新工科背景下地方應用型本科軟件技術課程群建設

摘要：新工科背景下對計算機軟件技術人才提出更深入、更專業(yè)的綜合能力要求。應用型本科軟件技術課程群建設更要以培養(yǎng)學生軟件工程能力和創(chuàng)新能力為目標。針對地方應用型本科軟件技術課程群建設提出一系列的教學改革措施，構建基于MOOC/SPOC的課程平臺、以學生為中心的教學設計、培養(yǎng)造就適應互聯(lián)網(wǎng)教學的新一代教師、構建應用能力目標導向的實踐教學體系以及建立面向應用能力的評價體系，以提高學生的實踐應用能力，使學生能夠達到新工科背景下計算機軟件技術人才工程能力的要求。

關鍵詞：新工科;軟件技術;課程群;MOOC/SPOC

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）29-0180-02

以“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”為理念的新工科建設在高等教育和工程教育過程中已經(jīng)從理念走到了行動的轉換階段。以“前沿技術引領性”“學科間交融性”“知識體系多樣性”“人才培養(yǎng)創(chuàng)新性”等為內(nèi)涵的新工科理念[1]，對優(yōu)化工程科技人才培養(yǎng)提出更高要求，而以計算機技術為基礎的新興產(chǎn)業(yè)對應的新興專業(yè)的人才.如云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等專業(yè)人才是高層次新科技專門人才的主力軍，數(shù)據(jù)抽象思維與算法思維能力、軟件設計與開發(fā)能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是計算機人才必備的專業(yè)能力。高等教育和工程教育過程中要提高計算機軟件技術人才的專業(yè)能力就要基于新工科理念重構新課程，優(yōu)化課程體系結構，加強學科交叉滲透，關聯(lián)課程融合，開展課程群建設，提高課程教學效果，以適應“互聯(lián)網(wǎng)+”和人工智能時代對高素質、創(chuàng)新型復合人才的需求。

1 軟件技術課程群設置

依據(jù)熊啟軍[2]所定義的課程群的概念，我這里的軟件技術課程群是以數(shù)據(jù)結構與算法課程為基礎，由高級語言程序設計、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理與應用、面向對象的程序設計和JA-VA應用開發(fā)以及移動應用開發(fā)等多個邏輯并聯(lián)性較強且同屬于計算機軟件設計與開發(fā)能力教學目標的軟件技術類一系列子課程組成一個群組，突破單科課程的教學內(nèi)容，形成交織模塊化的課程體系。在應用型本科計算機專業(yè)教學實踐中通過整合優(yōu)化，重構以數(shù)據(jù)結構為核心的軟件技術課程群，其中設置高級語言程序設計（C/C++程序設計）、數(shù)據(jù)結構與算法和操作系統(tǒng)三門課程作為軟件技術的基礎理論模塊主要培養(yǎng)學生程序設計基礎理論、基本方法和算法思維、數(shù)據(jù)抽象思維及應用計算機分析問題、解決問題能力;面向對象的程序設計（Java程序設計）、軟件工程和數(shù)據(jù)庫原理及應用作為軟件技術課程群的實踐模塊要求學生學會問題抽象思維、面向對象思維和分析組織管理數(shù)據(jù)能力和軟件工程能力;JAVA應用開發(fā)、NET應用開發(fā)、移動應用開發(fā)作為本課程群的應用模塊主要負責培養(yǎng)學生工程研究能力，具體包括系統(tǒng)設計能力、系統(tǒng)分析能力和歸納總結能力嘲。其中，數(shù)據(jù)結構與算法是公認的計算機專業(yè)的一門核心課程，在本課程群中占有核心地位，起到承前啟后的作用，承前要與高級語言程序設計銜接，向后又要作為操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理以及應用模塊的課程基礎。在課程群的理論、實踐及應用模塊的教學實施環(huán)節(jié)中，首先要考慮清楚數(shù)據(jù)結構與算法才是解決問題的關鍵，算法的分析與設計能力始終是IT人才軟件開發(fā)最重要的基礎能力。

2 軟件技術課程群的建設目標

為滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”和人工智能時代國家對IT人才的需求，通過校企合作，以培養(yǎng)學生軟件工程能力和創(chuàng)新能力為目標，協(xié)調(diào)各關聯(lián)課程間的聯(lián)系，以課程綜合化思想對教學內(nèi)容進行整合與優(yōu)化，以遞進式、模塊化課程教學體系支撐學生軟件工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。具體建設目標如下[3]。

（1）將人才培養(yǎng)方案中能力培養(yǎng)目標要求分配到課程群各相關子課程教學實施過程中，構建以學生工程能力培養(yǎng)為主線的遞進式、模塊化課程教學體系。

（2）探索課程群的管理模式。由各子課程的課程負責人根據(jù)教學大綱明確各子課程能力培養(yǎng)目標，在教學實踐過程中不斷探索，整合與優(yōu)化各子課程的教學內(nèi)容和教學模式以及持續(xù)改進目標達成的考核方式。

（3）構建應用能力目標導向的實踐教學體系，將學生優(yōu)秀畢業(yè)設計如網(wǎng)絡考試系統(tǒng)、教師的科研項目如學校教務管理系統(tǒng)、企業(yè)、行業(yè)中成熟的工程項目如智能機器人、智能家居等項目改造成適合教學的實踐項目，通過系統(tǒng)的學習與模擬與實踐，使學生綜合地運用專業(yè)知識、理論和技術，融通整合，將學生各個培養(yǎng)的子能力遞進式串行連接，以培養(yǎng)學生分析和解決復雜工程問題的能力。

3 基于MOOC/SPOC的課程群建設與改革

新常態(tài)背景下為應對疫情危機基于MOOC/SPOC的線上教學已全面展開，疫情過后，基于MOOC/SPOC的線上線下混合教學模式將成為教學常態(tài)。通過自建課或速課（引進線上課程資源），應用型地方本科院校計算機軟件技術課程群的混合式教學已進入實踐階段。

3.1基于MOOC/SPOC的課程群建設

將人才培養(yǎng)方案中要求的跟本課程群相關的能力培養(yǎng)目標進行合理分解，并分配到各子課程教學實踐中，構建基于MOOC/SPOC教學平臺的課程群資源（如我所在的河套學院是基于超星泛雅平臺）。將MOOC/SPOC教學平臺與教學內(nèi)容進行深度融合，建設教學視頻、討論、章節(jié)測驗、線上作業(yè)及在線評測、考試、學習資料（學習成果）分享等豐富多樣化的課程資源，輔以在線簽到、搶答、投票、主題討論、問卷等多種活動以及后臺對學生學習行為記錄的大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計可隨時監(jiān)控學生的學習動態(tài)和學習質量，為培養(yǎng)學生自主探究式深度學習提供平臺服務，也為改進教學模式改善教學效果提高教學質量提供了智慧服務。

3.2 以學習者為中心的教學設計

基于MOOC/SPOC的教學是一種以學習者為中心的翻轉課堂的智慧教學模式。充分調(diào)動和激發(fā)學生自主學習的熱情，充分給予發(fā)現(xiàn)問題的空間和時間是翻轉式教學的核心和關鍵[4]。很多MOOC/SPOC的教學平臺都有移動端和電腦端，如超星泛雅和中國大學MOOC等平臺，學生可以很方便地通過手機或電腦在這個平臺上簽到、投票、搶答、觀看教學視頻、參與討論、章節(jié)測驗、線上作業(yè)和在線評測、考試、線上答疑、主題討論、問卷、學習資料（學習成果）分享等如此多樣化的學習形式，點燃了學習者心中的那一把火，在沒有時空限制的情況下自主完成課程基本知識和基本技能學習和應用，培養(yǎng)學習者自主探究式學習的良好習慣。即使在學習過程中有懈怠和拖沓者，教師也可以通過察看后臺記錄的歷史學習數(shù)據(jù)、學習過程中有效成績和學生的行為記錄情況準確掌握學生的學習進度和學習效果，持續(xù)加強引導和督促，達到改善學習效果和提高學習質量的目標?；贛OOC/SPOC平臺的這一系列的行為活動都是以學習者為中心的教學設計，是教師和學生分別更好地完成教學任務和學習任務上好的選擇。

3.3 造就適應互聯(lián)網(wǎng)時代網(wǎng)絡教學的新一代教師隊伍

以學習者為中心的課程群建設的背后應該連接一個以學習者為中心的教學團隊，負責以學習者為中心的學習環(huán)境設計，主導以學習者為中心的教學活動，指導以學生為中心的應用能力培養(yǎng)為目標的實踐訓練。課程建設始終離不開教師自身和建設，成長是永遠的需要?；贛OOC/SPOC的翻轉課堂教學模式要求負責各子課程的教師必須具備互聯(lián)網(wǎng)思維和計算機應用能力，能夠適應網(wǎng)絡教學的新一代教師，計算機軟件技術課程群的教師無疑是最能勝任的。在新工科背景下，適應互聯(lián)網(wǎng)教學的新一代教師，還需要有實力雄厚的軟件工程能力和創(chuàng)新能力。所以，新工科背景下軟件技術課程群教學團隊建設中要以培養(yǎng)創(chuàng)新精神、軟件工程能力和創(chuàng)新能力為重點。提升教師隊伍的教學科研水平和工程能力為核心，特別是青年教師，以科學技術項目研究、教學改革、創(chuàng)新工作為動力，促進青年教師持續(xù)發(fā)展[5]。

3.4 構建應用能力目標導向的實踐教學

3.4.1 基礎理論模塊和實踐模塊的應用能力培養(yǎng)

借助智慧教學，通過翻轉課堂學習者在自主探究式學習完成線上課程視頻、作業(yè)、測驗等學習任務，在掌握課程的基礎知識、基本理論和基本技能的基礎上，線下教師就可以有更多時間用來面對面答疑和指導學生的實踐。根據(jù)基礎理論模塊和實踐模塊課程的實踐教學大綱的要求，指導學生循序漸進完成驗證性實驗、設計性實驗到綜合性設計、綜合性實驗、課程設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等遞進式系列實驗等這些培養(yǎng)學生實踐應用能力的落地生根的實踐性工作。通過這樣的途徑和措施提高學生的實踐應用能力，努力達成課程群軟件工程能力培養(yǎng)目標。通過構建合理的課程實踐體系，引導學生積極動手實踐，對提高學生的動手能力有著重要意義。

3.4.2 應用模塊校企合作協(xié)同工程能力培養(yǎng)

在校企合作框架下進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的改革方式具有重要的意義和價值，是融合社會、企業(yè)、高校、專業(yè)“四位一體”人才培養(yǎng)的直接體現(xiàn)。為了更加注重培養(yǎng)學生軟件技術的應用能力和分析、解決大工程問題的能力，我院計算機本科專業(yè)“3+1”培養(yǎng)模式中的“1”就是在大四的那一學年學生要到合作企業(yè)進行為期一年項目實訓和畢業(yè)實習，通過接受企業(yè)真實應用項目的工程實踐和頂崗產(chǎn)習可以直接縮短從書本到企業(yè)的距離，產(chǎn)學研協(xié)同育人，共同致力于學生軟件工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.5 建立應用能力目標導向的評價體系[6]

軟件開發(fā)技術課程群的能力培養(yǎng)目標是工程研究能力，即通過問題分析和數(shù)據(jù)抽象，建立相應模型，開發(fā)出高效的軟件為最終的目的。這類課程的考核評價應該更加注重實踐能力。基于MOOC/SPOC平臺的課程學習效果評價除了注重作業(yè)、單元測試和考試等這種傳統(tǒng)評價方式外，更關注學習者的學習過程評價。針對學生動手能力的綜合性設計、綜合性實驗、課程設計以及創(chuàng)新項目等面向應用能力培養(yǎng)的實踐項目考核評價也應該占有相當重比例，使得課程群的應用能力目標要求更加突出。

4 結束語

新工科背景下，應用型本科軟件技術課程群以培養(yǎng)學生軟件工程能力和創(chuàng)新能力為目標，基于MOOC/SPOC線上線下混合教學模式、造就適應互聯(lián)網(wǎng)教學的新一代教師、構建面向應用能力目標導向的實踐教學體系和建立面向應用能力目標導向多元化評價體系以及校企合作協(xié)同育人模式突出軟件技術課程群面向軟件工程能力和創(chuàng)新能力目標培養(yǎng)的建設思路，對于提高計算機軟件技術課程群的整體教學質量具有重要意義。

參考文獻：

[1]葉民，孔寒冰，張煒.新工科：從理念到行動[Jl.高等工程教育研究，2018（1）.

[2]熊啟軍.基于五導法的程序設計課程群教學研究與實踐[J]計算機教育，2017（5）：87-91.

[3]吳少群.OBE導向下應用型本科院校計算機專業(yè)課程群建設[J].寧波工程學院學報，2018，30（2）：118-121.

[4]姜迪，潘晟曼，基于MOOC的全生命周期翻轉教學方法研究[J].軟件導刊，2020，19（2）：262-264.

[5]譚德坤，吳潤秀.以《數(shù)據(jù)結構》為核心的軟件開發(fā)課程群建設[J].南昌工程學院學報，2010，29（2）：32-34.

[6]樊瑤，新工科背景下程序設計類課程群體系構建[Jl.教育教學論壇，2020（3）：231-232.

【通聯(lián)編輯：朱寶貴】

作者簡介：張靜（1972-），女，內(nèi)蒙古杭錦后旗人，副教授。