軟件工程線下一流本科課程建設路徑研究

任亞丹，王麗娟

（鄭州工商學院，河南 鄭州451450)

0 引言

全面實施一流本科課程建設計劃以來，各大高校積極響應并努力探索一流課程的建設路徑，線上、線下及線上線下混合式教學成為當前高校課程改革建設的重要舉措。線下課堂教學模式使教師和學生處在同一時間和空間，教師面對面地向學生傳達知識，在對學生學習進行監督的同時，還能及時進行師生互動和生生互動，有利于培養師生情感，滿足學生的學習獲得感。隨著知識經濟的到來，線下一流本科課程的建設需要以線下課堂為依托，加入計算機輔助手段，對傳統的線下教學模式進行改革。

線下一流本科課程建設要在教學內容、教學目標、教學方法、教學思路等方面進行創新改革，本文依托鄭州工商學院校級線下一流本科課程建設項目，以軟件工程線下一流本科課程建設中歷經的兩個教學周期的教學經驗為例，探討了軟件工程一流本科課程的內涵建設以及推進課程建設的幾條路徑。

1 線下一流本科課程建設的內涵

線下一流本科課程建設要以學生為中心，突破常規的教育教學手段，在課堂中發揮教師主體的引領作用，發揮班級學生的帶動作用，傳授知識的同時要注重學生的能力培養與素質提升。軟件工程課程作為高等學校計算機類相關專業的核心課程，具有理論性強、復雜度高、綜合性強、跨學科等特點。課程從軟件生命周期的角度出發涵蓋了軟件計劃、需求分析、系統總體設計、系統詳細設計與實現、系統測試、系統維護等各個階段的理論知識和方法技術。因此該課程要注重“知識體系化、開發能力培養、職業素質提升、創新思維培養”一體化的內涵建設。一是提高教師主體對課程建設的認識，在備課的過程中構建體系化的知識模塊，二是突破常規的教學模式，豐富課堂教學手段。三是改變落后的教學實踐方式，教學實踐貫穿于軟件開發全過程，四是融入課程思政元素，讓學生在軟件開發中培養創新思維、提高職業素養[1]。

1.1 提高教師主體認識

現有的師資教學隊伍中部分教師對一流本科課程建設的認識較為不足，對一流本科課程建設不夠重視，對教學方法的改革缺少思考，仍執著于傳統的“填鴨式”線下教學，未加入計算機輔助手段，教學方法落后。教學過程以個體教學為主，缺乏課程組的教學經驗交流，缺乏團隊教學意識。一流本科課程建設內涵要求教師應不斷更新教學資源，形成穩定的教學團隊，能夠實現教學資源共享、每學期教學互評、每周集體備課等。以人才培養方案為依據，提高教師對教學三級目標的解讀，從知識目標、能力目標和素質目標出發，對原有教學過程進行重構，形成體系化的教學過程，以學生為中心、以產出為導向，深入貫徹實施OBE教學理念[2]。

1.2 突破常規教學模式

現有的課程教學以線下課堂作為教學主陣地，教師依托多媒體課件進行授課，以講授法為主。面對理論性與綜合性較強的課程，教師對知識的講授仍以“填鴨式”教學模式為主，缺乏對課程體系的積極探索、教學模式缺少創新，課堂思政元素不足，課堂形式單一，教學理念落后，教學方法老舊。以單向知識傳授為主的課堂，無法發揮教師的教學魅力，學生缺乏學習自主性，逐漸喪失了課程的學習興趣。突破常規的教學模式是一流本科課程的內涵要求，課程建設中應積極探索創新的教育手段和教學模式，豐富課堂教學手段，注重課堂過程設計。

1.3 開展全面的教學實踐

軟件工程教學實踐的主要內容圍繞軟件開發的一般流程開展，教學實踐環節應從軟件定義、可行性研究、需求分析、總體設計、詳細設計、編碼實現、測試以及維護等各個階段進行全面而具體的教學實踐。但是實踐體系不統一、定位不明確、知識與現實脫離等問題導致軟件工程教學實踐環節異常薄弱[3]。現有的實踐環節針對結構化的系統分析設計和面向對象的分析設計展開，忽略了文檔性資料的重要性以及軟件開發的整體性，理論知識與過程實踐結合不足。一流本科課程建設的內涵要求教學實踐應貫穿于軟件開發的全過程，即開展全面的教學實踐環節，包含軟件生命周期各個階段的實踐教學。

2 線下一流本科課程建設路徑

2.1 構建體系化的知識模塊

構建體系化的知識模塊需要儲備長期穩定的專業師資隊伍，完善教學保障條件，不斷提升師資力量水平，保障教學資源和應用環境。因此，課程應組建一支穩固的、高水平的教學團隊，團隊內教師應每周組織集體備課，交流教學經驗、梳理教學難點、共享教學資源與手段、聽課互評，不斷提高對一流本科課程建設的思想認識。教學團隊根據一流課程建設過程，匯編出一冊軟件工程教學或教輔用書，構建配套的教學大綱、教學進度表、教學內容安排、實踐指導環節、教學目標等資料，體系化的知識模塊應體現于教學大綱中。

2.2 開展三元互動教學模式

以鄭州工商學院軟件工程線下一流本科課程建設中歷經的兩個教學周期的教學經驗為例，針對應用型本科院校計算機類課程的特點，確立“理論教學、實踐教學、素質教育”三元互動的教學模式，采用傳統教學模式與信息化教學模式有機結合的教學手段與方法，在實際教學中創新教學模式與方法，充分體現“知識、能力、素質”協調發展以及“理論必須掌握、強化實踐、全面提高”的特點。三元互動教學模式注重以下過程：

2.2.1 有機引入翻轉課堂

線下一流本科課程的建設需要對教學手段進行創新改革，轉變教師與學生在傳統教學中的角色定位，提高學生主動學習的能力和興趣。教師要轉變常規教學思維，用翻轉課堂的形式探索線下課堂主陣地，通過翻轉課堂突出學生主體，將教師的作用最大化[4]。

翻轉課堂在實際應用中，要求老師提前把下節課的教學目標或課堂任務布置給學生，學生以小組為單位提前進行課下討論學習。該過程不僅是預習知識，還要通過查閱資料、組內討論等方式將課程知識點內化吸收，掌握學習目標后通過課堂討論、小組模擬展示、師生互動答疑等不同形式將所學知識在主課堂中表現出來。課堂由教師主導，在學生模擬演示軟件開發的過程中對學生進行點評，這種形式能有效提高學生自主學習的能力，極大提升學生的聽課興趣，將重點知識突出展示在課堂中。

2.2.2 有效融入課程思政

線下一流本科課程應充分挖掘課程中的思政和育人元素，在專業課中提升學生的職業素養和思想道德水平。軟件工程的每一個階段都蘊藏了豐富的思政元素，如瀑布模型中的工匠精神、敏捷開發中的愛國主義精神、可行性分析中的前瞻性，需求分析中的溝通表達能力，系統設計中的大局意識、精益求精，編碼與實現中的規則意識，測試中的職業操守、系統維護中的耐心和敬業等。需要教師不斷挖掘課程思政，并將其巧妙融入授課過程，不斷探索課程育人目標。

2.2.3 發揮智慧課堂作用

結合信息化教學形式，將線下課堂中的提問、簽到、討論、課后作業等遷移到“長江雨課堂”中，提高學生的課堂參與度，打破師生之間的溝通壁壘，使學生能夠隨時平等地與老師討論溝通。同時一流本科課程還應建立“課程網站”，在網站中加入優秀的講課視頻、教學資料、自主練習、學生留言、案例庫等豐富的學習板塊，發揮智慧課堂的最大作用[5]。

2.2.4 綜合性學習成效評價

軟件工程課程采取“過程+終結”的綜合性學習成效評價標準。課程成績由平時成績、實訓成績和結課成績三部分構成，成績均用百分制表示，再乘以各自的權重，如表1所示。綜合性學習成效評價體系中重視翻轉課堂參與度、虛擬仿真過程、小組討論等影響因子。以產出為課程教學目標，重視學生的過程性材料，即結課論文中記錄的軟件開發各階段文檔資料。

表1 軟件工程綜合評價權重表

2.3 采用立體化教學實踐

2.3.1 校企合作促進實踐

課程依托校產學研示范基地，采用立體化教學手段與方法，加強學生信息化方面知識的培養，為培養應用型信息化人才奠定了良好的基礎。針對學生們動手能力弱的特點，在軟件工程教學實踐環節中，加強與實訓基地的聯系，并加大校企合作力度，增設了相關的實訓基地，由教師帶隊通過加強校企合作、學科競賽來鍛煉學生開發有用軟件的實踐能力。并不斷給相關企業輸送我校畢業生，達到雙贏的目的。

2.3.2 創新實訓教學體系

對于課程實訓，創新性地把實踐教學環節從理論教學中獨立出來，利用虛擬實驗室單獨設課，建立“一體化、多層次、開放式”的創新計算機實驗教學體系，軟件工程課程實訓重組教學體系，不再將軟件開發各階段的工具方法作為實訓課堂的教學目標，而是以小組為單位找到一個完整的項目案例貫穿于整個實訓教學過程中，旨在讓學生帶著自己項目中的問題去理解、思考教師所講授的內容。通過組內進行不斷討論和任務劃分，充分理解案例需求，采用理論課堂所學的方法技術去嘗試組內模擬軟件開發各過程，做好實訓過程記錄，形成開發文檔資料，實訓結束后每小組對軟件開發成果進行匯報并給出貢獻值。實訓教學體系的創新能為學生將來的工作打下堅實的基礎，為學生的全面發展開辟廣闊的空間[6]。

2.4 改革成效分析

課程改革之前，軟件工程課程以實訓教室作為學生實踐學習的主陣地。實踐教學模式是以教師為主，主要講授結構化分析設計方法和面向對象分析設計方法。課堂采用獨立設置練習題的形式，鍛煉學生們繪制數據流圖、程序流程圖、用例圖等的水平。學生通過實踐可以掌握不同案例的需求建模技術，但是卻不能針對某一目標系統進行整體分析與設計。換言之，理論與實踐是分離的。

課程改革之后成效顯著。第一，學生實踐場所將實訓教室與校企實地培訓相結合，同時組建了一流本科課程網站，網站中有數量龐大的軟件開發類題庫以及50個實訓案例庫。教師以案例貫穿課程始終，學生選取案例模擬軟件開發及實現流程，將理論知識與實踐過程貼合得更近。第二，學生對本門課的學習興趣有了明顯的提高，智慧課堂的參與度、課程網站的打卡人數、作業留言區的評論質量等均有了較大的改善[7]。第四，學生本門課的成績有了明顯的提高，2021—2022 學年良好等級的學生由2020—2021 學年的28.93%變為47.10%，不及格學生由15%下降到了5%，學生的成績分布出現了良好的發展態勢。第三，學生的實訓材料逐漸文檔化標準化，能夠基本體現從系統分析到系統測試的各個流程所做的工作，系統的可維護性有了顯著提高。

3 結束語

線下一流本科課程建設須以學生為中心，在知識構建過程中不斷體現立德樹人的建設目標。組建動力強、能力高、目標一致的教學團隊是課程建設成功的前提，在線下授課過程中不斷改革教學方法、教學體系、教學目標及教學實踐案例。課程注重“理論教學、實踐教學、素質教育”三元互動的教學模式，教學手段多元化，在學科競賽與企業實訓中提高學生的實踐能力，不斷探索與改革實踐教學過程，使學生達到學以致用，培養動手能力強的高學歷應用型人才。