創新教育在“軟件工程”課程中的實施

江頡

摘要：本文分析了在傳統課程中進行創新教育的緊迫性和必要性，總結了為培養創新能力在傳統課程中對已有課程知識體系所作的改造，然后以軟件工程課程為例，介紹作者所在學校如何在軟件工程專業開設的軟件工程課程中進行創新教育的主要改革內容，并以此為例，提出了在實施過程中應該注意的教學方法、教學過程管理以及教學評價等問題。

關鍵詞：創新教育；軟件工程；課程改革

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2019）08-0110-03

傳統課程中進行創新教育的必要性

創新創業教育是目前高校本科教學改革中的一項重要內容。一些高校建立創業學院開展創新思維、創業能力培養和實踐課程，極大地促進了創新創業教育的發展。對于是否需要在傳統課程中進行創新創業教育以及如何進行改革，目前國內還處于積極的探索階段。已經有不少的學者認為創新創業教育與傳統的人才培養密不可分。[1-4]2015年國務院辦公廳下發的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中明確了兩者之間關系，要求“促進專業教育與創新創業教育有機融合，調整專業課程設置，挖掘和充實各類專業課程的創新創業教育資源，在傳授專業知識過程中加強創新創業教育”。與此同時，我國工程教育認證標準中明確了專業制定的畢業要求應完全覆蓋以下內容：“設計/開發解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素”，并且在專業課程設置中要有“完善的實踐教學體系，并與企業合作，開展實習、實訓，培養學生的實踐能力和創新能力”。因此，創新意識和創新能力培養是畢業要求內容，需要專業課程體系支撐[5]，并且與培養目標、畢業要求等構成一個閉環，在不斷的教學實踐中進行持續改進。[6-7]

改造傳統課程中知識授予目的，適應創新能力培養

在傳統課程中融入創新教育，需要重新梳理并改革現有課程教學內容[8]，筆者認為可以從以下幾個方面進行。

1.專業課程中技術的發展蘊含著創新

在給學生建立一門傳統專業課程知識體系時，教師通常會用1～2節的課堂時間介紹課程由來。授課目的僅僅是讓學生知悉過去一段專業發展歷史，而往往忽視這門課程發展歷史中所包含的創新因素。當前，很多高校的本科教學改革已經從單一的知識講授轉變為對學生產出的能力培養。讓學生批判性地分析一段真實專業技術的過去，從中找到引起技術革新的變化因素，是專業技術發展真正帶給學生的啟迪，也與創新教育在傳統課程中的融合要求相吻合。[9-10]分析一段已經被證實的技術發展史，有助于學生理性地接受并領悟到創新引起的技術革命帶來的強大力量。

2.專業技術現狀和市場綜合應用帶來創新

工程類課程中，教師向學生講授最多的是課程的主要技術要點、方法及過程，并要求學生掌握該項技術，培養使用該項技術分析和解決問題的能力。而在工程教育中，一個復雜工程問題的解決需要在講授中突破一門課程的獨立知識點，追求問題的綜合求解能力。因此關注利用本課程中與其他課程中的技術共同解決問題的能力，并考慮這個問題在市場上綜合應用時所涉及的社會、環境等多個問題的綜合解決過程，是學習和建立創新意識、培養創新實踐能力的過程。

為了培養分析、設計、解決復雜工程問題能力，在專業課程授課中引入項目驅動式或者數據驅動式等教學方法，將一個可以擴展、帶有創新意識的綜合案例引入課堂是培養創新意識的一條有效而必要的途徑。

3.前沿技術帶來的社會變革

分析清楚前沿技術帶來的創新和創業機會是傳統專業課程培養創新能力的另外一個適用場合，也是培養學生自我學習和終身學習意識的一個機會。因而，在學生面臨畢業、就業壓力之前，在專業課程課堂上做好未來技術探索能力的培養，無疑將對學生的未來就業和創業起到護航和領航的作用。

“軟件工程”課程中引入創新教育示例

軟件工程是軟件工程專業培養方案課程體系中的一門專業核心課程。在基于OBE理念建立的培養方案中，該課程往往承擔著培養學生具有復雜軟件系統的分析、設計、開發、維護和管理能力以及在團隊合作中培養協作精神的教學目標。以下筆者以自己的教學實踐為例，談談如何在軟件工程課程中融入創新意識和創新能力的教育。

1.軟件工程史是一部創新的歷史

從1958年貝爾實驗室的數學家和統計學家圖集（John Wilder Tukey）在論文中用到軟件（Software）一詞至今，軟件已經有60年的歷史。從1968年在NATO會議上提出軟件工程概念至今，軟件工程也已經有50年的歷史。50年的軟件工程史就是一部人類不斷發明創造的歷史。教師可以從多個角度指導學生來分析這段歷史中所出現的重大變革。

筆者設立了如下幾個遞增的問題引導學生對軟件工程史進行分析：

（1）研究軟件工程史發展中的哪一類（個）問題？這類（個）問題可以包含哪些方面？

（2）這類問題在軟件發展的不同階段是如何解決的？有哪些成功的案例或者失敗的案例？

（3）問題產生的社會條件和技術環境是什么？問題獲得成功解決或者失敗的主要原因是什么？

（4）你如何看待這類問題中的創新對軟件工程的作用？它起到的社會效益和經濟效益是什么？

……

通過對軟件工程史的分析，學生在第一課就得到了“軟件改變世界，創新改變未來”的結論，對軟件的創新也有三個層面理解：現代技術構造的軟件代替已有的物理存在；用現代技術創造現在世界未存在的應用；現代技術將推動未來技術的變革。

2.“軟件工程”課程案例分析中引入創新維度

在講授“軟件工程”課程時，一般會通過“項目”案例將理論知識和實踐技能有機結合起來，以達到培養學生實際動手能力，分析、解決問題能力以及創造能力的目的。在設計案例教案時選取的案例可以遵循三個要點：首先是以學生的興趣為中心，以項目激發起學生的學習興趣，讓學生有探索項目的欲望和激情；其次是解決實際問題，即以現實為中心，項目要與企業的實際生產過程或現實的商業運營活動有直接關系；最后是有所創新，即問題解決有其獨特視角，能夠引起討論和研究，并能實施到課內學生自選項目中。

3.課內自選項目中實施創新能力培養

在“軟件工程”課程的教學中，在學生掌握了一定的理論知識，并且初步具備了工程能力之后，選取一個復雜的軟件工程項目進行練習是很多高校采用的常規手段。在學生選擇自選命題的時候，教師需要從創新角度加以引導，讓學生對自選項目的范圍、技術、運營模式、經濟效益等多因素綜合考慮。可以盡量選用課外科技競賽題目和橫向工程類項目作為選題之一，并且把創新作為一項考核要求來指導學生開展自選項目的建設。同時，要權衡實用性和創新性之間的關系，采用迭代、增量模式來組織項目的實施。

4.前沿技術發展產生創新的動力

互聯網思維模式、開源軟件開發方式等都帶來軟件工程方法及過程管理的變革。我們需要將這些前沿技術引入，并分析對工程管理的影響，引導學生自己去尋找一個不確定的答案從而接受“世界不斷變化，需要不斷創新”的思路。例如，引導學生去聽取前沿的技術報告，然后在課堂上討論。在傳統專業課程學習中就讓學生正視創新帶來的變革，可以讓學生今后能較為從容地應對新的情況，迎接新技術的挑戰和新經濟形式的來臨。

課程實施創新教育時應注意的問題

在傳統課程中實施創新教育，首先要以OBE理念為指導，服務于課程對學生畢業的要求，以對復雜問題的分析、設計和解決能力及解決過程中的創新能力的培養為目標展開課堂改革，反向設計教案。然后，改革傳統的授課方式，借助MOOC、微課等信息技術，做好前期知識儲備，課堂上以案例式教學為主，將由教師單一講解改變為主講教師引導、提示和評價，學生參與知識點的遷移和能力轉化。最后，要改變課程評判的依據和結果。強調在現有成績評定機制中引入進程式考核機制，以對學生能力的量化評價為依據，逐步調整案例研討授課過程中學時分配、教學內容和教學方案，形成一套閉合式學生能力反饋機制。

總結

創新教育是目前本科教育改革中的一項重要內容，本文在討論了在傳統課程中進行創新教育的必要性后，對工程類傳統課程可引入創新教育的主要內容進行討論，接著以軟件工程專業的軟件工程核心課程為例，詳細介紹了本專業實際授課中引入創新意識和創新能的過程和注意的問題，為創新教育在傳統專業課程中融合做了一次有益的嘗試。

參考文獻：

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