軟件工程專業學生動手實踐能力培養模式研究與實踐

劉曉明　吳秀芹　李冰　王永安

摘 要 如何提高軟件工程專業學生創新能力，最重要的是要提高學生動手實踐能力。本文針對軟件工程專業課程實驗環節，從系統性、層次性和綜合性的課程實驗體系設置，到實驗內容設計，以學生為主體、教師引導為輔的實驗過程，學生實驗前的認真預習，第二課堂活動等階段進行了探索，以期提高軟件工程專業學生動手實踐能力。

關鍵詞 動手實踐 實驗體系設置 課程實驗 第二課堂

0 引言

傳統的教學基本上是以教師定制題目為主，學生的學習主動性不能得到很好的發揮。即使考試取得較高的分數，在真正應用創新時仍感覺無從下手，導致教學效果不理想。文獻認為把突出理論教學向 “實踐引領理論” 教學過渡，是軟件工程專業亟需解決的問題。學生動手實踐能力的培養是解決上述問題的關鍵，如何提高學生動手實踐能力是擺在軟件工程專業教師面前一個亟待解決的問題。

1 設置系統性、層次性和綜合性的課程實驗體系

按照軟件工程專業課程體系，將實驗教學內容體系按照課程群建成實驗課程體系，每個體系包含多門相關的課程實驗，每個課程實驗中又包含驗證型、設計型、綜合創新型實驗項目。整個課程實驗體系體現了系統性、層次性和綜合性的特點，并通過課程實驗教學全面培養學生的動手實踐能力。課程實驗教學目標設定如下：

（1）全面培養學生扎實的基本實踐技能、科學有序的實踐素質和進行科學實踐研究的興趣，具有基本分析問題和解決問題的能力；

（2）全面提高學生綜合設計的實踐技能和自主學習新知識的能力，掌握軟件與硬件相結合，具有獨立分析問題和解決問題的能力；

（3）全面培養學生綜合研究、勇于創新的實踐能力，以及團隊合作、頑強拼搏等科研精神，具有在系統層次上分析問題和解決問題的能力；

（4）全面培養學生掌握相關專業的基本知識和實踐技能，進一步啟發相關專業的研究創新思維，具有在系統的層次上分析和解決相關專業問題的能力。

為了達到以上目標，在實驗教學內容體系的建設過程中，著重進行以下幾個方面的建設：

（1）以培養學生基本實踐技能和基本素質為核心，注重培養學生自主學習、綜合研究能力和創新意識，建設分層次的實驗課程體系。在每個層次的課程中，都包含基本型、綜合設計型和研究創新型實驗項目；

（2）根據學生基礎扎實的特點，因材施教，精心組織實驗課程，尤其是專業基礎課程的建設，增加實驗班開展教學，加強研究性的內容，培養學生進行科學研究、科學探索的興趣；

（3）重視學生綜合實踐能力與專業視野的培養，通過增加系統級的實驗內容，強調學生自主實驗，引導學生創新。在各課程實驗設計中盡量做到經典內容與前沿內容相結合，既讓學生掌握本學科知識的發展脈絡，又能夠了解前沿的研究方向。

2 采取各項措施，保障實驗教學效果

在開展課程實驗教學的過程中，采取了各種方法來保證和提高實驗教學的效果，主要包括：

（1）針對部分優秀學生的實際需要，開展實驗班教學，加強課堂教學以及實驗內容的廣度和深度，充分挖掘學生的自主學習能力；

（2）每一門課程都有若干名主講教師共同建設，可以使得課程內涵更加豐富。另一方面，每門課程都按20至30名本科生配備1名研究生助教，參與教學輔導，既對學生進行答疑解惑，通過言傳身教來輔導和影響學生，同時也讓學生參與到課程建設中來；

（3）鼓勵主講教師結合自身的研究方向以及課程教學的具體內容，開發輔助實驗教學系統，增強實驗教學的趣味性，提高實驗教學效率，同時也吸收一部分高年級本科生參與系統的開發和維護工作；

（4）在課堂教學及實驗內容設計過程中，與主講教師的科研工作緊密結合，讓學生了解掌握一些前沿的研究內容和方法，啟發專業研究的興趣，為今后的進一步深造打下良好基礎。

3 課前做好充分準備，上好每一節實驗課

在實驗教學環節，采用“用自己的大腦思考以后再去做”的實驗教學理念來指導實驗教學過程，可采用以下措施來保證上好每次實驗課：

（1）培養學生良好的科學精神，尊重實驗本身的科學態度。

為了做到這一點，加大了學生的預習難度和深度。雖然現在學生學到的知識在今后的工作中不一定都能用到，但是，這種通過閱讀去理解和掌握知識的能力卻一輩子都在反復使用。因此，與實驗相關的內容，在實驗講義的前半部分都有很詳細的論述。學生只有在實驗前對這些知識進行了解和掌握，通過實驗課堂才能更深刻地理解和消化。如果學生沒有預習報告，則不允許做實驗，這就相當于在培養學生不打無準備之仗。預習的內容并不是簡章地去抄書，而是用自己的語言寫出這次實驗到底要做什么、如何去做、做到什么程度是好的、會有什么問題等。

同時，加大課程設計的靈活性。實驗的過程對于學生能力培養是最重要的環節，鼓勵學生在動手的時候多想，不要有一個固定的模式讓學生去模仿。另外，通過實驗報告撰寫以后，仍然對實驗有問題的學生，鼓勵他們重新再做。通常，每組準備一套上次實驗器件，方便學生對相關的問題驗證，討論。

（2）不鼓勵教師做全套示范。

做詳細示范是非常不好的習慣。因為一旦有了示范，學生就去模仿，教師如何做，學生就如何去做，就不再去想為什么這樣做，學生獨立思想的能力就建立不起來。如果教師不示范，學生錯了如何辦？這就要求教師不停地在實驗室里觀察室巡視，發現問題，及時糾正，及時討論，及時提高。形成學生和教師的良性互動。

（3）不鼓勵學生在課堂上相互交流，要求獨立完成實驗內容，課后鼓勵多交流和討論

實驗課時有限，遇到問題，學生經常會看周圍的學生如何去做，然后就照著去做，這是不允許的，如果學生遇到問題，就直接問周圍的學生，這樣也不好。學生應該去問教師，這樣才可能正確、深入地解決遇到的問題。

4 積極開展第二課堂活動

積極組織學生參加全國軟件大賽、ACM程序設計競賽、全國大學生電子設計競賽、“美新杯”中國大學生物聯網創新創業大賽、東北石油大學“挑戰杯”等競賽活動。

另外，建立軟件工程專業大學生創新科研實踐活動的組織保障機制。組織大學生除了參加校級、省級和國家級的大學生創新創業訓練計劃、挑戰杯等項目外，為了擴大學生實踐能力的訓練，建立軟件工程專業大學生創新科研實踐活動，發動全體教師的參與在活動中來，主要目的是擴大學生實踐能力培養的范圍。該活動分三個階段：

（1）申報階段：教師公布項目課題，學生自由選擇；

（2）確認階段：學生提交項目中期報告，教師根據各組中期進展情況確認優秀小組資格，并適當給予獎勵；

（3）驗收階段：學生提交項目最終成果及報告，并進行答辯。

要求和鼓勵教師科研室吸納一定數量的優秀本科生從事真正的科研項目研究工作，為學生提供真實的科研環境，得到實踐訓練，為拔尖人才培養提高保障。

通過大學生第二課堂活動的開展，培養學生團隊精神、交流能力、組織能力。同時，在大學生科技活動或科研實踐的過程中，培養學生綜合運用所學知識和獲取新知識的能力，培養學生的創新思維和創新能力。

5 結論

本文提出了將實驗教學內容按照課程群建成實驗課程體系，該實驗課程體系體現了系統性、層次性和綜合性的特點，并通過課程實驗教學全面培養學生的動手實踐能力。教師認真設計實驗內容，要求學生在實驗前認真預習，在實驗過程中以學生為主體，激發學生主動思考問題、自主解決問題。最后再通過各種競賽、科研項目等第二課堂活動鞏固和提高學生動手實踐能力。目前，該實踐模式在我院軟件工程專業已經取得了明顯的效果。

參考文獻

[1] 張培穎.軟件工程專業實踐教學改革模式的探索[J].時代教育，2012（7）：41.

[2] 王振輝，王艷麗，張敏.軟件工程專業實踐教學體系研究[J].陜西教育（高教版），2013（Z1）：123-124.