面向成果轉化的軟件工程課程評價改革與實踐研究

喬雨　楊玉環

關鍵詞：軟件工程課程；課程實踐；成果轉化；學習效果評價

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）03-0148-03

0 引言

在教育部發布的關于開展新工科研究與實踐的通知中，提出高校培養的學生應具備更強的實踐能力[1]；同時，伴隨著社會建設的不斷發展，社會對軟件研發方面的人才需求和要求不斷提升?，F代工程問題早已超越純粹的科學技術范疇，涉及社會、政治、經濟、文化等諸多非技術要素，把科技要素、非技術要素與系統工程實踐融合，強調工程的系統性與完整性[2]。因此，在新工科建設的背景下，國家對高校的課程體系建設和教學質量提出了新的要求[3]，以適應各方對多樣性人才的需求，同時這也成為高校課程教學改革中面臨的新挑戰。

1 軟件工程教學背景及現狀

軟件行業由于其特殊性，相關技術知識更新迭代頗為頻繁，需要從業人員不斷地學習，將行業中最新的技術應用于項目研發過程，這也就要求高校中的相關課程的教學內容和形式也需要與時俱進。近年來，已經有越來越多的教育教學人員從不同角度對軟件工程課程的教學內容、教學手段、教學方法、實踐環節、課程評價等方面進行改革探索與實施。目前主要分為基于案例驅動的教學模式[4-5]，融合工程實驗環節的教學實施[6]，面向競賽、認證、就業等目標的教學實踐探究[7-8]等幾個方面。其中，案例驅動教學模式是指在教學過程中根據知識點的特征選取合適的案例進行講解，通過對實際應用場景的介紹，引導學生代入課程知識點加以理解；任健等人融合工程實驗環節的教學實施是在進行理論授課的同時安排項目實踐[6]，要求學生遵照軟件開發規范進行系統的分析與設計，完成一個系統的綜合開發任務，并提交規范化的實驗報告，進而提升學生在軟件技術文檔方面的寫作能力；而文獻[7]和文獻[8]提出的面向競賽、認證、就業等目標的教學實踐則是從課程目標出發，對畢業要求、用人單位的就業崗位能力要求等進行梳理，并將其融入授課環節，保證教學效果。

軟件工程課程作為軟件專業的一門核心課程，課程內容主要包括軟件研發周期中涉及的各個階段工作任務的介紹，以及所用到的方法和工具。通過課程的學習來培養學生綜合運用工程性的思維和理論去分析需求，同時學會借助相關工具來解決軟件開發過程中遇到的復雜問題。但是，該課程內容本身的理論性較強，容易讓學生覺得知識點“過于懸浮”，這就要求教師在教學過程中務必結合現實情況進行授課，例如項目實踐、行業現狀、未來職業發展等場景。

基于上述對教學現狀的調研和分析，并結合我校軟件工程專業建設的實際情況，本文提出“豐富行業資訊至理論背景，下沉理論技術至實踐過程，引領實踐成果轉化至課程評價”的教學思路來降低由于“理論性強”帶來的“枯燥感”和“懸浮感”，進而提升學生對本課程的學習興趣，并強化學習的獲得感。

2 基于成果轉化的課程教學過程設計與實施

2.1 軟件工程課程教學目標

作為計算機軟件專業的核心課程，軟件工程課程的設立旨在幫助學生掌握軟件工程領域的基礎知識和重要概念，理解軟件開發的生命周期，并學會使用相應的分析和設計工具，掌握軟件測試和項目管理等方面的知識。此外，在軟件工程專業的課程體系設置中，該課程能夠幫助學生進一步了解本科學習的知識體系、學習方法以及軟件人才職業發展路線等內容。

2.2 課程知識體系

軟件工程課程通常安排在第5學期或者第6學期，這是一門幫助學生培養工程性思維、學會軟件開發的分析與設計方法，涉及計算機學科的多個先修課程，比如數據庫設計、編程語言的應用等[9]。因此，在進行課程教學內容建設之初，首先將該門課程的知識點加以整合和梳理，軟件工程課程知識體系主要包括三大部分：過程、方法和工具，依據軟件生命周期分別對應了相關分析和設計方法，以及在此過程中要求學會使用的軟件工具。

1）“ 過程”是指為了構建高質量的軟件產品所需要遵循的過程框架，相較于傳統的開發模型，更是出現了敏捷開發這類為了更快響應客戶或用戶需求的過程模型，以此適應互聯網時代對軟件提出的“快速響應，擁抱變化”的要求。

2）“ 方法”是指在軟件研發過程中進行一系列設計、分析、管理、質量監測環節所用到的思想和方法，本課程按照軟件的基本生命周期將分別介紹問題提出、可行性分析、需求分析、軟件設計及實現、測試、維護各個階段中重要的思想和方法，比如可行性分析中常進行包括技術、經濟、社會等維度的可行性分析；需求分析階段常用的需求獲取的途徑、分析的方式等；設計階段常用的自頂向下、自底向上等方法；代碼設計時考慮到后期測試和維護的難度，在代碼結構涉及和代碼實現過程中如何對代碼進行封裝、如何定義常用參數、如何重構代碼等方法；測試環節中測試點常見的劃分方式、測試方法的選擇等。

3）“ 工具”則是指在上述過程中用于實現分析與設計思路所借助的工具，例如項目管理中的任務跟蹤工具、原型制作工具、UML建模工具、源代碼管理工具、持續集成管理工具、Bug跟蹤工具以及常見的自動化測試工具等。

2.3 項目“成果轉化”教學環節設計

在學期之初，教師發布課程“項目實踐”的要求，即：班級學生自組成隊，每組不多于4 人，每個小組自行完成項目選題、技術選型和后期任務的分配，利用一學期時間最終完成軟件系統的整套過程，包括提出問題、對問題進行可行性分析、需求分析、軟件設計、編碼實現和測試工作。隨著課程進度的推進，這些實踐任務也隨之展開，由學生完成對應階段的工作，之后將以課堂討論的方式開展相應的需求評審會、系統設計交流會、測試報告評議會等教學活動[8]。通過對各小組提交的分析與設計方案進行公開展示和討論，廣泛地聽取老師和其他小組的意見和建議，會后小組成員再根據提出的優化意見對項目進行修改。

在項目完成過程中，教師將引導學生對課程的實踐項目進行孵化，通過提升內容立意、突出亮點、突破創新點、優化文檔寫作的方式，鼓勵學生根據小組項目的特色，以現有的原型申報相關學生課題、競賽、知識產權等。以此實現從理論知識→案例理解→實踐應用→方案打磨→優化改進→成果輸出的良性循環過程。

2.4 課程多樣性、全方位的考核方式改革

基于本專業人才培養的目標，結合軟件工程的課程特色，分別從課程的知識結構出發，設計面向問題的學習任務，促進學科理論向解決問題方向的有機轉化。通過對課程考核方式的重新設定，來持續跟進學生的學習情況，更加細化地評價學習效果，從而推動從理論學習向實際成果的轉化，培養高素質人才。

課程考核方式從原先以理論評價為主的“平時成績+期末考試”方式，轉變為注重過程和結果評價的“理論學習+工程實踐+成果轉化”（如圖1所示），并重新進行比例分配，具體如表1所示。其中，理論學習環節包括課堂表現、課后作業、期末筆試等；實踐環節則根據小組的選題，按照軟件研發不同階段的工作內容分別完成項目需求分析書、軟件設計報告、功能代碼實現以及項目的測試報告，并根據各小組完成的情況分別進行評分與評價；成果轉化則是鼓勵學生將課程中的實踐內容進行成果轉化，如利用課內完成的小組課題作為“大學生創新創業挑戰”“互聯網+”等課題原型來申報校級或省級課題，待完善后將其技術核心內容撰寫為學術期刊論文或者將項目源碼申請國家軟件著作權等，完成進一步的成果轉化。這部分將會在課程綜合評價中體現出來，并占有相當地比例，這樣能夠幫助學生在學習課程內容期間直接將理論應用于實踐，更有機會讓自己的作品進一步走出班級、走出校園、走向全國，更是提升了本門課程的評價分數。因此，設置這樣的課程環節和課程評價方式從多方位提升了學生學習的內驅力、獲得感和成就感。

通過如表1所示的評價方式，教師能夠持續地跟蹤學生的學習狀態，并對各個學習過程進行量化評價，尤其突出“工程實踐”在整個課程中的地位，強化學生對專業課理論知識的應用效果，落實“工本位”培養的要求。在課程評價體系改革過程中，定期對學生的學習效果進行數據分析，包括課程的實踐成績、理論成績以及學生的自我反饋情況，并根據反饋的情況進一步對教學過程的細節進行調整和優化。通過這樣的課程訓練和評價方式，學生能夠從思想上對課程學習更加重視，還可以幫助學生通過量化的評價指標清楚地了解到個人當前的學習狀態，更加清晰、理智地認識自己的專業以及后期的職業發展方向，做到“基于課程”的同時又能取得“高于課程”的學習效果。

3 改革實施的教學效果

通過落實上述的教學過程設計和評價方式的改革，以2021-2022年度和2022-2023年度秋季學期的整個軟件工程教學活動為調研背景，其中2022-2023 年度的軟件工程課程進行了新的教學評價體系的實踐。兩輪教學的課程學習和成果轉化情況如表2 所示。

從表2中可以看出，在2022-2023年度秋季學期的軟件工程課程增加了成果轉換的評價環節后，直接成果轉化效果明顯，由原來的1項成果提高到12項成果，包含進一步申報為校級、省級的學生課題、參加專業性的比賽、撰寫學術論文、申報國家軟件著作權等方式。更是由于“成果轉化”的目標驅動，反作用于學生對待課程的學習態度，更多的同學愿意將理論知識嘗試著應用于實踐，這一點從表2中的理論成績和實踐成績可以看出這方面的提高。在后續的教學過程中，將繼續實施此教學方案和評價體系，期望通過此課程的學習，引導學生以成果轉化為目標，利用課程實驗項目作為實踐訓練的基礎，在此過程中將課程的技術理論進行應用，從而達到“理論-應用-成果”的多維教學效果。

4 總結

本教學改革方案是在以往案例教學、任務驅動、課程實踐的基礎上進一步落地各個教學環節并提高教學效果，通過引入“成果轉化”這一過程更加顯著地提升學習環節的閉環性，真正地做到有始有終；并將這些環節的學習情況體現在課程評價方式上，鼓勵學生將課程中的實踐選題繼續延伸到課堂外，對課程實踐項目原型進行更加深入、全面地完善，從而實現由實踐訓練到訓練成果的轉化。接下來的課程教學中，將以此為基礎，進一步落實“新工科”的建設要求，并在實踐中不斷完善和改進課程的教學環節和評價細節，以期獲得學生積極的學習反饋和良好穩定的教學效果。

【通聯編輯：王力】