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摘要:為了進一步提高軟件工程專業學生的動手能力和實踐創新能力，有必要對現有的實驗、實訓環節的教學模式進行改革。針對當下軟件工程專業實驗實訓環節中存在的問題，本文提出了一系列的改革措施并付諸了實踐。實踐的效果證明，采用該系列措施能夠有效提高學生的整體素質。
1引言
“新工科”是為了適應“中國制造2025”國家戰略，圍繞如何培養具有開闊視野、較強的創新精神和解決負責工程問題能力的復合型公開專業人才而實施的高等教育改革有益的探索。軟件工程專業是一門應用型專業，與大數據、人工智能、云計算等新興產業息息相關，被譽為“新工科的探路者”[1-2]。培養能夠適應軟件產業需求發展的高素質應用型人才，強化學生的實踐動手能力已成為目前的主要任務。面對軟件工程專業教學模式日益凸顯的缺點和短板必須做出相應的調整和創新[2]。軟件工程專業是一類實踐性較強的專業。傳統的教學模式對培養學生實踐動手能力較差，且創新能力不足。在新工科背景下，本文對現狀進行分析，構建出適合軟件工程專業的實驗實訓環節教學模式。經過一系列的實踐證明，可以有效提高學生的動手能力和實踐創新能力，為軟件行業人才的培養提供經驗。
2現狀和問題
目前高校軟件工程專業實驗實訓環節的教學主要采用團隊協作的模式。實驗實訓環節教學主要是由任課教師負責，課題組教師根據實驗實訓課程的教學大綱確定具體實施方案（即任務書），學生按照任務書要求由個人獨立或團隊完成，最后由負責教師評分。當前軟件工程專業的實驗實訓環節教學存在以下不足之處。（1）教師實戰經驗不足。目前很多高校教師缺少企業實踐經驗，對于軟件工程專業開發類的真實項目很少接觸，導致只能提供一些理論方面的建議或方法；對于實際開發中遇到的問題要花費很長時間才能解決，嚴重影響了學生的學習激情和主動性。（2）教學內容的局限性。由于任課教師很少接觸一些最新的真實項目，實驗實訓教學內容很多是根據多年教學經驗歸納綜合而來，不新穎，創新不足，因此不能充分培養學生的實踐能力，也不能激發學生主動學習的積極性，更不能激發學生的創造性[3]。（3）效果評價過于關注編程。實驗實訓環節是以培養學生的動手能力和創新能力為導向的[4]。在實踐教學中，大部分教師往往比較關注學生是否實現了某個模塊或是否開發完成了某個系統，而忽略調研、需求分析、設計、測試分析等其他環節。編程在軟件項目的整個開發過程中最多不會超過一半的時間，通常在三分之一左右。學生在編碼前的準備工作做得越充足，編碼效率就會越高。因此絕對不能忽略文檔編寫和設計的重要性。
3教學改革實踐
由以上可以看出，軟件工程專業的實驗實訓環節教學模式急需改善。立足于新工科背景下的軟件工程專業的現狀，為了培養實踐能力和創新能力更強的復合型人才，本文從以下幾個方面進行改革和嘗試。
3.1教師隊伍建設
學校堅持“按需引進、以用為本、加強培養、提升質量”的師資隊伍建設原則，同時在教師培養和隊伍建設上的努力打造“雙師型”教學團隊，鼓勵教師到對應的企業或行業進行掛職鍛煉，提升工程實踐能力和創新創業能力[5]。同時，學院通過多種途徑和方式，營造相互信任的團隊氛圍，建立有效的溝通機制，使學院教師為團隊的發展盡職、盡責、盡心，最大程度地發揮自己的潛力。目前，一支熟悉軟件工程專業教學規律、學歷層次高、教學水平與實踐能力強的團結協作、和諧發展的專業教學團隊已具雛形，正在不斷完善中。
3.2思政元素
“課程思政”能夠從根本上解決學風問題，對引領學生價值觀具有重大意義[6]。目前很多理論課程也都融入思政元素，但實驗實訓環節很少涉及。而軟件工程專業的實驗實訓環節主要是教師引導學生如何進行設計和編程的，相對來說比較枯燥。思政元素的融入能夠從根本上強化學生的學習意識和增強學生的家國情懷，可以在無形中幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，從而激發學生的學習激情[6]。例如在實驗實訓開篇講述程序的設計時融入軟件工程專業人員應該具備的職業道德和精益求精的工匠精神，從而引導學生在學習時，只有基礎知識夯實，通過實驗實訓積累經驗，才能在日后的工作中不出現錯誤或少出現錯誤；同時融入社會責任感，使得學生學會擔當、勇于擔當。在2019年，鄭州輕工業大學已經開始積極學習課程思政建設，軟件學院深入推進課程思政建設，已覆蓋全部課程和實訓環節。同時學院在教學環境中也融入思政元素，目前已形成“全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐”的課程思政體系[7]。
3.3項目驅動式教學
由于軟件專業的課程特點以實驗為主，學生實驗學時大部分占整個課程學時的一半，因此實驗實訓環節的設計應該采用結合理論課的進度邊學邊練、學做合一的實驗課與理論課能夠無縫銜接的實訓環節。同時按照由簡單到復雜的順序安排在四年相應的學期，打破以往只是作為一個教學環節，在某個學期末進行的慣例[8]。實驗的內容由課程組團隊根據章節設計成一個項目，或者將整個課程設計成一個大項目，再將大項目分成若干小項目，每幾個學時完成一個小項目，引導學生分析項目提出問題。同時鼓勵優秀學生分享和講解學習心得。最后負責教師分析學習中的錯誤和總結問題，以實現學生們的共同提高。實訓環節的內容根據企業真實案例或行業經典案例進行設計，個別環節邀請企業工程師或專業方面的專家到學校進行實踐指導，加深學生對理論知識的理解，提高學生的基本職業素養、基本技能和專業綜合能力。
3.4校企合作
由于軟件工程專業的特殊性，學生畢業后直接進入企業，需要實現與企業無縫銜接。軟件行業發展迅速，畢業后在學校學習的專業課程肯定會出現有部分內容與社會脫節。為了更好地與社會、企業接軌，需要合理地設計校企合作環節。校企合作主要基于實訓環節的內容，實訓期間主要由企業委派技術強硬的工程師進行講解和指導，校內教師主要負責輔助管理[9]。企業的工程師一般都有豐富的實戰經驗，可以針對真實的問題、多方面的因素進行綜合分析，更容易激發學生的學習欲望和激情。針對專業課程的實際情況，將實訓分為以下三類：第一類是專業基礎實訓。專業基礎實訓由本校教師負責，主要是根據課程章節合理地設計實訓項目，引導學生自主完成。第二類是專業實訓。學校與企業共同建立校企合作基地[10]，邀請企業的工程師到學校指導實訓。第三類是綜合實訓。這是面向大四學生的實踐。由學校安排學生到企業進行現場學習，企業為學生委派指導教師，并提供參與項目開發或管理的機會和平臺，以真實的工作環境、實訓項目、崗位領導、工作壓力和工作機會等，為學生提供模擬的就業機會[11]。目前鄭州輕工業大學與東軟集團、中軟國際有限公司等著名軟件企業合作建立了實習實訓基地，定期邀請企業教師到實習實訓基地進行現場指導。2020年學校成立了鯤鵬產業學院，打通學校人才培養與企業需求的“最后一公里”。校企合作模式實現了學校、企業、學生的“共贏”，為學校培養高技術應用型人才提供了助力[9]。
3.5學科競賽和科技創新活動
軟件工程專業的課程比較抽象、枯燥，僅通過理論知識和實驗實訓的學習，難以調動學生的學習積極性。學科競賽在無形中督促學生學習，提高了學生的自主學習能力，學生在學習過程中獲得巨大樂趣，使學生由“要我學”轉變為“我要學”。通過學科競賽，可以有效地培養學生快速的問題分析能力、知識的綜合應用能力、綜合思維能力以及抗壓能力。同時，鼓勵支持學生積極參與到教師的科研活動中，使學生在助研工作中鍛煉提升自身的創新意識和科研能力，為提高其在學科競賽中的競爭力奠定了基礎[12]。因此學校積極組織學科競賽，加大經費投入，并針對在學科競賽中獲得名次的學生進行相應的獎勵和創新學分認定。在中國高等教育學會發布2017-2021年全國普通高等學校競賽排行結果中，鄭州輕工業大學共獲得相關獎項703項，在2021年全國普通高校學科競賽排行榜中位列第70位，其中軟件學院學生在2021年“第十二屆藍橋杯”大賽中獲得國家級一等獎1名、二等獎1名、三等獎6名、優秀獎11名的佳績。軟件類的學科競賽較多，在ACM國際大學生程序設計競賽、“互聯網+”創新創業大賽等中軟件學院學生也獲得了不錯的佳績。目前學院有教師專門負責組織學生參加競賽，并及時給予指導和答疑。
3.6考核內容
由于實驗實訓環節主要是以代碼和文檔形式提交的，因此驗收考核標準可以根據實際情況設定相應比例，主要分為兩類：一類是實驗課的考核分為上機操作、實驗報告、提問與討論。另一類實訓課的考核分為實驗日志、實訓報告、實驗驗收。其中實訓課程考核標準如圖1所示。（1）實訓日志、實訓報告編寫的目的是為了使學生了解軟件開發過程不僅僅是編程，調研分析報告、需求分析、詳細設計和測試同樣重要。同時要求學生每天編寫實訓日志，針對每天發現的問題和新內容及時進行總結和回顧。（2）實驗驗收主要是對學生實訓成果進行驗收，針對功能模塊逐個演示實現的結果，并針對出現的問題及時給予一定的指導。答辯陳述是檢驗學生在編程前的準備工作是否充足，并能檢驗是否是學生自己獨立完成的。這樣可以加深學生對課題的理解。實訓環節的考核主要由這三方面加權得到。這樣可以做到對學生的綜合考核，并督促學生自主學習和提高學生的動手能力。
4實踐效果
通過學校與學院的共同努力，軟件學院的實驗實訓環節教學模式也越來越成熟，軟件學院畢業生的就業率每年都在90%以上。2020-2021年受疫情影響軟件學院畢業生整體情況如表1所示。由表1可知，2021年軟件學院畢業生就業率為82.98%，其中用人單位對軟件學院畢業生的總體滿意度為98.77%，每年招收的學生素質也越來越高，同時學生升學率也在逐年攀升。
5結語
在科技革新迅猛的今天，學校、政府對軟件工程專業的人才培養投入也越來越多。同時，企業與社會對軟件工程專業人才的要求也越來越高，綜合性、復合型人才越來越受歡迎[10]。在新工科背景下，如何有效提高軟件工程專業學生的動手能力和實踐創新能力顯得尤為重要[4]。因此，本文對軟件工程專業實驗實訓環節的教學模式進行了一系列的探索。這些措施已經在軟件學院開展了教學實踐，并取得了較好的效果。在今后的實踐過程中，需要持續改進，為學生提供更為合理的實驗實訓環節教學模式，進一步提高學生的綜合素質。
作者：李保環 張志鋒 張世征 鄭倩 單位：鄭州輕工業大學軟件學院
