楊燾 付冬梅 袁立 李玉玲

［摘 要］工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，是實現(xiàn)工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。高校課程群體系是各學(xué)科課程之間的融合，以幫助學(xué)生建立知識整體聯(lián)系。為進一步提高工程認證教育理念下課程群體系教學(xué)質(zhì)量與效果，文章以智能技術(shù)課程群內(nèi)的軟件工程為案例，對該課程進行了教學(xué)改革與實踐。改革后的教學(xué)方案符合專業(yè)認證標準，聚焦“以學(xué)生為中心”的能力培養(yǎng)，教學(xué)效果良好，課程教學(xué)達成度達到專業(yè)畢業(yè)要求，為今后持續(xù)深入的工程教育專業(yè)認證教學(xué)改革提供了借鑒。

［關(guān)鍵詞］軟件工程；工程教育專業(yè)認證；課程改革

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）12-0043-04

工程教育專業(yè)認證是針對高等教育工程類專業(yè)實施的專門性認證[1-2]，其核心就是要確認工科專業(yè)畢業(yè)生是否達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求。圍繞工程教育專業(yè)認證的核心理念，北京科技大學(xué)（以下簡稱“我校”）自動化專業(yè)確定了專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求指標，并根據(jù)各課程之間的內(nèi)在邏輯與內(nèi)容的承接關(guān)系構(gòu)建了課程群體系。

智能技術(shù)課程群是典型的自動化專業(yè)課程群體系之一，由隨著人工智能與工程技術(shù)發(fā)展而相互關(guān)聯(lián)的若干門課程構(gòu)成，包括兼顧工程思想與實踐的軟件工程、側(cè)重技術(shù)基礎(chǔ)的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、以智能理論為主的模式識別和以知識應(yīng)用為輸出的數(shù)字圖像處理技術(shù)課程。該智能技術(shù)課程群以工程教育專業(yè)認證為指導(dǎo)，從基礎(chǔ)知識到實踐應(yīng)用，在圖像、數(shù)據(jù)和應(yīng)用研發(fā)等方面，將學(xué)生作為教學(xué)活動的中心，關(guān)注學(xué)生能夠獲得的工程技術(shù)能力與解決實際工程問題的能力，開展了一系列的教學(xué)改革及實踐工作，以培養(yǎng)高水平、厚基礎(chǔ)、強能力的自動化專業(yè)人才。

本文以智能技術(shù)課程群中的軟件工程課程為抓手，闡述在工程教育專業(yè)認證背景下的教學(xué)改革與實踐工作。軟件工程是一門指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)與維護的綜合性課程[3]，旨在培養(yǎng)學(xué)生的軟件應(yīng)用研發(fā)相關(guān)能力以及團隊協(xié)作等綜合能力[4-5]。我國社會各行業(yè)對軟件人才的需求較為強烈[6]，高校迫切需要在軟件工程的人才培養(yǎng)上進行規(guī)劃與實施。

以工程教育專業(yè)認證要求為導(dǎo)向，軟件工程課程對教學(xué)的三個方面開展改革，包括：（1）明確課程目標與專業(yè)認證畢業(yè)要求的關(guān)系；（2）調(diào)整和優(yōu)化課程的考核方式；（3）課程群方式的課程內(nèi)容優(yōu)化。以上是軟件工程課程要達到專業(yè)認證目標必須進行的改革任務(wù)。

一、原課程存在的問題

（一）尚未明確課程目標與畢業(yè)要求指標關(guān)系

原軟件工程課程以章節(jié)組成的教學(xué)日歷形式給出教學(xué)目標，并未考慮工程教育專業(yè)認證的學(xué)生畢業(yè)要求指標。在這種情況下，相關(guān)教學(xué)活動沒有站在人才培養(yǎng)的高度上，沒有體現(xiàn)出對學(xué)生畢業(yè)要求指標的支撐關(guān)系。

（二）單一的課程考核與評價方式

原軟件工程課程的考核與評價方式存在“重知識，輕能力”的現(xiàn)象，主要以平時作業(yè)、考勤和期末考試為主，且期末考試占了很大比重。這種情況與工程教育專業(yè)認證提倡的面向行業(yè)需求的、強調(diào)能力培養(yǎng)和能力訓(xùn)練的教育模式是相悖離的。考核形式的多樣性與平時考核比重的提升是專業(yè)認證指導(dǎo)下需要改進的方面。

（三）孤立的課程教學(xué)內(nèi)容

原軟件工程課程的教學(xué)內(nèi)容以書本為主，概念性知識點繁多且文字量大。另外，因?qū)W時有限，講授過程只能以描述概念與現(xiàn)象為主[7]。這一點與工程教育專業(yè)認證中的“目標導(dǎo)向”理念不相符，即未能理論聯(lián)系實際，從而拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。思考如何采用課程群中各課程之間的前后承接關(guān)系，達到知識貫通和相互應(yīng)用的效果，是該課程在專業(yè)認證啟發(fā)下的優(yōu)化方向。

二、課程方案的改革和優(yōu)化措施

（一）確立課程目標與畢業(yè)要求指標的關(guān)系

軟件工程課程使學(xué)生掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識，能夠運用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的編程思想，通過面向?qū)ο蠓治龊统Ｓ玫脑O(shè)計工具，建立軟件設(shè)計模型等，最終實現(xiàn)軟件項目的分析、設(shè)計、實現(xiàn)和維護工作。由此，確立的課程目標如表1所示。

為了能有效地支撐畢業(yè)要求指標，將畢業(yè)要求的指標點經(jīng)過細化分解，落實到每一個課程目標上，從而確定課程目標與畢業(yè)要求之間的關(guān)系，如表2所示。

確立課程目標與畢業(yè)要求指標的關(guān)系之后，課程教學(xué)目標將從傳統(tǒng)的知識掌握轉(zhuǎn)換為“以學(xué)生為中心”的能力培養(yǎng)。此外，根據(jù)如表2所示的關(guān)系，課程中的教學(xué)環(huán)節(jié)與內(nèi)容設(shè)置將以畢業(yè)要求為中心，側(cè)重不同知識點對指標點的不同支撐貢獻，達到優(yōu)化教學(xué)活動的目標，如表3所示。

（二）多樣化的教學(xué)考核與評價優(yōu)化措施

工程教育專業(yè)認證要求課程評價在“知識、能力、素質(zhì)”多個方面有所體現(xiàn)。為此，將課程考核方式分為三個方面：（1）過程成績，包括課堂出勤、平時作業(yè)和隨堂參與度，其中隨堂參與度采用了信息化教學(xué)軟件平臺，如雨課堂等方式，增加教師與學(xué)生的互動頻率；（2）小組成績，課程將設(shè)置若干個應(yīng)用于實際工業(yè)企業(yè)的軟件系統(tǒng)的題目，每6～8個學(xué)生形成一組，小組內(nèi)部根據(jù)軟件工程的基本原理和方法，討論在設(shè)計這些軟件系統(tǒng)時應(yīng)該使用的技術(shù)、方法和流程，來實現(xiàn)預(yù)先設(shè)想的目標，并給出小組討論結(jié)果；（3）報告成績和考試成績，報告是讓學(xué)生針對單一明確的軟件設(shè)計任務(wù)，使用所學(xué)的方法來撰寫一份設(shè)計報告，考試即期末閉卷考試，考查學(xué)生對總體課程知識點的掌握情況。

以上三種方式的考核評價應(yīng)與課程目標點相對應(yīng)，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的思想，將評價標準落實到學(xué)生畢業(yè)要求的具體指標上，達到可操作、可檢查、可執(zhí)行的考核評價目的，從而反饋到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，檢驗是否達到學(xué)校標準要求。

改革優(yōu)化后的考核方式與評價，采用了多種形式相結(jié)合的方法，加大了平時考核的比例，減少了期末考核的比重，且貫穿整個教學(xué)過程，更加注重過程化考核。這樣可以有效地促進學(xué)生對平時知識積累的重視，教師也可在考核中發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋調(diào)整，以獲得更好的教學(xué)效果。

（三）課程群內(nèi)相關(guān)聯(lián)的鏈條式教學(xué)內(nèi)容

首先，考慮工程教育專業(yè)認證中的“目標導(dǎo)向”理念，以提升工程素質(zhì)和實踐能力為出發(fā)點，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上，將課程知識點融入軟件工程的實際應(yīng)用項目，將講授過程轉(zhuǎn)換為從案例到一般性原則的過程，由淺入深地讓學(xué)生掌握知識概念及應(yīng)用層面。其次，考慮智能技術(shù)課程群建設(shè)，這是由軟件工程與面向程序語言設(shè)計、數(shù)字圖像處理技術(shù)和模式識別三門課程形成的一種小型教學(xué)培育網(wǎng)絡(luò)[8]，其所提供的課程內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、相互依托。由此，改革軟件工程的教學(xué)內(nèi)容，形成一種項目案例型教學(xué)方法。

該教學(xué)方法主動引導(dǎo)和聯(lián)系課程群內(nèi)不同課程之間的承接關(guān)系，設(shè)計相應(yīng)的鏈條式教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在實際應(yīng)用案例中，學(xué)習(xí)到軟件工程的基本知識，實現(xiàn)在課堂中理論聯(lián)系實踐的目的?；谡n程群教學(xué)內(nèi)容的改革優(yōu)化，學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)軟件工程的同時，為后續(xù)的圖像處理和模式識別熱點領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和應(yīng)用研究打下基礎(chǔ)，提升實踐應(yīng)用能力。如圖1所示。

不同于以書本為主的知識傳授，改革后的內(nèi)容以實際實踐應(yīng)用案例為入口，拆解出各教學(xué)單元中的軟件工程課程知識點，強化和凸顯重點和難點，使得課程教學(xué)過程有所側(cè)重，達到部分知識學(xué)生可自學(xué)、難點知識由教師點撥的彈性學(xué)習(xí)效果。同時，利用課程群的建設(shè)機制，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐的能力，將軟件工程課程內(nèi)容與其他課程學(xué)習(xí)內(nèi)容有機結(jié)合，形成鏈條式教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用前序課程的知識點解決后序課程的實際問題，在經(jīng)過軟件工程課程的工程化思維鍛煉后，能夠更好地從應(yīng)用角度理解圖像以及視覺識別等復(fù)雜理論問題。

三、改革優(yōu)化的教學(xué)效果

按照工程教育認證教學(xué)規(guī)范，本文以2019—2020年秋季學(xué)期的整個教學(xué)活動為例，根據(jù)改革優(yōu)化給出的表2和表3中的課程目標、考核、評價和畢業(yè)要求之間的關(guān)系，以及整個學(xué)期學(xué)生的實際考核結(jié)果，計算軟件工程課程目標達成和畢業(yè)要求指標達成的情況，如表4所示。

上述評價結(jié)果將基礎(chǔ)知識、課堂表現(xiàn)、個人作業(yè)和團隊項目結(jié)合在一起，具備知識考核和能力評價的雙重功效。從達成度結(jié)果來分析，課程目標1至目標4屬于對主要或重點知識的掌握和理解，通過采用改革措施中的將課程知識點融入課程群建設(shè)下的實際應(yīng)用案例的方式，以及優(yōu)化考核方式和評價等方案，整體達成情況均滿足期望要求。課程目標5屬于過程考核的重點，達成情況滿足要求，但也說明學(xué)生的過程學(xué)習(xí)還有進一步提升的空間。對于畢業(yè)要求指標達成而言，學(xué)生均達到了要求，其中編號10.2和11.4的指標點側(cè)重于實際的工程問題解決能力，這方面的培養(yǎng)和鍛煉還可以進一步通過完善課程群建設(shè)機制來提升，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，提高達成度。

教學(xué)是一個不斷迭代和持續(xù)改進的過程，根據(jù)課程目標以及培養(yǎng)成效的評價結(jié)果，我們可以分析課程教學(xué)的成效和存在的問題，并進一步形成課程群及其內(nèi)部各個課程教學(xué)的改進方案，從而不斷提升教學(xué)質(zhì)量。

四、結(jié)語

工程教育專業(yè)認證的實施促進了專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革，提高了工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文在我校自動化專業(yè)智能技術(shù)課程群建設(shè)的基礎(chǔ)上，通過分析課程群中原軟件工程課程與專業(yè)認證理念不相符合的問題，有針對性地提出了改革和優(yōu)化措施，分別明確了課程目標與畢業(yè)要求指標點的關(guān)系，提出了新的多樣化課程考核方式和評價策略，給出了課程群支持的項目案例型教學(xué)方法以豐富教學(xué)內(nèi)容。

經(jīng)過改革與實施，智能技術(shù)課程群中的軟件工程課程以工程教育專業(yè)認證的核心思想為指導(dǎo)，以培養(yǎng)人才為中心，推進考核形式多樣化、教學(xué)方式現(xiàn)代化，突出過程學(xué)習(xí)，使課程真正地關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力，令學(xué)生在基礎(chǔ)知識與技能、團隊協(xié)作、分析與解決問題、溝通交流等方面得到良好的訓(xùn)練，具備良好的綜合素質(zhì)，樹立軟件開發(fā)系統(tǒng)化與工程化觀念和質(zhì)量意識，為將來從事相關(guān)行業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

本文以智能技術(shù)課程群中的軟件工程課程為對象，闡述了工程教育專業(yè)認證指導(dǎo)下的改革措施，同時，課程群內(nèi)的各課程均開展了符合專業(yè)認證理念的改革優(yōu)化方案的研究。本課程群是以理論與工程并重的形式應(yīng)用計算機科學(xué)來解決實際問題的教學(xué)有機網(wǎng)絡(luò)，通過理論知識學(xué)習(xí)、工程思維訓(xùn)練和應(yīng)用實踐鍛煉來培養(yǎng)人才，今后將持續(xù)推進工程認證教育改革，在課程思政方面有所創(chuàng)新，并在工程認證理念指導(dǎo)下建立高水平的“金課”和一流課程。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 韓娜，何鳴，劉文強.工程教育專業(yè)認證背景下的軟件工程專業(yè)課程體系建設(shè)探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（13）：85-87.

[2］ 覃征，王國龍.軟件文化課程教學(xué)法研究與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2019（6）：64-67.

[3］ 陳志剛，夏旭，廖志芳，等.新工科背景下基于價值引導(dǎo)的軟件工程專業(yè)教學(xué)建設(shè)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2019（10）：62-67.

[4］ 宋薇，郭東恩，韓義波.面向工程教育專業(yè)認證的軟件類課程考核方式的改革與實踐[J].微型電腦應(yīng)用，2020（11）：17-19.

[5］ 張洪，張志強，程付超，等.軟件工程專業(yè)改革探索：以成都大學(xué)為例[J].教育現(xiàn)代化，2019（10）：88-90.

[6］ 劉強.基于OBE理念的“軟件工程”課程重塑[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（10）：27-33.

[7］ 陳志剛，夏旭，廖志芳，等.新工科背景下基于價值引導(dǎo)的軟件工程專業(yè)教學(xué)建設(shè)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2019（10）：62-67.

[8］ 王學(xué)軍，李俏，李中華.面向“軟件開發(fā)課程群”的復(fù)雜工程案例庫設(shè)計[J］.計算機教育，2020（4）：36-38.

［責(zé)任編輯：劉鳳華］