工程教育認證下應(yīng)用型本科高校程序設(shè)計課程體系構(gòu)建研究

摘要：針對工程教育認證對專業(yè)課程體系建設(shè)的要求，從培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力出發(fā)，依據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，構(gòu)建支撐畢業(yè)要求的程序設(shè)計課程體系，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)實施方法，多元化教學(xué)評價機制，融入思政，培育計算思維、編程和算法分析能力，完成對學(xué)生知識—能力—素養(yǎng)三個層次的培養(yǎng)，使得培養(yǎng)的人才更好地滿足社會對軟件工程領(lǐng)域應(yīng)用型人才的新需求。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計課程；工程教育認證；課程體系；畢業(yè)要求

一、前言

我國的工程教育專業(yè)認證經(jīng)過逐步發(fā)展已經(jīng)形成比較完善的系統(tǒng)，2013年我國加入《華盛頓協(xié)議》，2016年CEEAA（中國工程教育認證協(xié)會）正式成立，并于2016年發(fā)展成了正式會員。通過教育部對外公布的數(shù)據(jù)，截至2022年底，已有321所高校2385個專業(yè)通過工程教育認證。目前部屬重點高校占已通過工程教育認證的大部分，地方應(yīng)用型本科高校還相對滯后。

程序設(shè)計類課程是應(yīng)用型本科高校軟件工程專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的核心課程，是學(xué)生就業(yè)后從事應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)等工作的重要基礎(chǔ)，在軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案中占有重要地位。為適應(yīng)社會發(fā)展的挑戰(zhàn)和機遇，需要對標(biāo)工程教育認證進行課程教學(xué)改革，才能促進人才培養(yǎng)模式的改革，推進應(yīng)用型本科高校建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、課程體系構(gòu)建的背景

社會發(fā)展需求、教育模式變革、課程思政的推進使得軟件工程專業(yè)程序設(shè)計課程體系的改革顯得尤為重要。

（一）社會發(fā)展新形勢對軟件工程師的知識、能力、素養(yǎng)提出了更高要求

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，軟件工程人才需要既有扎實理論基礎(chǔ)又有較強專業(yè)實踐能力。部分國內(nèi)應(yīng)用型高校軟件工程專業(yè)的課程依然遵照以往研究型高校的培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)模式，偏重于理論知識的系統(tǒng)性傳授，弱化對學(xué)生工程能力和專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。

全球經(jīng)濟一體化發(fā)展與“互聯(lián)網(wǎng)+”賦能實體經(jīng)濟的背景下，以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等為代表的新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新需求。相對于傳統(tǒng)的需求，新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟迫切需要實踐能力強、創(chuàng)新能力突出的高素質(zhì)軟件工程人才。這對軟件工程師的知識、能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。

（二）教育教學(xué)模式變革使對標(biāo)工程教育認證構(gòu)建課程體系成為必須

工程教育認證提倡“以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，持續(xù)改進”的理念，要求在專業(yè)建設(shè)中優(yōu)化課程體系，深化教學(xué)改革，規(guī)范教學(xué)過程，嚴(yán)格質(zhì)量管理，進而促進專業(yè)發(fā)展和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量以滿足社會對人才的需求[1]。

程序設(shè)計課程要更好地發(fā)揮在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的核心作用，需要研究如何制定科學(xué)合理、符合工程教育認證、具有應(yīng)用型本科高校特色的課程體系改革的實踐方法，才能推進軟件工程專業(yè)課程體系構(gòu)建和實施，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。這也是應(yīng)用型本科高校完善新需求下軟件工程人才培養(yǎng)的重要課題。

（三）工程教育認證和課程思政的融合是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的必然

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思政會議上強調(diào)，立德樹人，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，著力倡導(dǎo)將思政教育與專業(yè)教育進行有效融合，培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的專業(yè)人才[2]。

課程思政是工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的有效支撐和考核指標(biāo)，是教學(xué)改革的熱點和方向。工程教育認證核心理念是產(chǎn)出導(dǎo)向，提出所有類型專業(yè)學(xué)生在獲得專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上，還需要具備人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感、職業(yè)道德、創(chuàng)新意識、良好的表達能力和人際交往能力，以及終身學(xué)習(xí)的意識、競爭和合作能力等。在工程教育認證背景下，對程序設(shè)計類課程思政路徑進行梳理和設(shè)計，才能促進課程思政的展開，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)的同時實現(xiàn)價值引領(lǐng)。

三、教學(xué)中存在的問題

程序設(shè)計類課程是學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的基礎(chǔ)，具有很強的技術(shù)性、實踐性、應(yīng)用性和時代發(fā)展性等特點，當(dāng)前程序設(shè)計類課程的教學(xué)與工程教育認證的目標(biāo)之間存在差距。

（一）課程目標(biāo)與社會需求契合度不高

課程目標(biāo)是出發(fā)點和落腳點，決定了課程內(nèi)容的構(gòu)建、課程的實施以及課程的評價。對照工程教育認證的要求，應(yīng)用型本科高校軟件工程人才培養(yǎng)目標(biāo)存在定位不清，缺乏特色，同質(zhì)化的問題，無法支撐學(xué)生知識能力及素質(zhì)的全面發(fā)展，與社會需求契合度不高。需要制定基于工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)，最大限度地結(jié)合實際，與時俱進，讓學(xué)生具備企業(yè)發(fā)展和社會發(fā)展最需要，以及學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新最需要的綜合能力。

（二）課程內(nèi)容行業(yè)適應(yīng)性不強

對應(yīng)于信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，程序設(shè)計課程容易出現(xiàn)更新緩慢，課程內(nèi)容社會應(yīng)用性不強的問題，要求教師應(yīng)該本著為黨育人、為國育人的原則，時刻關(guān)注軟件工程專業(yè)相關(guān)的新技術(shù)、方法和前沿發(fā)展，替換原有教材中陳舊知識，緊跟產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)新技術(shù)和新理論。

（三）課程實施沒有完全突出以學(xué)生為中心

程序設(shè)計課程知識內(nèi)容較多，在有限的課時里容易偏向于完成教學(xué)大綱和教學(xué)進度中要求的內(nèi)容，有限的課時里結(jié)合專業(yè)特色、融入社會新技術(shù)有欠缺。學(xué)生是否真正獲得了相關(guān)理論知識并能將之用于解決實際工程問題，往往不能體現(xiàn)在教師課堂教學(xué)的目標(biāo)中，課程實施不能突出學(xué)生中心，與工程教育專業(yè)認證理念相悖。需要合理設(shè)置課程實施方式，有目的地將創(chuàng)新教育和自主學(xué)習(xí)意識融入教學(xué)實施全過程，促進學(xué)生創(chuàng)新意識的發(fā)展。

（四）課程評價機制不能涵蓋持續(xù)性

當(dāng)前應(yīng)用型本科高校程序設(shè)計課程評價機制重點在對課堂教學(xué)質(zhì)量的評價，不在畢業(yè)要求和學(xué)習(xí)成果，而且不具備持續(xù)改進的機制。依照工程教育認證核心理念下的評價機制，應(yīng)該在培養(yǎng)目標(biāo)達成、主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、跟蹤畢業(yè)生與用人單位反饋等上建立質(zhì)量監(jiān)控和改進機制，全程跟蹤人才培養(yǎng)過程并進行進程式評價，持續(xù)改進以便提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

（五）思政融合度不滿足培養(yǎng)需求

當(dāng)前課程思政普遍存在缺乏專業(yè)特色、思政內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、思政評價方式缺乏有效性的問題，如何結(jié)合工程教育認證挖掘思政元素構(gòu)建體現(xiàn)專業(yè)特色、院校定位、行業(yè)特點，系統(tǒng)有效地建立程序設(shè)計課程思政體系是要解決的關(guān)鍵問題。

四、程序設(shè)計課程體系

工程教育認證下的軟件工程人才培養(yǎng)框架如圖1所示[3-4]，對照工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)，全面梳理修訂程序設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法，完善評價機制，融入課程思政，全方位培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力以滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展的新需求。

應(yīng)用型本科高校軟件工程專業(yè)程序設(shè)計課程一般主要包括離散數(shù)學(xué)、計算機導(dǎo)論、C語言程序設(shè)計、Python程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計與分析等。課程設(shè)置與專業(yè)知識、編程能力和計算思維素養(yǎng)的關(guān)系如圖2所示。

五、課程體系構(gòu)建的關(guān)鍵

工程教育認證下的工程人才培養(yǎng)過程中，最為關(guān)鍵的是課程的目標(biāo)、內(nèi)容、實施、評價和思政，這五要素必須相輔相成，共同為培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求服務(wù)。

（一）基于產(chǎn)出導(dǎo)向，完善課程目標(biāo)

針對課程目標(biāo)定位不清，缺乏特色，同質(zhì)化等問題，根據(jù)國家及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求和軟件設(shè)計應(yīng)用型人才崗位需求，結(jié)合地方應(yīng)用型本科辦學(xué)定位，思政理念，以及課程性質(zhì)和類型對標(biāo)工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)制定程序設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)，明確對畢業(yè)要求的支撐，關(guān)聯(lián)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求達成度，培育計算思維、編程和算法分析能力，完成對學(xué)生知識－能力－素養(yǎng)三個層次的培養(yǎng)，解決課程目標(biāo)與社會需求契合度低的現(xiàn)狀。課程目標(biāo)制定路徑如圖3所示。

（二）基于技術(shù)發(fā)展，重構(gòu)課程內(nèi)容

針對課程內(nèi)容更新緩慢，社會適應(yīng)性不強的問題，基于培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，以培養(yǎng)“解決復(fù)雜工程能力”為核心，重構(gòu)課程內(nèi)容，體現(xiàn)實時性、應(yīng)用性、實踐性。通過企業(yè)、行業(yè)專家對畢業(yè)生的跟蹤反饋，優(yōu)化具有專業(yè)特色、與行業(yè)實際發(fā)展需求相適應(yīng)、考慮軟考需求、結(jié)合思政素養(yǎng)，聚焦于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識、編程實踐能力和算法設(shè)計分析能力的程序設(shè)計課程內(nèi)容。課程內(nèi)容的選取路徑如圖4所示。

（三）基于學(xué)生為中心，改進課程實施

針對課程實施學(xué)生中心不突出的問題，結(jié)合專業(yè)特色、融合信息技術(shù)，注重培養(yǎng)學(xué)生將掌握的理論知識運用于工程實踐中的能力，采用立體化混合式教學(xué)模式，改革教學(xué)方法，以學(xué)生為中心線上線下混合式教學(xué)。該模式基于MOOC構(gòu)建以在線教學(xué)內(nèi)容體系為橫向基礎(chǔ)，基于MOOP構(gòu)建實踐體系為縱向?qū)颍匀^程全編程考核評價體系為豎向支撐，線上線下課內(nèi)課外結(jié)合，以教導(dǎo)學(xué)，以練促學(xué)，以測督學(xué)。教學(xué)實施過程如圖5所示。

（四）基于持續(xù)改進，建立課程教學(xué)目標(biāo)達成評價和反饋機制

針對課程評價局限于校內(nèi)，缺乏外部評價，評價標(biāo)準(zhǔn)不完善，也缺乏可持續(xù)性的問題，基于持續(xù)改進機制建立課程評價和反饋機制。課程評價結(jié)合校內(nèi)、校外的多元化評價機制，根據(jù)反饋的結(jié)果，不斷調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，完善畢業(yè)要求，優(yōu)化課程體系，按照評價－改進－再評價－再改進的循環(huán)過程，構(gòu)建全過程全編程多元評價機制。課程教學(xué)質(zhì)量評價機制如圖6所示。

（五）挖掘思政元素與專業(yè)知識相融合，構(gòu)建思政體系

針對思政目標(biāo)缺乏專業(yè)特色，元素內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、效果缺乏有效方法的問題，探索工程教育認證下程序設(shè)計課程思政建設(shè)路徑，挖掘思政元素，突出專業(yè)特色、院校定位。課程思政建設(shè)路徑如圖7所示。

六、結(jié)語

基于工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)，充分調(diào)研當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求和教育變革對地方應(yīng)用型本科高校建設(shè)的要求，理清當(dāng)前程序設(shè)計課程體系存在的問題及其與工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的差距，制定課程體系培養(yǎng)目標(biāo)、分解畢業(yè)要求，制定教學(xué)大綱，確定教學(xué)目標(biāo)；按照教學(xué)目標(biāo)，從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施、教學(xué)考核和課程思政等方面落實以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的工程教育認證核心理念。

參考文獻

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[4]黃蘭英，李志敏，張濤.基于“OBE+思政”的軟件工程專業(yè)課程群建設(shè)與改革[J].計算機教育，2022（01）：84-87.

基金項目：1.2022年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究一般項目“工程教育認證下應(yīng)用型本科高校程序設(shè)計課程體系構(gòu)建與實踐”（項目編號：HNJC-2022-1333）；2.2022年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究一般項目“‘工程教育專業(yè)認證+新工科建設(shè)’背景下工科類課程思政的路徑與實踐——以《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例 ”（項目編號：HNJC-2022-1336）

作者單位：湖南信息學(xué)院

責(zé)任編輯：周航