《软件工程》课程任务驱动式教学法的教学改革与实践

《软件工程》课程任务驱动式教学法的教学改革与实践

杨勇，赵兴芝，李娜，房丽，杨晶

齐鲁理工学院 山东省 济南市 250200

摘要：《软件工程》课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一。由于其内容抽象、理论与实践并重等特点，导致学生在理论学习和实践练习的效果不尽如人意。通过仔细和分析教学过程中遇到的问题，以及学生在理论学习和实验环节中的困难，并结合多年来的教学心得体会，提出了一些任务驱动式教学法改革思路和方法，把传统的学科体系课程中的知识、技能和素养融合到若干个课程任务中，构建以任务为载体的学习单元，围绕课程任务组织有效的教学过程。形成以学生为中心的教学，强调学生的积极参与过程，明确可达到的学习目标，取得了不错的教学效果。

关键字：任务驱动式教学法 软件工程课程 教学改革 实践

引言

《软件工程》课程是面向计算机科学与技术专业开设的核心课，在学习了开发语言、数据库等课程的基础上，为毕业设计及毕业后从事软件开发工作提供软件工程学原理及方法。

任务驱动式教学法是以实用主义作为教育理论基础而提出的“以学生为中心，从做中学”的教学模式，课堂教学中始终围绕既定的教学任务展开，使每节课目的明确、内容实在、效果最佳。实现 “以学生为中心、教师引导”的教育理念，并充分调动学生学习主动性，为培养具有学习能力、就业能力和创新创业能力的应用型人才探索新途径。

本课程以培养应用型人才为目标，把传统的学科体系课程中的知识、技能和素养融合到若干个课程任务中，构建以任务为载体的学习单元。围绕课程任务组织有效的教学过程，充分利用信息化手段和优质慕课资源，发挥专业课课程思政育人目的，强化过程性考核力度。形成以学生为中心的教学，强调学生的积极参与过程，明确可达到的学习目标，加大过程性考核的力度及教学过程反思的任务驱动式教学法并进行实践，做到“教、学、做、评”一体化。

一、课程教学改革运行

（一）课程简介

1.课程名称：软件工程

2.学时学分：48学时、3学分

3.课程类型和性质：专业核心课、必修

4.课程的基本要求：在课程教学运行过程中，特别强调了学生的主体地位，将教学中心放在培养学生的技能和素质上，教学效果归根到底是要看学生学到了多少，突出学生的学习活动；学生通过对本课程的学习，能够说出掌握软件工程方法学应用于软件项目开发各阶段的技术与方法，了解软件工程领域前沿理论研究现状；能够利用软件工程思想，结合项目特点完成软件分析、设计、开发、测试、维护等工作；针对复杂工程问题设计解决方案；形成综合的软件工程应用能力和项目管理能力；增强四个意识，养成辩证分析问题的习惯和协同创新的团队意识，具备严谨求实的科学态度、诚实守信的职业道德。

从认知领域、情感价值观和操作技能方面重新构建《软件工程》课程思政教学目标。将社会主义核心价值观、道德意识、科学精神、人文意识、法治意识等思政基本理论融入认知目标；将接受、认同、积极参与和评价、正向价值判断等融入情感目标；将科学政治理论指导技能操作，提高综合分析应用能力融入操作技能目标。

（二）教学改革的目的

通过任务驱动教学法改进教学组织方式，强化课程建设，提高教学水平，强化师生信息素养的提升，构建以任务为载体的学习单元，深化课程考核方式改革，发挥专业课课程思政育人功能，充分调动学生主动参与学习，让学生动起来、忙起来，使课堂教学真正成为培养优质人才的主渠道。

（三）课程思政元素

1.纳入行为素养，构建“考核树”

“考核树”中过程性和总结性考核为主杈，过程性包含行为素养、团队表现、学习感悟、日常表现、实训表现等枝杈，总结性包含期中考试、期末考试质量等枝杈，每个枝杈再设计考核项目，由教师评价、学生互评、企业评价、客观成绩组成最后成绩，行为素养和学习感悟为思政考核点。

2. 构建专业发展和思政建设双育人模式

（1）坚持立德树人为引领。

（2）实现软件设计与辩证思维，项目实现与严谨务实融合。

（3）做到案例挖掘与思政教育，知识传授与科学思维，能力培养与价值塑造相统一。

（4）力求模型抽象与项目实现，项目实训与职业素养，课程教学与工程实践，知识考核与行为评价相结合。

（四）课程教学任务的重构理念与思路

1.以学生为中心开展混合式教学

在学生充分学习线上教学资源的基础上，线下采用翻转课堂的方式，学生分组讨论汇报实际软件案例并汇报，引发学生主动思考，提高了学生学习的积极性、主动性，活跃了课堂。

2.实验课程采用答辩方式

学生分组并选择软件项目题目，线上发布实验要求，学生课下线下实行组长负责制完成实验报告。

实验课堂进行学生实验报告答辩，提高了加强了对学生高阶能力的培养。

（五）课程设计及实施

1.课程教学任务的构建

（1）每次课程，通过线上平台“学习通知”的方式发放教学目标的描述和学习任务单。

（2）线上通过视频资源传授课程知识线上部分通过视频讲解课程知识，并与学生进行交流互动，保证教学效果。

（3）每个单元次课程都发放讨论题，侧重学生高阶能力的培养。

（4）线下采用翻转课堂，以贯穿教学过程的“学校图书借阅管理系统”实际软件项目为案例，学生以分组的方式进行分组讨论、汇报，培养学生独立分析实际问题的能力。

（5）每次课程课后，发放拓展阅读材料，引导学生深度学习本课程前沿知识。

2.学生分组

（1）学生4个人一组，学期初选择将要完成的实际软件项目题目。

（2）每次实验课前，线上发布实验要求。

（3）学生在组长的带领下分工合作，课下完成实验项目。

实验课堂由学生进行答辩，根据学生答辩的内容、表现、所承担的任务量以及难度，给学生打分。

以实际项目开发为题目，在完成实验目标的基础上，学生掌握目前企业开发先进技术，为就业打下基础。

3.任务开展

以“学校图书借阅管理系统”软件项目作为案例，采用翻反转课堂的方式，贯穿课程教学全过程。

在学习软件工程传统方法学部分，学生完成“软件定义、软件开发、运行维护”3个时期的任务，学生最终能够使用C语言完成项目案例。

在学习面向对象方法学部分，学生完成“面向对象分析、设计、实现”的任务，学生最终能够使用JAVA语言完成项目案例。

4.任务提交

在学生充分学习线上教学资源的基础上，线下采用翻转课堂的方式，学生分组讨论汇报实际软件案例并汇报。

实验课程采用答辩方式，学生分组并选择软件项目题目，线上发布实验要求，学生课下线下实行组长负责制完成实验报告。

实验课堂进行学生实验报告答辩，提高了加强了对学生高阶能力的培养。

5.学习评价和总结

通过“学习通”发放学生评教调查问卷（该班级共93人），收回有效问卷90份，学生总体评价结果为：优97.8%，良2.2%。本课程在“学习通”平台发放一个教学班93个学生调查问卷，共收回有效问卷90份，学生总体评价结果为：优97.8%，良2.2%。

6.成绩评定

成绩评定采取过程评价（50%）与总结评价（50%）相结合的多元化考核方式，过程评价包括行为素养（教师+学生）、团队表现（教师+学生）、学习感悟（教师）、日常表现（教师）、实验实训表现（企业工程师+教师+同学），总结性评价包括期中考试、期末考试、课程设计质量。通过多角度、多维度、多主体，全面考核学生的知识、能力、行为素养。学习感悟主要表述通过学生表述某个知识点的学习在获取能力、养德修为方面的学习感悟感想，感悟的撰写强化了思政教育效果。

7.效果评价

近五年学校督导组评价及学生评教均为优秀，得到了同行专家的一致肯定。团队主要成员近五年师德考核均为优，多人被评为荣获校级“师德标兵”、“最美教师”等荣誉称号。

二、课程教学改革评价与效果

毕业生跟踪调查显示，企业满意度由2017年的91.25%提高到2020年的94.31%，毕业生满意度由9392.5%提高到95.63%。考核方法在全校推广，育人模式得到学校高度认可。

学生学习情况调查显示：课程内容接受度、上课注意力精力、专业认可度、课程学习兴趣、理论与应用相结合能力，分别比课程改革前有明显提高。

近两年，学生自主取得软件著作权21项，获企业荣誉证书9人，获国家级和省级科创奖励30余项。

三、课程教学改革特色与总结

（1）案例教学，贯穿教学始终

完整的 以贯穿始终、循序渐进的“学校图书借阅管理系统”项目作为贯穿教学始终、循序渐进的教学案例，线上发布学习任务，线下采用反转课堂的形式，以学生为主体讨论完成课程知识在软件项目中的应用，并最终实现完整项目。

（2）产教融合，联系实际，采用真实实验项目，模拟软件开发小组进行实验课答辩贴近开发实际。

实验课学院与企业合作，学生参与企业项目开发。实验课学生采用课下分组完成软件项目实验，实验课堂进行项目答辩，学习先进开发技术，培养软件工程实践开发应用能力。

部分学生参与到企业项目开发工作中，以小组合作的模式进行项目开发，已开发了“信息化平台”、“智能停车场”等项目并投入使用。

（3）启迪思维，教书育人

教学过程中，融入课程思政，培养学生辩证思维和工程素养，增强了学生国家荣誉感。