基于軟件工程案例教學的高校思政教育探索

韓銳 劉馳

摘? 要：在專業基礎課中如何加強思政教育，樹正青年初心，從而實現價值引領與實踐引導，是當前廣大高校教師面臨的一大問題。隨著軟件在各行各業及日常生活的廣泛應用，軟件項目中所蘊含的豐富思政元素，尚未在軟件工程課程思政教育中得到充分挖掘和利用。因此，該文基于大數據系統軟件國家工程實驗室，引入“杭州健康碼”為代表的28個真實大數據案例，探索面向軟件工程課程思政教育的案例教學改革實踐。探討如何將思政教育融入軟件項目實踐，創新考核方式，增強實踐體驗，對專業基礎課程思政教育實踐具有一定的參考價值。

關鍵詞：思政教育；軟件工程課程；案例教學；大數據應用；教學改革

中圖分類號：G641? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）22-0038-05

Abstract： In specialty basic courses， how to enhance political educationandestablish the original aspirations of young people， thereby realizing value lead and practice guidance， is a major problem faced by teachers in today's universities.With the prosperity of software in variousdomains and daily life， the rich ideological and political elements contained in software projects have not been fully exploredand utilized in the political education of software engineering courses.Within this context， this paper introduces 28 real big data applications such as "Hangzhou Health Code" based on the National Engineering Laboratory of Big Data System Software in China， and studies the case teaching in political education of Software Engineering course.We discuss how to integrate political education into software projects， innovate assessment methods， and enhance students' practical experience. The paper aims to propose some beneficial suggestions for the political education in professional basic courses.

Keywords： Political education; Software Engineering course; case teaching; big data applications; teaching reform

基金項目：國家自然科學基金重點項目“邊緣側大數據計算基礎理論與技術”（62132019）

第一作者簡介：韓銳（1985-），男，漢族，湖北武漢人，博士，研究員，長聘副教授，博士研究生導師。研究方向為計算機教育理論。

教育是國之大計、黨之大計。黨的十八大以來，黨中央高度重視教育工作并召開全國教育大會，印發《中國教育現代化2035》[1]，全面加強各級各類學校思想政治工作，推進教育領域綜合改革，進一步在加快推進教育現代化的新征程中培養擔當民族復興大任的時代新人[2]。目前，高校思政課整體水平有了很大提高，但是在專業課中如何加強思政教育仍需要不斷探索提高[3-4]，具體體現在兩個方面。一方面，思政教育與專業教育“兩張皮”現象依然廣泛存在，單單在思政課談思政教育，往往因形式單一而不能達到很好的效果，也無法體現思政教育對知識傳授的引領作用。另一方面，專業課的思政教育資源沒有得到充分挖掘。教師往往注重專業知識的傳授，而對于其中蘊含的豐富思政元素，例如馬克思主義辯證法、中國特色社會主義的要素，沒有充分發掘利用，從而導致專業教育與思政教育的脫節。

就軟件工程專業而言，其本身的產生和快速發展，就源于二十世紀七八十年代的軟件危機[5-6]：各行各業軟件需求的大大增加帶來數以萬計的軟件項目，然而其中的大部分卻因缺乏科學的管理而無法在有限的時間、預算內完成。因此，軟件工程將工程化的方法引入軟件項目管理中，這要求學生在掌握軟件專業知識的同時，也對軟件項目的背景知識有深入理解。軟件項目作為現實世界在計算機系統中的映射，其本身的應用背景（如在農業、工業、日常生活和安防監控）蘊含豐富的思政要素。當前，案例教學法在相關課程思政教育中已有成功應用[7]，但在軟件工程課程仍缺乏相關研究。因此，本文結合近5年軟件工程上課心得，以及北京理工大學大數據系統軟件國家工程實驗室豐富的大數據應用案例資源，探討如何基于案例教學法，在軟件工程專業基礎課中加強思政教育。文章旨在就專業課中如何更好地做到價值引領、實踐指導提出一些建議，供同行探討交流。

一? 案例教學的歷史和特點

從古至今，案例教學一直被國內外的教育者們所推崇，究其原因，案例教學可以以一種多元化的教學方式增強學生的代入感、提高其參與度，使教學內容更容易被理解。例如，雖然我國古代沒有案例教學的明確定義，但千百年來廣泛流傳的成語，如“刻舟求劍”“亡羊補牢”“圍魏救趙”等，其實質都是以“案例”為載體，通過一個個生動的故事將學習者帶入場景，加深他們對知識的理解。同樣的，《春秋》《史記》《資治通鑒》這些古代經典書籍對案例教學方式的使用更為頻繁，這些書籍往往以一個很短小的故事或者案例作為切入點，再以小見大做到“小案例，大學問”[8-9]。

案例教學是由哈佛法學院前院長克里斯托弗于1870年首創，并在1910年前后，正式將案例教學應用于日常授課中。在發展的過程中，案例教學逐步形成多元的見解及系統的理論。例如，美國實用主義哲學家約翰·杜威提出：“最好的一種教學，牢牢記住學習教材和實際經驗相互聯系的必要性。尋找理論與實踐恰當結合點”[10]。哈佛企管研究所所長鄭漢姆對于“案例教學”更是推崇，通俗地提出了“無案例，不教學”的觀點。再往早追溯，古希臘、古羅馬都曾有很多哲學家提出過類似“案例教學”的教學主張。最著名的有蘇格拉底，他要求學生要通過案例，對概念和理論做進一步的刨析；柏拉圖以問答的方式來教學，在其中融入具體的案例；亞里士多德主張“落實理論”；等等，這些古希臘、古羅馬的哲學家開辟了西方“案例教學”的先河。

20世紀80年代，案例教學被引入我國，《教育大辭典》最早對“案例教學”有了自己的定義：即通過組織學生討論一系列案例，提出解決問題的方案，使學生掌握有關的專業技能、知識和理論?，F階段，我國的中小學自然科學課堂上，很多老師都會在課前準備一個簡短的自然科學現象，并從這個小的案例出發，逐步展開一節課的教學。在這個自然科學現象的情景下，學生會積極參與討論和互動，并潛移默化地加深學生對于知識的理解。而這些案例教學，往往比死板教條的講授要生動和有效得多。

依據特點，案例教學大致可以分為三種類型。

1）問題評審型。哈佛法學院院長在其法學課程上，將法學案例以及法學的原理理論一同拋出以供學生評價，以此來促進學生快速學習法律的評判標準。

2）分析決策型。在哈佛商學院，威爾金森教授在教授經營策略這門課時，在課堂上給學生提出了商業經理們所遇到的現實問題，讓學生去參與討論并給出自己的解決方案。

3）發展理論型。哈佛商學院在1921年出版了其第一本案例教學集，其中“通用鞋業公司”上面記錄了很多的商業經營案例，專供教師用于課堂的案例刨析，從而將案例教學直接作為一種理論來發展。從那之后，案例教學愈發盛行，針對這種情況，哈佛商學院出版社為使用案例的教師們專門打造了一個網站，用于提供日常教學的案例。隨著案例教學的漸漸發展及被教師們所推崇，這個網站的案例內容也不再局限于商業經營，慢慢地覆蓋到醫學、法學等更多的學科。例如，在案例教學迅速發展的背景下，其在醫學方面的使用也漸漸暴露出其最大的優勢，那就是理論與實踐相結合能夠讓教學內容更快被吸收。

二? 以案例形式將思政教育的內容融入軟件工程專業課程

（一）? 牢記為黨育人，為國育人使命

習近平強調，教師是人類靈魂的工程師，承擔著神圣使命。傳道者自己首先要明道、信道。高校教師要堅持教育者先受教育，努力成為先進思想文化的傳播者、黨執政的堅定支持者，更好地擔起學生健康成長指導者和引路人的責任。因此，教師要在日常專業課教學中，推動習近平總書記關于教育的重要論述入腦入心，進一步增強教師本人以及學生走中國特色社會主義教育發展道路的責任感、使命感和自信心[11]。

積極主動參與教育事業發展改革。比如，直屬高校“十四五”規劃編制工作啟動，我們教師可以充分發揮咨詢建言作用。以筆者為例，作為北京理工大學計算機學院教師，可運用大數據等現代信息技術手段，為規劃編制工作提供參考和輔助。做到干中學、學中干，學以致用、用以促學、學用相長，將案例教學融入思政教育中。

（二）? 軟件工程案例教學與思政教育實踐

當今社會，新一輪科技革命和產業變革興起，重大顛覆性技術出現，深刻改變著人類的思維方式、學習方式和發展方式，特別是當前國內外環境的深刻變化帶來一系列新機遇新挑戰，黨和國家事業發展對教育的需要、對科學知識和優秀人才的需要愈發迫切。在此背景下，本文遵循高校思政教育的基本原則和方法[12-13]，以筆者所教授的軟件工程課程為例進行說明。

首先介紹需求工程的流程，并引入新冠病毒感染疫情（以下簡稱疫情）發生以來阿里巴巴制作杭州健康碼的案例，在案例中融入思政教育，加強學生們的理解，并提升學生們的愛國主義情懷、思想覺悟深度與時代擔當精神。下面，從軟件需求工程的幾個層次進行具體介紹。

1）項目背景和業務需求。杭州市出現疫情以后，政府提出用好杭州城市大腦數字駕駛艙，確保疫情及時發現、及時處置。作為浙江省人口最多的區，杭州市余杭區抗疫防控壓力最大，區政府為保障居民的健康安全與快速出行，對阿里巴巴提出了建立防疫數字化管理方案的需求。

2）用戶場景構建與需求獲取。在接到需求之后，支付寶健康碼團隊面臨巨大挑戰。團隊即刻確定了問題范圍，對任務進行分析，并確定用戶場景。用戶場景主要分為“大門”和“小門”兩種?！按箝T”即省際道路、鐵路、機場和水路等23個省際卡口，“小門”則涵蓋了日常生活的小區門、家門，工作相關的企業、單位，人員密集公共場所如車站、公園、廣場，以及公共交通如公共汽車、出租車等。在此背景下，項目團隊從起初需求不明確的情況下，通過項目的快速迭代和開發周期的逐漸縮短，實現了按周交付到按小時交付。項目團隊開始成長，從最初的綜合協調、技術支持4個組，到后來增加了問題核查組，僅用了5天時間就實現了杭州健康碼上線，最大程度避免了對社會運轉帶來的不利影響。所上線的健康寶在市民日常出行、健康保障、復工復產上都發揮了重要保障作用。該項目案例，充分展示了軟件工程和需求工程的知識，可以解決社會的重大問題，從而激發學生學習的熱情，深入思考專業知識的社會價值。

3）系統需求細化與迭代。在項目開始階段，杭州健康碼功能只有“綠碼、紅碼、黃碼”三色動態管理功能，后面逐漸增加了更多的功能：“我去就醫”功能可以實現市內醫院的一碼便捷就醫，不再需要紙質版病歷本；“電子健康證”主要用于替代餐飲、住宿、游泳場館等特定行業從業人員的紙質健康證明。“心理援助”主要提供心理健康評估、心理健康咨詢、心理援助熱線等服務，為市民的心理健康保駕護航。案例教學部分的內容，讓同學意識到真實場景下需求獲取的復雜性，以及專業知識與日常生活方方面面的緊密聯系。

4）需求更新與維護。杭州健康碼的上線和廣泛使用，為全國防疫和復工提供了重要支撐、引導和保障：全國首趟復工專列抵達杭州，多地政府組織企業復工復產，火車、飛機等公共交通全面恢復。隨著人流、物流、商流開始逐日回升，全省及全國各地的需求接踵而至。面對此挑戰，健康碼團隊應用軟件工程的專業知識，用一周的時間實現了健康碼的全國覆蓋，獲得了國務院聯防聯控機制新聞發布會點贊。之后，項目團隊進一步參與了市場監管總局（標準委）發布的個人健康信息碼國家標準制定，綁定支付寶平臺和全國一體化政務平臺，為全國統一疫情防卡提供支持。

5）總結與思考。健康碼的研發過程，首先充分體現了軟件工程與需求工程發揮的重要作用。健康碼從余杭區發展到杭州市再到浙江省最終成為“全國一體化健康碼”，業務需求和系統需求在不斷迭代，面對的現實問題越來越復雜。但健康碼團隊整天通宵奮戰，一直處于“需求獲取—需求分析—測試驗收—需求更新”的循環中，短短幾天完成了軟件交付，為我國防疫工作及復工復產做出了巨大貢獻；其次，健康碼的研發工程充分體現了中國制度的優越性、政府強大的組織能力、團隊優秀的協作能力、研發人員充分的責任感與擔當精神，讓學生們深刻體會到中國制造和中國速度，樹立青年初心與遠大理想，激發愛國之情。

綜上，教師應當結合軟件工程專業軟件需求工程課程的特點，深入挖掘內容或形式等方面的思想教育、價值引領的資源，同專業相關課程可以建立案例庫，切實做到守好一段渠、種好責任田，使課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[14]。學院、學校可以在恰當的時候推動案例教學建設，采取多種教學方式全方面讓中國夢激揚青春夢，為學生點亮理想的燈、照亮前行的路，激勵學生自覺把個人的理想追求融入國家和民族的事業中，勇做走在時代前列的奮進者、開拓者。

（三）? 基于真實案例的增強實踐體驗

遠大抱負只有腳踏實地才能實現，勤奮學習才能成為青春飛揚的動力，增長本領才是青春搏擊的能量。學生學習，關鍵在于運用，在于指導實踐。以軟件工程課程工程項目制考核方式為例，考慮到疫情期間醫護人員恪盡職守，工作繁忙，課程提出將社會實踐體驗融入課程中，為醫院的醫護人員制定一款訂餐的APP。該APP需充分考慮項目的需求，如在不同戒備等級下的訂餐流程等，學生根據需求進行分析建模，確定APP推薦的可選的餐廳范圍、訂餐模塊、訂單模塊等，最終形成UI交互界面以及規格說明文檔，為醫護人員成功開發了一套簡便易用的訂餐軟件。

進一步，筆者將更多的案例教學融入專業課程中，涵蓋表1所示的五類大數據系統應用（行業數據分析平臺、工業大數據系統、智慧大數據系統、服務管理平臺和安防監控平臺）。對于每一個行業，引入多個真實場景應用案例，讓學生以開發軟件項目的方式參與其中：學生既需要扮演案例場景中的各類角色（見表1），學習案例背景知識，獲取實際軟件系統開發需求；又需要應用軟件工程知識對需求、系統進行建模，并完成實際系統開發。從而學以致用，將軟件工程專業知識應用到社會實踐，提高思政教育的感染力，使教學內容更有深度，課堂氛圍更有溫度。

綜上，專業課的學習是相對枯燥乏味的，將實踐和專業課相結合，可以為學生的專業課學習提供動力，激發學生的興趣。同時，在課程的社會實踐中，培養學生的擔當精神，讓學生明白自身所學對國家、對社會的意義，在德智體美勞等方面綜合發展，成為符合時代需求的高素質技能人才。目前，基于實踐體驗的軟件需求工程課程，已在北京理工大學計算機學院15個班級，337名本科學生中成功實踐，并取得良好的效果。

三? 思政教育中實施案例教學的心得

通過案例教學法進行思政教育，主要分為精選案例、提出問題、討論交流和點評總結4個關鍵環節。

（一）? 精選案例

俗話說“巧婦難為無米之炊”，選取合適的案例是使用案例教學進行思政教育的必要條件。而一個高質量的案例需要具有以下特點。

1）真實性：確保案例中所包含的內容來源于現實，因為只有真實的案例才能更好地使學生從專業學習過渡到思政教育。

2）可討論性：選取的案例要提供學生思考和討論的空間，既允許學生從專業角度探索多種不同的解決方案，又可以引申到對現實問題的思考。換言之，選取的案例應避免使用單一答案來束縛學生的思維。

3）趣味性：案例本身的趣味性，能夠有效激發學生的學習熱情。例如，選取社會熱點的健康寶作為案例，既可以引起學生深入學習的興趣，又可以在這個過程中學習軟件工程專業知識，并進一步深入思考其對現實社會的影響，達到思政教育的目的。

（二）? 提出問題

在案例教學中，傳統灌輸式、自說自話的教學往往不能達到很好的效果。因此，在教學中，教師除了講述清楚案例背景，還需要適時地提出問題。該問題既保證在學生現有知識基礎上可以理解，又可以引導其進行深入的思考，進一步提升和發展自身水平。例如，筆者在軟件工程課教學中使用杭州健康寶的案例，講述案例后提出問題“軟件需求對及時解決現實問題的重要性”。同時進一步引導學生思考面對多變的外部環境，軟件工程知識對解決疫情下各種緊急社會問題的作用。例如，面對疫情在飛機場、火車站、地鐵站的快速傳播，如何利用軟件工程知識迅速調整健康寶功能，從而進行有效防控。

（三）? 討論交流

案例教學與傳統講授法的重要區別是，案例教學法不僅對教師提出了更高的要求，更需要激發學生的主動性積極參與討論，成為課堂的主角。這就需要教師進行正確地引導，讓學生認識到每個案例并沒有唯一的標準答案，從而積極參與討論、進行思考，從而達到學習專業知識和進行思政教育的目的。首先，學生為了更好地發表自己的意見，需要主動進行學習，不斷更新和擴展自己的知識，并進行獨立地思考。進一步，課堂討論往往以小組的形式進行，通過團隊討論、發言的同時，也學習成為一個好聽眾。通過聽取其他同學的觀點，進一步進行學習。如筆者在課題討論“健康寶應該優先開發哪項功能模塊”的內容時，在課堂上持不同觀點的同學進行了熱烈討論，分別闡述與疫情不同方面相應的不同功能模塊對疫情的影響，很好地通過現實案例進行思政教育。

（四）? 點評總結

點評總結作為案例教學的最后一個環節需要教師發揮主導作用，通過對案例的學習討論進行總結，達到以下三重目的。

1）再次強調對學生有啟發、需要重點學習和理解的地方。

2）針對學生討論觀點中的優點和不足進行總結，進行系統的總結。

3）針對討論的案例和話題進行進一步地升華，以思政教育為目的，幫助學生從實踐升級到理論，理解國家的大政方針。

四? 結束語

習近平總書記在湖南大學岳麓書院考察調研時指出，新時代是一個英雄輩出的時代，青年人正逢其時[15]。面向本科生專業課程的學習，也應當與思政教育緊密結合，鼓勵同學們要不負青春、不負韶華、不負時代，珍惜時光好好學習，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，系好人生第一?？圩樱吆萌松缆?，為實現中華民族偉大復興貢獻聰明才智。

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