摘要:在當前的信息化社會中,軟件工程作為支撐社會發(fā)展的關鍵技術領域,在高等院校中的教學質(zhì)量直接關系到人才培養(yǎng)和行業(yè)發(fā)展。闡述了軟件工程專業(yè)的教育背景,包括人才培養(yǎng)目標和能力構成情況,并結合專業(yè)評估要求分析了軟件工程專業(yè)教育中存在的問題。同時,針對專業(yè)評估要求,還提出了教學內(nèi)容、教學方法、實踐教學體系等多個方面的具體改革策略,以期這些教學策略的有效實施能為高等院校的教育同行提供有益參考。
關鍵詞:專業(yè)評估;軟件工程;教學改革
一、前言
近年來,軟件工程已經(jīng)成為支撐社會發(fā)展的關鍵技術領域之一,該專業(yè)領域的人才培養(yǎng)質(zhì)量直接影響著行業(yè)的發(fā)展水平。近年來,國家相繼出臺了一系列關于高等教育、職業(yè)教育等方面的政策法規(guī),為軟件工程教學的開展提供了政策支持。基于這一條件,高等院校對軟件工程教學領域的專業(yè)發(fā)展進行全面的了解和指導,將有助于提高自身的教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量,從而推動我國軟件工程教育的持續(xù)發(fā)展。
二、軟件工程專業(yè)教育背景
(一)軟件工程人才的培養(yǎng)目標
高等院校的人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化需要的高層次應用型人才。在CC2020(計算機類專業(yè)課程體系規(guī)范)中,“勝任力”被明確定義為知識、技能和行為三大類,繼而產(chǎn)生了“以人為本”的教育理念。該理念旨在培養(yǎng)學生具備較強的計算機基礎和應用能力。此外,軟件工程類課程致力于培養(yǎng)學生具有出色的軟件開發(fā)技能,通過實際工作經(jīng)驗初步掌握軟件發(fā)展的基本技能。這樣的專業(yè)畢業(yè)生可以在設計、開發(fā)、管理和服務等領域發(fā)揮關鍵作用。
同時,軟件工程專業(yè)的學生還需具備良好的交際能力和團隊協(xié)作精神,能夠在大型工程項目中獨立或領導小團隊。同時,人才培養(yǎng)的目標還在于使學生具備創(chuàng)造性思考和終身學習的能力,使他們能夠及時了解國際、國內(nèi)和行業(yè)的最新動向,預測并適應IT行業(yè)的發(fā)展潮流。
要實現(xiàn)這一目標,高等院校就必須注重培養(yǎng)學生以下幾方面的能力。首先,要培養(yǎng)學生具備軟件的開發(fā)能力,包括能夠根據(jù)所學學科知識,建立相應的軟件模型,并進行軟件體系結構的設計、程序的實現(xiàn)以及軟件的測試。其次,在軟件開發(fā)過程中,學生需要培養(yǎng)團隊合作精神,不僅包含學生溝通能力的提升,還涉及對現(xiàn)代軟件技術的熟練應用,使他們能夠有效利用數(shù)字化工具來解決問題、提高工作效率,同時讓學生在團隊中扮演更積極、更有影響力的角色,進一步鞏固和強化團隊精神。最后,學生還需要掌握軟件工程流程的管理技能[1]。課程的主要目標是使學生具備強大的軟件開發(fā)能力,并培養(yǎng)其在實際應用中的技能,需要學生具備良好的管理技能,以確保軟件工程流程的高效進行。
(二)軟件工程專業(yè)人才的能力構成
現(xiàn)代軟件工程教育強調(diào)對工程技術人員的綜合能力素質(zhì)進行全面培養(yǎng),主要體現(xiàn)在問題解決能力、扎實的專業(yè)知識、應變能力、團隊合作意識和工程道德敏感等方面。為了實現(xiàn)這一綜合素質(zhì)的目標,教師必須在教學布局上取得平衡,并鼓勵學生廣泛參與產(chǎn)業(yè)實踐,積極學習,并促進相互交流。軟件工程專業(yè)人才的培養(yǎng)應涵蓋三個核心環(huán)節(jié):知識的培養(yǎng)、專業(yè)能力的培養(yǎng)以及素質(zhì)的培養(yǎng)。因此,高校應堅定貫徹“以人為本”的德育理念,在知識的培養(yǎng)方面,應包含人文與自然科學的知識、工具性知識,以及軟件工程學科的基礎知識和專門知識。這樣的知識結構有助于學生構建全面的知識體系,為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。而在專業(yè)能力的培養(yǎng)上,需聚焦于五個關鍵維度:知識獲取能力、知識應用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、團隊協(xié)作能力,以及組織協(xié)調(diào)能力。這些能力的培養(yǎng)將有助于學生更好地適應未來的職業(yè)挑戰(zhàn),成為具備創(chuàng)新精神和團隊精神的軟件工程專業(yè)人才。這一整體式培訓理念旨在通過對學生的知識和專業(yè)能力的培養(yǎng),促進軟件工程人才素質(zhì)的全面提高。
三、專業(yè)評估背景下軟件工程教學的改革空間
與其他學科一樣,高等院校一旦確立了課程體系的教學內(nèi)容,通常會在相當長的時間內(nèi)保持不變[2]。隨著計算機產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,軟件工程這一實踐性極強的專業(yè),其所需的知識和技能也呈現(xiàn)出快速的變化趨勢。然而,當前我國軟件工程教育領域面臨的一個顯著挑戰(zhàn)是許多教材內(nèi)容陳舊,未能及時反映產(chǎn)業(yè)前沿的進展,難以匹配快速變化的軟件行業(yè)需求。軟件工程作為一門新興且快速發(fā)展的學科,其教學內(nèi)容和教學方式都亟須緊跟時代步伐進行更新和升級。
目前,“軟件工程”課程的教學模式仍主要依賴于多媒體形式,但這一模式需要進一步優(yōu)化和創(chuàng)新,以更好地滿足現(xiàn)代教育對高質(zhì)量、高效率教學的要求。教學方式相對簡單,未充分整合最新的網(wǎng)絡信息技術。軟件工程作為一門應用學科,在傳統(tǒng)教學中仍然存在著學生“重理論、輕動手”的問題。學生通常在課堂上被動接受知識,然后進行作業(yè),在期末考試時很難調(diào)動學生的積極性,學生學習主動性較差。這種被動的教學方式難以實現(xiàn)對教學質(zhì)量的有效評估。例如,實驗課通常僅涵蓋理論課的一小部分,缺乏全過程的需求分析、可行性分析到最終軟件測試等綜合實踐。因此,教師必須加強學生的實訓教學,以滿足專業(yè)考核的需求,并對實訓環(huán)節(jié)進行全面評價。
四、專業(yè)評估背景下軟件工程教學改革的策略
(一)專業(yè)體系與課程體系的重構
在軟件工程專業(yè)的構建中,高等院校通過專業(yè)評估與認證體系,在專業(yè)課程中引入軟件工程的專業(yè)知識,以及在專業(yè)之外的培養(yǎng)模式,是提高學生綜合能力的重要途徑。這種教學模式的關鍵是要保證教學內(nèi)容的科學性、過程的合理性和教學質(zhì)量的保障。為達到這一目標,高校必須建立一套準確、有效的軟件工程教學模式。高校可以通過整合軟件工程各知識點,在課程和能力雙重支持下,建立一個完整的學科教學體系。課程設置可以分為五個層次:第一,人文素養(yǎng)基礎課,旨在提高學生的綜合素質(zhì);第二,中等層次的計算課程,為學生打下堅實的技術基礎;第三,軟件工程選修課程,讓學生根據(jù)興趣深入研究;第四,綜合實習課程,增強學生的實際操作和解決問題的能力;第五,軟件開發(fā)與工程實習,深化對軟件的認識,提高實踐能力。在此總體架構下,高校還需要構建基于信息技術的課程和教學管理系統(tǒng),以實現(xiàn)教學活動的有效管理。
此外,高等院校還應當按照CC2020版的能力素養(yǎng)模型,從知識、技能、品德三個層面建立與之相適應的素質(zhì)教育體系[3]。首先,在課程體系中需要實現(xiàn)知識結構的優(yōu)化。該課程突破了傳統(tǒng)的以電腦為主的教學模式,全面梳理了SWEBOK 3.0中提及的15個核心領域的關鍵知識點,并將這些內(nèi)容與傳統(tǒng)計算機領域以外的知識進行了深度融合。在這一過程中,教師可以對管理、交流以及各個專業(yè)分支的教學內(nèi)容進行精心調(diào)整和優(yōu)化。在課程設置和課題研究等方面進行改革,該課程涵蓋了更多學科內(nèi)容,提高了學生的綜合能力。其次,需要構建基于能力本位的課程體系。按照素質(zhì)模式對多個技能水平的能力需求,分階段進行高級思維、批判性思考和多任務完成等培訓。在此基礎上,結合企業(yè)的具體需求,進行“情景化”的課程體系設計,并進一步深化校企合作和產(chǎn)學合作,建立更加充實的技能訓練實踐體系。
(二)教學內(nèi)容改革
各高校需對“專業(yè)及課程建設”這一核心一級指標下的課程教學大綱、教學內(nèi)容和教材建設等二級指標進行仔細檢查和調(diào)整。教師在設計教學計劃時,首先要將“思政”內(nèi)容融入其中,要求教師緊密結合國家當前的發(fā)展狀況和面臨的挑戰(zhàn),以培養(yǎng)學生的愛國情懷、社會使命感和責任感為主要教育目標。在國際化的大背景下,激發(fā)學生投身于軟件基礎理論的研究需要進行理論指導,同時要重點解決“瓶頸”問題。其次,在教學內(nèi)容上,要去除陳舊過時的教學內(nèi)容,結合國內(nèi)外的最新研究成果,使之更好地適應當今信息技術的飛速發(fā)展。每學期都會更新一次,增加新的知識和技巧,使教學更貼近生活,同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)意能力。
在教材建構方面,高等院校應選擇近五年來已出版或再版的優(yōu)秀教材,并依循課程大綱進行修訂。鑒于該軟件工程專業(yè)具有較高的國際化水平,高等院校應要求教師具備較強的英語交流能力。在選擇外國原版英語教材時,需要考慮教材在讀寫等方面的作用。例如,《軟件工程》實驗課以引進國外原版教科書為基礎,突出了英文講授和雙語教學,有利于培養(yǎng)學生的國際化眼光。
(三)教學方法改革
在“專業(yè)和課程建設”的框架下,“教學方式和手段”作為一個重要的二級指標,要求各高校必須擺脫傳統(tǒng)的教育模式,積極進行創(chuàng)新。首先,應充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術和平臺,將“教學方式和手段”有效地融入教育工作中,不僅僅利用網(wǎng)絡作為信息傳播的工具,更要充分發(fā)揮網(wǎng)絡的便捷性、互動性和個性化特點,應用于教學設計、課堂互動、學習評價等每一個環(huán)節(jié)。慕課作為一種大型開放式在線課程(MOOC)在軟件工程領域備受關注。例如,清華大學的“軟件工程”慕課資源豐富,吸引了大量學習者,為學生自主學習構建了一個廣闊而便捷的網(wǎng)絡平臺,實現(xiàn)了對重點和難點的有針對性教學,最大限度發(fā)揮了學生的學習主動性[4]。
其次,為了讓學生了解業(yè)界的最新動態(tài),可邀請業(yè)界知名專家、學者到現(xiàn)場作講座,并與同學進行面對面的互動。這種實踐能夠彌補教科書的不足,使學生更貼近行業(yè)的實際發(fā)展。高等院校還可積極邀請來自國內(nèi)著名網(wǎng)絡公司的資深工程師為學員開專題講座,以提升學生及家長對學校的教學滿意度。
最后,在對教學方式進行改革的過程中,高校現(xiàn)有的教學評估體系在軟件工程等關鍵課程中亟待更新。為實現(xiàn)評估的精準性和實用性,教師必須將教學與考試機制深度融合,摒棄傳統(tǒng)中過分依賴的死記硬背記憶題和多項選擇題。相反,應當增加分析題、程序設計題和綜合應用題的比例,促使學生更注重實際應用。
(四)實踐教學體系改革
在專業(yè)評價指標中的“教學條件”和“實踐教學”兩個一級指標中,高等院校應對“實踐”課程提出具體要求。為了更好地滿足專業(yè)水平評定的需要,學校必須將實踐教學置于軟件工程課程的核心地位。實踐教學主要包括三種形式,即與理論課相配套的實驗課、實訓課和畢業(yè)設計。軟件工程的理論課通常需要與實驗課配套設置,或者不同程度地延后安排。例如,教師可以在軟件工程理論課程開始后的第二周開設實踐課程,在第一周進行理論教學。將理論課與實驗課安排在一個學期內(nèi),使學生盡早將所學的理論知識運用到實際操作中,以達到對知識的充分了解與掌握,并能將知識應用到實際中。這類實踐課程的實驗通常包含若干個獨立的小實驗,工作量適中,適合學生自主進行。同時,該課程應著重培養(yǎng)學生基本的程序設計技能,通過實際操作強化他們的理論知識,初步訓練學生的軟件應用能力,為學生將來的軟件工程實踐打下堅實基礎。
綜合實踐課通常在學習了相應的理論知識之后展開。以軟件工程專業(yè)為例,高等院校可在第四學期安排軟件工程的理論學習,在第五學期則開設了軟件工程的實踐課程[5]。綜合實踐課通常會設計為一個較為龐大的課題,要求學生以小組為單位合作進行,每位同學都承擔獨立的任務。這門課程要求學生在所學專業(yè)教學內(nèi)容的基礎上,運用“工程化”的方法,進行全面、綜合的實驗,從而培養(yǎng)他們成為具備綜合工程能力的專業(yè)人才。
企業(yè)實習與畢業(yè)設計一般安排在大學第四個學期。在這個階段,通過學校與企業(yè)的合作,學生有機會參與企業(yè)實習。高校應積極引入并實施“雙導師”制度,在此制度下,校內(nèi)導師負責理論知識的傳授,校外導師即來自企業(yè)的輔導員,則側重于實際操作和實踐指導。企業(yè)輔導員將負責引導學生參與實際工程項目,指導學生完成畢業(yè)設計,確保學生在實踐過程中獲得真實的職業(yè)經(jīng)驗,從而為他們畢業(yè)后進入軟件行業(yè)做好充分準備。
(五)專業(yè)人才隊伍建設
1.提升教師專業(yè)水平
在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)和發(fā)展過程中,教師教學水平的提升處于核心地位。為提高實驗教學質(zhì)量,高等院校可采取以下幾個方面的措施:
第一,通過實行“導師制”,可以讓年輕教師更迅速地適應工作崗位,促進他們的專業(yè)成長。此制度使年長的教師能夠引導青年教師的實際教學經(jīng)驗與工作方法,從而有助于青年教師的培養(yǎng)與成長。第二,通過開展一系列的學術研討會,邀請企業(yè)專家和其他優(yōu)秀大學老師進行專題講座,可以促進教師之間的相互學習,擴大教師的專業(yè)知識。第三,通過制定切實可行的“引進”和“崗位培訓”相結合的方法,可以激勵教師繼續(xù)深造。這意味著教師可以在職攻讀博士學位,并進一步學習,以保持他們的專業(yè)競爭力。第四,強化教師的社會實踐能力,有計劃地組織企業(yè)實習,可以使教師親身體驗最新的科技成果,并根據(jù)企業(yè)的實際需求,調(diào)整教學方案,改善教學方式,加強實習教學環(huán)節(jié),以提高技能人才的培養(yǎng)水平。第五,通過定期的專業(yè)培訓,促進教師的教育理念更新,提高知識儲備,探索教學方式,以在理論和實踐兩個層面上都有一定的指導。第六,通過組織教學技能競賽,促使教學效果的提升,不僅是對教師教學水平的一次考核,也是提高教師隊伍素質(zhì)的重要措施。
2.打造學習型教學團隊
學習型團隊能夠?qū)€人學習成果轉化為集體智慧,從而提升整體教學質(zhì)量和創(chuàng)造力。為此,高等院校可以采取以下策略來建設自己的學習型教學團隊:
(1)領導者作為團隊的核心,除了應具備優(yōu)秀的職業(yè)素質(zhì)和良好的學習能力,還需具備良好的管理和協(xié)調(diào)能力。領導者應能夠帶領團隊朝著共同目標前進,并鼓勵成員持續(xù)學習和進步。
(2)團隊成員應在明確的愿景和共同信念基礎上工作。這種共同的信念可以增強團隊的凝聚力,使每個成員都朝著共同的目標努力,形成強大的團隊力量。
(3)針對本校教師隊伍的特點,建立一套科學的評價系統(tǒng),定期評估教師的學習方式、學習態(tài)度和學習結果,并提供有針對性的反饋。這樣,教師可以及時了解自身學習狀況,識別不足,進行改進,從而促進專業(yè)發(fā)展。
(4)良好的學習氛圍能夠激發(fā)教師的學習積極性,使學習效果更加顯著。同時,積極的合作氛圍可以促進教師之間的相互學習和幫助,解決問題。為此,學校應強化團隊建設,促進團隊成員之間的溝通和協(xié)作。
(六)整合運用IT技術,提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量
軟件工程專業(yè)開設的目的是為社會培養(yǎng)應用型的互聯(lián)網(wǎng)人才,時代性特征尤為顯著。高等院校的教育應充分利用信息化的成果,提高辦學效益與質(zhì)量至關重要。當前我國高等教育的信息技術成就主要可分為以下四個類別:
首先,高校教育領域涌現(xiàn)大量教學軟件和資源,如BB平臺、愛課程及各類開放式課程。教師將多媒體課件引入課堂,豐富了教學內(nèi)容與形式。教育服務公司通過實踐平臺支持校企合作。其次,一些高校教師自主開發(fā)專用教學軟件和網(wǎng)絡平臺,可滿足專業(yè)課程需求。再次,可充分發(fā)揮通信軟件(QQ、微信、釘釘?shù)龋﹥?yōu)勢,進行班級管理、網(wǎng)上論壇討論、錄像教學等活動,輔助課堂教學。最后,專門的教學管理系統(tǒng)為軟件工程師培養(yǎng)與管理提供了支持,包括教學管理和畢業(yè)設計管理等方面的探討。
同時,高校教師可采用分階段的融合策略,對軟件工程課程的教學資源予以整合。例如,在軟件測試過程中,高校可采用基于軟件測試的自動化評估體系,為軟件測試、軟件工程和軟件編程等領域提供支持。通過這三個環(huán)節(jié)的整合,得到更完善的軟件,并將所研制的軟件作為一個案例供學生分析,以更好地服務軟件專業(yè)的教學。
五、結語
綜合而言,信息技術的快速發(fā)展推動著軟件工程領域?qū)θ瞬判枨蟮脑鲩L。為了適應這一變化,軟件工程專業(yè)的教學改革工作已經(jīng)成為高等院校及其教師重點關注的內(nèi)容。對此,高等院校教學管理部門應全面考慮教學內(nèi)容、教學方法、實踐教學和教師隊伍建設等各方面改革因素,以提高該專業(yè)的教學質(zhì)量,提升學生專業(yè)素養(yǎng),從而為我國培養(yǎng)出更多、更高質(zhì)量的軟件工程人才。
參考文獻
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作者單位:貴州城市職業(yè)學院
責任編輯:王穎振、楊惠娟