)階段，對(duì)應(yīng)的課程體系如圖1所示。

圖1 軟件能力培養(yǎng)各階段訓(xùn)練與課程體系的對(duì)應(yīng)

離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等課程是軟件類(lèi)課程體系基礎(chǔ)能力訓(xùn)練的核心。軟件工程和軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課程是系統(tǒng)級(jí)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的核心，其中軟件工程是基礎(chǔ)，該課程系統(tǒng)梳理軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程各階段的任務(wù)和能力要求，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已有專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程項(xiàng)目問(wèn)題的能力，為畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合能力訓(xùn)練打下基礎(chǔ)。軟件工程及軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)是軟件能力培養(yǎng)的主要承載課程，主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生按照軟件工程方法以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式并借助現(xiàn)代軟件工具開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的復(fù)雜軟件的能力。

(二)軟件工程課程教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

OBE理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向來(lái)進(jìn)行教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，以最終學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，由培養(yǎng)目標(biāo)確定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)等。OBE理念指導(dǎo)下的軟件工程課程的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 軟件工程課程的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

軟件工程課程培養(yǎng)目標(biāo)的確定取決于行業(yè)需求(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)和學(xué)校定位(特色)，強(qiáng)調(diào)各類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)文檔的規(guī)范、數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范、編碼規(guī)范等行業(yè)要求，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型本科的實(shí)踐能力培養(yǎng)要求；以培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)考慮內(nèi)容更新(最新行業(yè)技術(shù)、方法補(bǔ)充)、學(xué)研結(jié)合(學(xué)生調(diào)研和學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)、方法和應(yīng)用，學(xué)生通過(guò)參與教師科研項(xiàng)目、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽等方式提升自身能力)；在教學(xué)上提倡引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性(分組學(xué)習(xí)、分組選題并完成軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐)；在實(shí)踐教學(xué)方面使用線上線下結(jié)合、課內(nèi)課外結(jié)合(課外、線上分享資源，實(shí)時(shí)互動(dòng)指導(dǎo)；課內(nèi)、線下講解、示范)；科學(xué)合理進(jìn)行考核評(píng)價(jià)(以最終考核為主，結(jié)合形成性評(píng)價(jià)，構(gòu)成整門(mén)課程的考核評(píng)價(jià))。

三、基于OBE理念的情境式項(xiàng)目引導(dǎo)下軟件能力構(gòu)建及教學(xué)實(shí)踐

(一)軟件能力構(gòu)建

在軟件工程教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)行業(yè)實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的真實(shí)情境分析軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中需要掌握的知識(shí)內(nèi)容和項(xiàng)目最終需要提交的成果，對(duì)軟件工程課程設(shè)計(jì)分級(jí)目標(biāo)的軟件能力要求，具體見(jiàn)表1。

表1 基于OBE理念的情境式項(xiàng)目引導(dǎo)下軟件能力構(gòu)建

(二)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

基于上述OBE理念的軟件能力構(gòu)建，軟件工程課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，采用項(xiàng)目引導(dǎo)式教學(xué)模式，選用一個(gè)完整的教學(xué)案例，提供相關(guān)真實(shí)項(xiàng)目案例、相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)文檔規(guī)范文件和行業(yè)著名公司的各類(lèi)規(guī)范文檔等，供學(xué)生學(xué)習(xí)和參考。學(xué)生分組完成真實(shí)情境的項(xiàng)目整個(gè)流程知識(shí)學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，具體過(guò)程如表2所示。

表2 情境式項(xiàng)目引導(dǎo)下基于OBE的軟件能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

四、教學(xué)效果分析

戴爾學(xué)習(xí)金字塔給出了學(xué)習(xí)內(nèi)容平均留存率的模型，不同學(xué)習(xí)方式的留存率分別為：30%以下留存率的被動(dòng)學(xué)習(xí)(演示、 視聽(tīng)、閱讀、聽(tīng)講)和50%以上留存率的主動(dòng)學(xué)習(xí)(教授給他人、實(shí)踐、討論)。OBE理念下的基于情境式項(xiàng)目引導(dǎo)的教學(xué)模式實(shí)行了團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)(分組討論、開(kāi)發(fā)項(xiàng)目)、實(shí)踐(項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn))、做報(bào)告(PPT項(xiàng)目匯報(bào))等主動(dòng)學(xué)習(xí)方式。軟件工程課程考核評(píng)價(jià)分為形成性評(píng)價(jià)(占比30%)和最終考核(占比70%)。

形成性評(píng)價(jià)綜合項(xiàng)目組長(zhǎng)加分、文檔規(guī)范化加分、需求管理加分、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及規(guī)范加分、界面設(shè)計(jì)及規(guī)范加分、代碼開(kāi)發(fā)及編碼規(guī)范加分、系統(tǒng)測(cè)試加分、團(tuán)隊(duì)合作互評(píng)加分、項(xiàng)目答辯加分，體現(xiàn)分級(jí)目標(biāo)考核，不同分工各自分別根據(jù)成果加分，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)不同職業(yè)傾向的學(xué)生深入學(xué)習(xí)各相關(guān)方向的知識(shí)。

期末筆試成績(jī)分別選取的使用傳統(tǒng)教學(xué)模式的班級(jí)和基于OBE模式的成績(jī)分析對(duì)比，基于OBE教學(xué)模式的班級(jí)平均成績(jī)?cè)黾恿私?分，而且優(yōu)秀率高了很多，學(xué)習(xí)效果明顯提升。

五、結(jié)語(yǔ)

OBE理念要求以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)換，關(guān)注學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)過(guò)程反饋以持續(xù)改進(jìn)教學(xué)。醫(yī)學(xué)院校信息類(lèi)應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)學(xué)生軟件能力的提升是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和智慧醫(yī)療行業(yè)的逐步完善，醫(yī)藥信息類(lèi)人才的市場(chǎng)需求也在持續(xù)變化，因此軟件能力包含的內(nèi)容也是動(dòng)態(tài)變化的。以醫(yī)藥類(lèi)相關(guān)軟件項(xiàng)目案例為教學(xué)案例引導(dǎo)學(xué)習(xí)過(guò)程，以實(shí)際項(xiàng)目情境要求學(xué)生按角色分組，通過(guò)角色扮演的方式換位思考該角色的實(shí)際需求和作用，讓學(xué)生熟悉軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程管理各個(gè)環(huán)節(jié)，促使學(xué)生加深對(duì)軟件開(kāi)發(fā)和過(guò)程管理規(guī)范性的深入理解和掌握。以實(shí)際軟件項(xiàng)目成果為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程、引導(dǎo)學(xué)生組隊(duì)學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)，提升學(xué)生的軟件能力。