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软件工程专业教学改革探索与实践

2019/09/20 阅读:

摘要:针对信息产业人才高频变化性的需求与高校教学模式改革的滞后性问题,分析了目前高校工程教育存在的关键问题,以工程教育认证标准作为教学改革的载体,阐述了软件工程专业工程人才能力构成,提出基于“导学+案例+项目”三位一体的课堂教学改革思路,探索和实践课堂教学改革的途径。

关键词:工程认证;教学模式;教学改革;工程能力培养

新经济的不断发展及产业结构的调整升级对新工程人才的知识结构、实践应用能力的要求日益提高,培养应用型、复合型、实践型工程人才已经成为应用型本科院校的重要使命。软件工程作为一个工科专业,培养实践能力和解决问题的能力是基于工程教育的核心要求。目前,我国高校关于工程教育改革正在不断推陈出新,但仍存在基于工程教育认证与非工程教育认证的教学模式区分度不高,教学资源建设与工程认证结合不够紧密、教学内容与社会及个人需求脱节等问题。因此,开展基于工程教育认证标准的软件工程专业教学改革具有重要的意义。

1工程教育改革的需求

近年来,我国工程教育人才培养模式不断改革创新,但与社会发展需求相比,改革效果依旧落后于社会发展的需求。与发达国家所采取的工程人才培养模式改革措施相比,在工程人才培养模式改革方面仍存在着较大差距[1]。实施新工程教育改革战略计划、改革新工程人才培养模式十分迫切。

1.1工程教育变革是客观世界变化的需求

新型工业化为导向的“产业变革”“新材料,新能源、信息技术”等为方向的“技术变革”“全球化、基础设施互联互通、气候变化”为内容的“环境变革”及“跨学科融合、工程领域软硬结合”为特征的“学科变革”,正引发我国工程教育体系“系统性、结构性”变革[2]。

1.2“一带一路”背景下工程科技人才培养的时代需求

随着新一轮世界科技革命和产业变革的孕育兴起,经历“复日共识”“天大行动”“北京指南”三部曲,加速推进“新工科”建设已成为高等教育的集体共识和行动准则。现阶段由612个新工科研究与实践项目组成的30个项目群正在推进,大数据、机器人工程、智能制造、智能物流、智能交通、智能医学等新工科专业蓬勃兴起,“卓越工程师教育培养计划2.0”等加快推进新工科建设的政策相继出台,产教融合协同育人、现代产业学院、未来技术学院等新工科模式逐渐成型[2]。

1.3工程教育存在的问题亟待解决

从工程教育本身看,基于工程教育认证与非工程教育认证的教学模式区分度不高,教学资源建设与工程认证结合不够紧密,工程教育脱离实践等问题,因此,工程教育变革的关键问题是在人才培养中如何处理好理论与实践的关系。工程认证标准下我国高等教育主要面临以下几个问题:(1)教师对工程教育专业认证的认识不足,教学理念有待跟进;(2)基于工程教育专业认证与非工程教育专业的教学模式区分度不高,教学模式有效性需要进一步探讨;(3)基于工程教育专业认证的前期准备不够充分,如教材和教学内容的针对性、教学资源评价体系、教学资源建设等方面;(4)基于工程教育专业认证与职业资格注册制度衔接机制不完善。

2软件工程专业工程人才能力构成

现代工程教育要求工程师具备“解决问题、扎实的技术知识、专业知识、适应变化的能力、密切的团队合作、工程伦理敏感性”等能力素质[3],需要通过平衡理论与实践的教学安排、广泛的行业参与、主动的学习、相互分享经验等途径培养学生。工程教育课程还应融入可持续性课程和绿色工程教育[4],加强培养学生的可持续性学习能力和绿色工程教育理念。通过广泛调研、探讨与认证工程教育认证标准、职业资格制度,确定软件工程人才的培养包括知识培养、专业能力培养和素质培养三大方面。其中,素质培养是人才培养的基石,主要包括思想道德素养、文化素养、管理能力素养、专业素养和身心素养;知识培养包括人文/自然科学知识、工具性知识、学科基础知识和专业知识的培养;专业能力又分为获取知识的能力、应用知识的能力、创新创业能力、团队合作、组织协调能力的培养;知识培养、专业能力培养和素质培养具体能力构成分别如表1、2、3所示。

3基于工程教育认证标准的教学改革探索与实践

构建面向工程教育的应用型、复合型软件工程人才培养目标,首先要厘清软件工程人才培养的目标定位和能力构成。软件工程的本质是深入理解技术创新、技术开发、技术应用、技术服务、技能操作各个层面。软件工程人才培养应定位于“技术应用”和“技术开发”,强化实践应用、理论服务实践,以培养应用型、复合型工程人才为最终目标,积极推进课程体系、课程内容、教学活动框架和考核方式等方面的软件工程专业教学改革。

3.1提升教师的教学能力

影响教学效果的主要因素仍是教学设计和教学策略的渗透和使用[5],教学能力仍是衡量教师教学水平的主要标准。提升教师的教学能力可以从以下几个方面进行:(1)加强现代教育思想、教学理念的学习;观念是行动的先导,更新教学理念是前提。高校教师只有充分认识高校工程教育认证教学改革的目标和需要,才能将新的教学理念内化到教学过程中。在教学改革的新形势下,高校教师应突出学生自主学习、自我激励和协同创新等能力的培养。(2)提升教师的教学设计能力,包括课上教学设计和课下教学设计,以符合学生课上和课下学习的需要;想要获得良好的教学效果,必须对学习资源和教学活动进行精心设计,采用生动活泼的教学策略,探索适合自主学习、探究学习、协作学习等多种模式的教学设计方法[6]。(3)提升教师的信息素养。现如今信息技术、网络与教育的高度融合,对高校教师的信息素养水平提出更高的要求,其中包括微课、慕课、案例的设计与制作、信息检索与数据分析、教学资源有机整合等各方面的能力;提高教师信息素养可以通过加强团队学习、合理组织培训、参与信息技术大赛和自学等多种形式进行促进。

3.2优化教学内容

根据软件工程专业工程能力培养目标合理编排教学内容,有针对性地拓展教学内容。优化教学内容绝不仅仅是对教材反复钻研的过程,高校教师还应具备选择、分析和有机整合优质教学资源的能力,真正实现优质教学资源的充分利用与共享。为此,我们将课程内容改造为面向特定能力培养的模块,整合课程内容,避免教学内容重复,有机整合优质的开放教育资源,同时,充分发挥校企合作的工程教育资源的优势,与企业共同建设具有综合性、实践性和创新性的实训实习学习模块。

3.3改革课堂教学模式

基于工程教育认证的课程教学强调以学生为中心,充分发挥学生的积极性和主观性,调动学生内驱力,真正达到学习的目的[7]。以学生为中心的教学模式强调教与学的密切结合,强调课堂与课外的紧密结合,师生共同参与教学活动,达到深度互动,相互学习促进。为此,我们提出“导学+案例+项目”三位一体的课堂教学模式,主要包括课前微课导学,课堂案例驱动,项目综合实践三个环节,结合专业实习,强化每个环节的师生互动,构成整个教学流程。课程教学流程如图1所示。3.4丰富实践途径要达到工程教育认证的毕业要求标准,首先必须明确软件工程专业的实践教学体系,确定每门实践课程的教学目标,并确定课程与能力培养的关联,不断丰富实践途径。实践途径可以通过推进校企合作交流、加强与省内、国内高校之间的人才培养合作,改单兵作战为协同作战[8],课程实训也加强企业参与度,以保证紧跟行业技术发展,获取最新的行业技术信息及岗位能力要求,及时反馈并调整能力培养的目标和方法。

3.5创新考核方式

科学全面的课程考核方式,有助于增强学生的创新意识,调动学生的学习积极性和主动性,从而促进学风建设。创新考核方式的本质应将考知识转变为考技术和考能力。软件工程专业课程的考试形式应视课程性质决定,对于实践性较强的课程可以采用“全过程考核”+“项目”+“比赛”考核方式,而对理论性较强的课程可以采用“过程性考核”+“笔试”考核形式。

3.6加强学习型团队建设

建设学习型团队对组织发展及个人能力的提升具有重要意义[9]。首先,学习型团队具有将个人智慧转化为集体智慧的能力,从而增强团队的集体智慧和能力;其次,学习型团队促进团队成员间相互学习、交流、帮助,提高团队整体素质。学习型团队建设包括学生学习团队建设和教师学习团队建设两个方面。学习型团队建设应从以下几个方面着手:(1)团队带头人应具备较强上午个人业务能力或者个人学习能力,还应具备较好的管理协调能力,对团队成员起到引领、帮扶和指导的作用;(2)建立团队共同价值观和共同愿景;(3)建立符合团队基本情况的考核办法,包括对团队成员的学习方式、学习态度、学习效果进行考核,促进团队成员个人成长[9];(4)营造良好的团队精神和学习氛围,完善管理制度,促进团队快速发展。综上所述,基于工程教育认证的教学改革涉及教学模式、课程体系、教学内容、考核方式、师资培养等各个层面,是一个十分复杂的任务。只有加强制度建设、转变教学理论、提升教师工程实践能力、加强学习团队建设、产教融合,充分激发现有教师的潜能,着重培养学生的创新思维和实践应用能力,持续推进软件工程人才培养的质量。

4结语

认证教育不是目的而是手段,通过工程教育认证推进我国地方应用型本科院校的工程教育改革,促进校企合作,培养具有竞争力的应用型、复合型工程人才,为国家快速发展提供人才保证。目前在教学模式的研究领域基于工程教育认证的教学改革仍是亟待解决的问题,本文首先分析了工程教育改革的现状与需求,探讨基于工程教育的软件工程专业的工程人才的人力构成和课程教学改革思路,提出基于“导学+案例+项目”的课程教学改革模式,下一步将完成课程体系、教学内容、教学手段和考核方式优化的研究与实践。

参考文献:

[1]姜晓坤.面向新工业革命的我国工程教育人才培养模式研究[D].大连理工大学,2018.

[2]张炜,谢彦洁,李恒,庄逸雪.“一带一路”背景下的工程科技人才培养暨第十三届科教发展战略国际研讨会综述[J].高等工程教育研究,2019(01):89-92+157.

[3]尹翔,周涛,刘有才,王晖,符剑刚.“四位一体”化学工程专业学位研究生教育的探索与实践——以中南大学化学工程专业为例[J].化工高等教育,2017,34(02):27-31.

[4]宋艳华,陈芳艳,季更生,刘延鹏,商丹红,杨统一,王新刚.基于卓越工程师教育的环境保护与可持续发展课程教学改革[J].高师理科学刊,2018,38(10):89-91.

[5]耿益群.美国高校在线课程教师绩效评价原则、途径及特点[J].比较教育研究,2013(11):61-65.

[6]罗兰花,任子亭,张红军.MOOC趋势分析与基于SPOC的高校教学推进策略研究[J].计算机教育,2016(02):154-158.

[7]谢玲,陆坤,迟宗正.工程认证背景下的软件人才培养体系探讨[J].实验室科学,2017,20(04):232-235+240.

[8]刘绪军,苏霄飞.一流高职院校建设核心问题研究[J].教育与职业,2017(12):50-53.

[9]段建柱.如何构建学习型团队[J].企业改革与管理,2018(17):85-86.

作者:罗兰花 梁海英 余长庚 任子亭 单位:贺州学院

软件工程专业教学改革探索与实践

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