地方高校軟件工程專業實踐教學改革研究

王新穎，吳中博

（湖北文理學院數學與計算機科學學院，襄陽441053）

0 引言

隨著“互聯網+”時代的到來，我國軟件產業急需大量有實踐經驗的創新型人才，人才缺口極大。然而，雖然我國大學已經形成了一定的軟件人才培養規模，每年培養出的軟件開發人才數量極其龐大，但在人才質量方面卻難以滿足社會需求[1]。究其原因，是學生的工程化實踐能力不足，因此，軟件工程專業的實踐教學急需創新與變革。

借助云技術，項目組在湖北文理學院數學與計算機科學學院的云平臺上構建了基于“私有云”的虛擬仿真“實踐教學綜合平臺”——SPOC平臺，用于打造虛擬化的企業級實驗環境。在此背景下，項目組基于SPOC平臺，在企業級實驗環境中，依據場景式工程項目重構實踐教學體系，對學生進行工程化實踐教學，能有效地培養學生的動手能力、創新能力和綜合素質，實踐證明這是實現軟件工程專業實踐教學改革的一條卓有成效的途徑。

1 地方高校軟件工程專業實踐教學現狀分析

由于歷史的原因，地方高校軟件工程專業的實踐教學大多存在實踐教學內容與工程實踐脫節、缺乏企業級實驗環境、實踐教學形式單一和無法有效地進行教學過程監控及教學質量評價等問題。

1.1 實踐教學內容與工程實踐脫節

在軟件工程專業的實踐教學過程中，大多數實踐教學內容依然以驗證性的實驗為主，綜合性、設計性和創新性實驗較少，難度較低。而且，實踐教學內容都是教師根據知識點為了實驗專門定制的實驗項目，雖然緊扣知識點內容，但與現實的工程實踐嚴重脫節，不能激發學生的學習興趣。學生往往是為了應付差事，抱著完成任務的心態去做實驗，自然達不到應有的實踐效果，更談不上培養學生的職業素質、創新能力和協作能力。

1.2 實踐教學缺乏企業級實驗環境

在軟件工程專業的實踐教學中，由于地方高校的軟件工程專業教師大多沒有工程實踐背景，在實驗室無法提供企業級的實驗環境，學生的實驗環境純粹是教師根據自己的經驗杜撰出來的，和實際的企業級環境距離較大，嚴重影響了學生的上機體驗，致使學生感受較差，甚至于產生現在的地方大學還不如培訓公司的想法。

1.3 實踐教學形式單一

現今，在地方高校的軟件工程實踐教學中，教師雖然運用了信息化的教學方法，但實際上還是傳統的實踐教學方法。一般都是教師先講解實踐教學的原理，帶領學生做一些實踐案例，說明實踐中一些常見問題，然后讓學生進行實踐，最后對學生的實踐情況進行總結。上述單一的教學形式，雖然教師對實踐教學容易管控，但是無法充分調動學生的主管能動性和創新性，實踐教學效果自然令人沮喪。

1.4 無法有效記錄學生的學習情況

由于我國對軟件工程專業人才的需求量極大，各個地方院校的軟件工程專業一般招生情況較好，班級人數較多。因而，在軟件工程專業的實踐教學過程中，有限的時間里，教師無法準確地記錄每一位學生的學習情況，對學生的評價往往存在不準確的現象。

1.5 無法準確評價教師的實踐教學效果

傳統的教師評價方法是學生登錄教師教學質量評價網站對教師進行投票。這種評價方法雖然比較簡單、通用，但沒有辦法做到客觀、準確。例如，在評價過程中，有的學生可能會因為教師過于嚴厲而降低對教師的評價分數；也有的學生可能由于教師放水及格而提升對教師的評價分數。

2 地方高校軟件工程專業實踐教學改革措施

2.1 利用場景式工程項目重構學習體系，顛覆傳統實踐教學課堂

將互聯網企業對軟件工程專業的崗位能力要求與專業培養內容進行有效的整合，使得企業項目所需的實踐開發能力和實踐教學的知識點建立合理的對應關系，進而利用場景式工程項目重構實踐教學體系，實現實踐教學資源工程化。具體的措施是：（1）通過產學合作協同育人項目，讓企業參與制定軟件工程專業的實踐教學內容和實踐教學方法，并通過校企共建的方式，對企業的場景式工程項目進行重構，使其轉化為軟件工程專業對應知識點的實踐教學內容。（2）選聘技術熟練且具有豐富工程經驗的一線開發人員擔任軟件工程專業的實踐教學教師，彌補地方高校教師實踐教學能力的不足。（3）定期安排青年骨干教師深入企業進行技術培訓或掛職鍛煉，為工程項目的實施積累實踐經驗，提高教師的工程化應用能力。

2.2 打造虛擬化的企業級實驗環境

通過與尚強公司合作，軟件工程專業在湖北文理學院數學與計算機科學學院的云平臺上構建了SPOC平臺，用于打造虛擬化的企業級實驗環境，學生可以在線編程、調試程序，實現了軟件工程專業的實踐教學的“學習環境企業化，生活環境校園化”，大大提升了學生的上機體驗。學生上機時，只需要登錄到SPOC平臺，就可以選擇學習自己感興趣的實踐教學知識，實踐操作時，可以利用SPOC平臺在模擬的企業級實驗環境中進行實踐操作實驗，使學生的實踐能力得到了很好提升。

2.3 實行翻轉課堂教學模式

將數字化資源庫、信息技術、虛擬仿真、大數據等在軟件工程專業的實踐教學改革中應用，實現實踐課堂教學模式的顛覆式創新。借助SPOC平臺，建立以問題驅動的翻轉課堂教學模式[2]。在這種教學模式下，學生在課前利用SPOC平臺學習需要掌握的實踐教學知識，考慮解決教師提出的工程實踐問題，課堂則變成了師生交流的舞臺。教師的主要作用不再是傳統的滿堂灌傳授，而是為學生提供所需的實踐教學資源，或者是引領學生學習的思維，激發學生的學習熱情。這種教學模式將學習的決定權從教師轉移到學生，能夠完全突破時空的限制，達到師生之間無障礙交流的目的。

2.4 對學生的學習能力進行動態畫像

依據SPOC平臺，可有效記錄學生的學習過程，比如，學生什么時間開始上機練習，什么時間離開，練習了多少次，甚至于每一個實踐環節花了多長時間，是由于難度較大的原因還是學生的學習能力問題，都可以有效地記錄下來。然后，依據機器學習和深度學習等計算機技術[3]對SPOC平臺記錄的“學生學習大數據”進行分析，可以對學生的學習能力進行動態畫像，準確描述每一位學生的學習效果，量化記錄學生的學習能力曲線，并通過與崗位勝任能力曲線對比，可客觀地體現學生能夠勝任的崗位，成為互聯網企業招聘學生的主要參考依據。

2.5 量化評價教師的實踐教學質量

通過SPOC平臺，記錄教師的“教學”大數據（例如，班級學生按時提交作業的比率及作業的準確率等數據）。然后對以上大數據進行數據挖掘等技術處理，從而量化評價教師的實踐教學質量，也可以讓教師真真切切的明白自己在什么地方存在差距，便于提高改進。

3 結語

湖北文理學院的軟件工程專業通過進行實踐教學改革，實現了實踐教學資源工程化，打造了虛擬化的企業級實驗環境，改進了實踐教學模式，提升了軟件工程專業實踐教學的質量。并且通過對師生的教與學大數據進行分析，可以對學生的學習能力進行動態畫像和量化評價教師的實踐教學質量。

[1]徐玲,高旻,文俊浩,等.軟件工程專業實踐教學質量保障體系探索[J].實驗室研究與探索,2015,34(08):205-208.

[2]聶曉秋,趙辰光.基于云計算環境的軟件工程專業翻轉課堂教學模式研究[J].計算機教育,2015,(07):32-35.

[3]馬世龍,烏尼日其其格,李小平.大數據與深度學習綜述[J].智能系統學報,2016,11(06):728-742.