冉瑞生 馮驥 張守貴

摘要：《軟件工程導(dǎo)論》課程是軟件工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課程，也是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要課程。在教學(xué)上，該課程存在理論性強(qiáng)、課程抽象、理論與實(shí)踐難以結(jié)合等缺點(diǎn)。為響應(yīng)學(xué)院向“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展”的要求，對(duì)軟件工程專(zhuān)業(yè)的《軟件工程導(dǎo)論》課程進(jìn)行了教學(xué)改革，主要包括理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式的改革。改革后的課程教學(xué)在夯實(shí)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，突出了應(yīng)用性和實(shí)踐性，同時(shí)提高了教學(xué)的互動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：軟件工程;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué);轉(zhuǎn)型發(fā)展;應(yīng)用型學(xué)院

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）22-0127-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（ OSID）：

1 引言

2016年，經(jīng)上級(jí)部門(mén)批準(zhǔn)，我院獲批重慶市“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)學(xué)院建設(shè)項(xiàng)目”，建設(shè)周期為四年?！皯?yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)學(xué)院”以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為主要目標(biāo)。在學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，學(xué)院要求課程教學(xué)突出應(yīng)用性和實(shí)踐性。本文在響應(yīng)學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求下，結(jié)合《軟件工程導(dǎo)論》課程教學(xué)本身存在的問(wèn)題，開(kāi)展了《軟件工程導(dǎo)論》課程的教學(xué)改革研究和實(shí)踐。

1.1學(xué)院整體向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的概況

“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)學(xué)院”建設(shè)的指導(dǎo)思想：全面貫徹落實(shí)黨的教育方針，遵循高等教育發(fā)展規(guī)律，深化改革，攻堅(jiān)克難;積極圍繞“應(yīng)用型、技能型”人才培養(yǎng)發(fā)展主線，立足重慶、面向西部，以信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為目標(biāo);努力提高學(xué)院辦學(xué)水平和應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)質(zhì)量;持續(xù)推進(jìn)學(xué)院學(xué)科專(zhuān)業(yè)方向優(yōu)化、培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變、教學(xué)方式創(chuàng)新、雙師雙能型隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)，全面提升我院服務(wù)地方信息產(chǎn)業(yè)、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)管理創(chuàng)新的能力。

學(xué)院整體轉(zhuǎn)型發(fā)展總體目標(biāo)是：通過(guò)改革、建設(shè)和發(fā)展，在提高應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)質(zhì)量、增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力、培育應(yīng)用型辦學(xué)特色等方面取得明顯進(jìn)展;立足重慶、面向西部，緊密對(duì)接信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)高層次IT行業(yè)企業(yè)應(yīng)用技術(shù)技能人才;到2020年，將學(xué)院建設(shè)成為辦學(xué)水平高、特色鮮明的應(yīng)用技術(shù)型學(xué)院。

1.2《軟件工程導(dǎo)論》課程性質(zhì)

《軟件工程導(dǎo)論》課程是軟件工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課程，也是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要課程，同時(shí)也是研究生入學(xué)考試科目和國(guó)家軟件考試的考試大綱核心內(nèi)容。《軟件工程導(dǎo)論》課程主要從軟件開(kāi)發(fā)的需求調(diào)研、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)和軟件測(cè)試等各個(gè)階段介紹軟件工程的相關(guān)理論與技術(shù)方法。在一些專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置上，該課程也稱(chēng)為《軟件工程》。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生的能力和素質(zhì)主要體現(xiàn)在：建立軟件開(kāi)發(fā)的工程化和規(guī)范化意識(shí);能運(yùn)用軟件工程的基本原理、模型、方法和過(guò)程開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的初步能力;具備項(xiàng)目管理的初步能力。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)為：掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識(shí);掌握生命周期模型與軟件過(guò)程模型;掌握結(jié)構(gòu)化的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法;掌握面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法;掌握有關(guān)軟件的評(píng)審、測(cè)試與維護(hù)，項(xiàng)目計(jì)劃與項(xiàng)目管理方法;能用軟件工程的原理、技術(shù)和方法進(jìn)行項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

1.3《軟件工程導(dǎo)論》課程教學(xué)的現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)，《軟件工程導(dǎo)論》的教學(xué)過(guò)程普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：課程理論性強(qiáng)、枯燥，課堂教學(xué)效果不好;課程抽象，理解起來(lái)好像不難，但學(xué)習(xí)后感覺(jué)比較茫然;由于在校生缺乏項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理論與實(shí)踐難以結(jié)合，當(dāng)用學(xué)到的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)人手困難;在編制軟件工程的文檔時(shí)，學(xué)生缺乏工程化、規(guī)范化的指導(dǎo)，編制的文檔粗糙、不規(guī)范。這一現(xiàn)狀在其他高校也普遍存在。

人們?yōu)榱颂岣哕浖こ陶n程的教學(xué)質(zhì)量，做了相關(guān)的教學(xué)改革研究。如采用校企合作方式進(jìn)行《軟件工程》課程授課，采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)真實(shí)需求為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)改革[1];以“卓越計(jì)劃”的軟件工程實(shí)施為背景，提出多層次階梯型教學(xué)目標(biāo)、基于案例的虛擬需求方監(jiān)督、過(guò)程與綜合性雙重考核方式等解決方案[2];以案例庫(kù)為導(dǎo)向的現(xiàn)代軟件工程案例庫(kù)教學(xué)模式，使課程內(nèi)容更接近企業(yè)和社會(huì)需求[3];以及針對(duì)應(yīng)用型高校的《軟件工程》課程教學(xué)改革[4]。

2《軟件工程導(dǎo)論》課程教學(xué)改革的目標(biāo)

《軟件工程導(dǎo)論》課程的教學(xué)改革是在我院向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展這一背景下，并結(jié)合軟件工程課程本身的特點(diǎn)而開(kāi)展的。其教學(xué)改革的目標(biāo)為：

1）夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)。該課程是軟件工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，該專(zhuān)業(yè)后續(xù)還有《軟件過(guò)程與管理》《軟件測(cè)試與質(zhì)量保證》《軟件需求工程》等專(zhuān)業(yè)課程，教學(xué)改革仍要保持該課程的“基礎(chǔ)性”，要讓學(xué)生掌握軟件工程必需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。

2）教學(xué)改革要突出實(shí)踐性。在夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，為響應(yīng)我院向應(yīng)用型學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，教學(xué)改革要以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為主要目標(biāo)，課程教學(xué)要突出應(yīng)用性和實(shí)踐性。

3）提高教與學(xué)的互動(dòng)性。現(xiàn)在的課堂教學(xué)多數(shù)是單向“教”的過(guò)程，而學(xué)生的“學(xué)”基本處于被動(dòng)狀態(tài)，教學(xué)改革應(yīng)改進(jìn)《軟件工程導(dǎo)論》課程的課堂教學(xué)方式，提高教與學(xué)的互動(dòng)性。

4）培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的一門(mén)工程學(xué)科，教學(xué)改革要培養(yǎng)和提高學(xué)生的分析與設(shè)計(jì)能力，學(xué)生初步學(xué)會(huì)用工程化、規(guī)范化的方法來(lái)開(kāi)展軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，并培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3《軟件工程導(dǎo)論》課程教學(xué)改革實(shí)踐

3.1 課程設(shè)置和學(xué)時(shí)的修訂

我院的軟件工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中，構(gòu)建了“通識(shí)課+學(xué)科基礎(chǔ)課程+專(zhuān)業(yè)主干課程+專(zhuān)業(yè)方向課程+獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的課程體系。軟件工程導(dǎo)論課程定位為專(zhuān)業(yè)主干課，采用的教材為清華大學(xué)出版社的《軟件工程導(dǎo)論》（第6版）[5]。

《軟件工程導(dǎo)論》最初開(kāi)設(shè)在第5學(xué)期，但由于后續(xù)需開(kāi)設(shè)《軟件過(guò)程與管理》《軟件測(cè)試與質(zhì)量保證》《軟件需求工程》等軟件工程類(lèi)課程，并且學(xué)生在第7、8學(xué)期有畢實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。所以開(kāi)設(shè)在第5學(xué)期相對(duì)較晚，導(dǎo)致學(xué)生后期課程緊張。經(jīng)研究，把《軟件工程導(dǎo)論》課程開(kāi)設(shè)在第4學(xué)期。在該課程的前期，開(kāi)設(shè)《程序設(shè)計(jì)》《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》《面向?qū)ο蠼Ｅc分析》等課程，以保證該課程開(kāi)設(shè)時(shí)有相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)。

在學(xué)時(shí)分配上，該課程的理論學(xué)時(shí)一直為48學(xué)時(shí)，但實(shí)踐學(xué)時(shí)從16個(gè)學(xué)時(shí)調(diào)整為32個(gè)學(xué)時(shí)。具體為：2016級(jí)、2017級(jí)軟件工程專(zhuān)業(yè)本科生設(shè)置為48個(gè)理論學(xué)時(shí)+16個(gè)實(shí)踐學(xué)時(shí);2018級(jí)變更為48個(gè)理論學(xué)時(shí)+32個(gè)實(shí)踐學(xué)時(shí);2019級(jí)軟件工程本科生仍按2018級(jí)的方式設(shè)置。這一變更主要是響應(yīng)學(xué)院整體向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，加大實(shí)踐學(xué)時(shí)，從而加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以期提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

3.2 課程的理論教學(xué)改革

《軟件工程導(dǎo)論》的課程內(nèi)容分為四大板塊：1）概述，關(guān)于軟件工程的誕生、基本原理、生命周期及軟件過(guò)程。2）結(jié)構(gòu)化方法，從軟件生命周期分階段介紹相關(guān)方法。3）面向?qū)ο蠓椒?，從面向?qū)ο蠓治觥⒃O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面介紹相關(guān)方法;4）軟件項(xiàng)目管理，介紹有關(guān)軟件度量、進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量保證等項(xiàng)目管理知識(shí)。

針對(duì)該課程理論性強(qiáng)，課堂枯燥乏味的缺點(diǎn)，在課程授課時(shí)采用新的信息化工具——“雨課堂”進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)“雨課堂”進(jìn)行課堂的學(xué)生簽到和點(diǎn)名;在講授完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后，采用“雨課堂”設(shè)置一定的題目，如選擇題、判斷題、填空題等，課堂上發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生通過(guò)手機(jī)答題，并用手機(jī)給答對(duì)的同學(xué)發(fā)“紅包”以活躍課堂的氣氛。采用“雨課堂”進(jìn)行課堂教學(xué)，可以避免單向的教師授課，增加課堂的互動(dòng)性，活躍課堂氣氛，同時(shí)課堂在線答題記分也督促了學(xué)生課堂聽(tīng)課，并強(qiáng)化了知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

“雨課堂”可以自動(dòng)記錄學(xué)生的出勤、學(xué)生的答題情況，根據(jù)學(xué)生的得分，作為課程考核的一部分，其考核比重占10%。

3.3 課程的實(shí)踐教學(xué)改革

我院的《軟件工程導(dǎo)論》課程的實(shí)踐教學(xué)分為上機(jī)實(shí)驗(yàn)課+課程設(shè)計(jì)。

上機(jī)實(shí)驗(yàn)課是根據(jù)理論課的課程進(jìn)度，在每次上機(jī)課上，布置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)讓學(xué)生完成?？偟恼f(shuō)來(lái)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)任務(wù)主要是讓學(xué)生采用軟件工具進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。該課程的實(shí)踐學(xué)時(shí)現(xiàn)為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)任務(wù)一般有：數(shù)據(jù)流圖、實(shí)體一聯(lián)系圖、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，主要采用微軟的Visio工具進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)該方式，將教材上的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，使得所學(xué)知識(shí)更具有可操作性，也訓(xùn)練了學(xué)生的動(dòng)手能力。如表1是《軟件工程導(dǎo)論》課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)置。

課程設(shè)計(jì)由老師給定幾個(gè)項(xiàng)目案例，給學(xué)生軟件文檔編制的模版，要求學(xué)生按照文檔編制的規(guī)范和要求，編制軟件工程中的文檔，如可行性研究報(bào)告、需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)及總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。課程設(shè)計(jì)一般在期末進(jìn)行，一般設(shè)定兩周的時(shí)間，要求學(xué)生采用工程化、規(guī)范化的方法開(kāi)展軟件設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。

3.4 課程考核方式改革

“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點(diǎn)學(xué)院建設(shè)項(xiàng)目”要求對(duì)課程的考核方式進(jìn)行改革，實(shí)現(xiàn)考核方式的多元化?？偟目己嗽瓌t是推行“模塊考核、過(guò)程考核、多樣考核”，變期末考核為過(guò)程考核，變一次考核為多次考核，變封閉考核為開(kāi)放考核，將知識(shí)、能力、素質(zhì)考核融為一體，突出考查學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。

為響應(yīng)考核方式改革的要求，以及《軟件工程導(dǎo)論》課程的特點(diǎn)，對(duì)考核方式也進(jìn)行了改革。傳統(tǒng)的考核方式為上機(jī)實(shí)驗(yàn)考核+期末試卷考核。平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)考核是在每次上機(jī)課上考查學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)作業(yè)情況，占總成績(jī)的40%;期末考核是在期末以筆試試卷的方式考核，而且以期末考核成績(jī)?yōu)橹鳎伎偝煽?jī)的60%。由于軟件工程偏理論性，試卷中一般有考查基本概念的題目，如名詞解釋、簡(jiǎn)答題、填空題，這類(lèi)題目需要學(xué)生死記硬背教材上的基本概念。而對(duì)于軟件工程這種工程性學(xué)科，這種考核方式意義不大。

為此，對(duì)考核方式改革為以過(guò)程化考核為主，具體為：課堂考核（占10%）+上機(jī)實(shí)驗(yàn)考核（占30%）+平時(shí)測(cè)驗(yàn)（占40%）+期末課程設(shè)計(jì)（占20%）的方式。1）課堂考核在課堂上以“雨課堂”方式考核學(xué)生課堂答題情況;2）平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)考核仍然是考查學(xué)生的上機(jī)實(shí)驗(yàn)作業(yè)情況;3）平時(shí)測(cè)驗(yàn)是將原來(lái)的期末試卷考核分解為三次測(cè)驗(yàn)，在教學(xué)進(jìn)度到某個(gè)階段的時(shí)候進(jìn)行一次小測(cè)驗(yàn)，主要是考核基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握程度。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于學(xué)生靠平時(shí)的理解即可答題，學(xué)生不需花太多時(shí)間死記硬背教材上的基本概念，而且可以督促學(xué)生加強(qiáng)平時(shí)的學(xué)習(xí);4）期末以課程設(shè)計(jì)的方式考核。改革后的考核方式在從課堂教學(xué)、理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)幾個(gè)方面開(kāi)展考核，課堂考核促進(jìn)學(xué)生加強(qiáng)平時(shí)學(xué)習(xí)，理論考核學(xué)生不需死記硬背，實(shí)驗(yàn)考核體現(xiàn)動(dòng)手實(shí)踐能力，課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)了課程的工程性，相比傳統(tǒng)方式更為合理。從考核方式所占的比重上可以看出新的考核方式重視基礎(chǔ)，突出實(shí)踐性和工程性。

在考核工具上，在考核的各個(gè)環(huán)節(jié)均采用“雨課堂”進(jìn)行，即采用“雨課堂”進(jìn)行課堂答題的自動(dòng)記分，采用“雨課堂”進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)作業(yè)、課程設(shè)計(jì)的提交和批閱，采用“雨課堂”進(jìn)行在線測(cè)驗(yàn)、批改、自動(dòng)記分和匯總。采用“雨課堂”進(jìn)行考核，實(shí)現(xiàn)了考核的電子化，在一定程度上減少了教師的工作量。

4 結(jié)束語(yǔ)

《軟件工程導(dǎo)論》是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。在教學(xué)中，既要夯實(shí)課程的基礎(chǔ)知識(shí)，又要強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。本文對(duì)該課程的教學(xué)改革通過(guò)加大實(shí)踐學(xué)時(shí)、設(shè)置有效的實(shí)踐教學(xué)的方式，以及改革課程考核方式來(lái)突出課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性。另一方面，該課程理論性強(qiáng)，學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥，在教學(xué)方式上采用現(xiàn)代信息化技術(shù)“雨課堂”，有效提高了教與學(xué)的互動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

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【通聯(lián)編輯：王力】（上接第119頁(yè)）

3 結(jié)束語(yǔ)

此次對(duì)云計(jì)算輔助教學(xué)下混合式學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，其目的是推進(jìn)混合式學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式的應(yīng)用領(lǐng)域，提高教學(xué)質(zhì)量。由于此次研究時(shí)間有限，并且受主客觀條件的制約，此次研究尚存在許多不足之處，比如教學(xué)模塊單一、教學(xué)活動(dòng)趣味性較低等，今后還需要在該方面進(jìn)行深層次的探索和研究。

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【通聯(lián)編輯：張薇】

基金項(xiàng)目：本文受教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（20YJAZH084，18XJC880002）;重慶市基礎(chǔ)研究與前沿探索研究（cstc2016j cy-jA0419）;重慶市研究生教育優(yōu)質(zhì)課程《偏微分方程數(shù)值解》（49）資助;重慶師范大學(xué)校級(jí)科研項(xiàng)目（16XLB006，16XZH07）資助

作者簡(jiǎn)介：冉瑞生（1976-），男，重慶市萬(wàn)州人，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)檐浖こ?、機(jī)器學(xué)習(xí)、科學(xué)計(jì)算;馮驥（1986-），男，博士，天津人，講師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘;張守貴（1974-），男，四川瀘州人，博士，教授，主要研究方向?yàn)槠⒎址匠虜?shù)值解。