面向工程教育专业认证的课程群体系中的软件工程课程教学改革

［摘 要］工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，是实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础。高校课程群体系是各学科课程之间的融合，以帮助学生建立知识整体联系。为进一步提高工程认证教育理念下课程群体系教学质量与效果，文章以智能技术课程群内的软件工程为案例，对该课程进行了教学改革与实践。改革后的教学方案符合专业认证标准，聚焦“以学生为中心”的能力培养，教学效果良好，课程教学达成度达到专业毕业要求，为今后持续深入的工程教育专业认证教学改革提供了借鉴。

［关键词］软件工程；工程教育专业认证；课程改革

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）12-0043-04

工程教育专业认证是针对高等教育工程类专业实施的专门性认证[1-2]，其核心就是要确认工科专业毕业生是否达到行业认可的既定质量标准要求。围绕工程教育专业认证的核心理念，北京科技大学（以下简称“我校”）自动化专业确定了专业的人才培养目标和毕业要求指标，并根据各课程之间的内在逻辑与内容的承接关系构建了课程群体系。

智能技术课程群是典型的自动化专业课程群体系之一，由随着人工智能与工程技术发展而相互关联的若干门课程构成，包括兼顾工程思想与实践的软件工程、侧重技术基础的面向对象程序设计、以智能理论为主的模式识别和以知识应用为输出的数字图像处理技术课程。该智能技术课程群以工程教育专业认证为指导，从基础知识到实践应用，在图像、数据和应用研发等方面，将学生作为教学活动的中心，关注学生能够获得的工程技术能力与解决实际工程问题的能力，开展了一系列的教学改革及实践工作，以培养高水平、厚基础、强能力的自动化专业人才。

本文以智能技术课程群中的软件工程课程为抓手，阐述在工程教育专业认证背景下的教学改革与实践工作。软件工程是一门指导计算机软件开发与维护的综合性课程[3]，旨在培养学生的软件应用研发相关能力以及团队协作等综合能力[4-5]。我国社会各行业对软件人才的需求较为强烈[6]，高校迫切需要在软件工程的人才培养上进行规划与实施。

以工程教育专业认证要求为导向，软件工程课程对教学的三个方面开展改革，包括：（1）明确课程目标与专业认证毕业要求的关系；（2）调整和优化课程的考核方式；（3）课程群方式的课程内容优化。以上是软件工程课程要达到专业认证目标必须进行的改革任务。

一、原课程存在的问题

（一）尚未明确课程目标与毕业要求指标关系

原软件工程课程以章节组成的教学日历形式给出教学目标，并未考虑工程教育专业认证的学生毕业要求指标。在这种情况下，相关教学活动没有站在人才培养的高度上，没有体现出对学生毕业要求指标的支撑关系。

（二）单一的课程考核与评价方式

原软件工程课程的考核与评价方式存在“重知识，轻能力”的现象，主要以平时作业、考勤和期末考试为主，且期末考试占了很大比重。这种情况与工程教育专业认证提倡的面向行业需求的、强调能力培养和能力训练的教育模式是相悖离的。考核形式的多样性与平时考核比重的提升是专业认证指导下需要改进的方面。

（三）孤立的课程教学内容

原软件工程课程的教学内容以书本为主，概念性知识点繁多且文字量大。另外，因学时有限，讲授过程只能以描述概念与现象为主[7]。这一点与工程教育专业认证中的“目标导向”理念不相符，即未能理论联系实际，从而拓展学生的学习兴趣和能力。思考如何采用课程群中各课程之间的前后承接关系，达到知识贯通和相互应用的效果，是该课程在专业认证启发下的优化方向。

二、课程方案的改革和优化措施

（一）确立课程目标与毕业要求指标的关系

软件工程课程使学生掌握软件与软件工程基本概念和基本知识，能够运用结构化程序设计的编程思想，通过面向对象分析和常用的设计工具，建立软件设计模型等，最终实现软件项目的分析、设计、实现和维护工作。由此，确立的课程目标如表1所示。

为了能有效地支撑毕业要求指标，将毕业要求的指标点经过细化分解，落实到每一个课程目标上，从而确定课程目标与毕业要求之间的关系，如表2所示。

确立课程目标与毕业要求指标的关系之后，课程教学目标将从传统的知识掌握转换为“以学生为中心”的能力培养。此外，根据如表2所示的关系，课程中的教学环节与内容设置将以毕业要求为中心，侧重不同知识点对指标点的不同支撑贡献，达到优化教学活动的目标，如表3所示。

（二）多样化的教学考核与评价优化措施

工程教育专业认证要求课程评价在“知识、能力、素质”多个方面有所体现。为此，将课程考核方式分为三个方面：（1）过程成绩，包括课堂出勤、平时作业和随堂参与度，其中随堂参与度采用了信息化教学软件平台，如雨课堂等方式，增加教师与学生的互动频率；（2）小组成绩，课程将设置若干个应用于实际工业企业的软件系统的题目，每6～8个学生形成一组，小组内部根据软件工程的基本原理和方法，讨论在设计这些软件系统时应该使用的技术、方法和流程，来实现预先设想的目标，并给出小组讨论结果；（3）报告成绩和考试成绩，报告是让学生针对单一明确的软件设计任务，使用所学的方法来撰写一份设计报告，考试即期末闭卷考试，考查学生对总体课程知识点的掌握情况。

以上三种方式的考核评价应与课程目标点相对应，体现以学生为中心的思想，将评价标准落实到学生毕业要求的具体指标上，达到可操作、可检查、可执行的考核评价目的，从而反馈到课程教学环节中，检验是否达到学校标准要求。

改革优化后的考核方式与评价，采用了多种形式相结合的方法，加大了平时考核的比例，减少了期末考核的比重，且贯穿整个教学过程，更加注重过程化考核。这样可以有效地促进学生对平时知识积累的重视，教师也可在考核中发现问题，及时反馈调整，以获得更好的教学效果。

（三）课程群内相关联的链条式教学内容

首先，考虑工程教育专业认证中的“目标导向”理念，以提升工程素质和实践能力为出发点，在教学内容的设计上，将课程知识点融入软件工程的实际应用项目，将讲授过程转换为从案例到一般性原则的过程，由浅入深地让学生掌握知识概念及应用层面。其次，考虑智能技术课程群建设，这是由软件工程与面向程序语言设计、数字图像处理技术和模式识别三门课程形成的一种小型教学培育网络[8]，其所提供的课程内容相互关联、相互依托。由此，改革软件工程的教学内容，形成一种项目案例型教学方法。

该教学方法主动引导和联系课程群内不同课程之间的承接关系，设计相应的链条式教学环节，引导学生在实际应用案例中，学习到软件工程的基本知识，实现在课堂中理论联系实践的目的。基于课程群教学内容的改革优化，学生能够在学习软件工程的同时，为后续的图像处理和模式识别热点领域的学习和应用研究打下基础，提升实践应用能力。如图1所示。

不同于以书本为主的知识传授，改革后的内容以实际实践应用案例为入口，拆解出各教学单元中的软件工程课程知识点，强化和凸显重点和难点，使得课程教学过程有所侧重，达到部分知识学生可自学、难点知识由教师点拨的弹性学习效果。同时，利用课程群的建设机制，培养学生理论联系实践的能力，将软件工程课程内容与其他课程学习内容有机结合，形成链条式教学内容，启发学生应用前序课程的知识点解决后序课程的实际问题，在经过软件工程课程的工程化思维锻炼后，能够更好地从应用角度理解图像以及视觉识别等复杂理论问题。

三、改革优化的教学效果

按照工程教育认证教学规范，本文以2019—2020年秋季学期的整个教学活动为例，根据改革优化给出的表2和表3中的课程目标、考核、评价和毕业要求之间的关系，以及整个学期学生的实际考核结果，计算软件工程课程目标达成和毕业要求指标达成的情况，如表4所示。

上述评价结果将基础知识、课堂表现、个人作业和团队项目结合在一起，具备知识考核和能力评价的双重功效。从达成度结果来分析，课程目标1至目标4属于对主要或重点知识的掌握和理解，通过采用改革措施中的将课程知识点融入课程群建设下的实际应用案例的方式，以及优化考核方式和评价等方案，整体达成情况均满足期望要求。课程目标5属于过程考核的重点，达成情况满足要求，但也说明学生的过程学习还有进一步提升的空间。对于毕业要求指标达成而言，学生均达到了要求，其中编号10.2和11.4的指标点侧重于实际的工程问题解决能力，这方面的培养和锻炼还可以进一步通过完善课程群建设机制来提升，优化课程教学内容，提高达成度。

教学是一个不断迭代和持续改进的过程，根据课程目标以及培养成效的评价结果，我们可以分析课程教学的成效和存在的问题，并进一步形成课程群及其内部各个课程教学的改进方案，从而不断提升教学质量。

四、结语

工程教育专业认证的实施促进了专业建设与教学改革，提高了工程教育人才培养质量。本文在我校自动化专业智能技术课程群建设的基础上，通过分析课程群中原软件工程课程与专业认证理念不相符合的问题，有针对性地提出了改革和优化措施，分别明确了课程目标与毕业要求指标点的关系，提出了新的多样化课程考核方式和评价策略，给出了课程群支持的项目案例型教学方法以丰富教学内容。

经过改革与实施，智能技术课程群中的软件工程课程以工程教育专业认证的核心思想为指导，以培养人才为中心，推进考核形式多样化、教学方式现代化，突出过程学习，使课程真正地关注培养学生解决实际工程问题的能力，令学生在基础知识与技能、团队协作、分析与解决问题、沟通交流等方面得到良好的训练，具备良好的综合素质，树立软件开发系统化与工程化观念和质量意识，为将来从事相关行业打下坚实的基础，提高人才培养质量。

本文以智能技术课程群中的软件工程课程为对象，阐述了工程教育专业认证指导下的改革措施，同时，课程群内的各课程均开展了符合专业认证理念的改革优化方案的研究。本课程群是以理论与工程并重的形式应用计算机科学来解决实际问题的教学有机网络，通过理论知识学习、工程思维训练和应用实践锻炼来培养人才，今后将持续推进工程认证教育改革，在课程思政方面有所创新，并在工程认证理念指导下建立高水平的“金课”和一流课程。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 韩娜，何鸣，刘文强.工程教育专业认证背景下的软件工程专业课程体系建设探索[J].中国现代教育装备，2020（13）：85-87.

[2］ 覃征，王国龙.软件文化课程教学法研究与实践[J].中国大学教学，2019（6）：64-67.

[3］ 陈志刚，夏旭，廖志芳，等.新工科背景下基于价值引导的软件工程专业教学建设[J].中国大学教学，2019（10）：62-67.

[4］ 宋薇，郭东恩，韩义波.面向工程教育专业认证的软件类课程考核方式的改革与实践[J].微型电脑应用，2020（11）：17-19.

[5］ 张洪，张志强，程付超，等.软件工程专业改革探索：以成都大学为例[J].教育现代化，2019（10）：88-90.

[6］ 刘强.基于OBE理念的“软件工程”课程重塑[J].中国大学教学，2018（10）：27-33.

[7］ 陈志刚，夏旭，廖志芳，等.新工科背景下基于价值引导的软件工程专业教学建设[J].中国大学教学，2019（10）：62-67.

[8］ 王学军，李俏，李中华.面向“软件开发课程群”的复杂工程案例库设计[J］.计算机教育，2020（4）：36-38.

［责任编辑：刘凤华］