新工科背景下軟件工程導論應用型教學模式研究與實踐

摘要：文章分析了當前軟件工程導論課程教學現狀，并從教學模式、實踐教學和綜合考評等方面展開教學改革，以突出課程應用性與實踐性，提高課堂互動性，構建新工科背景下高質量育人體系。

關鍵詞：軟件工程導論；新工科；應用型教學；應用型人才培養；教學模式改革

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）15-0037-03

0引言

軟件工程導論是軟件工程和計算機科學與技術等專業學生必修的一門專業課。本課程以學生的就業崗位能力目標為導向，通過對軟件項目的需求分析、設計、編碼、測試、實施、維護等工作過程進行分析與實施，培養學生的軟件開發、測試、維護等職業能力。軟件工程導論是計算機軟件開發者必須掌握的一門工程學方法，它對降低軟件的復雜性、改善其通用性和維護性、提高軟件的生產效率，具有十分重要的意義。

在新工科背景下，計算機應用型人才培養需要緊密結合產業發展的需求，通過產教融合和校企合作的方式，培養適應和引領產業發展的高素質應用創新型人才。這要求高校與企業之間建立緊密的合作關系，共同參與人才培養過程，確保學生能夠接觸到最新的技術和行業需求，從而提高學生的就業競爭力和社會適應性。

1軟件工程導論課程教學現狀

1.1教材內容偏理論

本課程的大多數教材往往都是偏向軟件工程理論知識，實踐性的教學案例不足，跟不上信息技術的快速發展，比較難滿足培養應用型軟件人才的要求。如在講到面向對象的分析與設計章節時，研究者翻閱了多本教材，都是理論性很強，比較缺乏日常學習生活中所接觸的案例，對于應用型大學的學生學情，比較難學習理解。通過對上課班級同學的問卷調查反饋中，約有1/4的同學也是這么認為，迫切希望引入動手操作實踐性強的內容。

1.2課堂相對乏味

本課程的理論性較強，知識面較廣，內容相對乏味[1]。課堂上理解起來感覺不難，但課后部分同學可能會感到迷茫。例如，在項目的團隊管理環節中，一些教材只是列出人力資源的類型和矩陣，沒有提供軟件公司團隊中的案例進行分析，如在2020級軟件工程班上，課后與學生交流，一些同學覺得課程內容枯燥，從而也影響課堂的抬頭率和學習效果。由于在校學生大多數沒有參與過實際項目的設計與開發，缺乏項目實戰經驗，在實驗課上進行分析設計與編寫項目文檔時，內容顯得較為空洞。

1.3考核方式比較單一

本課程對學生的考核方式主要是期末筆試為主，以往的考試題型中，大多數題目從基本知識的理解和掌握出發，這樣部分學生通過死記硬背就能取得高分，無法全面反映學生的實際能力，且缺乏對學生的創新實踐能力和項目團隊協作等綜合素質的考評。

如研究者調取了2020—2023年的考卷，大多數題型為選擇題、名詞解釋與簡答題等，此類題型以記憶為主，無法有效考查分析與設計能力。

綜上所述，當下該課程教學中存在理論性強和學生參與積極性不高等情況，主要源于教材偏理論、課堂乏味和考核方式單一等因素，該現象也導致課程達成度不高。

1.2研究目標與方法

研究者總結多年本課程的教學經驗，提出探索創新型軟件工程人才培養的教學改革目標，主要從教學模式、實踐教學和綜合考評等方面展開教學改革，以突出課程應用性與實踐性，提高課堂互動性，構建新工科背景下高質量育人體系，促進學生的全面發展。

2課程教學模式的研究與實踐

2.1采用知識圖譜構建智慧課堂

本課程在超星平臺的知識圖譜中構建了課程資源，把軟件工程導論的知識點以直觀的形式展現，同時梳理章節知識點的各種依賴關系，并依托平臺的AI匹配功能，智能匹配相對應的資源，構建出完整的軟件工程導論教學系統，共建設知識點48個，關聯試題307題，關聯學習資源65個。

構建過程如下：首先進入課程點擊超星平臺的知識圖譜菜單，可以選擇大綱模式、思維導圖模式、知識圖譜模式和地圖模式，如圖1所示；然后將知識點添加到圖譜中，例如在軟件測試章節中，將軟件測試知識與測試技術進行知識圖譜的構建，如圖2所示。

課堂教學中，師生可以通過打開對應知識點的知識圖譜，將軟件工程的知識圖譜和教學有機融合，方便地使得知識看得見、看得清。借助人工智能技術，如AI助手等工具，可以有效地支持精準教與個性學。通過知識圖譜的應用還可以生成精準的學生畫像和教學分析報告，為教師提供全面的數據分析支持，從而實現智慧教學一體化融合，達到“精細化備課，精準化教學”，助力課程目標的達成[2]。

通過抽取2022級軟件工程1班的教學使用情況，學生反饋直觀易懂，學生對知識點的梳理和掌握比往屆同學有了較大的提高。在結課考核目標達成度分析報告中也可以看出，總達成度0.81明顯高于期望值0.7，效果良好，如表1所示。

2.2引入案例式教學提高互動性

根據軟件工程導論課程實踐性強的特點，結合人才培養方案和課程標準，以培養高素質應用型技術人才為主要目標，首先對課程學時進行了優化，目前，本校軟件工程專業在課時安排為理論課時48個+實踐課時16個，增加了實踐課時，重視學生的實驗課，提高學生的動手實踐能力。

教學團隊成員在此基礎上，總結多年的教學和軟件項目開發經驗，引入項目案例式教學模式。如在教學過程中，選擇師生比較熟悉的案例場景——共享圖書系統，首先從共享圖書的可行性進行小組分析討論，接著進行需求分析的獲取與驗證，再進行軟件的設計與實現等環節，使案例貫穿軟件工程生命周期的各個章節內容。在教學過程中還采用對分課堂、翻轉課堂等方式，將同學按3～5人分成一個項目小組。如分組去學校圖書館進行實地調研，進行案例需求獲取、小組報告撰寫、分享與評價。在圖書館的調研中，還參觀了華為云平臺，并介紹了正版圖書和正版軟件，幫助學生建立版權觀念和學習意識[2]。融合正版與國產思政元素，通過對優秀國產軟件的學習了解，體會國內優秀企業的工匠精神，激發學生的創新意識和奮斗精神。

通過案例的講授與互動，調動了學生的學習積極性和參與性，學生能把知識圖譜中的理論知識和實際項目結合起來，提高軟件分析和解決問題的綜合能力。經過上述等教學手段的實踐應用，課堂互動性有了很大的提高，學生參與度也明顯提高。

2.3校企合作加強工程實踐性

本課程具有較強的行業項目實踐需求，但具備企業經歷和行業背景的雙師型實踐教學團隊還需加強。因此本校軟件工程專業與北京中軟國際教育科技股份有限公司建立了校企深度合作人才培養的創新機制，共同制定了人才培養方案，企業導師參與部分實踐性強的課程教學，同時大四學生去中軟公司進行為期2～3個月的實習實訓。

在平時部分課程中，企業導師參與教學：在課程教學中，理論講授兼顧實踐能力，授課方式以校內教師為主，鞏固理論知識；實踐性課程則采用校內教師與企業導師相結合的授課方式，把理論知識與項目實踐進行融合。如在教學中，企業導師根據企業的項目開發經驗和前沿技術帶到課堂中，提高學生的學習興趣。表2摘錄了部分學生企業實踐課題，從中可以看出，除了本校老師外，還引入中軟公司的第二導師進行指導。

實踐課中校企雙師的分工協作：本課程的實踐課程分為課程實驗和課程設計兩部分。課程實驗主要包括軟件工程生命周期各階段的設計和項目管理等內容的驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等，這些實驗由校內教師進行實驗指導和完成實驗報告。

課程設計主要包括軟件項目設計和匯報演示等，企業導師把企業中的實際工程項目優化后作為學生的實踐課題，指導學生完成項目設計和項目報告的撰寫，把所學知識應用到實際項目中，提高了學生的項目實踐能力。通過校企合作的教學方式，彌補了課程理論性強，缺乏實踐性的問題，學生通過在企業實踐后，專業能力有了比較大的提升。

2.4采用綜合的課程考核模式

首先對課程標準進行完善，改變單一傳統的考核模式，結合實際應用來考核[3]，注重考查學生運用理論知識解決項目問題的設計能力、團隊協作能力、項目管理能力等，考核方式與標準如表3所示。

.4.1過程考核

過程考核占總成績的30%，除了以往的考勤和作業的基礎，增加了課堂互動表現、項目分享、平臺學習積累分值等方面加權給分。具體實施如下：

1）課堂表現：包括提問，記錄對應的分值、討論、課堂練習等方面。具體操作方，式：每次表現好的經驗值加1分，期末累計得分再乘以權重比例，得出課堂表現的分值。通過這些方式的實施，學生課堂參與度明顯提高。

2）項目分享：本課程開學第一堂課，給學生布置了任務，模擬軟件公司設立項目小組，小組成員進行分工協作。指導老師給定實踐項目題目或自擬題目，在課堂教學中貫穿整個學期，如講授需求分析章節，抽查小組的學習和準備情況，抽查到的小組在課堂上做10分鐘的課前分享演示。在此過程中重點考核繪畫實體聯系圖對數據模型、數據流圖對功能模型、狀態轉換圖對行為模型的情況，分析出目標系統的特性，然后大家一起討論評價，根據項目報告設計和演示講述情況進行打分，其中：報告設計占60%，演示講述占40%，綜合得到小組的項目分享得分。通過師生參與項目中，有效地調動了學生參與項目的積極性，加深對相關章節內容的掌握，學生的興趣也得到提高。

3）平臺學習：利用本校引入的超星綜合教學平臺，建立本課程的相關資源，實現線上線下結合的教學模式。每次上課前使用平臺的二維碼考勤，極大地節省了考勤時間和統計考勤結果。同時在線上布置作業，學生課后線上完成，利用平臺的分析數據，可以知道哪些作業的知識點學生掌握得比較好，哪些比較薄弱，有針對性地加強輔導學習。此外，在平臺發布課程學習視頻和擴展閱讀，學生可以提前預習，也可以課后回看，有效地鞏固知識點。經過在2019級軟件工程、2020級軟件工程、2021級軟件工程、2022級軟件工程連續4屆的使用中，反饋較好，學生也養成了課前先到平臺完成任務點的學習習慣。

在過程考核中，采用以上一系列的考核方式，調動了學生的學習積極性，尤其在項目的分組討論與協作中，小組成員能充分進行頭腦風暴，共同完成分析與設計，又鍛煉了團隊合作精神。

2.4.2結課考核

本課程結課考核占總成績的70%，教學團隊成員對課程標準和考試題型做出了調整優化。實現教考分離，在學校使用的融智云考平臺建立了本課程的試題庫[5]。特別是在題型分值上偏向技術應用，改變以往的靠背誦基礎知識來通過考試的方式，具體如表4所示。

在考試題型中重點增加一系列技術理解與應用的考核，如在考核軟件工程繪畫設計圖的能力，給出軟件項目案例，讓學生繪畫數據流圖、系統流程圖、PAD圖等；如在技術計算應用的考核點，給出甘特圖、工程網絡圖等軟件項目案例，讓學生計算項目工期等；如在軟件測試知識點考核中，給出項目案例，讓學生結合軟件測試技術編寫測試用例。

經過綜合改革后的考核結果分析，學生對軟件工程技術的掌握和運用得到了較大的提升，通過技術運用考核促進學生理解背誦知識點，也避免了學生死記硬背的情況、掌握和應用相關技術，，而不是同時促進了學生注重平時的學習與實踐。從學生反饋和考核達成度報告結果看，學生的軟件分析與設計綜合能力都有了一定的提高，達到預期考核目標。

3結束語

本文通過對軟件工程導論課程的教學改革，采用構建知識圖譜、案例驅動教學、校企合作教學、線上線下融合教學以及綜合的考評模式等方式，充實課程的基本知識，突出課程的實踐性，提高學生的動手能力，從考核結果來看課程達成度總體達到預期目標。目前AI技術快速發展，軟件工程也面臨新的挑戰，展望新技術研究與倫理課程思政融合，進一步構建新工科背景下高質量的育人體系。

參考文獻：

[1]冉瑞生，馮驥，張守貴《.軟件工程導論》課程教學改革實踐[J].電腦知識與技術，2020，16（22）：127-129.

[2]張慧楠.面向智慧教育的課程知識圖譜構建與應用：以《計算機組成原理》課程為例[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2023.

[3]廖力，王璐璐.軟件工程導論課程思政教學改革探索[J].計算機教育，2023（4）：79-82.

[4]李倩，段云濤，梁智學《.軟件工程導論》課程教學改革研究[J].軟件導刊，2015，14（9）：195-196.

[5]劉梅芷.基于融智云考平臺的高校教考分離模式研究[J].軟件，2023，44（1）：39-41，51.

【通聯編輯：梁書】