軟件工程核心課程下工程教育論文

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軟件工程核心課程下工程教育論文

一、CDIO工程教育模式在軟件工程專業核心課程教學中的應用

1.以培養學生工程實踐能力為目標,構思和調整軟件工程專業核心課程的教學目標

課程的教學目標決定課程的教學內容,制定科學合理的教學目標有利于選取合適的教學內容。傳統的軟件工程人才培養普遍重理論、輕實踐,培養的學生往往缺乏工程實踐能力;其教學過程主要以教師的單純灌輸授課和學生的被動接受為主,學生盲目模仿練習教師上課時使用的案例或實習教材中的案例,沒有主動探索與思考;學生學習完軟件工程專業核心課程之后,仍然不能在具體的真實項目中將理論與實際相結合,培養過程與企業的需求嚴重脫軌。CDIO工程教育模式注重培養學生“構思—設計—實現—運作”新產品系統的能力,強調以能力培養為中心,重點培養學生積極主動探索能力、自學能力、溝通表達能力、創新能力、團隊協作能力和解決問題的工程應用能力。因此我們將軟件工程專業核心課程的教學目標設定為:通過“基于案例的教學”將理論知識有效地傳授給學生,通過“基于項目的實踐”實現能力訓練,實現了理論教學與實踐訓練的有效融合與和諧統一。

2.以真實項目案例為載體,突出培養學生的“系統思維”和“過程管理”的能力

將CDIO工程教育模式運用到軟件工程核心課程教學中來,充分體現了其“做中學”和“基于項目的學習”的工程教育模式。強化基于項目案例的課程教學,遵循“軟件工程理論來源于實踐,在實踐中還原”的指導原則,把課本知識融入真實項目案例開發的過程中,在過程中介紹理論體系、指導實踐,避免了以往脫離項目環境的空洞說教,使學生更容易掌握理論,提升實踐能力。其中,項目案例設計是影響教學效果的關鍵,也是多年來我們探索和優化的重點。通過對實踐經驗的總結,確定了項目案例建設應遵循的原則:1)案例要覆蓋課程的所有主要知識點,并具有一定的難度;要在教學、課程設計和綜合實訓時都有一定量的工作任務,且內容關聯、難度遞增;2)案例要選擇通用的業務背景,易于學生理解,也要有一定的實用價值和吸引力,同時還要便于學生以此為基礎進行擴展開發;3)通過不斷積累,形成項目案例庫,要求每個案例都有相對完整的文檔和代碼資料,使學生能站在一個較高的起點上進行實踐訓練,利于改進和創新。

3.以“基于項目的立體化教學”為中心,設計和制訂教學方案

軟件工程理論不同于經典學科理論,它是軟件大師們在工程實踐中總結、提煉而成的。如果在沒有工程實踐環境的課堂上直接講授,會因不易得到學生的深刻理解而變成空洞說教。另外,軟件工程核心課程是從不同角度描述軟件工程過程的各方面知識的。因此,軟件工程的實踐能力培養必須要打破課程界限,把幾門核心課程的內容融入一個項目開發的軟件過程中,在過程中介紹理論體系、指導實踐,使學生更容易掌握工程理論,提升工程實踐能力,從而解決“工程理論來源于實踐,在實踐中還原”的教學課題。為此,我們設計了軟件工程訓練學期,實施以項目開發過程為主線、以實際項目為情景、以項目案例為示范、以學習平臺為支撐、以協作學習為主導、以過程管理為保障的軟件工程核心課程“基于項目的立體化”教學模式,培養軟件工程學生“系統思維、過程管理”的實踐能力。CDIO注重實踐性教學,主張課程實踐教學應該從具體項目案例的實際情況出發,然后上升到理論,最后再把理論還原到項目的實際操作中來,以創作最終產品為教學目標。在暑期實習實踐過程中,逐步建立并完善項目案例庫,以真實工程項目的整個生命周期為載體,讓學生以將所學專業核心課程知識點有機聯系起來的方式進行實習實踐。

4.以企業實習、實踐為橋梁,跨越從學業到就業、產業的鴻溝

工程型軟件人才培養強調企業深入參與培養全過程,在培養方案的制訂、課程建設、實習實訓、科技創新、質量監督、學生就業等多方面都要有企業人員參與。中國石油大學(華東)計算機與通信工程學院先后與IBM、中軟、東軟、青軟等10多家軟件公司進行了內容廣泛的合作,已形成制度化、規范化、體系化的校企合作平臺,通過合作平臺為學生架起從學業到就業、創業之間的橋梁。制定完善的師資隊伍配備與師資隊伍建設政策,采取專職與兼職結合的方式建立一支素質優良、結構合理的師資隊伍。學生在大三下半學期就開始到企業實習基地進行為期一個學期的實習,將所學的理論知識轉換為生產力,加深對專業知識的認識和理解,熟悉企業的工作流程和運行模式。通過采用企業運作模式進行項目構思、設計、實現和運作的完整過程訓練和管理,提高學生的綜合素質和工程應用能力。

二、CDIO工程教育模式在軟件工程核心課程教學中的應用效果

為了檢驗CDIO工程教育模式在軟件工程核心課程教學中的應用效果,筆者在本人教授的中國石油大學(華東)計算機與通信工程學院軟件工程2011級和2010級學生的軟件工程專業核心課程中進行了實驗。軟件工程1101班作為實驗班,采用CDIO工程教育模式,軟件工程1001班作為對照班,仍按傳統的教學模式進行教學。這是同一專業同一學院的兩個班級,班級人數和學科成績無明顯差異,學習環境、學習條件和生活條件等均無明顯差異,授課教師均為同一教師,實驗班和對照班在課程設置、教學方法、教學效果等方面均保持一致,保證了實驗結果的有效性。

1.基礎理論知識

在學期末,分別對實驗班和對照班的軟件工程專業核心課程采用傳統的閉卷考試方式進行了測試,用單因素方差分析法來對實驗班和對照班的成績進行差異顯著性分析。

2.實踐動手能力

在軟件工程專業核心課程的學期末,要求每位學生利用所學的知識,自己獨立制作一個軟件項目作品,主要考查學生的工程實踐能力和科研創新能力,采用統一的標準公開答辯,由教師和學生一起給出實踐作品的成績。同樣用單因素方差分析法對實驗班和對照班的實踐作品成績進行差異顯著性分析。

3.學習態度方面

從學生的平時考勤、作業提交、發帖回帖等方面考查學生平時的學習態度,并量化成分數。

三、結束語

軟件工程核心課程教學采用“案例引導,基于項目的立體化教學”是一種基于CDIO工程教育模式的教學改革探索與實踐。這種教學模式將軟件工程真實案例實踐項目貫穿整個教學過程的始終,讓學生親自體驗從項目構思、設計、實現、運作四個環節展開項目管理過程,做到理論與實踐相結合;讓學生通過工程實踐項目相關產品的構建,在實踐過程中鞏固所學理論知識,做到融會貫通;最終使學生獲得較為真實的軟件工程開發全過程的體驗,培養學生理論與實踐綜合應用能力和分析問題、解決問題的能力,為企業培養合格的工程應用型高級軟件人才。

作者:張培穎 鄭秋梅 宮法明 朱連章 單位:中國石油大學華東計算機與通信工程學院

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