基于工程教育認證的軟件工程專業教學改革的探索與實踐

羅蘭花 梁海英 余長庚 任子亭

摘要：針對信息產業人才高頻變化性的需求與高校教學模式改革的滯后性問題，分析了目前高校工程教育存在的關鍵問題，以工程教育認證標準作為教學改革的載體，闡述了軟件工程專業工程人才能力構成，提出基于“導學+案例+項目”三位一體的課堂教學改革思路，探索和實踐課堂教學改革的途徑。

關鍵詞：工程認證;教學模式;教學改革;工程能力培養

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）23-0118-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

新經濟的不斷發展及產業結構的調整升級對新工程人才的知識結構、實踐應用能力的要求日益提高，培養應用型、復合型、實踐型工程人才已經成為應用型本科院校的重要使命。軟件工程作為一個工科專業，培養實踐能力和解決問題的能力是基于工程教育的核心要求。目前，我國高校關于工程教育改革正在不斷推陳出新，但仍存在基于工程教育認證與非工程教育認證的教學模式區分度不高，教學資源建設與工程認證結合不夠緊密、教學內容與社會及個人需求脫節等問題。因此，開展基于工程教育認證標準的軟件工程專業教學改革具有重要的意義。

1 工程教育改革的需求

近年來，我國工程教育人才培養模式不斷改革創新，但與社會發展需求相比，改革效果依舊落后于社會發展的需求。與發達國家所采取的工程人才培養模式改革措施相比，在工程人才培養模式改革方面仍存在著較大差距[1]。實施新工程教育改革戰略計劃、改革新工程人才培養模式十分迫切。

1.1工程教育變革是客觀世界變化的需求

新型工業化為導向的“產業變革”“新材料，新能源、信息技術”等為方向的“技術變革”“全球化、基礎設施互聯互通、氣候變化”為內容的“環境變革”及“跨學科融合、工程領域軟硬結合”為特征的“學科變革”，正引發我國工程教育體系“系統性、結構性”變革[2]。

1.2 “一帶一路”背景下工程科技人才培養的時代需求

隨著新一輪世界科技革命和產業變革的孕育興起，經歷“復日共識”“天大行動”“北京指南”三部曲，加速推進“新工科”建設已成為高等教育的集體共識和行動準則。現階段由612個新工科研究與實踐項目組成的30個項目群正在推進，大數據、機器人工程、智能制造、智能物流、智能交通、智能醫學等新工科專業蓬勃興起，“卓越工程師教育培養計劃2.0”等加快推進新工科建設的政策相繼出臺，產教融合協同育人、現代產業學院、未來技術學院等新工科模式逐漸成型[2]。

1.3工程教育存在的問題亟待解決

從工程教育本身看，基于工程教育認證與非工程教育認證的教學模式區分度不高，教學資源建設與工程認證結合不夠緊密，工程教育脫離實踐等問題，因此，工程教育變革的關鍵問題是在人才培養中如何處理好理論與實踐的關系。

工程認證標準下我國高等教育主要面臨以下幾個問題：

（1）教師對工程教育專業認證的認識不足，教學理念有待跟進;

（2）基于工程教育專業認證與非工程教育專業的教學模式區分度不高，教學模式有效性需要進一步探討;

（3）基于工程教育專業認證的前期準備不夠充分，如教材和教學內容的針對性、教學資源評價體系、教學資源建設等方面;

（4）基于工程教育專業認證與職業資格注冊制度銜接機制不完善。

2 軟件工程專業工程人才能力構成

現代工程教育要求工程師具備“解決問題、扎實的技術知識、專業知識、適應變化的能力、密切的團隊合作、工程倫理敏感性”等能力素質[3]，需要通過平衡理論與實踐的教學安排、廣泛的行業參與、主動的學習、相互分享經驗等途徑培養學生。工程教育課程還應融入可持續性課程和綠色工程教育[4]，加強培養學生的可持續性學習能力和綠色工程教育理念。

通過廣泛調研、探討與認證工程教育認證標準、職業資格制度，確定軟件工程人才的培養包括知識培養、專業能力培養和素質培養三大方面。其中，素質培養是人才培養的基石，主要包括思想道德素養、文化素養、管理能力素養、專業素養和身心素養;知識培養包括人文/自然科學知識、工具性知識、學科基礎知識和專業知識的培養;專業能力又分為獲取知識的能力、應用知識的能力、創新創業能力、團隊合作、組織協調能力的培養;知識培養、專業能力培養和素質培養具體能力構成分別如表1、2、3所示。

3 基于工程教育認證標準的教學改革探索與實踐

構建面向工程教育的應用型、復合型軟件工程人才培養目標，首先要厘清軟件工程人才培養的目標定位和能力構成。軟件工程的本質是深入理解技術創新、技術開發、技術應用、技術服務、技能操作各個層面。軟件工程人才培養應定位于“技術應用”和“技術開發”，強化實踐應用、理論服務實踐，以培養應用型、復合型工程人才為最終目標，積極推進課程體系、課程內容、教學活動框架和考核方式等方面的軟件工程專業教學改革。

3.1 提升教師的教學能力

影響教學效果的主要因素仍是教學設計和教學策略的滲透和使用[5]，教學能力仍是衡量教師教學水平的主要標準。提升教師的教學能力可以從以下幾個方面進行：

（1）加強現代教育思想、教學理念的學習;觀念是行動的先導，更新教學理念是前提。高校教師只有充分認識高校工程教育認證教學改革的目標和需要，才能將新的教學理念內化到教學過程中。在教學改革的新形勢下，高校教師應突出學生自主學習、自我激勵和協同創新等能力的培養。

（2）提升教師的教學設計能力，包括課上教學設計和課下教學設計，以符合學生課上和課下學習的需要;想要獲得良好的教學效果，必須對學習資源和教學活動進行精心設計，采用生動活潑的教學策略，探索適合自主學習、探究學習、協作學習等多種模式的教學設計方法[6]。

（3）提升教師的信息素養。現如今信息技術、網絡與教育的高度融合，對高校教師的信息素養水平提出更高的要求，其中包括微課、慕課、案例的設計與制作、信息檢索與數據分析、教學資源有機整合等各方面的能力;提高教師信息素養可以通過加強團隊學習、合理組織培訓、參與信息技術大賽和自學等多種形式進行促進。

3.2 優化教學內容

根據軟件工程專業工程能力培養目標合理編排教學內容，有針對性地拓展教學內容。優化教學內容絕不僅僅是對教材反復鉆研的過程，高校教師還應具備選擇、分析和有機整合優質教學資源的能力，真正實現優質教學資源的充分利用與共享。為此，我們將課程內容改造為面向特定能力培養的模塊，整合課程內容，避免教學內容重復，有機整合優質的開放教育資源，同時，充分發揮校企合作的工程教育資源的優勢，與企業共同建設具有綜合性、實踐性和創新性的實訓實習學習模塊。

3.3 改革課堂教學模式

基于工程教育認證的課程教學強調以學生為中心，充分發揮學生的積極性和主觀性，調動學生內驅力，真正達到學習的目的[7]。以學生為中心的教學模式強調教與學的密切結合，強調課堂與課外的緊密結合，師生共同參與教學活動，達到深度互動，相互學習促進。為此，我們提出“導學+案例+項目”三位一體的課堂教學模式，主要包括課前微課導學，課堂案例驅動，項目綜合實踐三個環節，結合專業實習，強化每個環節的師生互動，構成整個教學流程。課程教學流程如圖1所示。

3.4 豐富實踐途徑

要達到工程教育認證的畢業要求標準，首先必須明確軟件工程專業的實踐教學體系，確定每門實踐課程的教學目標，并確定課程與能力培養的關聯，不斷豐富實踐途徑。實踐途徑可以通過推進校企合作交流、加強與省內、國內高校之間的人才培養合作，改單兵作戰為協同作戰[8]，課程實訓也加強企業參與度，以保證緊跟行業技術發展，獲取最新的行業技術信息及崗位能力要求，及時反饋并調整能力培養的目標和方法。

3.5 創新考核方式

科學全面的課程考核方式，有助于增強學生的創新意識，調動學生的學習積極性和主動性，從而促進學風建設。創新考核方式的本質應將考知識轉變為考技術和考能力。軟件工程專業課程的考試形式應視課程性質決定，對于實踐性較強的課程可以采用“全過程考核”+“項目”+“比賽”考核方式，而對理論性較強的課程可以采用“過程性考核”+“筆試”考核形式。

3.6 加強學習型團隊建設

建設學習型團隊對組織發展及個人能力的提升具有重要意義[9]。首先，學習型團隊具有將個人智慧轉化為集體智慧的能力，從而增強團隊的集體智慧和能力;其次，學習型團隊促進團隊成員間相互學習、交流、幫助，提高團隊整體素質。學習型團隊建設包括學生學習團隊建設和教師學習團隊建設兩個方面。學習型團隊建設應從以下幾個方面著手：

（1）團隊帶頭人應具備較強上午個人業務能力或者個人學習能力，還應具備較好的管理協調能力，對團隊成員起到引領、幫扶和指導的作用;

（2）建立團隊共同價值觀和共同愿景;

（3）建立符合團隊基本情況的考核辦法，包括對團隊成員的學習方式、學習態度、學習效果進行考核，促進團隊成員個人成長[9];

（4）營造良好的團隊精神和學習氛圍，完善管理制度，促進團隊快速發展。

綜上所述，基于工程教育認證的教學改革涉及教學模式、課程體系、教學內容、考核方式、師資培養等各個層面，是一個十分復雜的任務。只有加強制度建設、轉變教學理論、提升教師工程實踐能力、加強學習團隊建設、產教融合，充分激發現有教師的潛能，著重培養學生的創新思維和實踐應用能力，持續推進軟件工程人才培養的質量。

4 結語

認證教育不是目的而是手段，通過工程教育認證推進我國地方應用型本科院校的工程教育改革，促進校企合作，培養具有競爭力的應用型、復合型工程人才，為國家快速發展提供人才保證。目前在教學模式的研究領域基于工程教育認證的教學改革仍是亟待解決的問題，本文首先分析了工程教育改革的現狀與需求，探討基于工程教育的軟件工程專業的工程人才的人力構成和課程教學改革思路，提出基于“導學+案例+項目”的課程教學改革模式，下一步將完成課程體系、教學內容、教學手段和考核方式優化的研究與實踐。

參考文獻：

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[3] 尹翔，周濤，劉有才，王暉，符劍剛.“四位一體”化學工程專業學位研究生教育的探索與實踐——以中南大學化學工程專業為例[J].化工高等教育，2017，34（02）：27-31.

[4] 宋艷華，陳芳艷，季更生，劉延鵬，商丹紅，楊統一，王新剛.基于卓越工程師教育的環境保護與可持續發展課程教學改革[J].高師理科學刊，2018，38（10）：89-91.

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[6] 羅蘭花，任子亭，張紅軍.MOOC趨勢分析與基于SPOC的高校教學推進策略研究[J].計算機教育，2016

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[7] 謝玲，陸坤，遲宗正.工程認證背景下的軟件人才培養體系探討[J].實驗室科學，2017，20（04）：232-235+

240.

[8] 劉緒軍，蘇霄飛.一流高職院校建設核心問題研究[J].教育與職業，2017（12）：50-53.

[9] 段建柱.如何構建學習型團隊[J].企業改革與管理，2018（17）：85-86.

【通聯編輯：王力】