創(chuàng)新教育在“軟件工程”課程中的實(shí)施

江頡

摘要：本文分析了在傳統(tǒng)課程中進(jìn)行創(chuàng)新教育的緊迫性和必要性，總結(jié)了為培養(yǎng)創(chuàng)新能力在傳統(tǒng)課程中對(duì)已有課程知識(shí)體系所作的改造，然后以軟件工程課程為例，介紹作者所在學(xué)校如何在軟件工程專業(yè)開設(shè)的軟件工程課程中進(jìn)行創(chuàng)新教育的主要改革內(nèi)容，并以此為例，提出了在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該注意的教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程管理以及教學(xué)評(píng)價(jià)等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育；軟件工程；課程改革

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2019）08-0110-03

傳統(tǒng)課程中進(jìn)行創(chuàng)新教育的必要性

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是目前高校本科教學(xué)改革中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一些高校建立創(chuàng)業(yè)學(xué)院開展創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)和實(shí)踐課程，極大地促進(jìn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展。對(duì)于是否需要在傳統(tǒng)課程中進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以及如何進(jìn)行改革，目前國(guó)內(nèi)還處于積極的探索階段。已經(jīng)有不少的學(xué)者認(rèn)為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)密不可分。[1-4]2015年國(guó)務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》中明確了兩者之間關(guān)系，要求“促進(jìn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)融合，調(diào)整專業(yè)課程設(shè)置，挖掘和充實(shí)各類專業(yè)課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，在傳授專業(yè)知識(shí)過(guò)程中加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”。與此同時(shí)，我國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中明確了專業(yè)制定的畢業(yè)要求應(yīng)完全覆蓋以下內(nèi)容：“設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素”，并且在專業(yè)課程設(shè)置中要有“完善的實(shí)踐教學(xué)體系，并與企業(yè)合作，開展實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”。因此，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是畢業(yè)要求內(nèi)容，需要專業(yè)課程體系支撐[5]，并且與培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求等構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)，在不斷的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。[6-7]

改造傳統(tǒng)課程中知識(shí)授予目的，適應(yīng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

在傳統(tǒng)課程中融入創(chuàng)新教育，需要重新梳理并改革現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容[8]，筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

1.專業(yè)課程中技術(shù)的發(fā)展蘊(yùn)含著創(chuàng)新

在給學(xué)生建立一門傳統(tǒng)專業(yè)課程知識(shí)體系時(shí)，教師通常會(huì)用1～2節(jié)的課堂時(shí)間介紹課程由來(lái)。授課目的僅僅是讓學(xué)生知悉過(guò)去一段專業(yè)發(fā)展歷史，而往往忽視這門課程發(fā)展歷史中所包含的創(chuàng)新因素。當(dāng)前，很多高校的本科教學(xué)改革已經(jīng)從單一的知識(shí)講授轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)學(xué)生產(chǎn)出的能力培養(yǎng)。讓學(xué)生批判性地分析一段真實(shí)專業(yè)技術(shù)的過(guò)去，從中找到引起技術(shù)革新的變化因素，是專業(yè)技術(shù)發(fā)展真正帶給學(xué)生的啟迪，也與創(chuàng)新教育在傳統(tǒng)課程中的融合要求相吻合。[9-10]分析一段已經(jīng)被證實(shí)的技術(shù)發(fā)展史，有助于學(xué)生理性地接受并領(lǐng)悟到創(chuàng)新引起的技術(shù)革命帶來(lái)的強(qiáng)大力量。

2.專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和市場(chǎng)綜合應(yīng)用帶來(lái)創(chuàng)新

工程類課程中，教師向?qū)W生講授最多的是課程的主要技術(shù)要點(diǎn)、方法及過(guò)程，并要求學(xué)生掌握該項(xiàng)技術(shù)，培養(yǎng)使用該項(xiàng)技術(shù)分析和解決問(wèn)題的能力。而在工程教育中，一個(gè)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決需要在講授中突破一門課程的獨(dú)立知識(shí)點(diǎn)，追求問(wèn)題的綜合求解能力。因此關(guān)注利用本課程中與其他課程中的技術(shù)共同解決問(wèn)題的能力，并考慮這個(gè)問(wèn)題在市場(chǎng)上綜合應(yīng)用時(shí)所涉及的社會(huì)、環(huán)境等多個(gè)問(wèn)題的綜合解決過(guò)程，是學(xué)習(xí)和建立創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的過(guò)程。

為了培養(yǎng)分析、設(shè)計(jì)、解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力，在專業(yè)課程授課中引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式或者數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法，將一個(gè)可以擴(kuò)展、帶有創(chuàng)新意識(shí)的綜合案例引入課堂是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的一條有效而必要的途徑。

3.前沿技術(shù)帶來(lái)的社會(huì)變革

分析清楚前沿技術(shù)帶來(lái)的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)是傳統(tǒng)專業(yè)課程培養(yǎng)創(chuàng)新能力的另外一個(gè)適用場(chǎng)合，也是培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識(shí)的一個(gè)機(jī)會(huì)。因而，在學(xué)生面臨畢業(yè)、就業(yè)壓力之前，在專業(yè)課程課堂上做好未來(lái)技術(shù)探索能力的培養(yǎng)，無(wú)疑將對(duì)學(xué)生的未來(lái)就業(yè)和創(chuàng)業(yè)起到護(hù)航和領(lǐng)航的作用。

“軟件工程”課程中引入創(chuàng)新教育示例

軟件工程是軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案課程體系中的一門專業(yè)核心課程。在基于OBE理念建立的培養(yǎng)方案中，該課程往往承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生具有復(fù)雜軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)和管理能力以及在團(tuán)隊(duì)合作中培養(yǎng)協(xié)作精神的教學(xué)目標(biāo)。以下筆者以自己的教學(xué)實(shí)踐為例，談?wù)勅绾卧谲浖こ陶n程中融入創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的教育。

1.軟件工程史是一部創(chuàng)新的歷史

從1958年貝爾實(shí)驗(yàn)室的數(shù)學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家圖集（John Wilder Tukey）在論文中用到軟件（Software）一詞至今，軟件已經(jīng)有60年的歷史。從1968年在NATO會(huì)議上提出軟件工程概念至今，軟件工程也已經(jīng)有50年的歷史。50年的軟件工程史就是一部人類不斷發(fā)明創(chuàng)造的歷史。教師可以從多個(gè)角度指導(dǎo)學(xué)生來(lái)分析這段歷史中所出現(xiàn)的重大變革。

筆者設(shè)立了如下幾個(gè)遞增的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)軟件工程史進(jìn)行分析：

（1）研究軟件工程史發(fā)展中的哪一類（個(gè)）問(wèn)題？這類（個(gè)）問(wèn)題可以包含哪些方面？

（2）這類問(wèn)題在軟件發(fā)展的不同階段是如何解決的？有哪些成功的案例或者失敗的案例？

（3）問(wèn)題產(chǎn)生的社會(huì)條件和技術(shù)環(huán)境是什么？問(wèn)題獲得成功解決或者失敗的主要原因是什么？

（4）你如何看待這類問(wèn)題中的創(chuàng)新對(duì)軟件工程的作用？它起到的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是什么？

……

通過(guò)對(duì)軟件工程史的分析，學(xué)生在第一課就得到了“軟件改變世界，創(chuàng)新改變未來(lái)”的結(jié)論，對(duì)軟件的創(chuàng)新也有三個(gè)層面理解：現(xiàn)代技術(shù)構(gòu)造的軟件代替已有的物理存在；用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造現(xiàn)在世界未存在的應(yīng)用；現(xiàn)代技術(shù)將推動(dòng)未來(lái)技術(shù)的變革。

2.“軟件工程”課程案例分析中引入創(chuàng)新維度

在講授“軟件工程”課程時(shí)，一般會(huì)通過(guò)“項(xiàng)目”案例將理論知識(shí)和實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，分析、解決問(wèn)題能力以及創(chuàng)造能力的目的。在設(shè)計(jì)案例教案時(shí)選取的案例可以遵循三個(gè)要點(diǎn)：首先是以學(xué)生的興趣為中心，以項(xiàng)目激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有探索項(xiàng)目的欲望和激情；其次是解決實(shí)際問(wèn)題，即以現(xiàn)實(shí)為中心，項(xiàng)目要與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程或現(xiàn)實(shí)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)有直接關(guān)系；最后是有所創(chuàng)新，即問(wèn)題解決有其獨(dú)特視角，能夠引起討論和研究，并能實(shí)施到課內(nèi)學(xué)生自選項(xiàng)目中。

3.課內(nèi)自選項(xiàng)目中實(shí)施創(chuàng)新能力培養(yǎng)

在“軟件工程”課程的教學(xué)中，在學(xué)生掌握了一定的理論知識(shí)，并且初步具備了工程能力之后，選取一個(gè)復(fù)雜的軟件工程項(xiàng)目進(jìn)行練習(xí)是很多高校采用的常規(guī)手段。在學(xué)生選擇自選命題的時(shí)候，教師需要從創(chuàng)新角度加以引導(dǎo)，讓學(xué)生對(duì)自選項(xiàng)目的范圍、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)模式、經(jīng)濟(jì)效益等多因素綜合考慮?？梢员M量選用課外科技競(jìng)賽題目和橫向工程類項(xiàng)目作為選題之一，并且把創(chuàng)新作為一項(xiàng)考核要求來(lái)指導(dǎo)學(xué)生開展自選項(xiàng)目的建設(shè)。同時(shí)，要權(quán)衡實(shí)用性和創(chuàng)新性之間的關(guān)系，采用迭代、增量模式來(lái)組織項(xiàng)目的實(shí)施。

4.前沿技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生創(chuàng)新的動(dòng)力

互聯(lián)網(wǎng)思維模式、開源軟件開發(fā)方式等都帶來(lái)軟件工程方法及過(guò)程管理的變革。我們需要將這些前沿技術(shù)引入，并分析對(duì)工程管理的影響，引導(dǎo)學(xué)生自己去尋找一個(gè)不確定的答案從而接受“世界不斷變化，需要不斷創(chuàng)新”的思路。例如，引導(dǎo)學(xué)生去聽取前沿的技術(shù)報(bào)告，然后在課堂上討論。在傳統(tǒng)專業(yè)課程學(xué)習(xí)中就讓學(xué)生正視創(chuàng)新帶來(lái)的變革，可以讓學(xué)生今后能較為從容地應(yīng)對(duì)新的情況，迎接新技術(shù)的挑戰(zhàn)和新經(jīng)濟(jì)形式的來(lái)臨。

課程實(shí)施創(chuàng)新教育時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

在傳統(tǒng)課程中實(shí)施創(chuàng)新教育，首先要以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，服務(wù)于課程對(duì)學(xué)生畢業(yè)的要求，以對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)和解決能力及解決過(guò)程中的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo)展開課堂改革，反向設(shè)計(jì)教案。然后，改革傳統(tǒng)的授課方式，借助MOOC、微課等信息技術(shù)，做好前期知識(shí)儲(chǔ)備，課堂上以案例式教學(xué)為主，將由教師單一講解改變?yōu)橹髦v教師引導(dǎo)、提示和評(píng)價(jià)，學(xué)生參與知識(shí)點(diǎn)的遷移和能力轉(zhuǎn)化。最后，要改變課程評(píng)判的依據(jù)和結(jié)果。強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)有成績(jī)?cè)u(píng)定機(jī)制中引入進(jìn)程式考核機(jī)制，以對(duì)學(xué)生能力的量化評(píng)價(jià)為依據(jù)，逐步調(diào)整案例研討授課過(guò)程中學(xué)時(shí)分配、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方案，形成一套閉合式學(xué)生能力反饋機(jī)制。

總結(jié)

創(chuàng)新教育是目前本科教育改革中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，本文在討論了在傳統(tǒng)課程中進(jìn)行創(chuàng)新教育的必要性后，對(duì)工程類傳統(tǒng)課程可引入創(chuàng)新教育的主要內(nèi)容進(jìn)行討論，接著以軟件工程專業(yè)的軟件工程核心課程為例，詳細(xì)介紹了本專業(yè)實(shí)際授課中引入創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能的過(guò)程和注意的問(wèn)題，為創(chuàng)新教育在傳統(tǒng)專業(yè)課程中融合做了一次有益的嘗試。

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