基于“項目驅(qū)動、以賽促學”的軟件工程課程教學模式探索

張睿 張艷花 張永梅 潘理虎 謝斌紅

摘要：本文分析了目前《軟件工程》課程教學情況，針對該課程存在的重理論、輕實踐，學生學習興趣低等問題，采用“項目驅(qū)動、以賽促學”教學模式進行改革，從軟件工程課程任務整合、課堂組織形式優(yōu)化、校企合作增強、鼓勵參與競賽、過程評價完善等方面給出實施建議，激發(fā)學生積極性與主動性，促進學生專業(yè)技能和綜合能力的全面發(fā)展，

以滿足社會對軟件工程技術(shù)人才的需求。

關鍵詞：軟件工程;項目驅(qū)動;以賽促學;教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0117-03

Abstract： In this paper， aimed at the problems existing in software engineering courses by analyzing the current teaching situation， such as paying more attention to theory than practice， and? low interest of students in learning， the teaching mode of "project driven， promotion by competition" is applied in the teaching reform of software engineering curriculum.The course implementation recommendations are provided in aspects of curriculum task integration， classroom organization form optimization， school-enterprise cooperation enhancement， encouragement to participate in competition， process evaluation improvement， etc.，which stimulate students' enthusiasm and initiative， and promote the comprehensive development of students' professional skills and comprehensive abilities.Meeting the needs of society for software engineering and technical talents.

Key words： Software engineering; Project driven; Promotion by competition;Teaching reform

《軟件工程》是計算機專業(yè)的一門基礎課程。其教學目的是讓學生從軟件生命周期角度掌握軟件工程的基本理論、基本方法[1-3]，學會從工程化角度分析大型系統(tǒng)的設計，并將所學軟件技術(shù)用在實際項目中，使學生具備扎實的專業(yè)基礎以及系統(tǒng)的工程化能力。

新工科建設以新工科人才培養(yǎng)為方向，對軟件工程課程教學提出了明確和清晰的要求，有助于提高學生的實踐能力及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。一方面，軟件工程在教學過程中要使學生掌握好相關理論，另一方面，要增多學生親身實踐的機會，為強化學生的創(chuàng)新實踐能力作鋪墊。但在實際教學中，學生對理論知識掌握不夠，實踐力度小，導致理論與實踐嚴重脫節(jié)等問題。因此，推進《軟件工程》教學改革特別是實踐教學改革是十分必要的。

本文以太原科技大學《軟件工程》課程教學為例，探究基于“項目驅(qū)動、以賽促學”的《軟件工程》課程教學模式改革措施，讓學生更好地參與到項目中、比賽中，以期在提升學生對《軟件工程》理論知識的掌握，激發(fā)學生的積極參與性，為提高學生的系統(tǒng)操作技能及豐富的項目經(jīng)驗作鋪墊。

1 《軟件工程》課程教學現(xiàn)狀

《軟件工程》是高等院校計算機專業(yè)必修的一門課程，綜合了計算機學科及數(shù)學、管理、電子等其他學科的知識，注重多方面應用，并向多層次擴展，是一門需要邊開發(fā)邊總結(jié)實踐性強的理論課程 [4-5]。該課程重在構(gòu)建學生的知識體系，培養(yǎng)學生如何利用工程化思想和技術(shù)解決實際項目中的難點，完成一個項目完整的開發(fā)過程，對于發(fā)揮學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實踐實訓能力、持續(xù)學習能力具有重要作用[5]。

目前，國內(nèi)高校對《軟件工程》課程的實施效果并不理想，主要表現(xiàn)在[6-8]：

（1）重理論輕實踐。軟件工程的學科特點是強理論、重實踐。此特點決定了學生從課堂和書本上單一的學習不可能真正掌握軟件工程的思想和方法，理論知識在實踐中難以驗證。同時由于教學內(nèi)容較為抽象，很多教師缺乏項目開發(fā)經(jīng)驗，讓學生很容易感到該門課程枯燥和乏味，更別提產(chǎn)生興趣，主動積極思考。

（2）教學案例更新慢且與實際項目脫鉤。軟件工程新技術(shù)、新思想更新快。目前雖也有相關教材陸續(xù)出版更新，但仍是以基本原理為主，加上一些“經(jīng)典”案例輔助說明，很難保證時效性，雖大部分教師選取現(xiàn)成項目貫穿于課程教學中，但是學生靠聽、講開發(fā)過程中的方法、技術(shù)，而不是參與、實踐項目，導致學生掌握的基礎原理跟不上國內(nèi)外軟件行業(yè)發(fā)展的腳步。

（3）實踐過程化考核機制不充分。大多數(shù)高校都注重學生對知識點的理解及在課堂的表現(xiàn)，主要通過書面考核方法檢查學生的理論知識，很難促進學生的系統(tǒng)實踐能力。這對老師設計進一步的課程設置了一些阻礙，老師無法有重點性的在課前開設課程。在課后，老師也很難對學生進行全面的評估。

2 “項目驅(qū)動、以賽促學”教學模式

軟件工程是一門重應用、重實踐的課程，課程改革的重點在于如何將所學知識點應用在解決實際問題中、如何提高學生的自主學習性以及創(chuàng)新意識等。因此，引入“項目驅(qū)動、以賽促學”的教學模式，具有激發(fā)學生積極性的優(yōu)勢，明顯改善了教學效果。

項目驅(qū)動教學方法[9-11]的思想是將整個教學過程置于實際項目中，在學生學習活動中選擇規(guī)模適中、創(chuàng)新性的項目，然后將軟件工程相關的知識點融入項目開發(fā)各個階段。項目驅(qū)動教學法是以項目為基礎，老師為引導，學生發(fā)揮其主體作用，利用已經(jīng)掌握的理論基礎和開發(fā)技能完成項目。隨著項目的完成，學生不僅形成了系統(tǒng)的理論體系，而且學到了實踐開發(fā)的技術(shù)。

競賽驅(qū)動教學法[11-13]是老師通過鼓勵、組織、引導學生參與到針對性強、操作性強的技能大賽中的方法。競賽驅(qū)動教學法的優(yōu)勢特點是通過競賽可以將理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)楸荣悆?nèi)容，在競爭中學知識，比賽中找差距，達到提高學生綜合技能的目的。學校鼓勵和組織學生參加教育部、某公司、某機構(gòu)舉行的規(guī)范性的比賽，教師全面分析競賽主題、競賽規(guī)程、競賽考核標準等方面的要求，將競賽考點融入課程教學中，通過采用競爭機制、競爭情境的考核形式，對學生進行實踐能力、創(chuàng)新能力等方面的考察，從而激發(fā)學生的主動學習性。由于競賽覆蓋的知識點廣泛，其考核標準不僅和軟件專業(yè)重點內(nèi)容基本對應，而且與企業(yè)工程實際案例密切接軌，因此采用競賽為導向的教學方式是教學改革的有效方法，補齊了傳統(tǒng)教學的短板。

“項目驅(qū)動、以賽促學”有助于強化學生的團隊意識。由于一個完整的項目不是個體單獨可以完成的，需要一個團隊利用所有成員的智慧不斷優(yōu)化實現(xiàn)項目的開發(fā)，而采用競賽形式的項目會讓每位學生融入項目中，有助于學生發(fā)揮自身優(yōu)勢解決遇到的實際問題，提高競爭觀念和團隊協(xié)調(diào)能力。

“項目驅(qū)動、以賽促學”培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新設計能力。引入“賽+教”結(jié)合的教學方式，加大了實踐動手能力和編程環(huán)節(jié)內(nèi)容在課堂中的比例，學生在自己動手做的過程中激發(fā)了解決問題的新思路，開拓了學生的創(chuàng)新思維，適應了計算機領域?qū)?chuàng)新型人才需求。

“項目驅(qū)動、以賽促學”提升高校教師的教學質(zhì)量及專業(yè)素養(yǎng)。讓學生很好地參與到競賽形式的項目中去，離不開指導教師對學生的專業(yè)知識與技能認真細致的教導。教師指導項目和深化教學的同時，豐富了自身開發(fā)經(jīng)驗，學生們在競賽中優(yōu)異的表現(xiàn)及新穎的理念賦予了老師教學的滿足感，激發(fā)老師研究前瞻性、創(chuàng)新性的研究成果，帶動了專業(yè)的發(fā)展。

3 “項目驅(qū)動、以賽促學”式軟件工程課程教學改革實踐

（1）整合課程任務。為了讓學生更好地理解軟件從產(chǎn)生到報廢的整個周期、明確各階段工作要求，將一個完整的軟件項目按照驅(qū)動模型分解為八個階段，如圖1所示。在軟件工程課程改革中，教師應選取質(zhì)量高、創(chuàng)新性強、規(guī)模適中的學生可以親自開發(fā)的真實案例，重新系統(tǒng)序列化原本分散的教學內(nèi)容，并將一個“大”項目貫穿于整個理論教學過程，引導學生按照模型規(guī)范地完成項目設計，并在每個階段增加典型“小”項目、完成相應的文檔，用于強化學生認識，最終形成以項目化教學為基礎，以“大項目貫穿、小項目強化”的教學強化方式。

（2）優(yōu)化課堂組織形式。首先，為了更好地實現(xiàn)課堂組織優(yōu)化，教師需進行項目庫的構(gòu)建，設計軟件工程的項目庫項目難度要適中，項目具有高模塊化，所開發(fā)的項目應與企業(yè)和商業(yè)的實際應用契合，這樣不僅可以吸引學生關注，也能綜合培養(yǎng)學生系統(tǒng)能力。其次，將學生按3-4人為一組（設置組長），小組從項目庫中選擇題目，該小組形式及所選課題要貫穿整個學期。最后，將課堂教學分為課前（線上）、課內(nèi)（前）、課內(nèi)（后）、課后（線上）。利用網(wǎng)絡豐富的教學資源和便利的測試平臺，以明確的教學目標為中心，在課前線上明確課程知識點，布置項目庫，課后線上教師根據(jù)項目的計劃和要求對項目進行監(jiān)督和驗收，并對完成的項目任務進行評比進行過程考核，并將問題帶入下一次課堂分析點評，這里需要注意的是課內(nèi)教學分為課內(nèi)（前）、課內(nèi)（后），課內(nèi)（前）主要是指課堂時間的75%，教師結(jié)合課程項目對知識點的傳授，課內(nèi)（后）主要是指課堂時間的25%，這部分主要進行各小組對自己所選項目進行分析設計，教師可答疑解惑，幫助學生制定、完善項目計劃。開發(fā)文檔是分析項目、管理項目的一個重要工具，在各個階段各角色之間起橋梁作用，學生可以將開發(fā)過程中遇到的新型技術(shù)、經(jīng)典算法保存下來，培養(yǎng)編寫文檔的能力。在課程完成時學生通過答辯形式展示項目，老師針對系統(tǒng)的不足提出改進建議、評出等級。這種評審方式不僅促使學生更深入地掌握項目，而且激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作精神，對自己的職業(yè)規(guī)劃有指引作用。

（3）增強校企合作。太原科技大學計算機學院與山西精英科技股份有限公司共建了山西省智能軟件與人機環(huán)境系統(tǒng)研究生教育創(chuàng)新中心，現(xiàn)已開展企業(yè)工程技術(shù)人員參與本科《軟件工程》課程活動，一個學期能保障10個學時的企業(yè)輔導（課堂、實驗）。除了企業(yè)進課堂外，教師可以從校企選取教學項目，根據(jù)教師講授的知識點決定項目的進展;教師與企業(yè)構(gòu)建“雙導師”機制，對學生課程項目、競賽項目進行監(jiān)督、輔導、評價、考核;教師可與企業(yè)協(xié)議，為每學期項目考核優(yōu)秀的學生提供假期去企業(yè)參觀、學習、實習的機會，創(chuàng)造了實踐的平臺，增強了學生的操作能力。

（4）鼓勵參與競賽。一般而言，組織的大學生競賽項目是與本專業(yè)相對應的，是公司實際工作中的案例，具有較強的指導性和實踐性。以競賽為出發(fā)點，將“教、學、做、賽、評”具體做法貫穿始終，實現(xiàn)軟件產(chǎn)品的開發(fā)全過程的跟蹤和實施，以賽促學，以賽促練，將理論教學與實踐教學融為一體，真正實現(xiàn)學以致用。以競賽為指導項目，不僅充分利用了課余時間，而且培養(yǎng)了學生的專業(yè)興趣，增強了項目實戰(zhàn)經(jīng)驗。

（5）完善過程評價考核。軟件工程項目教學應充分結(jié)合課程特點，擯棄單一的試卷形式考核方式，改為注重學生學習過程、綜合能力的考核方式，形成包絡課堂考核、實驗報告、項目完成情況、參與競賽等內(nèi)容的多樣化考核機制。學生完成課堂學習后，采用課堂測驗、項目組間互評、組內(nèi)互評、結(jié)項答辯、競賽表現(xiàn)等考核手段，注重引導學生轉(zhuǎn)變學習方式，加強考核手段的應用，在綜合測評中讓學生查漏補缺，主要解決項目難點，提升專業(yè)技能，最終達到“以賽促學”的效果。

綜上所述，構(gòu)建了如圖2所示的“項目驅(qū)動、以賽促學”式軟件工程課程教學模型，以項目驅(qū)動作為優(yōu)化教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)的重要手段，以競賽作為提高學生學習興趣、綜合系統(tǒng)能力的重要平臺，以過程考核作為監(jiān)督學生知識點掌握與檢驗教學效果反饋的重要標準。

4實踐教學成效

我校16級軟件工程專業(yè)兩個教學班（68人）進行“項目驅(qū)動、以賽促學”模式的課程教學，在教學過程中注重知識點的遞進，對學生進行全方位的指導，通過一學期的教學實踐，教學效果比傳統(tǒng)教學方式顯著提高。（1）課堂中學生真正由被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取知識，尤其企業(yè)走入課堂更提高了學生提問的主動性，并積極參與到課程項目中，理論、實踐緊密結(jié)合的去理解和學習;（2）實驗課中團隊開始有了明確分工，并相互督促，團隊之間、團隊內(nèi)部開始主動溝通解決疑問，曠課情況明顯降低;（3）學生參加項目、競賽獲獎比例明顯提高，學校組織學生參加全國大學生創(chuàng)業(yè)實戰(zhàn)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國軟件杯”等競賽項目，本專業(yè)班級積極參加人數(shù)達到60%，并獲省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目一項、校級“互聯(lián)網(wǎng)+”項目一等獎1項，二等獎2項。

5 總結(jié)

針對《軟件工程》課程教學現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)的問題，本文研究了一種基于“項目驅(qū)動、以賽促學”的軟件工程課程教學模式，通過整合課程任務、優(yōu)化課堂組織形式、增強校企合作、鼓勵參與競賽等方式，將項目驅(qū)動法引入實際教學設計環(huán)節(jié)中，樹立以競賽促進人才培養(yǎng)的教學理念，是一種高效的教學模式。教學效果表明，采用項目教學與競賽實踐相結(jié)合的模式，有效促進了學生的思維能力、創(chuàng)造意識和協(xié)作精神，全面改革傳統(tǒng)的教學模式，對新階段教學質(zhì)量的提高具有指導意義，為新工科人才培養(yǎng)提供了有效途徑。

參考文獻：

[1] 黨向盈， 鮑蓉， 姜代紅. 地方性高校軟件工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式研究[J].中國教育技術(shù)裝備， 2016（12）： 62-64.

[2] 王曉霞. 軟件工程課程系統(tǒng)的研究初探[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2018，14 （30）：273-275.

[3] 陳中育， 呂振洪， 葉榮華， 等. 軟件工程專業(yè)課程建設的思考與實踐[J]. 計算機教育， 2013（10）： 48-51.

[4] 嚴偉中. 軟件工程實踐課程教學改革探索[J].課程教育研究， 2018（47）： 243-245.

[5] 趙越. 學習性評價機制在軟件工程教學改革中的應用研究[J]. 吉林建筑大學學報， 2015， 32（3）：112-114.

[6] 孔凡豹， 萬家山.《軟件工程》項目化教學改革探索[J].赤峰學院學報（自然科學版），2017，33（12）：182-184.

[7] 張水勝， 閆文達. 軟件工程課程教學改革研究與實踐[J]. 福建電腦， 2018（4）： 97-98.

[8] 何麗，張永梅， 吳明禮， 童立靖. 基于項目驅(qū)動的《數(shù)據(jù)庫專題訓練》課程教學改革探索[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2016， 12（36）： 6-7.

[9] 高麗楠. 高?！绊椖框?qū)動、以賽促學”的教學模式探索[J]. 攀枝花學院學報， 2017， 34（1）： 58-63.

[10] 張佩云. 項目驅(qū)動的軟件工程課程案例式分段情景教學研究[J]. 計算機教育， 2013， 21（3）： 77-79.

[11]范盱陽， 徐日， 張曉昆， 曹煜婷. 基于任務、項目、競賽驅(qū)動的大學文科計算機基礎課程改革與探索[J]. 教育理論與實踐， 2017， 37（36）： 49-51.

[12] 楊清林， 周博， 李海霞. 以賽促學，賽教結(jié)合，驅(qū)動實驗教學改革[J].實驗科學與技術(shù)， 2018，16（3）： 128-131.

[13] 張程， 古平， 劉慧君.競賽項目驅(qū)動的軟件工程課程教學改革探索[J].計算機教育，2018（8）：22-24.

【通聯(lián)編輯：王力】