新工科背景下軟件工程課程案例教學(xué)改革實(shí)踐

摘" 要：隨著我國信息化建設(shè)和發(fā)展水平不斷提高，新工科理念逐漸在高等教育工作中得以貫徹。在此背景下，軟件工程作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展、具有扎實(shí)理論知識和綜合實(shí)踐能力的綜合性人才。通過分析智能科學(xué)與技術(shù)、交通工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)過程反饋，對于傳統(tǒng)授課過程中遇到的瓶頸和弊端進(jìn)行總結(jié)。基于上述知識，圍繞教學(xué)方法、教學(xué)資源和測評體系等內(nèi)容進(jìn)行分析。探索面向軟件工程的教學(xué)改革思路和方法，達(dá)到保證授課效果、提升學(xué)生素質(zhì)的目的，為相關(guān)課程的建設(shè)和教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：軟件工程;案例教學(xué);課程設(shè)計(jì);教學(xué)改革;測評體系

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）04-0129-05

Abstract： With the continuous improvement of China's information construction and development level， new engineering concepts are gradually implemented in higher education work. Under this context， the software engineering course， as an important basic course for computer majors， aims to cultivate comprehensive talents who adapt to social development and have solid theoretical knowledge and comprehensive practical ability. Through analyzing the characteristics of students majoring in intelligent science and technology and traffic engineering， combined with the feedback of teaching process， the bottleneck and drawbacks encountered in the traditional teaching process are summarized. Based on the above knowledge， the paper analyzes the teaching methods， teaching resources and evaluation system. To explore the teaching reform ideas and methods for software engineering， this paper is aimed at achieving the purpose of ensuring the teaching effect and improving the quality of students. This work may provide reference for the construction and teaching of related courses.

Keywords： software engineering; case teaching; curriculum design; teaching reform; assessment and evaluation criteria

黨的二十大報(bào)告指出，加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國。習(xí)近平總書記深刻指出，加快數(shù)字中國建設(shè)，就是要適應(yīng)我國發(fā)展新的歷史方位，全面貫徹新發(fā)展理念，以信息化培育新動(dòng)能，用新動(dòng)能推動(dòng)新發(fā)展，以新發(fā)展創(chuàng)造新輝煌[1]。在信息化大潮的推動(dòng)下，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、元宇宙、ChatGPT等技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展，智能化的概念也深入到生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)、工作等方方面面。面對著信息化和智能化的挑戰(zhàn)，我國高等院校積極推進(jìn)教學(xué)體系改革，推動(dòng)工科專業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化與創(chuàng)新，構(gòu)建迎合現(xiàn)代化發(fā)展、符合時(shí)代潮流的人才培養(yǎng)體系。2017年，教育部提出了新工科的教學(xué)理念[2]，進(jìn)一步指明高等教育發(fā)展、改革和創(chuàng)新的方向，貫徹國家發(fā)展戰(zhàn)略，為高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才。在新工科體系發(fā)展和建設(shè)過程中，高等教育工作者應(yīng)不斷探索適用于現(xiàn)代化教學(xué)的新理念、新方法，構(gòu)建以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教育新體系，形成適用于信息化時(shí)代的新模式，提升授課效果，保障教學(xué)質(zhì)量。本文結(jié)合中山大學(xué)智能工程學(xué)院軟件工程課程在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、交通工程專業(yè)學(xué)生上的授課實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討和分析對于該課程進(jìn)行教學(xué)改革的必要性及可行路徑，為新工科課程的改革和提升提供經(jīng)驗(yàn)及參考。

一" 軟件工程課程簡介和當(dāng)前存在問題

軟件工程課程具有廣泛的屬性和內(nèi)涵，其知識體系涵蓋可行性分析、需求分析、形式化說明、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試和維護(hù)、面向?qū)ο蠼５溶浖こ虒W(xué)理論和方法。軟件工程課程有助于使學(xué)生了解軟件開發(fā)的過程和方法，提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率，旨在培養(yǎng)學(xué)生軟件開發(fā)的基本技術(shù)和思維，幫助其樹立科學(xué)的軟件開發(fā)觀念，形成良好的編程習(xí)慣，鍛煉創(chuàng)新思維和解決問題能力;同時(shí)，通過示例，闡明文檔和說明性文字對于復(fù)雜軟件系統(tǒng)開發(fā)的重要作用，為從事計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)研究和工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

該課程面向智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及交通工程專業(yè)的大三學(xué)生，授課對象已經(jīng)具有較為扎實(shí)的編程基礎(chǔ)，大部分已經(jīng)掌握C語言、Python、MATLAB等多門編程語言或者開發(fā)工具的使用，對于測試方法的使用也有一定的認(rèn)識。通過以往課程的實(shí)踐作業(yè)和上機(jī)題目解答，學(xué)生基本掌握了常見編程語法和工具箱的使用知識，能夠獨(dú)立解決一些較為簡單的編程問題，也具備一定的團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn);但是尚缺乏對于軟件開發(fā)的科學(xué)認(rèn)識，不了解軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基本過程，對于開發(fā)過程中涉及到的思想和模型也缺乏認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，本課程以軟件危機(jī)的來源為突破口，介紹自二十世紀(jì)七八十年代以來由于軟件項(xiàng)目數(shù)量攀升和復(fù)雜度極具提高帶來的工程問題，通過介紹科學(xué)的軟件開發(fā)思想，從軟件的背景（可行性分析）、起源（需求分析）、形態(tài)展示（形式化說明技術(shù)）、實(shí)現(xiàn)和測試及維護(hù)等幾個(gè)角度，全面且具體地介紹軟件系統(tǒng)的全生命周期，依托案例分析，講述科學(xué)軟件思想的重要性和必要性。采用分組實(shí)踐作業(yè)的形式，考察學(xué)生對于理論知識的掌握程度，并對于所設(shè)計(jì)軟件開發(fā)方案的科學(xué)性和技術(shù)性進(jìn)行考察及評估。通過該課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生樹立科學(xué)合理、體系完整的軟件開發(fā)思想，并將所學(xué)的編程知識加以實(shí)踐;以實(shí)際需求為引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)而能用、學(xué)有所用、學(xué)以致用的目的。

但是，在課程教學(xué)實(shí)踐的過程中，筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，對于學(xué)生的反饋進(jìn)行總結(jié)、歸納，考慮當(dāng)前軟件產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)存在如下問題。

第一，課程理論知識與編程實(shí)踐之間存在障礙，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。軟件工程理論源于工程實(shí)踐，嘗試將科學(xué)的管理思想和方法引入到軟件項(xiàng)目管理中。因此，學(xué)生不僅需要掌握軟件開發(fā)的專業(yè)知識，還需要對于軟件開發(fā)的流程和項(xiàng)目背景有較為深刻的認(rèn)識，才能對于課程涉及的理論和思想有深入理解。但是在當(dāng)前階段，絕大部分學(xué)生并未接觸現(xiàn)實(shí)軟件的研發(fā)工作，對于課程涉及的需求響應(yīng)、維護(hù)、測試等知識沒有客觀認(rèn)識，單純的理論講授并不能使學(xué)生了解軟件開發(fā)過程中各個(gè)階段性任務(wù)的重要作用，難以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與實(shí)操簡單、技術(shù)具體的編程課程相比，軟件工程的理論較為抽象，僅僅依靠個(gè)人無法在短時(shí)間內(nèi)完全復(fù)現(xiàn)理論框架和模型體系;而諸如“白盒法”、“黑盒法”、集成測試等成熟理論和方法雖然經(jīng)過了業(yè)界檢驗(yàn)，證明了其價(jià)值和作用，但這些方法往往更適用于大型軟件的性能測試和檢驗(yàn)，在學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)的中、小型軟件或者程序的調(diào)試過程中價(jià)值不明顯。基于這些因素，一些學(xué)生認(rèn)為軟件工程相關(guān)理論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐對于其個(gè)人發(fā)展貢獻(xiàn)不大，對于理論框架的了解淺嘗輒止，缺乏興趣進(jìn)行深入的研究和探索，因而造成了授課效果的下降。

第二，課程教學(xué)過程中融入了案例分析等要素，但是案例質(zhì)量參差不齊，時(shí)效性不強(qiáng)，難以響應(yīng)信息化、智能化發(fā)展的要求。考慮到軟件工程課程的實(shí)操性和實(shí)踐性，案例教學(xué)是該課程常用的授課方法，旨在通過具體的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)示例，將理論知識通過具體開發(fā)案例呈現(xiàn)，將理論要點(diǎn)具象化，增強(qiáng)知識點(diǎn)的可理解性，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶。考慮到軟件工程理論發(fā)展已經(jīng)頗具淵源，一些經(jīng)典案例雖然在教科書中得以收錄，但是個(gè)別案例的應(yīng)用背景和研發(fā)起源已然無法滿足當(dāng)下發(fā)展需要。較為陳舊的專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)交互等軟件已然被近些年興起的云儲存、語音助手、虛擬化系統(tǒng)、ChatGPT等技術(shù)或軟件取代，針對經(jīng)典系統(tǒng)的深入分析已然無法滿足當(dāng)下學(xué)生對于新知識、新技術(shù)的要求。另外，移動(dòng)支付已然興起，線上社交和媒體已經(jīng)深入日常生活，諸如健康碼、大數(shù)據(jù)分析、智能物流等應(yīng)用在疫情防控階段得以實(shí)現(xiàn)和發(fā)展，學(xué)生經(jīng)歷了這些技術(shù)的發(fā)展，也體會到這些新興應(yīng)用帶來的便捷。經(jīng)典教材中的案例一般不具有時(shí)效性，難以與這些應(yīng)用產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，這對于教學(xué)工作的開展帶來了困難。

第三，考核及測評方法較為單一，難以評估教學(xué)效果，缺乏對于學(xué)生知識掌握程度的合理考評標(biāo)準(zhǔn)。軟件工程相關(guān)知識具有較強(qiáng)的工程價(jià)值，面向真實(shí)存在的軟件行業(yè)危機(jī)，通過執(zhí)行科學(xué)開發(fā)流程，運(yùn)用綜合管控策略，結(jié)合用戶環(huán)境需要，綜合保障軟件系統(tǒng)的可用性和可靠性，提升其應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)和不確定因素的魯棒性能。從知識點(diǎn)考察的角度來說，筆試作答的形式將知識體系過于細(xì)化，過分強(qiáng)調(diào)具體知識點(diǎn)對于軟件開發(fā)過程的影響和作用，缺乏對于軟件生命周期的全流程監(jiān)控。因此，筆試測試的形式難以對于學(xué)生的知識掌握程度進(jìn)行有效考察，反而讓學(xué)生誤以為“死記硬背”才是本課程考核的關(guān)鍵。從實(shí)踐的角度來說，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件開發(fā)是一種可選的考評方法，如由學(xué)生自行組隊(duì)，自有選題，完成軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)任務(wù)，并進(jìn)行匯報(bào)展示。這種模式類似現(xiàn)實(shí)軟件產(chǎn)品開發(fā)流程，在完成任務(wù)過程中能夠綜合測試學(xué)生對于軟件開發(fā)理論的掌握程度，也考察了其編程實(shí)踐、邏輯分析及語言表達(dá)能力。從形式上來講，這種依托于軟件開發(fā)的考核方法更加符合課程設(shè)計(jì)的需要，而且將考核壓力分散到數(shù)周的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中，容易被學(xué)生接受。但是，軟件的開發(fā)過程包括調(diào)研、設(shè)計(jì)、編碼、測試等多個(gè)流程，具有一定的工作量，一般來講無法獨(dú)立完成，因而需要多個(gè)同學(xué)進(jìn)行組隊(duì)配合。在小組組隊(duì)的過程中，每個(gè)人的任務(wù)具有一定的針對性，如同學(xué)甲主要負(fù)責(zé)軟件功能和架構(gòu)設(shè)計(jì)，同學(xué)乙負(fù)責(zé)編碼實(shí)現(xiàn)，同學(xué)丙負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的測試，同學(xué)丁負(fù)責(zé)文檔記錄和匯報(bào)展示。這種方式也存在一定的局限性：其一，學(xué)生在完成作業(yè)過程中的任務(wù)較為單一，對于其他人負(fù)責(zé)的任務(wù)或者工作涉獵較少，因而并未實(shí)際參與到軟件全流程的開發(fā)和實(shí)踐過程;其二，個(gè)別學(xué)生存在惰性，在執(zhí)行任務(wù)過程中不愿付出時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，而小組作業(yè)主要展示的是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的成果，對于個(gè)人的貢獻(xiàn)缺乏有效考量，“濫竽充數(shù)”“渾水摸魚”的現(xiàn)象屢見不鮮;其三，日常生活接觸到軟件種類很多，個(gè)別學(xué)生試圖通過課程的學(xué)習(xí)全面掌握復(fù)雜軟件的全棧、全平臺設(shè)計(jì)方法，對于課程安排進(jìn)行質(zhì)疑，提出過諸如為什么本課程不講授Java編程語言、為什么不講解Android編程、為什么不講解Kotlin腳本語言等等問題。從學(xué)生的角度出發(fā)，軟件開發(fā)和實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)在于代碼編寫;而從軟件工程理論的角度出發(fā)，科學(xué)的項(xiàng)目管理和資源調(diào)度方案直接影響著軟件開發(fā)的成本和質(zhì)量。由于知識層次和主要任務(wù)不同，學(xué)生的期望和行業(yè)的要求并未達(dá)成統(tǒng)一，這也為課程的有效評估帶來困難。

綜上，由于理論知識體系、行業(yè)發(fā)展要求、學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)劃等因素，軟件工程課程在教學(xué)和實(shí)踐過程遇到了一些困難，一些學(xué)生對于課程安排提出了疑問，傳統(tǒng)的評測方法也難以滿足課程考核需要。在智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用的當(dāng)下，結(jié)合新工科的發(fā)展需求，如何對軟件工程的授課體系和教學(xué)方法進(jìn)行改革和創(chuàng)新，是亟待解決的問題。

二" 新工科背景下軟件工程課程的教學(xué)方法

軟件工程的知識體系圍繞真實(shí)軟件研發(fā)涉及到的理論體系和實(shí)踐方法，以章節(jié)式的形式進(jìn)行展開，結(jié)合軟件的全生命周期，具體講授軟件工程的基本原理、技術(shù)方法、開發(fā)全過程;從宏觀管控層面，介紹了軟件項(xiàng)目組織和管理等方面知識，突出了用戶需求對于開發(fā)過程的重要價(jià)值，展現(xiàn)了應(yīng)用環(huán)境對于軟件測試和使用的約束，印證了科學(xué)管理策略對于復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵作用。根據(jù)上述內(nèi)容知識和理論體系，課程在教學(xué)過程中可能涉及到案例分析和展示，包括工程原理案例庫、開發(fā)方法案例庫、測試方案案例庫、軟件實(shí)例案例庫、開發(fā)文檔案例庫以及項(xiàng)目管理案例庫等等。在教學(xué)過程中，合理運(yùn)用案例資源，穿插講解理論知識，能夠有效提升課程的豐富程度，吸引學(xué)生的注意力，保持課堂趣味性，同時(shí)寓教于樂、寓教于例，將枯燥、抽象的理論知識進(jìn)行具象化，便于理解和記憶[3]。在課程迭代過程中，往屆學(xué)生也完成了一些軟件作業(yè)，這些軟件的來源和背景往往與學(xué)生的日常學(xué)習(xí)、生活、娛樂活動(dòng)緊密相關(guān)。對于這些作業(yè)的展示與講解能夠更好地將學(xué)生自身生活和學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)合，拉近理論知識和實(shí)際應(yīng)用之間的距離，為學(xué)生的實(shí)踐和未來規(guī)劃提供信息與指引。與此同時(shí)，我國軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也歷經(jīng)艱難，很多領(lǐng)域的產(chǎn)品都有“落后—跟跑—追趕—超越”的發(fā)展歷史，在不斷探索、實(shí)踐、試錯(cuò)的過程中，從業(yè)人員的智慧也值得學(xué)生學(xué)習(xí)和關(guān)注。課程設(shè)計(jì)應(yīng)該關(guān)注軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史蘊(yùn)含的思政元素，充分發(fā)揮思政育人效果，將創(chuàng)新精神、理想信念、奮斗熱情等思政要素與案例緊密結(jié)合[4]，通過分析使學(xué)生受到感染和鼓舞，達(dá)到潛移默化、潤物無聲的授課效果。應(yīng)用這些思想和方法，軟件工程課程包括如下教學(xué)方法。

（一）" 案例引導(dǎo)的教學(xué)方案設(shè)計(jì)

綜合線上線下多種資源，將理論講解與案例分析緊密結(jié)合，通過實(shí)際案例解釋、分析和演繹，體現(xiàn)理論知識的重要作用。例如，在需求分析章節(jié)中，將我國電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史作為實(shí)際案例。在二十世紀(jì)末，國內(nèi)已經(jīng)有370余家電商平臺，其中由eBay投資的易趣網(wǎng)為行業(yè)“領(lǐng)頭羊”，其市場占有率高達(dá)80%，有300余萬用戶。當(dāng)時(shí)，淘寶網(wǎng)剛剛創(chuàng)立，如何搶占市場是淘寶網(wǎng)決策和技術(shù)人員必須解決的問題。考慮我國經(jīng)商環(huán)境和國人購物習(xí)慣，淘寶進(jìn)行了深入的調(diào)研，切實(shí)調(diào)研用戶的需求并獲悉目前電商平臺的不足。經(jīng)過充分分析，總結(jié)出大部分電商平臺采用店鋪收費(fèi)策略增加營收、缺少買賣雙方溝通渠道、產(chǎn)品宣發(fā)投入不足等幾項(xiàng)行業(yè)發(fā)展不足，并制定了具有針對性的發(fā)展策略，包括無推廣費(fèi)、無服務(wù)費(fèi)的免費(fèi)店鋪開設(shè)模式，買家-賣家線上溝通交流平臺“阿里旺旺”的研發(fā)和上線，依托廣告和娛樂節(jié)目、線上線下混合的宣傳模式等途徑。經(jīng)過數(shù)年的耕耘和發(fā)展，至2005年，淘寶已經(jīng)占據(jù)57.1%的市場份額，成為中國電子商務(wù)市場的“領(lǐng)頭羊”。直至2022年，我國電商相關(guān)產(chǎn)業(yè)交易規(guī)模突破萬億元，已然成為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，“電商出海”也成為我國在世界舞臺的一張名片。該案例突出了有效、合理、深入的需求分析對于軟件研發(fā)和推廣的重要作用，以耳熟能詳?shù)膽?yīng)用軟件作為媒介，展示了用戶需求對于軟件發(fā)展的指引作用;與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，使學(xué)生感同身受，從案例中挖掘了理論知識的價(jià)值和具象形式，為課程的推進(jìn)打下基礎(chǔ)，將需求分析的任務(wù)、獲取需求的方法等知識點(diǎn)有機(jī)串聯(lián)，加深課程深度又不失趣味性，有效提升了教學(xué)效果。

（二）" 結(jié)合學(xué)生作業(yè)的實(shí)踐分析方法

軟件工程課程關(guān)注軟件的全生命周期，旨在培養(yǎng)學(xué)生對于軟件研發(fā)工作的宏觀思維和科學(xué)管理意識;因此，與傳統(tǒng)的筆試測試方式相比，進(jìn)行軟件開發(fā)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的作業(yè)更加符合課程的考核需求及人才培養(yǎng)目標(biāo)。在課程迭代過程中，一些學(xué)生小組通過團(tuán)隊(duì)的形式完成了一些軟件作品，這些作品在學(xué)生日常生活中尋找需求點(diǎn)和應(yīng)用空間，將課上所學(xué)知識付諸實(shí)踐，編程實(shí)現(xiàn)了具有針對性的小型軟件系統(tǒng)，可供學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。例如，19級智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生組隊(duì)完成了名為“和居助手”的軟件，通過微信小程序的方式應(yīng)對學(xué)生宿舍生活中的種種事項(xiàng)，包括內(nèi)務(wù)處理、舍費(fèi)繳納、生活動(dòng)態(tài)記錄、樓群信息分享等，具有界面清晰、功能明確、軟件輕量化的特點(diǎn)，在研發(fā)過程中體現(xiàn)了小組同學(xué)對于日常生活的思考和對于所學(xué)知識的應(yīng)用，突出了課上知識對于實(shí)際學(xué)習(xí)、生活的貢獻(xiàn)。19級交通工程專業(yè)學(xué)生組隊(duì)完成了“噪聲監(jiān)測軟件”，利用所學(xué)的Python語言，結(jié)合人工智能領(lǐng)域知識和技能，旨在解決城市管理過程中的噪聲判斷和檢測問題，輔助進(jìn)行交通管控。軟件實(shí)現(xiàn)過程中涉及到了傅里葉變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等多門課程涵蓋的知識或技術(shù)，對于以往所學(xué)知識進(jìn)行了綜合應(yīng)用及實(shí)踐。在開發(fā)過程中積極響應(yīng)了國家對于文明城市建設(shè)的號召，實(shí)現(xiàn)了理論知識和實(shí)踐操作的統(tǒng)一，為學(xué)生提供了范例。上述作業(yè)示例雖然沒有復(fù)雜的界面設(shè)計(jì)和龐大的軟件體系，但是軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)與學(xué)生生活息息相關(guān)，通過運(yùn)用所學(xué)知識解決了一些日常問題，具有實(shí)際引導(dǎo)價(jià)值。在軟件開發(fā)的過程中，學(xué)生能夠綜合利用所學(xué)知識，與編程語言、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，形成綜合應(yīng)用，全面提升學(xué)生的實(shí)操能力。通過案例指引，幫助學(xué)生將知識“落地”。

（三）" 融合思政元素的價(jià)值引領(lǐng)教學(xué)

軟件工程作為一門工科傳統(tǒng)課程，在授課和教學(xué)過程中常將注意力集中于知識的講授和技能的培養(yǎng)，并未足夠重視學(xué)生在道德品質(zhì)方面的發(fā)展。軟件設(shè)計(jì)本身是極具挑戰(zhàn)性的工作，在實(shí)現(xiàn)過程中可能會遇到諸多困難，這要求從業(yè)者需要具備堅(jiān)強(qiáng)的意志和百折不撓的精神[5]。與此同時(shí)，我國的軟件和相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍處在高速發(fā)展階段，但在操作系統(tǒng)、編譯器、光刻機(jī)、機(jī)密機(jī)床等領(lǐng)域仍需依賴進(jìn)口，時(shí)刻面臨著“卡脖子”問題。如華為公司遭受的芯片技術(shù)封鎖、2020年國內(nèi)一些高校也遇到了MATLAB軟件封禁。在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，我國仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和來自西方國家的掣肘，在關(guān)鍵技術(shù)和領(lǐng)域的研究中繼續(xù)突破，占領(lǐng)技術(shù)高地、擺脫西方制約。在課程進(jìn)行的過程中，需要融入思政元素，將工匠精神、團(tuán)隊(duì)精神、愛國主義精神與知識教學(xué)相融合，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀，培養(yǎng)其意志力，提升思想境界。將課程知識相關(guān)的“才”與個(gè)人品質(zhì)相關(guān)的“德”緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)德才兼?zhèn)溆耍瑸樯鐣斔腿瞬艃淞α俊？紤]到軟件工程課程具有理論性較強(qiáng)的特征，單純進(jìn)行思政要點(diǎn)的講授可能造成“德育”和“才育”的分離，使授課過程過于生硬，不能做到以潛移默化的方式進(jìn)行思政教育。結(jié)合案例教學(xué)思路，如果能夠通過事例講授的形式，依托前人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行講授，與課程主題有機(jī)融合，通過事跡的形式實(shí)現(xiàn)對于優(yōu)秀精神的弘揚(yáng)，能夠有效提升思政教學(xué)效果。在總體設(shè)計(jì)章節(jié)中，可以通過介紹國內(nèi)新型電子商務(wù)平臺的發(fā)展歷史，展示助力其成功的關(guān)鍵要素。例如，京東2004年開始進(jìn)入電商市場，2007年更名為京東商城，當(dāng)時(shí)淘寶網(wǎng)已經(jīng)占據(jù)國內(nèi)電商的大片市場，如果采用與淘寶相同的發(fā)展模式，產(chǎn)品競爭力會尤為不足、收效甚微。經(jīng)過仔細(xì)調(diào)研和設(shè)計(jì)，京東將發(fā)展戰(zhàn)略側(cè)重于自營倉儲和物流的構(gòu)建和運(yùn)營上，大力建設(shè)地區(qū)性倉庫，提升物流時(shí)效和配送服務(wù)質(zhì)量，重視商品的品質(zhì)和售后保障服務(wù)，以此為競爭力成功占據(jù)市場。至2022年末，京東已經(jīng)在全國運(yùn)營超過1 500個(gè)倉庫，且大力研發(fā)自動(dòng)化、智能化管理和運(yùn)輸工具，轉(zhuǎn)運(yùn)效率明顯提升。軟件產(chǎn)品的產(chǎn)生和發(fā)展與個(gè)人成長類似，需要厚積薄發(fā)、不斷積累，提升核心競爭力，不畏艱險(xiǎn)不斷前進(jìn)，才能達(dá)到成功的彼岸。在其他章節(jié)的內(nèi)容講授過程中，也可融合國產(chǎn)社交軟件、輸入法、移動(dòng)支付和新能源汽車等領(lǐng)域取得的成績，介紹產(chǎn)品研發(fā)歷史和經(jīng)歷的困難，給學(xué)生以啟迪，達(dá)到思政育人的目的。

（四）" 教師、助教、學(xué)生多元融合的評估體系

在傳統(tǒng)的課程講授過程中，教師是評判學(xué)生知識掌握程度的唯一角色，對于成績的評定負(fù)責(zé);這種模式在應(yīng)試課程中尤為適用，通過客觀題對知識點(diǎn)掌握情況進(jìn)行準(zhǔn)確評估，通過主觀題進(jìn)行量化判斷。但是考慮到軟件工程課程具有實(shí)操特性，單純的試題測試不能全面反映課程重點(diǎn)，也無法測試學(xué)生對于軟件工程設(shè)計(jì)科學(xué)開發(fā)思想的掌握程度。結(jié)合授課經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生反饋，在授課過程中采用小組匯報(bào)的形式，要求學(xué)生組隊(duì)完成自選題目的軟件設(shè)計(jì)和測試任務(wù)，對于軟件開發(fā)的全流程進(jìn)行評估，包括選題新穎性、設(shè)計(jì)合理性、開發(fā)完整性、測試完備性以及維護(hù)及拓展可行性等幾個(gè)方面，進(jìn)行綜合打分，用于考量學(xué)生的知識掌握情況。打分過程由教師評分、助教打分和學(xué)生小組互評三部分構(gòu)成，綜合多種人員的知識背景和專業(yè)角度，進(jìn)行成績評定。教師負(fù)責(zé)從宏觀層面進(jìn)行把控，重點(diǎn)關(guān)注小組學(xué)生對于知識體系的掌握程度;助教負(fù)責(zé)從實(shí)現(xiàn)層面進(jìn)行評價(jià)，重點(diǎn)關(guān)注軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的框架及編程語言;學(xué)生小組互評從應(yīng)用層面進(jìn)行考核，結(jié)合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)對于軟件設(shè)計(jì)的實(shí)用性進(jìn)行評估。通過這種方式，一定程度上避免主觀傾向?qū)τ谛〗M成績的影響，且考慮了小組互評的形式，保證了評分的公平性。在小組內(nèi)部，一方面由自由報(bào)名的組長統(tǒng)籌內(nèi)部進(jìn)度，并對于各個(gè)成員的貢獻(xiàn)進(jìn)行評分;另一方面，組內(nèi)成員撰寫文檔，說明各自在軟件開發(fā)過程中負(fù)責(zé)的任務(wù)以及對應(yīng)任務(wù)的完成情況，留存文件作為打分依據(jù)。利用上述方式，建立多種角色參與的評分體系，考慮多元化要素對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評估和檢驗(yàn)，提升學(xué)生的課堂參與程度。

三" 課程實(shí)施方案及育人目標(biāo)

在教學(xué)工作開展的過程中，如何保證授課的科學(xué)性、高效性以及教學(xué)步驟的合理性是課程教學(xué)中的關(guān)鍵[6]。筆者在進(jìn)行軟件工程課程授課過程中，深度結(jié)合了新工科發(fā)展及建設(shè)理念，融合了創(chuàng)新性的教學(xué)觀念。同時(shí)，課程應(yīng)用了“雨課堂”線上平臺進(jìn)行作業(yè)的收集和隨堂測試，結(jié)合話題討論、問題分析等形式，提升學(xué)生的課堂參與度。借助平臺提供的簽到功能，檢查學(xué)生的到課情況，并實(shí)現(xiàn)隨機(jī)點(diǎn)名，幫助學(xué)生提高專注度，調(diào)動(dòng)課堂積極性，以線上討論線下問答相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)，進(jìn)行思想碰撞和頭腦風(fēng)暴[7]。利用設(shè)計(jì)的教學(xué)方法，綜合開發(fā)案例、學(xué)生作業(yè)、思政元素等多種形式豐富課堂內(nèi)容，提升課堂趣味性和知識厚度。在課程尾聲安排學(xué)生分組完成各自軟件作品的展示報(bào)告，綜合考慮教師、助教、學(xué)生三種角色進(jìn)行評估，確保評分的公平性[8]。

本課程以軟件開發(fā)的科學(xué)流程和管理思想為核心，融合案例教學(xué)和思政建設(shè)，從可行性分析、需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試和維護(hù)幾個(gè)方面對軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的思想和工具進(jìn)行闡述，相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)簡述如下。

學(xué)科知識相關(guān)目標(biāo)。掌握軟件開發(fā)的全生命周期的含義;了解科學(xué)的軟件設(shè)計(jì)思想和流程監(jiān)控策略，理解軟件結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想，掌握基本的軟件設(shè)計(jì)和測試方法;能夠從可行性分析出發(fā)，考慮用戶需求進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行性能測試;通過案例分析，培養(yǎng)愛國主義和奮斗精神，樹立遠(yuǎn)大的理想，激發(fā)學(xué)生的探索熱情[9]，為后續(xù)的深造和工作打下基礎(chǔ)。

操作實(shí)踐相關(guān)目標(biāo)。應(yīng)用在前序課程中學(xué)習(xí)的編程語言，將軟件工程理論和方法付諸實(shí)踐;自助調(diào)研軟件的需求現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，選擇合適的開發(fā)平臺或工具，以小組分工的形式進(jìn)行實(shí)踐探索;完成預(yù)定任務(wù)，實(shí)現(xiàn)主體功能，并準(zhǔn)備進(jìn)行匯報(bào)展示;通過案例分析，認(rèn)識我國軟件相關(guān)行業(yè)與國際先進(jìn)水平間的差距，鼓勵(lì)學(xué)生投身于相關(guān)行業(yè)的深造和研究任務(wù)中。

社會需求相關(guān)目標(biāo)。講解軟件工程思想發(fā)展歷史，介紹先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)理論，逐漸形成系統(tǒng)性任務(wù)，將理論知識內(nèi)化于應(yīng)用實(shí)踐中，達(dá)到知行合一的目的;通過軟件開發(fā)嘗試，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和問題分析能力，在小組討論和互評中培養(yǎng)理性思維和批判思維，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合性人才。

四" 結(jié)束語

面對信息化、智能化發(fā)展帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，以新工科為背景的現(xiàn)代高等院校教育對于傳統(tǒng)工科課程提出了更高的要求。軟件工程課程作為一門以實(shí)踐為引導(dǎo)的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程，融合了編程、項(xiàng)目管理、模型設(shè)計(jì)、測試維護(hù)等多項(xiàng)技術(shù)，在教學(xué)過程中應(yīng)將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升課程內(nèi)容的豐富程度，并體現(xiàn)思政要素[10]。在此背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已然難以應(yīng)對新時(shí)代教學(xué)要求。為了提升教學(xué)效果，本文探討了幾項(xiàng)可行的教學(xué)改革策略，以案例分析、作業(yè)點(diǎn)評、思政要素、多元評估為突破口，結(jié)合智能科學(xué)與技術(shù)、交通工程學(xué)生特點(diǎn)及知識背景，對于教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)及提升。綜合利用各種現(xiàn)代化教學(xué)資源和教學(xué)平臺工具，推動(dòng)教學(xué)體系不斷完善，切實(shí)落實(shí)高等教育立德樹人的根本任務(wù)，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)立場堅(jiān)定、專業(yè)扎實(shí)、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才。

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基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金“考慮結(jié)構(gòu)損毀的網(wǎng)絡(luò)信息傳播過程魯棒性研究及智能優(yōu)化方法設(shè)計(jì)”（62203477）;廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金“復(fù)雜交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化建模與智能優(yōu)化算法研究”（2021A1515110543）;中山大學(xué)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程類項(xiàng)目“《軟件工程》課程的案例融合模式教學(xué)改革與探索”（76160-12220011）

第一作者簡介：王帥（1993-），男，蒙古族，內(nèi)蒙古通遼人，工學(xué)博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)橛?jì)算智能和計(jì)算機(jī)教育理論。