新工科背景下软件工程实践教学体系与评价体系建设

岳 希，刘敦龙，文立玉，高 燕

（成都信息工程大学软件工程学院 四川 成都 610225）

2017年，国家教育部下发《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，强调培养的学生应具有工程实践能力强的特征[1-3]。新工科建设需要信息技术，而信息技术离不开软件人才，软件工程人才培养重在实践能力培养，因此必须改革软件工程人才培养的实践教学训练环节，以促进新工科的建立和发展[4-5]。

现代工程问题早已超越纯粹的科学技术范畴，涉及社会、政治、经济、文化等诸多非技术要素。Joel Moses为麻省理工学院院长，他在1993年提出“大工程观”的系统工程教育理念[6-7]，把科技要素、非技术要素与系统工程实践融合，强调工程的系统性与完整性。

1 软件工程实践教学课程体系改革

目前的教学大多是以课堂设计为主，教学内容强理论而弱实际，既不能完全按照工程师能力去设计与教学，也难以训练学员分析问题的能力。实验课大多针对某些知识点来设计，实验课程之间联系不紧密，内容单一，学生很容易判断题目方向并且很容易找到解题思路，创新能力没能得到很好的发挥[8]。由于题目简单，无法为学生搭建共同完成实验的平台，学生无须相互沟通，独自一人便可完成任务，导致学生团队合作相互协调的能力没有得到锻炼。因此，需要重构实践教学体系，打通理论学习、课内实验和独立实践，增加工程素质培养环节和企业培养环节。

1.1 实践教学体系建立

该实践教学体系以课内实验、工程实践、毕业实践环节为主干线，并穿插工程素质培养和企业环境培养环节。课内实验包括基础课和专业课的课内实验，工程实践由4门循序渐进的独立实践课程构成，毕业实践环节包括毕业设计（论文）和毕业实习，工程素质培养环节致力于深化学生的工程素质培养，企业培养环节则是在实战环境下培养学生。

图1为各实践环节之间的关系。课内实验与工程实践相辅相成，在一定的课程实验之后安排一个完整的工程实践，工程素质培养环节穿插在课内实验和工程实践之间，企业环境培养环节与课内实验、工程实践和工程素质培养平行进行，最后完成毕业实践环节。

1.2 课内实验、工程实践与毕业实践课程

课内实验在大部分基础课和所有专业课程中开设，对所学知识进行巩固和运用。工程实践在专业课程之后延伸开设配套的工程实践课程，使知识掌握、实验运用、项目实践有机衔接一气呵成。毕业实践包括毕业实习和毕业设计（论文），为学生走向岗位建立无缝连接。

第一阶段。以工程导论为引领，大一时首先学习C语言，在该门课程中包含有大量的实验课程，通过验证性的实验操作，以培养学生的编码能力和训练计算思维。紧随其后开设编码训练工程实践，要求学生采用程序设计的思想和方法独立完成一个简单的程序，夯实基础知识，提高学生的编码能力和独立分析解决问题的能力。

第二阶段。在大二时学习面向对象程序设计和Web应用程序设计以及相关数据处理，通过课内实验使学生初步具备实现一个小型项目的能力。在此基础上开设软件技术工程实践，对项目完成提出更高要求，学生需以团队的形式完成一个大型项目的开发，并要求使用数据库和采用框架设计。

第三阶段。在大三时学习软件设计工程、软件制造工程、软件测试与质量保证等软件工程专业课程，之后开设软件测试工程实践和综合训练工程实践，通过团队合作实现软件工程项目的完整开发，使学生经历软件开发全过程。

第四阶段。在大四时以实际项目锻炼为主。在毕业实习中实现校企合作，让企业工程师来学校，通过让学生做企业真实项目，实现对学生的能力培养。在毕业设计（论文）中，让学生在老师或企业工程师的指导下，独立完成一个软件项目的设计开发。

1.3 工程素质培养

创新创业实践环节。设置了创新创业的实验环节,学生能够在创新训练活动、竞赛活动、创新实验活动中获得学分。创新训练包括撰写论文、取得发明专利和获得计算机软件著作权，以及参与全国大学生科技创业培训计划，参与由学院举办的各种学术报告、专业演讲、学术交流等。竞赛活动包括参加校级、省级、国家级各类竞赛。创新实践活动包括自主创新、进入区域创新基地、获取各级政府创投基金，以及进行社会实践、志愿者服务活动，外语、计算机、职业资格等就业能力提升活动。

科研训练。包括科研文献检索、科研论文阅读、科研文献撰写，学生在学习了主要的基础课和专业课程后，在相关基本理论、基本知识和基本技能的基础上进行科学研究与写作训练。通过对科技文章的搜索，让学生了解利用现代科技获取所需信息的方式；通过科研文章的阅读，使学生掌握本学科发展动态；通过科研工作论文撰写，使学生以研究的方法开展教学与思维活动，并为今后专业文章的创作打下了良好的基石。

团队激励与沟通。通过队伍建设、团队规章制度建设、团队项目协作、团队项目总结等环节，培养学生的团队协作和交流能力。让学生掌握沟通的基本原理、方式与技能，能够清晰地表达自己的观点并具有一定的演讲和辩论的能力，懂得现代交往礼仪的基本规范。

软件工程职业实践。聘请企业工程师参加，通过对职业生涯发展阶段及特点、职位选择过程及影响因素、职业生涯发展计划及开发过程等议题进行深入探讨，让学生独立地思索未来的发展方向，从而在大学学习过程中自觉地向着提升职业能力的方向而不懈努力。

1.4 企业环境培养

参与教师科研活动。充分利用好教师科研团队的力量，鼓励学生根据兴趣爱好和研究方向选择教师科研团队，在教师科研项目的带动下，较早地接触实际项目，将软件工程理论与工程实践相结合。参与教师科研活动，可增加学生对专业知识的深入理解，拉近学习与工作的距离，同时学生还可在科研实验室教师的指导下参与全国、省、学校举办的各类比赛。

自主创业。成立全部由学生自行管理的大学生创新创业实验室，为学生提供自主创业实践场所，并选拔有经验的教师进行指导。经过多年的培养，实验室孵化了若干团队，在孵化学生创业团队的同时，实验室还组织学生配合学院开展各项创新活动，如校企交流合作、软洽会活动、软件园区企业参观等。

校企联合。针对教师与企业工程师相比缺乏工程背景，工程经验偏少的情况，实现校企合作。首先在制订人才培养方案时学校方面应充分听取企业专家的意见，瞄准产业背景，对培养方案进行修改，对授课内容进行调整，以逐步实现课程设置与市场需求零距离。引入企业案例和企业管理，为教师授课和学生知识扩展提供教学资源库。在教学过程中，教师通过开展企业现场教学、专题讲座、校企合作基地实习等实践活动，让学生感受企业氛围，直接掌握服务于社会的知识。

2 软件工程实践教学课程考核评价体系改革

作为教学质量控制的重要环节，课程考核对学生学习既有鉴定意义又有促进作用。传统实践课程成绩评定大多采用在课程结束后提交一份报告的形式，考核方法单一，缺少过程评价，轻能力重知识，轻过程重结果。即使有一些中间环节的考核，考核内容与能力培养目标也没能很好地衔接，成绩不能反映真实学习情况，容易出现“高分低能”或学生放松学习的现象。因此需要变革课程考核评价体系，将考核内容与课程培养目标对应，采用过程化考核评价，以反映学生的真实能力并起到促进作用为目的。

2.1 制订课程目标

课程教学目标除了专业知识还有非技术要求，除了要求学生掌握基本技能，更注重培养学生对问题的分析能力、综合运用各种知识的能力、自学能力、创新意识等。教学目标要可衡量可评价，在此采用布卢姆认知领域中的动词细化教学目标，使教学目标能够展示出知识、技能、能力的级别和评价依据。

2.2 实行过程化考核

2.2.1 设置多个考核节点

通过多元化的评估体系，将考评贯彻在整个教育活动中，把考核内容分散到项目实践过程的各个阶段，每门课程均设置多个考核环节，每个考核环节又设置了详细的评分点和评分要求，并要求学生在规定的时间内完成相应工作提交到统一的平台上，在下次课程中老师对作业进行讲评。学生依据考核环节制订自己的项目计划，通过评分要点高标准地完成自己的作品，通过实验讲评进一步深化自己的基础知识和项目开发技能。

2.2.2 确定评估权重

将各个评估环节与课堂教学总体目标相对应，并确定评估权重关系，考核环节与课堂教学总体目标可以是一对一关系、一对多关系、多对多关系。考核环节1分值X1、考核环节2分值X2、考核环节N分值XN，总分值为100分（见表1）。

表1 考核环节与课程目标对应表

2.2.3对每个考核环节制订评分细则

为各个考评环节设定了与课程目标相应的考评指标点，对每个指标点按90~100分、75~89分、60~74分、0~59分划定为四个级别，并建立了评分细则。如表2所示，针对表1中考核环节2建立评分标准，考核环节2对应课程目标2和课程目标M，权重系数分别为0.4和0.6。

表2 考核环节对应课程目标评分标准

2.3 答辩形式的考核

在独立实践课程中，设置课前、课中、课后三个答辩检查环节，采用教师评价和学生互评方式对学生能力进行评分。学生通过PPT、项目演示等方式汇报项目完成情况，老师学生均可自由提问，通过汇报答辩，可以更客观地检验学生的工程能力，根据制订的考核环节评分细则对学生成绩进行合理评分。同时发现问题，及时纠正问题，学生可以在后续的实践环节中改正错误。此外，通过答辩形式的考核，对学生的综合素质提出要求，提高学生的非技术能力。

3 结语

成都信息工程大学软件工程专业于2008年成为教育部CDIO工程教育改革试点专业，于2011年成为教育部第一批“卓越工程师教育培养计划”试点专业，于2021年获批工程教育认证专业。多年来针对提高学生软件工程能力进行了不断的教学改革和探索，目前已形成以培养学生的工程能力为指导的一套实践教学体系和评价体系。

经过多年的教学运行，软件工程实践课程体系的改革已取得了很好的效果。第三方机构（麦可思）对专业的长期跟踪数据分析证明，学生和用人单位的就业满意度高于本校平均水平，也明显超过本省非211院校的平均水平，且逐年提升。