基于OBE的軟件工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學改革與實踐

劉冰月 劉蕾

摘 要：由于高校擴招導致生源質(zhì)量下降、唯就業(yè)率論導致學校和學生對畢業(yè)設(shè)計重視程度下降、畢業(yè)設(shè)計指導教師本身工程實踐素質(zhì)欠缺等問題，出現(xiàn)了本科畢業(yè)設(shè)計與培養(yǎng)計劃、人才培養(yǎng)目標發(fā)展不一致的現(xiàn)象。為解決以上問題，本文結(jié)合OBE理念進行軟件工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革，探索以“學習產(chǎn)出”為中心的OBE教育改革模式在畢業(yè)設(shè)計過程中的應(yīng)用方法。從實施效果看，切實完善了各環(huán)節(jié)管理方法和制度，使畢業(yè)設(shè)計過程更加科學化和規(guī)范化，提升了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：OBE；畢業(yè)設(shè)計；學習產(chǎn)出

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

文章編號：2096-1472（2018）-07-53-03

1 引言（Introduction）

畢業(yè)設(shè)計是本科人才培養(yǎng)的重要教學環(huán)節(jié)，也是掌握理論知識和專業(yè)實踐技能的綜合訓練，同時又是學生畢業(yè)資格審查的重要依據(jù)。畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響學生就業(yè)情況，以及就業(yè)崗位的實際執(zhí)行能力，也反映學校的辦學水平和辦學質(zhì)量。然而，隨著高校的擴招導致生源質(zhì)量的下降、唯就業(yè)率論導致的學校和學生重視程度的下降、畢業(yè)設(shè)計指導教師本身工程實踐素質(zhì)的欠缺等，本科畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量明顯下降，甚至出現(xiàn)了與本科培養(yǎng)計劃、人才培養(yǎng)目標發(fā)展不一致的現(xiàn)象，沒有達到教學質(zhì)量的國家標準[1]。如何在新的形式下保證和提高本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量成為當前教育屆研究的熱點。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是檢驗和考核畢業(yè)生素質(zhì)和學習結(jié)果的極其關(guān)鍵的一環(huán)，結(jié)合基于成果導向和學習產(chǎn)出的教育模式的畢業(yè)設(shè)計改革正成為目前勢在必行的改革任務(wù)。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（Overseas and domestic research status）

成果導向教育（OBE）是《華盛頓協(xié)議》工程教育專業(yè)認證的基本理念之一，《華盛頓協(xié)議》各成員國大多采取基于“學習結(jié)果”導向的認證標準，將“畢業(yè)生素質(zhì)”作為不同類型工科專業(yè)“預(yù)期學習結(jié)果”的共性和最低要求。自美國工程認證委員會（ABET）頒布和實施重視“學習結(jié)果”的EC2000認證標準后，歐美各國工程教育認證組織都先后改革認證標準，視“學習結(jié)果”一項重要的質(zhì)量準則。馬來西亞基礎(chǔ)教育早在20世紀50年代就開始實施OBE模式。南非工程教育領(lǐng)域已于1998年開始推行OBE模式。我國香港和臺灣地區(qū)高校也早已將OBE付諸于工程教育實踐。香港大學教育資助委員會于2005年要求香港高校實施OBE教育模式，香港中文大學、香港理工大學、香港科技大學都積極進行OBE改革。臺灣高等教育則建立了基于學生“學習結(jié)果”的認證模式，臺灣高等教育評鑒中心于2012—2016認證周期中實施此標準。有專家指出：世界各國的工程教育都在積極地采用“基于產(chǎn)出模式”，這是工程教育改革的必然趨勢，因為工程活動本身就直接指向于建造有形的結(jié)果，例如產(chǎn)品、系統(tǒng)或者基礎(chǔ)建設(shè)。

OBE教學改革在國內(nèi)各高校也激起了很大反響，目前國內(nèi)OBE教學改革領(lǐng)軍代表高校——汕頭大學，圍繞基于“學習產(chǎn)出”的工程教育模式，以CDIO工程教育改革實踐為基礎(chǔ)，深度借鑒、挖掘和利用CDIO工程教育所蘊含的思路與主旨，結(jié)合國際工程教育改革及工程教育認證發(fā)展趨勢，進行了教學模式的探索與再創(chuàng)新，制訂了專業(yè)層面的預(yù)期“學習產(chǎn)出”，將規(guī)定的畢業(yè)生能力有機地導入到課程計劃之中，通過一體化專業(yè)課程設(shè)計，建立課程體系與培養(yǎng)目標的匹配矩陣，并設(shè)計相適應(yīng)的教學策略，做出專業(yè)層面與課程層面的實際“學習產(chǎn)出”評估[2]。

3 前期研究成果與工作基礎(chǔ)（Preliminary research results and work foundation）

結(jié)合OBE教育模式，在充分發(fā)揮和實踐TOPCARES-CDIO教育理念的基礎(chǔ)上，為了更加深入深化CDIO教學改革，軟件工程專業(yè)也將OBE模式引入到畢業(yè)設(shè)計教學建設(shè)工作中來。通過探討如何面對云時代柔性學習的挑戰(zhàn)、探索以“學生產(chǎn)出”為中心的OBE教育改革模式，可以繼續(xù)鞏固和深化TOPCARES-CDIO教育教學改革成果。

實際上，自2008年起，軟件工程專業(yè)就開始進行基于TOPCARES-CDIO理念的畢業(yè)設(shè)計教學改革，在教學目標、文檔資源、組織形式、實施方案等等方面均做了不斷的調(diào)整和完善[3]。從今年開始，在多年TC改革的基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入進行基于OBE教育模式的改革探索和實踐，有助于繼續(xù)鞏固、拓展和深化這些年來的TC教學改革成果。

目前，項目組已經(jīng)完成了一些與基于OBE的畢業(yè)設(shè)計教學改革相關(guān)的前期工作。在2016—2017年度畢業(yè)設(shè)計過程中，修訂了軟件開發(fā)方向的畢業(yè)設(shè)計論文模版和各階段工作標準文檔、調(diào)整考核評價體系、提升課題真實度實用性等等。

（1）在論文模版方面，為了適應(yīng)軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和專業(yè)特色，在模版中引入了軟件工程項目文檔內(nèi)容。去除了之前模版中不適用于軟件工程專業(yè)的內(nèi)容，如關(guān)鍵技術(shù)介紹、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等。增加了軟件工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的重點內(nèi)容，新模板中針對各階段文檔均做了詳細解釋說明和范例描述，對軟件工程流程中各階段文檔如用例圖、用例描述、時序圖、類圖、活動圖、測試用例等進行了清晰描述和明確要求，對畢業(yè)設(shè)計過程中相關(guān)文檔的規(guī)范和過程控制管理均起到了良好的作用，論文質(zhì)量較往年有較大程度的提高。

（2）在工作標準和工作規(guī)范方面，已基本完成了軟件開發(fā)方向的各階段工作標準、考核評價標準等文檔建設(shè)工作，規(guī)范了軟件開發(fā)方向整個畢業(yè)設(shè)計過程各階段的實施辦法、考核標準、達成目標等內(nèi)容。

（3）在考核評價體系方面，引入了對系統(tǒng)演示、創(chuàng)新性實用性的單獨評價指標項，并結(jié)合軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標、畢業(yè)生核心能力指標，調(diào)整了畢業(yè)設(shè)計答辯環(huán)節(jié)的評價體系。

（4）引入了企業(yè)指導教師參與畢業(yè)設(shè)計指導過程，本年度企業(yè)指導教師比例達到42.9%。企業(yè)指導教師承擔了項目開發(fā)技術(shù)指導、需求審核、項目成果物鑒定、畢業(yè)設(shè)計答辯評委、論文評閱等多方面工作，將真實企業(yè)項目開發(fā)經(jīng)驗和開發(fā)流程引入畢業(yè)設(shè)計過程中，更好的達到模擬真實項目開發(fā)環(huán)境的效果。

4 課題的改革思路和舉措（Project reform ideas and measures）

4.1 課題研究與實踐的主要思路

本課題改革的主要思路是基于OBE教育模式來組織、實施和評價畢業(yè)設(shè)計工作過程，結(jié)合本專業(yè)的工程實際問題梳理畢業(yè)設(shè)計選題方向[4]，圍繞預(yù)期學習產(chǎn)出反向設(shè)計畢業(yè)設(shè)計各階段活動，將軟件工程專業(yè)畢業(yè)生能力指標有機的融入到畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)工作標準和評價標準當中，在此基礎(chǔ)上回溯設(shè)計軟件工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)和教學內(nèi)容設(shè)計。注重培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神，以及綜合應(yīng)用所學知識解決實際問題的能力[5]。對畢業(yè)設(shè)計的指導和考核引入企業(yè)或行業(yè)專家參與。最終形成基于OBE模式的“預(yù)期學習目標—專業(yè)教學體系—考核評價體系”雙向反饋和互相作用的教學改革閉環(huán)。

本課題將首先圍繞軟件工程專業(yè)預(yù)期產(chǎn)出目標開展畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化定義，然后反向設(shè)計畢業(yè)設(shè)計教學內(nèi)容和教學活動，以O(shè)BE教育理念為指導，改革畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)實施方案和考核評價方案，并根據(jù)評價標準評估各階段學習產(chǎn)出結(jié)果，在此基礎(chǔ)上回溯設(shè)計專業(yè)課程體系，最終形成畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)課程體系的無縫匹配矩陣。改革總體規(guī)劃如圖2所示。

4.2 課題改革實施的具體措施

課題組準備從畢業(yè)設(shè)計選題、開題、中期檢查、畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量控制、答辯資格審查、答辯組織、指導過程控制、總結(jié)和問題改進等各個階段和方面進行改革，總體改革措施如圖3所示。

具體改革措施如下：

（1）選題方向

圍繞軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標制定四個選題方向，對四個選題方向分別制定相關(guān)的選題標準、成果物標準、論文標準、論文模版、評價標準、持續(xù)改進制度等規(guī)范。

（2）開題答辯

新增開題報告答辯環(huán)節(jié)，可以有效的督促學生開題報告的撰寫進度，提高開題報告質(zhì)量。采用隨機抽取學生的方式參加開題答辯，保證開題答辯覆蓋率，這樣學生對開題報告的重視程度會有所提高，積極主動配合指導教師進行開題報告的修改和答辯準備工作。對答辯成績不合格的學生，要求其重新撰寫開題報告并提交系內(nèi)審查，對其他同學能夠形成警示作用，有助于提升開題階段的工作效率和工作質(zhì)量。

（3）中期檢查

中期檢查采用教師互查的方式進行，在中期檢查環(huán)節(jié)對學生的系統(tǒng)和論文進行詳細檢查，記錄學生完成進度，進度異常者進行系內(nèi)警告通報，可以有效提升系統(tǒng)和論文的質(zhì)量和完成進度，對后期系統(tǒng)測試工作也有很大的促進作用。

（4）畢業(yè)論文撰寫系列微課

制作畢業(yè)論文撰寫方法的指導視頻，包括內(nèi)容和格式兩個系列的微課資源，在論文撰寫開始前發(fā)布給學生，將指導教師從繁瑣龐雜的論文格式指導工作中解脫出來，會對學生的論文內(nèi)容和格式的撰寫起到很大的幫助作用，從而提升論文質(zhì)量。

（5）答辯資格審查

在學生答辯前，通過評閱教師審核論文結(jié)果來完成答辯資格審查，評閱教師指出畢業(yè)論文中出現(xiàn)的問題，指導教師督促學生修改，對于問題嚴重的同學，取消其進入第一批答辯名單的資格，由此提高學生修改論文的積極性和配合度。

（6）企業(yè)指導教師

引入了企業(yè)指導教師參與畢業(yè)設(shè)計指導過程，企業(yè)導師承擔項目開發(fā)技術(shù)指導、需求審核、項目成果物鑒定、畢業(yè)設(shè)計答辯評委、論文評閱等多方面工作，將真實企業(yè)項目開發(fā)經(jīng)驗和開發(fā)流程引入畢業(yè)設(shè)計過程中，增加具有一定理論與實用價值、且具有運用課程知識、能力訓練的題目比例，使得畢業(yè)設(shè)計課題盡可能與真實科研項目、實踐項目和實驗室建設(shè)相結(jié)合，更好的達到模擬真實項目開發(fā)環(huán)境的效果。組織企業(yè)導師與學生進行面對面指導和交流，從企業(yè)導師的工作實際或熟知的領(lǐng)域來指導學生的畢業(yè)設(shè)計或論文。

4.3 課題的創(chuàng)新點

以軟件工程專業(yè)應(yīng)用成果導向教育理念開展畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化定義和指導。系統(tǒng)的進行畢業(yè)設(shè)計教學目標設(shè)定、內(nèi)容設(shè)計、規(guī)范制定、過程管理、考核評價、企業(yè)導師聯(lián)合指導等環(huán)節(jié)的規(guī)范化定義和指導，設(shè)計相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計教學策略，最終在畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)中提升軟件工程專業(yè)培養(yǎng)目標的達成度，體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的辦學特色。

圍繞預(yù)期學習產(chǎn)出開展畢業(yè)設(shè)計教學活動，進行畢業(yè)設(shè)計教學反向設(shè)計。將軟件工程專業(yè)畢業(yè)生能力指標有機的融入到畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)工作標準和評價標準當中，明確畢業(yè)設(shè)計各環(huán)節(jié)對于實現(xiàn)預(yù)期學習產(chǎn)出的貢獻，進而調(diào)整畢業(yè)設(shè)計選題、開題、中期檢查、畢業(yè)設(shè)計論文質(zhì)量控制、答辯資格審查、答辯組織、指導過程控制、成果物審查等各環(huán)節(jié)的實施辦法。

在基于OBE的畢業(yè)設(shè)計改革基礎(chǔ)上回溯設(shè)計軟件工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)和教學內(nèi)容設(shè)計，最終形成畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)課程體系的無縫匹配矩陣。從軟件工程專業(yè)畢業(yè)生能力指標出發(fā)，回溯設(shè)計軟件工程專業(yè)課程體系，在相關(guān)的專業(yè)課程和實訓課程引入真實項目，并按照軟件工程標準流程實施，保持工程教育活動與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的緊密結(jié)合，最終使專業(yè)課程體系能夠全面的、無縫的支撐本專業(yè)預(yù)期學習產(chǎn)出目標。

5 結(jié)論（Conclusion）

本課題以軟件工程專業(yè)應(yīng)用成果導向教育理念開展畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化定義和指導，系統(tǒng)的進行畢業(yè)設(shè)計教學目標設(shè)定、內(nèi)容設(shè)計、規(guī)范制定、過程管理、考核評價、企業(yè)導師聯(lián)合指導等環(huán)節(jié)的規(guī)范化定義和指導，設(shè)計相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計教學策略，對每一個畢業(yè)設(shè)計階段都制定專業(yè)層面的、細化的、可測評的預(yù)期“學習產(chǎn)出”目標，在各階段持續(xù)通過開展學習產(chǎn)出評估，然后根據(jù)結(jié)果及時調(diào)整指導方法、進度計劃等工作，最終實現(xiàn)在整個畢業(yè)設(shè)計過程對產(chǎn)出結(jié)果的持續(xù)性改進。

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[3] Li Yingqiu.Exploration And Practice Of Innovative Entrepreneurial Talent Cultivation[C].12th Annual International CDIO Conference，2016，1（6）：45-50.

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[5] Li Yingqiu.A New CDIO-Based Cross-Culture Training Program for International Software Engineers[C].12th Annual International CDIO Conference，2016，1（6）：102-106.

作者簡介：

劉冰月（1978-），女，碩士，教授.研究領(lǐng)域：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，軟件開發(fā).

劉 蕾（1978-），女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)挖掘，大數(shù)據(jù).