工程力学课件十篇

发布时间:2024-04-29 03:47:27

工程力学课件篇1

关键词:word绘图工具工程力学插图

一、基本线条和图形的绘制

1.直线和箭头

在工程力学课程课件插图中用得较多的是箭头,用来表示力和力偶。与画直线相类似,使用箭头命令或箭头工具按钮可画出缺省设置的直线箭头,再结合使用线型、虚线线型和箭头样式按钮,就可以画出不同形式的箭头。同理,双击箭头就可以在设置自选图形格式窗口中改变箭头的属性。画圆弧形箭头来表示力偶时,先用弧形命令画出弧线,再结合使用线型、虚线线型、箭头样式和自由旋转按钮,得到弧线箭头。当在插图中标注尺寸时,就要用到双箭头,其画法与画单箭头类似。

2.矩形和正方形

在画轴和梁的简图时,常用矩形表示。使用矩形命令或矩形按钮就可以画出矩形。如果按住shift键,则画出的是正方形。在画固定端约束时,也要用到无边框线且充斜线图案的矩形。

3.椭圆、圆和圆弧

使用椭圆命令或椭圆按钮就可以画出椭圆,如果按住shift键,则画出的是圆。在画圆截面和圆轮示意图时,就要用到圆和椭圆。使用圆弧命令则可以画出圆弧,常用它来画力偶。

4.圆柱体和立方体

使用圆柱形命令可画出垂直轴,填充颜色后成立体状,旋转90度就成为水平轴。使用立方体命令可画出立方体,如果按住shift键,则画出的是正方体。在画单元体时就用到正方体。

二、力学课程课件中常见图形的绘制

1.垂直集中力和均布力

(1)点击箭头按钮,按住shift键,拖曳鼠标画出垂直箭头;

(2)双击箭头,在设置自选图形格式窗口中,选择线条颜色、虚实、线型和粗细,再选择箭头的后端形状和大小,确定后就得到垂直箭头;

(3)选择所画箭头,复制箭头(点击复制按钮,或选编辑菜单中的复制命令,或按Crt键加C键),取消选择,然后粘贴箭头(点击粘贴按钮,或选编辑菜单中的粘贴命令,或按Crt键加V键);重复粘贴得到若干箭头;

(4)根据分布力的分布宽度排定第一个力和最后一个力的位置;点击选择对象按钮,拖曳鼠标选中所有箭头;

(5)选择绘图菜单一对齐或分布一顶端对齐命令,使所选箭头处于同一水平线上;

(6)选择绘图菜单一对齐或分布一横向分布命令,使箭头沿水平方向均匀分布;

(7)选择绘图菜单一组合命令,由此得到均布力。

2.力偶

(1)选择自选图形一基本形状一弧形命令,按住shift键,画出四分之一的弧线;拖曳弧线首或尾的黄色句柄得到所需弧线的张开角度;

(2)双击弧线,在设置自选图形格式窗口中,选择线条颜色、虚实、线型和粗细,再选择箭头的后端形状和大小,确定后得到带箭头的弧线;

(3)点击自由旋转按钮,拖曳弧线的圆形句柄,调整力偶的位置。或者使用绘图一旋转或翻转命令得到不同转向和方位的力偶。

3.约束

(1)固定铰链

a.点击椭圆按钮,按住shift键,画出一个小圆并用线型按钮改变圆弧线的粗细;

b.选择自选取图形一基本形状一等腰三角形命令,画一个等腰三角形用线型按钮改变线条的粗细;

c.点击直线按钮,按住shift键,画出一条短直线,并调整直线的粗细;

d.点击矩形按钮,画一个宽度与短直线相同的矩形,选择填充颜色按钮的下拉菜单中的填充效果命令,在图案页面中选择浅色或深色对角线;然后选择线条颜色按钮下拉菜单中的无线条颜色命令,使矩形外框线条无色;

e.选中所画图元,使用绘图一对齐或分布一水平居中命令,并调整图元之间的垂直位置,最后用绘图一组合命令,将所有图元组合成一个整体。

(2)可动铰链

与固定铰链相比增加了二个小圆,可以用复制方法画出这二个小圆,将它们垂直居中后组合,再与其他图元水平居中,最后组合成一个整体。

(3)固定端

由一条短直线和一个无框线颜色且填充斜线的矩形组合而成。

(4)链杆

由二个矩形和一个圆所组成,圆的位置在顶层。

4.圆轴

一般使用矩形表示圆轴的平面图,使用自选图形一基本形状一圆柱形命令画圆轴的立体图。画平面图时,矩形内的填充效果可选用纹理。画立体图时,圆柱形内的填充效果选用单色过渡以增加立体感。

5.梁

一般用梁的轴线来表示梁,所以画一条粗直线表示梁,再加上各种不同的约束组成不同的梁,例如简支梁和悬臂梁。梁的截面另外画出,主要有圆、矩形、工字形和t字形等。

6.单元体

使用自选图形一基本形状一立方体命令,按住,hift键就可画出正方体,再填充颜色,就得到单元体。

7.文字标注

使用文本框进行一般文字的标注。文本框内应不填充颜色,且文本框无线条颜色。双击文本框,将文本内部上、下、左、右边距设置为零。这样可以得到较小的文本框,而且文本标注不会遮盖下面的图形。如果要进行花式标注,可以使用自选图形一标注中的各种标注命令画出,花式标注文本框一般有线条颜色。

8.组合图形

一个复杂图形总是由许多简单图形组合而成的。先将复杂图形拆分成若干个简单图形,然后画出各个简单图形,把它们各自组合,调整各个组合之间的相互位置,最后再组合成为一个整体。

三、使用绘图工具的体会

(1)由按钮或命令所画出的图形是缺省设置的,包括线条的颜色、粗细和形状等,一般都要对其进行修改才能符合要求。这可以通过双击图形在设置窗口中进行仔细的修改。

(2)多使用快捷键执行命令可以使画图过程加快。例如复制命令用Ctrl十C键,粘贴命令用Ctrl+V键,剪切命令用CtrlX键。

(3)当图形画乱时,不要再不停地修改,而应该使用撤消输人命令(快捷键是Ctrl+Z键),逐步返回至正常。

(4)同类型的图形(力、力偶、约束和文字标识等)应尽量使用复制和粘贴命令得到。例如已经画了一个向下的力,那么复制和粘贴后再垂直翻转就得到一个向上的力,或向右翻转得到向左方向的力。又例如已经画了文字标识a,那么复制和粘贴后修改字母a为B,那么就得到文字标识B。

(5)常用的图形组件(例如约束和分布力等)可以组成一个图库,将其保存为一个文件。当画图时把它打开,就可以随时复制其中的图形了。

(6)在排列和调整各个图元的相对位置时,应多使用对齐和分布命令,收到事半功倍的效果。

同一图形可以用多种方法画出,应该多思考、多总结,这样就能很快画出实用又漂亮的图形来。

参考文献:

工程力学课件篇2

关键词软件工程实践课程教学改革案例教学

中图分类号:G424文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdks.2015.11.048

SoftwareengineeringpracticeteachingReform

LUHui

(GuizhouVocationaltechnologyCollegeofelectronics&information,Kaili,Guizhou556000)

abstractSoftwareengineeringisacoursewhichtakestheengineeringpracticecoursetheory,methodandtechnologyasaguide,developslarge-scalesoftwaresystems,softwareengineeringpracticecoursesinthefieldofcomputersoftwarehasanabsolutecentralposition,forthecourseforitsbiggestfeaturepracticalityisstrong,inordertosolvesoftwareengineeringpracticelessonnotpayattentiontostudents'individualdifferencesinthisissue,topromoteteachingreformintheeducationalphilosophyofinnovationandentrepreneurship,itisaninevitablerequirementofmoderncomputersoftwareineducationraised.thisarticleelaborateonsoftwareengineeringpracticesteachingreform,specificstrategies.

Keywordssoftwareengineering;practicecourses;teachingreform;caseteaching

0前言

软件工程专业的特点在于实践性、工程性以及综合性,在培养高素质应用型人才过程中十分注重对其实践动手能力的培养,通过软件工程实践课程有助于学生将所学知识融会贯通,确保学生可以培养出未来职业生涯中所需的实践动手能力。然而,软件工程实践课程的传统教学方法难以满足新型人才培养需求,具体表现为传统的实践课程中没有充分发挥出学生的主体意识,同时也不利于培养学生的创造能力和思辨能力,因此,软件工程实践课程教育教学改革已经成为一个必然趋势,将案例教学、探究式教学等创新教育教学模式应用其中,不仅有助于实践课程中更好地培养学生的实践动手能力,更有利于进一步提升软件工程实践课程的总体教学质量。

1软件工程实践课程发展现状分析

现阶段国内各高校在软件工程实践课程建设方面较为滞后,具体表现为实践课程教学内容难以满足计算机软件领域发展需求,并且实践课程在专业课程中所占课时较少。大部分高校均没有充分认识到实践课程对于软件工程专业的重要性,导致教师在实践课堂教学阶段过于重视理论教育,严重忽略了对学生动手实践能力的培养,教师没有合理安排设计性实验在实践课程中所占的课时比例,对于这样软件工程实践课程教学来说难以有效培养学生的实践动手能力。再者,软件工程实践课程原有的教学目标与培养方案中存在薄弱环节,具体表现为实践课程教学中过于忽视了学生的实践训练,并且开始呈现出重视课内、轻视课外训练的现象,这也是造成软件工程实践课程教学质量相对较差的根本原因。部分高校的软件工程实践课程中仍然以验证性试验为主,设计性、综合性的实验项目所占实践课程的比例相对较低,尽管大部分高校都能保障实践课程中实验项目的开课率为100%,但是在这种教学模式下难以有效培养学生的动手能力和创造能力。最后,国内高校在针对软件工程实践课程教学管理方面十分薄弱,没有针对实践课程的特殊性构建出配套的质量监控与教学评价体系,因此,在这种实践课程教学模式下难以对学生的学习成效进行有效评价,最终造成大部分高校的软件工程实践课程教学设计缺乏针对性,不利于培养学生的工程能力和职业素质。

2软件工程实践课程教学改革具体思路

2.1培养目标的确定

软件工程实践课程人才培养目标的确定需要紧密结合行业发展需求,通过企业与高校联合制定新的软件工程实践课程培养目标,有助于进一步提高软件工程领域的人才培养质量。本文认为新的培养目标不仅要求学生要掌握软件工程专业的基本理论知识、基本技能,同时也要高度重视对学生软件工程开发、应用、维护以及工程管理等综合能力的培养,确保所培养出的专业人才可以适应计算机软件行业发展需求,使每一个应用型人才均具备良好的教学、科研以及应用开发等专业能力。现阶段计算机软件行业对应用型专业人才提出以下要求:

(1)基本实践能力。软件工程实践课程中不仅要培养学生的软件工程基本实践能力,同时也应具备扎实的自然科学知识、优秀的外语水平,实际动手能力与团队合作能力要适应社会发展要求。

(2)综合实践能力。软件工程实践课程中要重视培养学生的综合分析能力、设计开发与项目管理能力、科学研发能力以及持续学习能力。

(3)创新能力。软件工程实践课程教学改革中要充分认识到信息时代下技术革新效率快这一特征,所以要求每个学生在职业生涯中需要不断追踪和学习软件行业的最新理论、技术,只有在这个基础上才能确保其培养出良好的创新意识。

2.2培养方案的革新

软件工程实践课程培养方案的革新主要是为了适应社会对应用型人才的需求,因此,必须要以软件工程学科作为基础课平台、专业课与实践课程、创新教育有机结合,通过这种创新人才培养方案,有助于软件工程实践课程培养出更多的高素质应用型计算机软件专业人才。结合国内计算机软件行业对应用型人才的需求,本文将软件工程实践课程的人才培养方案制定如下:

(1)软件工程实践课程人才培养方案的确定需要选择应用方向,即通过与企业的合作来明确应用型人才的培养方向,例如,实践课程在培养Java中级工程师过程中,也可以将.Het、计算机游戏设计与开发等教学内容融入其中,有助于为计算机软件行业培养出高素质综合型应用人才。

(2)软件工程实践课程在确定应用方向后,需要对该应用方向的专业技术进行归纳,例如,Java中级工程师以Java程序员、Javaee初级软件工程师技术、SSH技术以及web服务器技术等多项技术构成,在专业技术归纳结束后再进行软件工程实践课程总体规划。软件工程实践课程必须要明确以培养学生软件开发设计能力为主线,通过专业基础课、专业基础选修课、专业成组课以及专业选修课所构成的课程体系,来实现对学生软件工程实践应用能力的有效培养。

(3)软件工程专业实践课程规划结束后需要对知识内容进行精炼、整合,这个阶段一般需要以知识点为单位的方式来对知识内容进行整合,必须要明确知识点的课程归属,这样可以有效避免学生在学习理论知识过程中出现盲目性、随机性等问题,对消除软件工程实践课程体系中冗余、重复等问题有着重要的作用。

(4)软件工程实践课程知识内容整合后需要构建完善的培养方案体系,以整合后的知识点内容作为培养方案体系的基础,结合软件工程专业的技术要求、课程特点以及课程创新教学目标,完成软件工程实践课程教学大纲编制、教学方法选取。

上述软件工程实践课程培养方案充分考虑了行业对专业提出的新要求,紧握时代脉搏来推动实践课程体系的持续创新,不仅有助于实现对学生综合能力的培养,同时也可以帮助软件工程专业形成层次化的实践课程体系。

3软件工程实践课程教学改革实施策略

3.1构建多层次实验体系

实验教学是软件工程实践课程教学阶段最为关键的内容,其关系到对学生实践能力、工程能力以及创新能力的培养,因此,建立多层次的实验体系是实践课程教学改革的主要内容。软件工程实践教学体系重构中需要以专业基础课程为基础,在此基础上向专业技术层次、应用方向层次进行过渡,所以将实验体系设计为验证性实验、设计性实验、综合性实验以及创新性实验等层次,其中验证性实验主要以培养学生的基本技能为主,设计性实验以培养学生的设计能力为主,综合性实验以培养学生的专项综合实践能力为主,创新性实验以培养学生的创新意识和创造能力为主,利用该种实验体系有助于进一步提升软件工程实践课程总体教学质量。

3.2创建教学过程管理平台

软件工程实践课程教学中教学管理薄弱是一个普遍现象,为此,高校可以通过创建软件工程实践课程教学过程管理平台,来实现对实践课程教学过程的动态管理,该平台在建设过程中要集各类教学资源、远程在线辅导、创新实践等功能为一体,在对学生实践课程学习过程进行管理的同时,来实现对学生在实践课程中自主学习能力、实践能力以及创造能力的培养。教师可以利用教学过程管理平台实现对学生实践课程学习效果的有效评价,考核内容可以从学生业务能力、综合素质等两个方面着手,学生业务能力的考核包括项目完成进度情况、完成质量等,学生的综合素质考核主要包括自我学习能力评价、遵守纪律评价以及团队协作能力评价,利用教学过程管理平台有助于弥补实践课程考核体系缺失这一短板。

3.3重视创新创业教育的有机融合

国外高等院校在发展过程中十分重视对学生的创新创业教育,对于国内软件工程专业来说做好创新创业教育是一项重要内容,因此,推动软件工程实践课程与创新创业教育的有机融合,是新一轮高等教育教学改革对软件工程专业提出的新要求,其对培养学生的综合实践能力、未来职业生涯专业能力有着重要意义。

4结语

综上所述,软件工程实践课程教学改革已经成为了一个必然趋势,其关系到软件工程专业能否为行业培养出更多高素质应用型专业人才,所以各大高等院校要紧握时代脉搏来推动软件工程实践课程改革。

参考文献

[1]王爱民.软件工程专业校企合作实践教学模式研究[J].实验技术与管理,2012(1).

工程力学课件篇3

 

一、概述

 

作为国家战略性新兴产业,软件业急需一批领军型软件人才。教育部在2002年批准开办软件工程(以下简称Se)专业并设立国家示范性软件学院,2011年批准设立软件工程一级学科并把软件工程师培养列入了卓越工程师教育培养计划。至2013年,我国有425所高校开设软件工程专业,设点数、招生数及就业质量均进入前十。因此,研究与建设软件工程专业关键课程体系对于软件人才培养具有重要的现实意义和积极的推动作用。

 

国际上,ieee和aCm共同制定了软件工程学科教程CCSe[1,2],给出了软件工程专业的教育知识体系,提出了组织和设计课程体系的若干建议,是公认的软件人才培养工作基础。CCSe推荐课程包括Se基础课程5门、CS中级课程3门和Se高级课程6门,并提出了Se优先的课程方案和CS过渡的课程方案。

 

但是,Se专业在教学实施中面临以下难题[3]:(1)传统计算机科学(以下简称CS)专业的软件工程课程如何合理过渡到Se基础课程和6门Se高级课程;(2)如何落实Se优先的教学理念,解决关键课程的教学实践与教学资源;(3)如何实施软件工程课程与程序设计类课程的融合教学。

 

具体来说,目前国际国内缺乏对Se关键课程的教学实践,Se优先的基础课程与部分高级课程属于全新构造,难觅教材和成熟的教学资源,从而导致Se专业教学在实施时面临很大困难,大多数学校只能因循计算机科学专业传统课程过渡。因此,贯彻Se优先的教育理念与落实系统化的Se专业教学体系成为摆在广大Se教育者面前的一个巨大挑战。针对这些问题,南京大学软件工程专业经过多年教学实践,以软件开发的核心工作——软件系统设计与构造为主线,提出了面向软件系统设计与构造的Se专业关键课程教学实施方案。

 

二、设置思路

 

CS传统课程按照知识领域安排,非常适合于培养研究性人才。软件产业则迫切需要能够综合运用各种工程技术知识解决具体问题的实用性人才。为此,南京大学Se专业教学体系从能力培养入手,强调持续培养学生的工程观、系统观和产品观;面向“软件系统设计与构造”主线,规划专业关键课程,实践并求精CCSe的Se优先课程设置方案;探索关键课程的教学内容与教学方法,建设相关教材与教学案例。

 

1.提出软件工程专业课程改革的基本策略。在专业教学早期开始培养学生工程观、系统观与产品观,引导学生持续以软件工程观的角度学习与体验软件系统分析、设计与构建的过程。在一年级开设软件工程课程,专业入门时就树立学生的工程观和系统观,将质量、成本、度量、折中、决策、纪律、规范等工程理念贯穿后续课程,通过反复强化来培养学生牢固的工程理念以及基于工程理念解决问题和进行开发的能力。

 

2.规划与实践Se优先的专业关键课程。遵循工程的集成与创新特征,面向“软件系统设计与构造”,按照软件系统规模由小及大的次序建立专业教学主线,即以小规模系统、中规模系统、中规模产品、大规模系统技术、应用领域来部署Se专业课程的展开。在单门课程中强调构建系统的全面知识融合教学,培养学生解决实际问题的综合能力。

 

3.探索适应培养卓越软件人才的教学方法。软件人才培养必须重视学生的工程实践能力、设计能力与创新能力培养,重视实验、实训、实习等培养过程,特别是理论教学与实践教学的完美融合。主要的教学方法包括:面向具体的软件系统构造项目开展综合性知识教学;加强课程教学案例与实践用例建设,实施理论、案例、实践相辅相成的教学;探索校企合作教学、面向问题教学、体验式教学、面向实际教学、研讨式教学、软件创新设计竞赛教学等适合卓越人才培养的新型教学方法。

 

三、课程体系框架

 

下图给出了南京大学Se专业的课程体系框架[4,5],其中左侧为重点建设的Se专业关键性基础课程,右侧为其他Se专业基础课程和高级课程,后者在教学上较为成熟,故不赘述。

 

面向“软件系统设计与构造”的Se专业关键课程共7门,分别为计算系统基础、软件工程与计算Ⅰ、软件工程与计算Ⅱ、软件工程与计算Ⅲ、软件需求工程、软件系统设计与体系结构、人机交互的软件工程方法,分别重点解决学生计算系统分层构建、个人级小规模软件系统设计与构造、小组级中小规模软件系统设计与构造、模拟团队级中规模软件产品设计与构建、大规模软件系统的需求技术、大规模软件系统的设计技术、交互式软件系统设计与评估技术等关键性能力培养。

 

南京大学软件工程专业课程体系结构图

 

这7门关键课程均围绕一个具体的软件系统教学案例,融合构建系统所需的多方面知识展开每门课程的教学。各课程都精心设计了一个教学讲解用的软件系统构建案例,并同步设计了一个培养学生工程能力的实践用例。课程围绕教学案例和实践用例的构建活动组织课程教学和实践教学。课程同时力图打破传统课程的技术藩篱,将程序设计、软件工程、交流与沟通、团队动力学、职业素质、过程管理、工程经济学等知识进行融合教学,在案例中引导学生使用软件工程的观念来观察、体验和实践计算系统软件的设计与构建过程,训练其软件系统设计与构造的综合能力。

 

四、课程描述

 

“计算系统基础”,以一个经典计算机指令集mipS的简化版本DLX为线索,以C语言为载体,使初学者可以建立起完整的计算概念,了解经典计算系统的工作原理,理解计算系统自底向上、逐次构造的过程;理解结构化程序设计,能够利用自顶向下、逐步求精的方法完成小规模的结构化程序。具体教学内容包括:数据的机器级表示、数字逻辑、冯·诺伊曼模型、机器语言、汇编语言、输入和输出、trap机制和子例程、结构化程序设计和语言处理。

 

“软件工程与计算Ⅰ”,在软件工程理念指导下,侧重于程序设计教学。以一个计算示例和实践用例的迭代式增量开发实践为线索,全面培养学生在个人开发级别的小规模软件系统构建能力,让学生初步体验软件工程方法与技术在系统开发中的关键作用。具体教学内容包括:程序设计基础、面向对象程序设计语言;ooa、ooD、调试与测试等软件工程知识;个人级别的软件开发活动管理、个人级别的软件职业知识。

 

“软件工程与计算Ⅱ”,以经典软件工程方法与技术为主线,软件设计与构造知识为教学重点,软件系统构建实例(计算系统示例与学生实践用例)为切入点,培养学生基于瀑布模型的、简单小组开发级别的、中小规模软件系统构建能力。具体教学内容包括:软件工程历史、软件职业知识;适用于中小规模软件产品开发的软件工程方法、原则与实践;软件工程方法指导下的程序设计原则与实践;小组级别的简单软件开发活动管理;包括代码和重要文档在内的关键软件开发制品。

 

“软件工程与计算Ⅲ”,以螺旋模型和团队实践为特征,通过开发一个中等规模软件产品的方式,培养学生对程序设计和软件工程方法的实际运用能力,同时强化学生的职业技能和项目管理能力。将学生组织成8人左右的团队,按照6个阶段(即项目启动阶段、第一循环、第二循环、第三循环、第四循环、项目部署阶段)合作完成一个具有一定复杂度的具体项目。在项目完成过程中,涉及需求、设计、实现和质量保障,强调团队协作、文档写作、工具使用、陈述等能力,并在软件团队中对软件开发进行管理。

 

“软件需求工程”,以需求工程技术、软件经济学和迭代过程为特征,结合工业界实例综合分析,培养学生构建大规模软件系统所需要的需求获取、分析与建模能力,试图让学生把握需求工程工作给后继软件项目工作带来的影响。具体教学内容包括:需求工程基础、需求获取方法与技术、需求分析方法、需求分析模型与建模技术、需求管理与需求工程过程知识、软件工程经济学等。

 

“软件系统设计与体系结构”,以软件设计、体系结构、可复用软件过程为特征,结合复杂工程案例及其重构,培养学生构建大规模软件系统所需要的综合设计技术能力。具体教学内容包括:软件设计的要素、软件设计的支持与评价、软件设计方法、体系结构设计、详细设计、基于中间件的设计、基于复用的设计和设计演化。

 

“人机交互的软件工程方法”,以用户为中心的设计与软件再工程为特征,培养学生交互式产品开发的软件分析、设计和评估技术。具体教学内容包括:可用性工程、人机交互界面的经典模型、人机交互的需求工程方法、人机交互的设计方法以及基于行为观测与眼动分析的交互评估技术等。

 

五、教学方法

 

软件人才培养需要重视教学方法改革,面向软件系统设计与构造的Se专业采用了一系列新型教学方法。

 

面向问题教学要求各课程都以工程问题开始,并依照工程问题的解决过程和活动来组织教学,这既体现了多种知识的融合运用,又培养了学生的问题解决能力。体验式教学要求各课程在实验设计时必须考虑模拟现实环境的不确定性因素,让学生体验真实的开发氛围,这既能培养他们综合运用各种知识与方法解决问题的能力,又能重点训练他们的折中、决策、沟通等非技术能力。面向实际教学要求各课程在讲授软件开发方法与技术时,要结合实践调查数据说明企业对不同方法、技术的选择与权衡情况以及应用效果,要突出企业界的主流方法与技术,遵循企业界的行业标准与规范,这既能让学生更深入地理解方法与技术,又能开拓他们的视野。研讨式教学要求各课程针对教学难点和重点,给出启发式问题,让学生自行收集资料,研讨解决,这既培养了学生的问题解决能力,又培养了他们的创新能力。基础课程结合软件创新设计竞赛教学鼓励低年级学生在导师指导下,结合课程教学内容,自由选题,参加软件创新设计竞赛,鼓励学生创新。部分高级课程采取实训实习后回顾教学,通过理论教学考试和实训实习后再回顾总结报告综合评定分数,促使学生学习理论、实践体验、再总结提高,以提高他们的工程认知能力与创新能力。还有部分高级课程采取校企联合设计课程、联合实施教学的校企合作教学。

工程力学课件篇4

关键词:教学模式;CDio理念;专业能力;工程教育

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2017)14-0147-03

软件工程专业作为一个工程实践性非常强的工科专业,其培养基本目标就是造就符合软件行业要求和深受用人单位欢迎的卓越软件工程师人才。按照中国工程教育专业认证协会所颁布的工程教育认证标准(2015版)要求,软件工程专业毕业生除应具有通用标准[1]的能力和素质要求外,还应符合计算机及软件工程专业补充标准[2]中的专业能力要求,如具有利用专业知识和技术方法对复杂软件系统进行分析、设计、验证、确认、实现、应用和维护等能力。特别是对于重点大学的软件工程专业,行业对其研究生的专业能力、专业水平、综合素质等方面都有更高的期望。在进行软件工程专业学位研究生课程教学时,只有采用先进的工程教育理念和行之有效的课程教学模式,才能培养出专业水平高、工程实践能力强、综合素质好的合格毕业生。因此,将先进的工程教育理念和教学模式应用到软件工程专业课程教学中是十分必要的。本文以软件工程专业“信息系统分析与设计”课程为示例,研究如何在专业学位研究生课程教学中注重学生实践能力、工程能力和创新能力培养,探索出一种强化能力培养的专业课程教学模式,并将它应用于软件工程学科的专业学位研究生课程教学。

一、课程培养目标及要求

“信息系统分析与设计”课程是软件工程专业中工程实践性较强的一门专业技术课程。通过该课程理论知识学习和工程实践能力训练,使学生达到软件行业对毕业生的“具有对复杂信息系统进行分析、设计、验证、确认、实现、应用和维护等能力”专业要求。在研究生培养阶段,该课程培养目标是使学生掌握信息系统分析与设计的高级技术方法,具备较高水平的系统规划、系统分析、系统设计、系统实施以及系统运行维护等方面的专业能力,能够胜任复杂信息系统开发以及项目管理等工作。

在本校软件工程专业学位研究生培养方案中,“信息系统分析与设计”课程培养目标具体设计如表1所示。

上表中所给出的“信息系统分析与设计”课程培养目标是按照oBe工程教育思想[3]来设计的,即围绕软件工程专业培养目标和研究生毕业要求来确定课程目标。为实现这些课程培养目标,课程教学内容和教学环节都需要制定相应教学方案,同时也需要在课程教学中采用相应的教学模式来确保学生的学习成果达到课程培养目标要求。

二、强化能力培养的课程教学模式

在研究生课程学习阶段中,培养学生的专业能力取决于课程培养目标、课程教学模式和课程教学方案。其中,课程教学模式决定了课程培养学生专业能力的教学理念、教学设计、教学方法、教学手段等要素。下面以“信息系统分析与设计”课程教学模式改革为例,探讨不同教学模式对学生软件工程专业能力培养的影响,并提出一种强化能力培养的专业学位研究生课程教学模式。

(一)传统教学模式

传统的“信息系统分析与设计”课程教学模式主要有两种。

1.课堂知识传授+课外作业。在这种课程教学模式中,以教师为中心,讲解“信息系统分析与设计”理论知识、开发技术方法、前沿技术等内容。在课程外,布置一些课外作业让学生进行实践练习,培养学生一些基本的系统分析与设计方法应用,如完成某信息系统的技术解决方案。

2.n堂知识传授+课内实验。在这种课程教学模式中,除了讲解“信息系统分析与设计”理论知识、开发技术方法、前沿技术内容外,还通过课程实验环节培养学生一定的信息系统分析与设计实践能力,如完成某信息系统的软件建模设计。

在第一种课程教学模式中,教师围绕课程知识体系,将信息系统分析与设计的理论基础知识和技术方法传授给学生。此外,教师通常也会要求学生自己通过作业方式去完成一些基本的系统分析与设计实践。该教学模式是一种以教师为中心的传授型教学模式。在这种教学模式下,即使学生在课堂中理解了课程知识内容,通过实践作业也掌握了一些基本系统分析与设计方法,但是他们仍不知如何动手解决一些工程实际问题。例如,不知道如何设计一个满足大规模用户访问的信息系统架构。探究其原因,这种教学模式局限于课程理论知识传授和基本操作练习,不能培养学生灵活应用这些理论方法解决实际工程问题能力。更进一步来讲,该教学模式没有将课堂教学内容与工程项目实践有机联系起来,缺乏对学生进行针对性的工程实践能力培养。此外,由于该教学模式局限于基本的课外作业实践,对学生工程实践能力培养力度是不够的。

在第二种课程教学模式中,教师除了讲解课程理论知识外,还通过课程实验引导学生完成特定项目系统的开发实践。该课程教学模式能够使学生在学习基础理论和基本技术后,获得基本的实践能力训练。不过这种教学模式难以将专业理论知识学习与工程能力培养进行深入的有机结合,容易出现课程实验训练与课程理论知识内容脱节。此外,有限时间的课程实验只是训练学生基本的实践动手能力,不足以支撑工程能力和创新能力培养。

综上所述,传统课程教学模式局限在以教师为中心的传授式教学,课程对学生的实践能力、工程能力和创新能力培养力度不够,教学内容探讨工程问题的针对性不强,更谈不上学生创新设计能力培养。

(二)强化能力培养的课程教学模式

通过对传统课程教学模式的分析可知,仅仅基于课程理论知识学习和课程基础实验训练对于工程教育是远远不够的,无法在实践能力、工程能力、创新能力等方面对学生进行深入培养。本文提出一种多环节、阶梯递进能力培养的课程教学模式以解决传统教学模式的局限问题。该模式融合“案例导向教学”“研讨式教学”“做中学”等工程教育教学方法,采用课程堂教学、课程实验、实践作业、专题研讨教学环节,分层递进强化学生的实践能力、工程能力和创新能力培养,其课程教学模式体系如图1所示。

在强化能力培养的课程教学模式中,借鉴CDio工程教育教学方法[4],注重在课程教学中对学生实践能力、工程能力以及创新能力的培养。在课程教学中,除进行课程理论知识教学外,还将课程能力培养目标贯穿到“课堂教学”“实践作业”“课程实验”“专题研讨”各个环节中,并进行一体化分层次能力培养。例如,在“课堂教学”和“实践作业”环节,采用“案例导向教学”“做中学”“练中学”教学方法培养学生的基本动手实践能力。在“课程实验”环节,则通过适应工程教育的综合性实验培养学生解决工程领域问题的工程能力和项目团队协作与沟通能力。在“专题研讨”环节,以工程项目案例开发为背景,采用“案例导向教学”“研讨式教学”方法,引导学生探索解决信息系统中复杂领域问题,侧重培养学生分析与解决复杂领域问题的创新能力。

三、课程教学模式实践方案

为了在专业学位研究生课程教学中加强学生的能力培养,我们将上述强化能力培养的课程教学模式应用在本校软件工程学科的专业学位研究生“信息系统分析与设计”课程教学中,具体实施方案如图2所示。

(一)课程教学环节

将总学时为40的“信息系统分析与设计”课程教学组织为28学时课堂教学、8学时课程实验、4学时专题研讨。通过“课堂内案例实践课后实践作业课程实验专题研讨”四个环节的阶梯递进式课程专业能力训练,培养学生具备信息系统分析与设计能力。同时,通过课程项目分组开发实验,培养学生的交流沟通能力、协作能力以及团队项目管理能力。

(二)课程教学方法

在“信息系统分析与设计”课程教学中,针对不同章节教学内容分别采用了“做中学”“案例教学”“研究性教学”等教学方法。如在“系统需求分析”章节课程教学中,采用案例б教学方式讲解在信息系统开发中,如何“需求获取”、如何“描述需求”、如何“需求建模分析”、如何“验证需求”等。此外,在该章教学中也采用“做中学”教学方法,引导学生采用UmL建模工具创建描述系统功能需求的用例图模型和活动图模型,同时也对系统需求分析难点问题进行深入的专题研讨。

(三)课程教学内容

在“信息系统分析与设计”课程教学内容中,引入反映行业的主流系统分析与设计技术和工程项目案例,增强课程理论知识与行业应用实践的有机融合。课程教学内容充分体现面向行业需求的知识体系构建、实际工程项目背景、主流工程技术方法应用。例如,课程教学以系统规划、系统分析、系统设计、系统实施为主题切入点,结合工程项目系统的开发案例,采用行业主流系统建模工具(如RationalSoftwarearchitect、enterprisearchitect、powerDesigner)讲解系统分析与设计技术应用方法,深入探讨应用系统的工程问题分析与解决实施方案。

(四)课程培养目标

在制定“信息系统分析与设计”课程培养目标时,采用国际工程专业认证oBe思想,针对软件工程学科的专业学位研究生培养目标和毕业要求,确定课程培养目标。本课程根据专业要求,设计Co1、Co2、Co3、Co4、Co5五个课程培养目标,具体定义见前面的表1所示。

将所设计的课程教学模式应用在“信息系统分析与设计”课程教学中,通过近几届研究生课程教学实践,取得如下效果:①学生的信息系统分析与设计工程实践能力得到明显提升,同时在进行系统分析与设计时培养了较强的工程素养和创新意识。②解决了课堂教学与课程实验、课程研讨、课外作业相互脱节问题,使专业能力培养能够在课堂教学、课程实验、专题研讨和课外作业之间进行有机衔接。③有效解决了传授式教学模式的学生能力培养不足问题,可充分调动学生参与课程学习的能动性,突出了以学生为中心的课程教学。

四、结语

本文所提出的强化能力培养的课程教学模式可突破传统教学模式在专业能力培养方面的局限。该模式采用先进的CDio、oBe工程教育理念,融合“案例导向教学”“研讨式教学”“做中学”等课程教学方法实现以学生为中心的工程教育,使学生在实践能力、工程能力、创新能力等多方面得到深度培养。该教学模式适合于专业学位研究生课程教学,对在工程教育中实施专业课程教学具有较好的参考意义。

参考文献:

[1]中国工程认证协会.中国工程教育认证通用标准(2015年版本)[eB/oL].http://.cn/column.php?cid=17,2015-03-01.

[2]中国工程认证协会.中国工程教育认证计算机类补充标准(2015年版本)[eB/oL].http://.cn/column.php?cid=18&ccid=27,2015-03-01.

[3]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(oBe)的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014,(1):27-37.

[4]胡文龙.基于CDio的工科探究式教学改革研究[J].高等工程教育研究,2014,(1):163-168.

工程力学课件篇5

 

0引言

 

教育部制定的“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),是深入贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国从工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划以“培养造就具有较强创新能力、实践能力、国际化的高素质工程技术人才”为目标,为国家走有中国特色的新型工业化发展道路,建设创新型国家和人才强国战略服务。

 

软件工程课程是软件工程专业的核心课,是一门研究应用计算机科学、数学、逻辑学、管理科学等原理,构建和维护有效、实用和高质量软件的学科,旨在培养学生分析与设计软件系统的能力,熟练使用各类流行软件技术解决实际问题的能力和控制软件质量的能力。因此,在教学过程中,不仅要严格落实实践教学实施方案,还要构建能够满足实践能力、创新能力培养要求的软件工程知识体系,更重要的是在教学环节中如何贯彻落实“培养学生实践能力与创新能力”这一培养目标。

 

1能力导向培养的重要性

 

随着知识经济及信息产业的快速发展,信息产业已经成为推动国家经济发展的主导产业,其中的软件产业年均增长率达38%,对信息产业和国民经济的发展起着重要的支撑作用。同时,随着经济全球化的进一步推进,我国软件业面临更加广阔的国际市场和前所未有的发展机会。

 

但是,我国社科院的中国信息化形势分析研究报告显示中国还不是软件大国,制约中国软件产业发展的首要问题是人才问题。目前,在我国从事软件和信息服务业的人员大约400万,随着云计算、物联网等新兴产业的发展,软件人才在数量和结构上仍存在重大缺口。据信息产业部预测,软件人才需求的增长率将保持在每年l0%以上,人才的结构比例呈现为“橄榄型”,即“高端人才”(系统分析师、项目经理等)和“低端人才”(软件编程人员)严重短缺,具有较强综合能力、应用能力的软件工程师严重不足。

 

根据中国软件产业人才培养战略研讨会公布的统计数据显示:我国软件开发人员缺口在50-60万左右,未来5-10年中将缺少更大数量的软件开发人才。与此同时,计算机、软件工程专业每年有大批毕业生就业难。核心问题在于,高校培养的计算机软件人才不能适应社会需要,不能满足行业需求,人才与岗位需求不对接。国家“卓越计划”也是针对上述问题提出,旨在鼓励高校通过改革人才培养模式,强化校企合作,培养高素质工程师后备人才。

 

2课程教学中存在的问题

 

2.1实践环节比较薄弱,建设难度大

 

实践教学是课堂教学的补充、延伸和深化,是课程教学的重要组成部分,与理论教学相互依托、相互渗透、相互补充,为学生更好地掌握课堂知识、提高实践技能、培养创新能力提供有效的学习平台。

 

第三方机构对毕业生就业情况数据分析显示,学生工作后发现在校期间学习的软件工程课程是对职业发展影响最大的专业课程之一,但大多数学生在校期间对此却认识不足。其实,问题的关键就是在教师的教学和学生的学习过程中,理论和实践脱节。

 

在软件工程专业开设之前,软件工程课程是计算机科学与技术专业的一门基础课,教师在授课过程中大多偏重于基础理论介绍,主要介绍有关软件开发的基本原理,不开设课内实验课程,强化软件工程实践能力的其他辅助课程也很少,实践教学建设起步晚,发展比较薄弱。在软件工程专业开设之后,为了提高学生创新能力和工程实践能力,我们在专业课程设置中已经强化了实践教学环节,有了一套比较完整的实践教学体系。但在具体实施时,由于任课教师没有在企业任职经历,缺乏工程实践经验,导致实践教学变成为了实验而实验的教学环节。

 

虽然学校目前在企业实训方面已经取得,一些成果,但在具体实施过程中却遭遇校企合作难度大、合作水平较低、合作机制不灵活等情况,大部分校企合作仅局限于“学生短期实习”等浅层次水平,在培养应用型、创新型人才方面作用有限。

 

2.2课程群意识薄弱,课程建设孤立

 

现代软件工程实践的一个重要特点是多学科乃至国际化的团队协作,有效的团队协作已经成为现代软件工程的重要标志。软件工程课程体系分为两大部分:理论教学体系和实践教学体系。前者包括课程设置中软件工程概论、软件设计等侧重基础理论的课程,后者包括软件测试、软件开发案例分析等侧重工程实践的课程。理沦指导实践,实践验证理论,两者相辅相成,构成一个有机的课程微观生态环境——课程群。

 

软件工程课程群中的课程从理论课程之间的知识模块划分和衔接到配套实践课程验证理论,每一部分相辅相成,互为补充。但在实际课程建设时,任课教师往往只关注于自己负责的课程建设,缺乏课程群意识,每门课程各自的实践课程只从与本课程相关的方面进行设计,学生对教学内容的理解具有局限性和片面性,不能建立起完整的知识体系概念,导致课程间交叉内容重复过多、基础内容薄弱、课程间衔接不力等问题。

 

3课程建设方案

 

3.1建立行之有效的课程建设管理机制

 

针对课程建设过程中容易出现孤立、重复等问题,我们在课程建设过程中加强了宏观调控

 

(1)依据课程间的关联度,划分课程群。按照培养方案中的课程设置以及教学内容知识点之间的关联度,将课程划分为若干课程群。根据课程知识模块,课程群一般包括两门以上课程。例如软件工程课程群包括软件工程概论、软件设计、软件测试、软件开发案例分析等;Java课程群包括Java编程基础、Javaweb应用程序开发、Java企业级应用开发。

 

(2)对应课程群,成立课程组。每一个课程组由一名教学经验丰富的教师作为负责人,课程组负责人承担课程群的建设、课程组教师教学活动的组织、各门课程教学资料(教学大纲、教材选报、试卷材料等)的审核、组内各门课程的授课任务分配等工作。

 

(3)执行“课程一课程组一系”三级负责机制,实施“课程一课程群一专业”分层次建设机制。在已建立课程组和课程负责人的基础上,强化责任机制,任课教师负责课程建设,课程组负责课程群建设,系部负责专业建设。

 

课程组和课程负责人机制的实施,一方面使课程能够持续深入建设,另一方面使“课程一课程群一专业”成为一个有机的建设整体,避免了重复建设、孤立建设等问题,最终能够有效地通过课程建设促进专业建设。

 

3.2以行业需求为导向,合理确定知识结构

 

知识结构是能力培养的基础,以软件产业对人才规格的要求为导向,在满足能力培养需要的前提下,学校以“必需、够用”为度,给学生留有一定的发展空间,改革创新人才培养模式,进一步优化软件工程的课程体系结构,根据课程群中各课程的相关性、课程知识的互补性进一步整合课程,重新拼装知识模块,构建整个课程体系,避免课程分散、泛而杂等现象,从而达到重点突出、效果显著的目的。

 

(1)优化课程内容,修订教学大纲。教学大纲是教学的基本依据,包括课程的教学目的和要求,教学内容提要及教学深度、广度、学时分配、教学进度、实习、实验、作业安排等。软件工程课程组以提升学生能力、提高学生素质为培养目标,结合学生特点,规划软件工程课程群的设置,按知识模块整合课程,修订教学大纲,使各门课程成为一个有机整体;加强课程间联系,实现从理论内容到实践教学的无缝衔接,按培养目标强化课程构建,深化课程体系建设。

 

(2)建立健全课程教学文件,规范教学秩序。课程教学文件包括:有关本课程的历史和现状及发展趋势的资料、教学大纲、教材、优秀教案、电子课件、试题库、试卷分析、教学检查情况、教学总结及改革计划等。通过健全教学文件,分类保管,发挥教学文件在教学研究和改革中的作用。

 

3.3以工程实践能力培养为目标,构建多层次实践教学体系

 

无论是学校应用型人才培养的定位,还是卓越工程师计划,无一不在强调加强学生工程实践能力培养,因此构建行之有效的实践教学体系是课程建设的重中之重。

 

(l)构建分阶段、多层次的实践教学体系,实施多元化实践教学模式和教学方法改革。通过构建“实验一案例一项目”多层次的实践教学体系,学校实施“课堂实践教学一课程实训一学期实训”的多元化全方位训练式实践教学模式;加大实践教学学时,强调案例式、项目驱动式教学方法,案例与项目贯穿课程始终,有效衔接其他课程。

 

(2)引入校企合作,实现毕业生的高层次就业。对于二本院校,校企合作的推行难度要大很多,因此,合作方法要灵活多样。学校要加大与知名企业的联合力度,创造合作机会,例如和惠普合作的项目中,动员学生走出去,到惠普的基地进行长期实训。同时,聘请与学校合作的短训公司高级工程人才参与教学过程,指导学生实践,将人才培养与人才需求真正结合起来,把握高层次用人单位的人才需求与发展情况,提高学生就业综合竞争力,实现毕业生的高层次高质量就业。

 

3.4实施“全方位训练式”教学模式

 

结合软件工程专业的特点,以卓越工程师的实施为契机,我们在教学中引入“全方位训练式”的教学模式,通过实际案例、项目的协作,培养学生的沟通能力和团队协作精神。

 

(1)加大实践教学学时,强化实践。首先保证相应课程的课内实验学时,以便强化学生对理论知识的理解;其次为重点课程增加课程实训,使学生对整个课程有一个综合的理解和把握;最后展开学期实训,使学生对课程群中的多门课程有一个全面的认识。

 

(2)利用“课堂实践教学一课程实训一学期实训一岗前实训”,全方位强化学生的专业实践能力。课堂实践教学以知识点的实验为主,使学生在实践中加深理解,要求学生独立完成。课程实训对一门课程的所有知识进行总结,要求学生小组配合,共同完成。学期实训一般安排在学期期末,跟学校小学期结合,对课程群相关课程进行总结和验收,要求学生团队协作。全方位训练的模式旨在为学生将来从事课题研究、工程项目研发打下良好的基础。

 

3.5加大基础教学资源建设,提供学生自学平台

 

高等教育不应该仅仅是知识的单向传授,更应该是学生学习上的引导。丰富的教学资源是学生进行自主学习的基本条件,但资源建设不是简单的素材堆砌,而是通过建立界面友好宜用的课程网站引导学生充分利用时间进行自主学习,激发学生的学习兴趣。

 

学校还应建设互动式教学平台,打破教学时空限制,构建以学生为中心的自主学习环境;建立课程教学资源网,开发课程网上教学平台,为学生提供电子教案、多媒体课件、案例分析、习题作业、实验指导、相关学习网站链接等丰富的网上教学资源;同时提供在线测试、网上答疑等,扩充课堂教学区域,使学生可以在任何时候、任何地点进行互动学习。

 

4结语

 

教育部“卓越工程师教育培养计划”的实施,对高等院校软件工程专业人才培养和学生能力培养提出了更高的要求。我们依据市场以及信息产业对人才规格的需求,结合本专业的办学定位和办学特色,提出了能力导向型软件工程课程群建设方案。该方案现已在软件工程专业本科生培养中试运行。接下来,我们将根据该方案的执行情况进行评估,以便进行合理改进,更好地满足社会对软件工程人才的需求,培养出理论知识丰富、工程实践能力强的高素质软件工程人才。

工程力学课件篇6

1软件工程课程教学问题及分析

软件工程课程作为软件人才培养体系的核心课程之一,一直是计算机教育教学所关注的焦点领域。文献[8]从人才培养目标定位、工程教育理念、教师队伍实践经验、校企育人等方面分析了软件工程人才培养存在的问题;文献[4]在软件工程课程中提出了项目驱动教学法;文献[9]提出了软件工程教学中“五个一”工程课程培养体系,以精化软件工程课程教学内容;文献[10]提出了基于高质量开源软件阅读以培养软件工程能力的思路。在整个软件工程学科的背景下,分析软件工程课程教学中存在的问题及其原因,大致可以归纳为如下几个方面。

1)在学科层面,亟待形成独立的软件工程学科理念。虽然自2011年软件工程已经被设置为与计算机科学与技术平行的一级学科,具有了完整的本硕博培养体系,但是由于软件工程脱胎于计算机,使得“软件属于计算机一部分”的观点混淆了原本严谨的学科划分;研究内容间的紧密联系也使得计算机与软件难以区分。一般而言,“计算机类”包括计算机硬件和计算机软件,这是常见的划分,与学科无关,相互借鉴无关紧要,但实际在学科层面二者的区分相对明晰,计算机科学与技术一级学科包括计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术和信息安全这4个二级学科,而软件工程包括软件工程理论与方法、软件工程技术、软件服务工程和领域软件工程这4个二级学科。简而言之,在国家的顶层设计中,软件工程学科具备独立发展的基础和条件,因此,领域内教学科研人员必须具有独立发展软件工程学科的理念和立场,这是软件工程学科进一步发展的基础所在。依附于计算机学科发展软件工程的思路,无疑将压缩软件工程的发展空间,最终也难以发展出独立的软件工程学科,也难以与计算机学科形成合力发展壮大信息学科和产业。

2)在专业层面,亟须理清软件工程的本质属性。出于专业排名、院内资源分配等种种原因,相当一部分业内人士将软件工程与计算机科学与技术相互混淆介绍,无意之中将软件工程与计算机软件与理论相互等同。无疑这种长期以来的专业处理和平衡方式,难以理清软件工程的本质属性,也难以深刻理解软件工程的各个方面,从而设计有利于软件工程专业的发展模式。在新的环境下,软件和软件工程的深度和广度已经更胜往昔,在人机物融合环境下、在智慧环境下需要进一步明晰其本质属性。

3)在教学模式层面,缺乏适合软件工程的完整教学模式。软件工程学科以培养解决复杂软件系统的能力和结合领域的工程应用能力为主,其教学模式要求以此为核心目标。这两方面能力的培养,需要大型软件工程实践以及对不同领域知识的深度认知,而这在目前绝大部分高校教学中是难以达到的要求,因此,如何构建适合软件工程核心能力培养的教学模式是目前软件工程专业教学亟须解决的核心问题之一。

4)在师资层面,极度缺乏高质量的软件工程教学科研队伍。软件工程专业在我国的发展时间只有短短的20年,其科研和教学水准与国外同行相比仍然有相当大的距离;同时,软件工程与实践结合紧密的特点,对师资提出了更高要求,特别是目前高校以SCi类科研论文为主的考评方式,对软件工程的实践师资队伍建设提出了挑战。如何构建满足高质量软件工程人才培养要求的师资队伍,是软件工程发展中最为关键的隐忧之一。

5)在教学资源层面,缺乏体系完整的教学支撑资源。软件开发需要各类软件工具和软件资源(文档、组件等)的支撑,以提高软件开发效率和质量。教学过程同样如此,为每位学生建立个性化教学模式由于成本高昂而不可行,高校规模的人才培养模式在人才培养成本和人才培养质量之间进行平衡。缺乏完整的软件工程人才教学资源支撑体系,是难以高效率培养高质量软件工程人才的关键制约因素。借助mooC项目和开源软件,有可能逐步构建满足教学要求的资源支撑平台。文献[7]借助开源社区资源探索弥补师资团队的掣肘;文献[11]借助trustie教学平台支持群体化实践教学支持,实现对教学过程的管理和评估,这在之前是难以实现的;文献[12]探讨了基于mooC构建混合式课内教学模式及翻转课堂团队学习模式,以提高教学效率和质量。

2基于课程群的项目式软件工程课程教学模式

2.1面向软件工程专业的项目式教学理念

1)在教学内容上,基于课程群重新分配授课内容。所谓课程群,就是介于单门课程和专业课程体系之间,在多门关联课程之间相互协调统筹安排,以实现教学资源、教学效果、教学内容优化配置的一种精细化课程组织方式。课程群构成一般是由同一专业内多门(不少于3门)内容之间相互耦合的课程组成。文献[13]探讨了课程群理念在软件工程专业的完整课程体系中的应用,提出了“三段两层”的课程群结构,尚未涉及具体某一门课程的内容如何基于课程群进行分配。在提出的教学模式中,将课程群理念应用于同一学期、同一专业开设的课程中,将目标课程内容进行分解并分配到关联课程中,将学时集中到解决重点教学内容中,以提高整体教学效率和效果。

2)在教学形式上,以软件项目为载体培养软件工程能力。在软件工程专业教学中,通过项目培养学生实践能力的教学方式得到了较为广泛的应用。文献[4]中选择图书馆管理系统作为贯穿整门课程的软件项目,这种以特定项目驱动的软件工程教学设计是项目式教学在具体课程中的应用实现。在提出的教学模式中,项目式课程教学在教学内容上不仅要贯穿软件工程的教学内容,还要成为衔接课程群内多门课程的核心;同时,不仅要锻炼软件能力,还要培养沟通、表达等“软技能”。

3)在教学考核上,建立以过程考核为核心的评估方式。教学是一个复杂的交互过程,单纯以考试为考核手段最终只能导向“纸面能力”,因此,提出的教学模式应建立以过程考核为核心的考评方式。考核不仅包括个人考核,还包括团队考核;以实践考核为主,以考试考核为辅;以分阶段考核为主,以最终考核为辅。通过考核的变化,学生和教师将考核焦点迁移到能力培养中,在分阶段完成的任务中全面、合理、准确地评估学生的软件工程能力。

4)在教学工具上,大规模、有目的地引入互联网开源工具。教学自身是一项高投入的工作,提出的教学模式更需要教学资源投入。此外,软件工程自身需要大量软件工具的支持,尽早让学生习惯和适应利用工具提高效率也是合格软件从业者的一项基本技能。提出的教学模式可以有目的、大规模引入主流的互联网开源工具,以提高教学效率和质量。所引入的工具可以根据教学内容、教学目的有选择地使用。文献[2]给出了清华大学在软件工程专业教学中集成的从开发到运行监控过程全覆盖的Devops工具链。

2.2项目式教学理念在软件工程课程教学中的应用

软件工程不仅是软件工程专业的核心课程,还是专业课程体系中对于工程理念体现最为充分的一门课程。种种制约因素的存在,使得相当部分高校在实施软件工程课程教学时,都是以理论讲授为主,或者附带部分实验学时讲授部分工具使用,很少涉及工程能力培养或者团队协作能力培养。为此,本文将提出的教学模式首先应用于软件工程的课程教学中,为软件工程专业的相关课程教学提供参考。

2.2.1基于课程群理念重新分配软件工程课程的教学内容

基于课程群理论,将同一个学期内的软件工程、系统分析与设计、软件工程综合实践(二)3门课程打通形成小课程群,并且根据不同课程的特点,将软件工程的教学内容有机整合到另外两门课程中。将教师、课堂学时等教学资源优化配置,重组教学内容,借助相关课程的教学资源达到事半功倍的效果。这种方式对教学内容涵盖较广的课程尤为重要,软件工程课程涵盖几乎所有软件工程专业课程中的内容,将所有涉及内容讲授一遍,既没有必要,又不会有明显效果,将重点集中在项目实践管理、领域知识、可行性分析、需求分析等方面反而能够凸显教学重点;课程涉及的其他内容,通过协调相关课程只需要概述即可,相关课程在主讲该门课程时有所侧重就完全可以达到效果。此外,在具体落地课程群时,可以根据教学实际设计跨度不同的课程群,如学期课程群、学年课程群、专业课程群等;课程内容重组需要根据培养计划个性化设置,如如果培养计划中有需求工程课程,软件工程课程教学就可以减少需求分析的讲解。根据不同学校的实际调整相关措施,可以达到提高教学效率和质量的目的。

2.2.2设计多种形态的软件项目适应不同水平学生提升软件工程能力

软件项目是该教学模式的核心环节之一,在应用于具体课程教学时,必须解决两个问题:①项目来源问题;②如何提升软件工程能力。针对项目来源,建立多种形态的软件项目以适应不同水平和需求的学生。本次教学所完成的软件项目见表2,大致可以分为4类:①传统软件系统开发项目;②具有实际需求的软件项目;③结合算法研究类软件项目;④基于开源代码标注与提升的软件项目。

学生首先组成项目组,然后再确定项目,通过立项答辩的项目方可被正式启动;通过这种方式限定项目的难度、规模等,保证项目在预定的时间和团队能力范围内能够完成。针对软件工程能力提升问题,从两个方面着手。首先,学生组成项目团队共同完成具有一定难度的项目,团队分工明确、相互协作,在项目完成期间锻炼学生的沟通能力、表达能力、协调能力等软技能。这类软技能是在理论讲述中无法锻炼和涉及的。其次,基础不同的团队选择不同软件项目以最大化提升个人软件工程能力。基础相对落后的学生可以选择传统软件系统开发类项目,这类项目的需求、软件结构等相对清晰,重点在于提升编码、设计等软件能力;创新意识、个人能力较强的学生可以选择具有实际项目需求的项目,或算法研究类项目等具有较大难度和不确定性的项目,以锻炼软件工程综合素养。

2.2.3建立软件过程考核为主的课程评估方式

提出的教学模式更注重过程质量的考核,而期末考试成绩作为辅助。具体考核包括如下几个方面。(1)本次评估中软件过程质量占比50%,后续将增加到70%;期末考试成绩占比将逐步降低到不超过30%,期末考试以水平考核为主。同时,期末考试中应用部分考核与所选的项目有关,使得实际软件过程内容考核占比接近60%。(2)软件过程考核评分由团队分和个人分综合获得。团队分是所有团队成员均可以共享的,个人分是根据每个人的角色分工和工作质量分别确定,二者占比五五分。(3)采用阶段考核分阶段评估项目质量。3门课程主讲教师组成评审团队,将项目分为需求分析阶段、设计阶段和实现阶段,每个阶段均进行公开答辩和演示,评审团队进行综合评分,其中软件工程、软件设计与分析和软件工程综合实践课程的主讲教师分别担任3个阶段的主评教师。

2.2.4集合教学过程支撑工具和软件工程工具的教学自动化支撑工具环境

各类软件工具的出现支撑着软件生产效率和软件质量的不断提高。在软件工程专业教学中,充分利用各类工具不仅是软件行业的客观现实,还是教学过程的主观需要。首先,软件工程课程教学需要与行业发展相一致,因此在软件工程各个阶段需要熟悉主流软件工具,否则学生一旦毕业就会有“学校内所学根本不是企业要求”这种错觉;同时,软件工具的确支撑项目的顺利进行。本课程使用Git作为代码管理和团队开发协调工具,在需求阶段、设计阶段、编码阶段、测试阶段都分别使用相关软件工具以提高开发效率和产品质量。其次,在教学过程中,采用trustie-educoder平台(educoder.net)作为课程教学管理工具,可以极大节省教师精力。平台具有项目管理、任务、Git集成等功能,使得有限的教师团队能够满足1:20的师生比现状。

3基于课程群的项目式软件工程课程教学模式效果分析

在湖南师范大学2016级软件工程专业本科生(部分2018级软件工程专业研究生参与项目,这里不作统计)中实施了本教学模式,学生人数共计60人。学生自由组成项目团队,每队人数在3~5人之间,每队必须选出一名且只有一名项目管理员。3门课程的主讲教师组成教学团队,每位老师指导4~5组,并全程参与。

具体安排如下:①选题方面,根据团队情况可以从提供项目中任选一个,或者自题目通过立项答辩后作为团队项目。②教学工具支持方面,项目全过程在educoder平台中全程留痕迹。③时间安排方面,从2018年9月开始,到2019年1月结束。课程分为两个阶段,第一阶段每月进行阶段评审分别完成项目团队组建、可行性分析、立项评审、需求评审等环节;第二阶段是集中期末3个星期,完成编码、测试、上线等环节,在该阶段每周进行一次评审。课题组从客观数据和主观评价两个方面对教学模式的效果进行评估。

在客观数据方面,本课程教学基于educoder平台进行全过程、量化数据评估。相比于以前的教学方式,教学质量和效率明显提升,如课程中借贷平台项目的过程信息显示,其版本库更新了220次,资源库积累了34项资源,核心成果经过多次更新(数据结构更新了6个版本等)。项目团队很快熟悉了软件行业中的典型开发方法、软件工具等内容;同时,在项目过程中团队协作、沟通交流等软技能同样得到了有效提升。在主观方面,利用调查问卷对课程教学效果进行反馈评估,统计发现学生对课程教学认同度明显提升。评分从1到10分,10分表示最满意/最佳,其中,对课程整体安排的满意度为8.15;对集中期末进行实践的安排满意度为8.1;对团队形式进行实践的满意度为8.43;经过课程教学,对软件的理解进一步加深评分为8.2;对文档的重要性认识评分为8.28;对项目经理的评分为8.48,这个评分相当高,说明项目经理的确得到了团队成员的认同;对团队成员的满意度评分为8.54,高于对项目经理的评分,说明团队成员更重视相互之间的协作关系;对团队中贡献最少的组员评分为6.98,说明团队中“打酱油”的确存在,而且团队成员更认同大家都需要为团队作出贡献;对个人能力提升满意度的评分为7.48,不到8分,说明大多数学生认识到需要进一步提高个人能力。另外,在课程数学中也发现,原先不被看好的项目通过团队努力拿到了大家都认可的高分,特别是音之轨迹项目团队,成员并不是最强的,但是项目完整度、Ui设计等发明的优秀工作,使得项目整体性和质量上了一个档次。项目团队之间的良性竞争,也极大改地变了学习氛围,在最后3周集中实践阶段,下午不严格要求在实验室,但实际的出勤率超过80%,而且基本上是整个团队都一起努力,团队精神初显成效。

4结语

工程力学课件篇7

关键词:软件工程;课程体系;本科教育

1背景

中国信息产业部的数据显示,2008年中国软件产业整体保持快速增长态势,累计完成软件业务收入7572.9亿元,同比增长29.8%。与此同时,我国软件出口142亿美元,同比增长39%。企业对软件人才需求量在增大,估计人才缺口达到20万,而且这个需求将以每年20%左右的速度增长[1]。但另一方面,多数软件类应届毕业生在面临就业时却难以感受到这些数字所带来的欣慰,很多毕业生并没有顺利找到对口的工作。虽然这些学生身份上属于工程技术类的应用型人才,在目前it产业蓬勃发展的大环境下理应有自己的一席之地,但结果却是“毕业即失业”表现得愈加突出。

软件工程专业具有巨大的发展潜力,但如何建设好软件工程专业?长期以来,国内高校软件专业主要以培养研究型人才为重点,以软件基础理论和系统软件设计为主干,目标是培养面向计算机与系统软件领域的研究型人才[2]。因此如何建立保证软件工程专业本科学生既具有可持续发展潜力又适应当前产业需求的新型知识体系,如何建立与企业应用紧密结合的先进课程体系、教学理念和教学方法,从而提高学生的综合能力,使毕业生在跨出校门时具备必需的素质,缩短从学生到企业员工的角色转换所需的时间,实现就业的“零适应期”是软件工程专业努力的目标。

国外高校在软件工程教育方面的一个共同点就是:根据各自国家和学校的特点,立足学生长远发展,培养适应社会需要与变化的人才。从软件教育的特点来看,西方著名大学有较完善的教育理念、教学手段和实验条件,有较长时间的实施经验,与企业有密切的合作关系,有一大批专家在从事计算机与软件的教育研究。这些大学的课程与我国现行的计算机和软件课程体系相比,理论更深,与新技术的接轨更快,实验和职业实践的比重更大,通过实验让学生掌握基本概念、提高分析问题与解决问题能力的力度更大。

国内高校软件专业主要以培养研究型人才为重点,以软件基础理论和系统软件设计为主干,目标是培养面向计算机与系统软件领域的研究型人才。软件专业学生在学生学科知识与实际运用有一定的距离。因此探讨如何建立符合国情,既面向当前产业需要又兼顾本专业学生发展潜力的知识体系、课程体系,是我们研究的主要内容。

2模块化的课程体系

我校软件工程专业申办于2004年,并于2008年开始招生。该专业成立的宗旨是培养高层次、实用型、复合型、具有国际竞争力的软件人才,要求学生在思维创新的基础上,提高技术创新和工程创新能力,提高软件工程实践和软件工程管理能力。我校在设置软件工程专业课程体系方面学习全国名牌大学如复旦、浙大等,并结合自己硬件及师资条件的实际,提出了如下几个设想:

(1)合理设置课程模块,突出核心基础。

在软件工程领域,最新的、先进的软件技术文档、技术文献、发展研究等都是英文撰写的资料;合资、外资公司中的软件工程人员所使用的工作语言也是英语。因此在第一至第四学期我们对学生的英语能力进行强化训练,通过阅读、听力、写作和口语交流等方式提高其英语运用能力;在第二学期开始的所有专业基础课程、专业核心课程和专业选修课程中加入一定比例的专业英语训练,将英语融入到专业理论知识学习的过程中;同时开设几门专业课采用全英文教材,实行双语教学,达到巩固和不断提高的目的,为学生动手编写英文程序代码,查阅英文技术文献、文档扫除语言障碍。

(2)合理设置专业入门基础课程模块,以引导为主。

以计算机导论为主,并以设置类型多样、专业覆盖面广的专业基础知识讲座或新生研讨课为辅,学生学习了计算机最基本的概念后,通过生动有趣的讲座获得更广的认识和了解。

(3)合理设置专业核心课程模块,以应用为主。

专业核心课程关系到培养出来的软件工程人才质量。针对计算机学科需要,应设置相应的软件系统类课程、软件实现类课程、软件工程类课程以及相应课程的课程设计、实际项目开发为核心的软件设计及实现类的实践类课程。

(4)设置专业方向选修课程,突出个性化发展。

结合时代需求,结合学生个性化发展需求,设置多个专业方向的模块化课程。设置跨大类专业选修课程,如计算机组成原理、编译原理和软件体系结构等;设置专业方向选修课程,如软件开发案例分析、软件开发新技术、软件文档写作等课程。学生可按需选修1~2个专业方向,有利于其发挥专业创新能力和专业个性化发展。

目前,我校软件工程专业课程体系架构如图1所示。

3实践教学体系

我院除设置模块化的课程体系外,还非常注重实践教学,并且构建了以项目为支撑的实践教学体系,具体开设与实践教学有关的课程如下:

第二个学期开设认识实习;

第三个学期开设面向对象程序设计课程设计;

第四个学期开设数据库原理课程设计以及.net程序开发技术课程设计;

第五个学期开设Java语言课程设计以及UmL建模工具及应用课程设计;

第六个学期开设J2ee技术课程设计及大型数据库课程设计;

第七个学期开设软件开发新技术课程设计;

第八个学期毕业设计。

针对合格的工程化软件人才所应具备的个人开发能力、团队开发能力、系统研发能力和设备应用能力,我们设计了以下4类阶梯状的工程实践课程。

程序设计实践课程:培养个人级工程项目开发能力,如面向过程程序设计(C语言),面向对象程序设计(C++语言)等课程设计。

软件工程实践课程:培养团队合作级工程项目研发能力,如.net程序开发技术、J2ee技术、嵌入式软件开发(J2me)等课程设计。

信息系统实践课程:培养系统级工程项目研发能力,如软件开发案例分析、面向对象系统分析与设计、大型数据库应用等课程设计。

毕业设计实践课程:培养开发软件所必备的设备应用能力,如软件开发新技术课程设计、毕业设计实践等。

我们感觉软件方面的技术五花八门,因此在专业核心课程设置上,注意其侧重点。我们将Java网络程序开发定为主要的教学方向,其中包括Java程序设计语言、网络软件开发技术、J2ee技术、以J2me为主的嵌入式软件开发技术等。当然,我们兼顾企业实际用人的情况,开设了.net程序开发技术等核心课程,详细的专业课程体系请参见图1。

4探索式学习

软件工程的理论和方法是从众多软件开发实践中总结出来的,但是对于缺乏软件开发实际经验的本科生来说,单纯地讲授理论知识往往使学生感到枯燥无味且难以理解。因此,我们收集和总结了一些软件开发案例,将这些案例贯穿于理论知识的讲解中,使学生真正理解这些理论知识,建立软件开发的系统化与工程化观念和质量意识。

(1)从分析历史上的经典案例入手,诸如爱国者导弹、网络病毒攻击等。深入剖析导致软件失败的根本原因,从而引出软件开发的工程化发展方向,即以软件工程的原理和方法为指导,严格遵循软件过程规范和步骤。通过这些实例的分析,学生们逐渐改变软件开发等于编写程序代码的错误观念,开始认识到软件工程的重要性,有利于培养工程化的意识和观念。

(2)软件过程是软件工程课程中的一个重要内容,但是对于开发经验有限的本科生来说,很难在头脑中将软件过程的抽象模型与实际开发联系起来,容易产生枯燥乏味的感觉。在教学过程中,我们从软件开发的实际案例中总结出5个不同的软件系统,结合这些系统的特点和开发策略,讲解瀑布模型、原型化方法、增量模型、形式化方法和基于组件的开发模型等。学生在思考、分析和讨论过程中更好地理解和体会软件过程的基本概念,有利于在实际开发中运用这些过程模型组织开发过程。

(3)研究软件工程的实践特点,课程实验结合实际开发因素和参与乐趣。实践教学是本课程的一个重要的组成部分,它要求学生以开发团队(一个团队通常由3~5人组成)的方式开发一个具有一定规模的软件系统,侧重培养学生发现问题、独立分析问题和解决问题的能力以及团队合作精神,使学生初步体会到一个软件开发项目全过程。

(4)研究和建立适合小组式开发的软件工程环境。在小组式的软件工程环境中,使学生真正体验到一种有序的、可控的、协作的软件开发过程,在分析问题、解决问题、协调冲突、消除矛盾的过程中享受软件开发成功的最终结果。软件工程实验要求学生采用“项目小组”的形式,结合具体的开发项目进行设计,班级按项目小组进行分组,每组不得超过4人。每个项目小组选出项目负责人或项目经理,由其召集项目组成员讨论、选定开发项目。学生分工合作,学习软件开发小组的组织和管理,将项目开发各阶段的任务明确,熟悉软件开发环境,培养团队精神,共同完成该项目的设计任务。项目中的每项任务要落实到个人,实验在规定的时间内,由学生独立完成。

在整个教学过程中,我们也十分注重鼓励和引导探索式学习,学生通过文献查阅以及与软件企业人员的接触交流,真正体会当前软件工程业界的真实案例和最佳实践。课堂讲解避免“一言谈”的死板方式,采取课堂互动讨论,营造活跃、宽松的课堂气氛,鼓励学生结合课程实践中的问题进行专题报告和软件演示。

在常规的课堂教学之外,我们辅之以网络课程和扩展资源,鼓励学生根据个人兴趣和需要进行自主式的学习。同时,充分利用网络教学平台,加强师生之间的交流和学生之间的协作,引导学生积极思考和参与讨论,教师由知识的灌输者成为学习的引导者,学生由被动地接受教育变成主动地探索知识。

5改革目标

我校软件工程专业以培养掌握计算机科学基础理论、软件工程的知识和技能,具有软件开发能力、软件开发实践和项目组织的初步经验,具有竞争和团队精神,能在计算机公司及相关企事业单位从事软件开发、适应软件技术发展和社会需求的软件工程应用型高级专门人才为目标。我校在人才培养坚持遵循以下原则。

(1)坚持通识教育与专业教育结合原则,即通识教育课程要着眼于加强学生的基础知识教育,着眼于培养学生的科学素养和人文精神[3]。

(2)坚持以人为本,因材施教原则,即在保证人才培养目标和质量规格要求的基础上,充分考虑因材施教,注重学生个性的发展,扩大学生自主学习、自主发展的时空,面向社会和学生多样化需求,提供多样化的课程体系和教育指导,为不同志向、不同能力和不同潜质的学生创造相应的培养环境和条件。通过柔性设置专业方向模块,让学生结合自身兴趣、就业志向和人才市场需求,灵活地选择发展方向,以增强专业方向优势、职业适应性建立完善的、与课程体系配套的实训、培训的“双训”教学体系,使培养的人才更加适应社会和企业的需求。

(3)坚持应用为本,学以致用原则,即以学校办学定位和服务面向为指南,立足于培养应用型高级专门人才的目标,强化理论与实践的结合,着力培养学生的创新精神和实践能力。在实践教学体系的设计上,按照基础、提高、综合3个层次和基本实验、技能训练、专业实习、科研训练、综合实习、社会实践6大模块构建创新精神和实践能力培养体系。

(4)建立一套以软件工程为主线的教学、实训评估标准,以确保人才培养目标的实现。

6结语

我们认为,计算机科学技术的快速发展以及企业对人才的多元化需求要求我们将新的知识单元及时引进课程体系中,使课程体系的设置要有超前和发展的眼光,随时将一些新兴的、成熟的内容吸收进课堂教学,做到对课程体系、教学计划动态调整,保持课程体系的动态性、前瞻性。

软件工程专业课程体系必须建立在对软件工程专业人才的知识结构和综合素质的全面研究之上。按照软件工程专业人才培养目标和国内外软件工程人才的需求,培养出的人才的知识结构域应该包括软件开发新技术、现代软件工程、工程领域背景技术3个主要部分[4]。我们还将在课程体系设置、教学方法、教材编写等诸多方面,充分学习、借鉴和吸收发达国家计算机教育教学的先进经验。

注:本文受“以社会需求为导向的软件工程专业课程体系改革的研究”(校级重点教改课题)支持。

参考文献:

[1]王晴.印度软件业崛起原因及其对我国产业结构升级的启示[J].生产力研究,2007(3):104-106.

[2]吴爱华.全国高校软件工程专业教育年会论文集(2007)[m]//适应时展推进高等理工科教育改革.北京:高等教育出版社,2008.

[3]杨芙清.全国高校软件工程专业教育年会论文集(2007)[m]//软件工程教育的思索与实践.北京:高等教育出版社,2008.

[4]李彤.软件工程人才培养的实践与思考[J].计算机教育,2004(10):15-17.

ResearchonprofessionalCurriculumReformofSoftwareengineering

aboutSocialRequirement-oriented

wenZhi-cheng1,CaoChun-li2

(1.CollegeofComputerandCommunication,HunanUniversityoftechnology,Zhuzhou412008,China;

2.CollegeofCommercial,HunanUniversityoftechnology,Zhuzhou412008,China)

工程力学课件篇8

不同学科、不同专业的大学生,专业素质的培养要求是不完全相同的.软件工程人才培养注重“基础知识”、“技术”和“工程”三个方面.因此软件工程专业的大学生专业素质主要包括以下几个方面:

1)软件基础知识结构能力.软件基础知识结构能力是软件工程专业的大学生对软件基础知识框架的掌握程度及其融会贯通的能力.这种能力是一种软能力,也是该专业大学生最基础的能力,还是培养其他能力的土壤.软件工程专业的教师和大学生都应该注重这种基础性能力的培养.教师在教学过程中要突出重点、注重联系;大学生在学习过程要多思考,注意总结,把软件知识学得有条理、有脉络、有框架.这种能力的培养也为他们以后学习新知识打下坚实的基础.

2)编程能力.编程能力是在一定的平台上利用编程语言编写出计算机能够运行的程序而使某一问题得到解决的能力.这种能力是软件专业大学生所必须具备的能力,因为它是该专业大学生素质的核心体现,是软件工程专业的重要培养目标之一,也是本专业大学生在就业市场上找到自己理想工作的保障.编程能力的培养要有一个过程,对于刚刚进入大学的大学生来说,学习编程语言时要多写程序、多调试程序,不断积累编程经验.编程既锻炼了自己操作计算机的能力,更重要的是锻炼了自己的思维能力和利用计算机解决问题的能力.这种能力是应用能力的核心体现,是软件工程专业大学生的本色,在自己就业时具有至关重要的作用,也关系到自己今后的发展.

3)搜索能力.大学生是较高水平的知识分子,应该具有较强的知识搜索或查找能力.对于软件工程专业的大学生来说,不仅仅是指一般性知识的搜索和查阅,更多的是指与本专业相关的一些编程工具软件、插件、软件学习网站等的搜索与下载.当代社会是信息爆炸的社会,软件的种类繁多,软件技术的变化日新月异,作为软件工程专业的大学生应该掌握一定的检索技术,以满足自己学习和今后工作的需要.这种搜索能力是自己的充电器,会使自己终生受益.

4)软件工程实践能力.软件工程实践能力是软件工程专业大学生所必须具备的特殊能力,这是由软件工程专业的特殊性决定的.软件工程专业的大学生是工程性人才,要具有工程性思维和运用工程方法去解决软件项目问题的能力.工程方法是一种比较科学规范、可减少错误、有步骤地解决问题的方法,把这种方法用到软件项目上可以借鉴以往的工程方法和工程经验,从而降低软件开发过程中出错的可能性、降低软件开发成本、提高软件开发效率.在it企业中的开发团队也常常用这种方法来开发软件.因此,作为工程性人才的大学生也要拥有这种能力,为自己以后的工作奠定基础.

5)团队协作与沟通能力.在it企业中,软件开发人员往往是以团队的形式承接和开发某个工程项目的,团队是这类企业工作的基本单位.软件工程专业的大学生,毕业后往往在it企业中工作,所以软件工程专业的大学生要具备这种若干个人在一起既分工又合作地完成一个相对庞大而又复杂工作过程的团队协作能力,才能适应工作的需要.团队协作能力较高的人才可以快速地融入团队,并和团队中其他成员一起解决问题.一个团队在开发项目的过程中,团队中的成员不可避免地会因为项目中的一些问题而进行彼此沟通,进而统一认识并找到解决问题的方法.因此,一个合格的软件开发型人才,必须具有较高的团队协作与沟通能力.

强化专业素质培养的几点举措

1优化课程体系

软件工程专业的课程体系的优化或改革要经历一个不断探索、不断完善的过程.课程体系改革的核心问题是优化课程体系的内部结构.以教育部关于高等学校软件工程专业的发展要求和规划为指导,结合软件工程专业应用型和工程型人才的培养目标,配合地方高校对软件工程专业发展的规划和实际情况及本地对软件工程人才的需求,为适应社会信息化和软件工程技术的不断发展对应用型人才的需要和要求,合理地按需设置或修整软件工程专业课程体系,进而划分成不同的课程群.

课程群建设并不是机械地进行课程排列组合,它是把一批具有相同认知结构和培养目标的本专业或跨专业课程的知识、方法、问题及解决方案有机地整合形成的课程体系.同一个课程群内课程间要具有一定的关联性,即课程群内的课程间要具有共同或相似的知识点和思维方式,整合这些关联性,避免知识的重复讲解和教学资源的浪费.课程群建设可以优化课程设置,整合教学资源,取得1+1>2的整合优势.我们可以把软件工程专业的主要课程分为以下几个主要课程群:

1)数学课程群.数学课是软件工程专业的专业基础课,对软件工程专业专业素质的培养起着基础性的作用.这个课程群包括的课程主要有高等数学、线性代数、概率论、组合数学、运筹学等.这些课程间的知识点是相联系的,解决数学问题的思维方式也十分相似.在讲解该课程群时,要把问题的求解过程讲清楚,培养学生的逻辑思维能力和数学建模能力.

2)程序设计课程群.编程能力是软件工程专业大学生专业素质的核心之一.程序设计课程正是培养大学生这个能力的,包括C/C++语言程序设计、Java语言程序设计、C#程序语言设计等.C语言的学习为后面程序设计语言的学习准备了数据类型、控制结构知识点的铺垫,C++的学习又为后面程序设计语言的学习提供了面向对象的相关知识的铺垫,Java在某种程度上可以说是C++的子集,C#是在吸收C++和Java的基础上设计的.对这个课程群的讲解既要注重知识点的讲解,更要注重编程能力的培养与提高.就这个课程群而言,可以实施项目教学,这样既讲解了知识点,又提高了编程能力,更是让学生及早接触项目并积累一些项目经验.

3)网站开发课程群.网站开发是目前一个比较火爆的方向,软件工程专业都会开设该课程群.主要包括Javaweb、JSp、asp.net、JavaScript等课程.在这些课程中,网页是其共同的知识,还有Ses-sion、application等内置对象等,并且网站的设计思路也比较相似.在讲授该课程群时,如果同学们没有接触过这个课程群,则知识点要讲细一点,否则,可以略讲;在课堂教学中,要以一些常见的网站为项目来讲,如学习网站、学生管理网站等.

4)数据库设计与开发课程群.数据库是用来存放海量数据的,网站中存储数据的后台往往都是数据库.因此,数据库的设计与开发是软件工程专业必开的课程群.该课程群包括mySql、SqlServer、oracle等,这些数据库的基础理论是一样的,如表、数据的完整性、SQL语句等.对于初学者,要把数据库基础理论讲得深一些;对于学过的,重点讲不同点,以一些生活中常用到的表为例,如学生表、员工表等,来讲数据库中表的设计与开发.

2布置作业和课程设计

软件工程专业是一个工程性的专业,培养的是应用型人才,要求教师布置的作业要有一定的针对性、应用性和专业性.特别是对于应用性课程,如程序设计、网页制作、网站开发、游戏开发等,这类课程要布置一些让学生自己去设计并亲自动手才能完成的作业.这样不但可以锻炼大学生逻辑思维和创造性思维,更能锻炼他们的应用能力.软件工程专业的特殊性也带来一些课程考试的特殊性.对于一些操作性很强的课,如Javaweb、基于asp.net的动态网站的开发、Java游戏开发等课程,可采用上交课程设计的方式代替传统的笔试考试.

3开展竞赛和报告活动

软件工程专业大学生的编程能力、工程实践能力和团队协作能力的培养和提高不能只靠课堂教学中所布置的作业,还要寻找一些其他途径.参与竞赛活动是提高软件工程专业大学生专业素质的一条良好途径.学校和软件工程院系要定期或不定期地举办专业性的竞赛活动,设置合理的奖项,鼓励大学生踊跃参加.参加竞赛活动的主体往往是以团队为基本单位,这些团队都拿着自己的作品去参赛.因此,参加竞赛活动的过程无疑会使大学生的团队协作与沟通能力、编程能力等得到提高.学校和院系也要鼓励软件工程专业的大学生参加国家、省、市举行的竞赛活动,这不仅可以使大学生的素质得到提升,而且得到荣誉后有利于大学生找到合适的工作.

书本知识是前人所发现和提出的,相对现在有较长的一段时间,不是当前新知识和研究成果的反映.为了让大学生对前沿知识有一定的了解,学校和院系可以在一学期内邀请一些国内外知名学者作一些学术报告或讲座.参加学术报告或讲座,既可以让学生对当前某些研究成果有一定了解,拓宽大学生的视野,又可以让他们仰慕学术大师的风范,坚定他们努力学习攀登高峰的信念与勇气,还可以锻炼他们的沟通能力.参加一些学术讲座和报告后,大学生可以聚焦自己的兴趣点和确定自己以后从事工作或研究的方向.

4深化企业实训

工程性和应用性是软件工程专业两个显著特点,因此软件工程院系除了优化教学课程设置外,还要提供锻炼大学生工程性思维和工程实践能力的平台,提高学生的知识应用能力.软件工程专业的大学生毕业后常常到企业或单位里做it工作,所以企业实训是软件工程专业可以采取的提高本专业大学生工程实践能力和知识应用能力的好举措,也符合软件工程专业的专业性质.要实现企业实训,学校就要与企业合作,合作成功的前提是学校的人才培养定位与产业的发展需求保持一致,根据自身特色选择适合自身发展的合作企业.学生进行企业实训才能全面提升学生应用能力,为学生即将就业进入企业工作提供保障.深化企业实训,我们从以下几个方面抓起:

1)拟定一个校外实纲,与实习企业一起制订校企实习基地协议、实习安全协议、学生实习规范和学习实习鉴定表等,不断促进校外实习制度化、规范化.

2)开设实训时所需要的课程,向学生说明这些课程的重要性,一方面要求学生努力学习,另一方面要求教师不断改进授课方式,提高教学效果,并对学生作相应的考核.

3)合作企业要提供良好的实训场地,并配备资深的指导老师.在实训前,这些指导教师要了解实训生的情况,根据实际情况对讲课计划和讲课内容作适当的调整.

4)在实训期间,学校可以留一些教师监督实训过程,并适时地提出建议,保证学生训有所获.

5)实训结束后,要对实训生做一个项目式的考核,并认真填写实习成绩评定表.学校与企业经常沟通,不断完善和细化实训方案,增强其可控性和可操作性,使实训效果得到提高.如果有条件的话,可以让部分优秀实训生留企或推荐给其他企业,提高就业率.企业实训,既有利于培养出满足社会、企业需求的软件人才,也有利于学生的个性化发展.

5积极实施项目教学

项目教学是一种新的教学形式,以项目为依托,以教学计划为主线,把课程知识点循序渐进地传授给学生的教学形式.这种教学形式和传统的纯粹以知识点为中心的教学形式相比有以下几个特点:

1)项目开发与知识点讲解并重.项目教学是以讲项目的形式讲知识点,这样既可以使学生掌握所讲的知识点,又可以使他们了解这些知识点可以用在什么地方、怎么使用及可以带来什么样的效果.

2)项目驱动学习.项目通常都是为了解决某一问题的,问题的解决可以给学生带来些许的成就感,从而可以激发大学生的学习和求知兴趣.

3)关注知识的应用.在项目教学中,知识点是在应用中呈现给学生的,从而可以使他们学以致用.

4)可控性强.项目教学法由学生与教师共同参与,学生的活动由教师全程指导,有利于学生集中精力练习技能.项目教学是以项目为载体讲重要知识点的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的潜能,提高学生解决实际问题的能力.项目教学的这些特点使得它比较适合于像软件工程专业这类以培养应用型人才的专业,也使得项目教学成为当前一种新兴的教学方式.项目教学既注重知识基础,更注重应用能力和实践能力的培养与提高.在实际教学过程中,教师要结合所讲学科的特点和学生的能力特点,选择难易适中的项目教学,培养it企业所需人才.

结束语

工程力学课件篇9

【关键词】应用型本科;计算机软件工程;课程改革

引言

随着社会的发展,计算机专业人才得到了越来越多的重视和应用。软件工程作为互联网产业中较为重要的组成部分,得到了广泛的应用。国家对计算机软件工程人才的需求也逐渐的增加。因此,探寻计算机软件工程专业课程改革势在必行。

1现阶段计算机软件工程课程现状

1.1偏重学科理论教学,学生动手能力差

在我国针对于计算机软件工程学科的教学多以理论基础讲解为主。很多的院校只注重理论知识的教学,在开展软件工程课程教学时并没有组织实践操作训练,导致学生往往理论知识了解很全面,但是缺乏实践操作能力。这样的人才很难符合企业对相关从业人员的业务素质及工作要求。

1.2教学内容陈旧,更新慢

随着科技的发展,社会的进步,计算机软件工程也得到了快速的推动。计算机软件工程教学的教学内容也必须要跟上科学技术的发展速度,及时的对教学内容进行更新。但是,我国的计算机软件工程教学内容和实际的科技发展存在着严重的差距,很多的教材并没有和现阶段的科技发展速度保持一致。

1.3教师教学能力有待提高

作为计算机软件工程专业的教师,不仅要求掌握计算机专业的基础知识、精通于软件工程的学科知识,还要具备实践操作能力和经验。通过自己精湛的授课方式来把软件工程的原理和技巧传授给学生。但是现阶段很多教师教学能力还有待提高,重理论、轻实践的教学模式普遍存在。

1.4课程教学存在问题,重视程度不高

很多的应用型本科院校存在课程设置以及教学安排不合理的现象。软件工程的学习是需要其他课程的内容为基础来进行的,和其他学科的教学来比,计算机软件工程课时安排较少,并且缺少和其他学科的有效衔接。没有形成一个相对完整的体系,加之学校对这方面的教学没有足够的重视,导致其教学效果不是很理想。

2计算机软件工程课程改革策略

2.1注重教学理论与实践相结合

计算机软件工程是一项注重实践操作[1]的学科,很多的理论性知识需要依靠实践操作能力来真正的掌握。在教学过程中,要增加实践在整个课程中的占比。将授课模式做出积极的调整,在课堂上应用翻转课堂的形式把理论教学时长缩减为总课时的1/3,给学生留出足够的课堂时间来进行实践操作,锻炼学生的实践动手能力。通过这样的方式来避免出现重理论、轻实践的软件工程专业典型的学习误区。通过理论与实践相结合的方式来将技术经验很好的应用到理论学习中去。

2.2以科技发展为导向,改革课程内容

21世纪人们的生活发生翻天覆地的变化,科技的日新月异是这个时代最显著的特征。在计算机软件工程教学的过程中要积极调整教学内容,增加技术知识的更新和变化、紧跟时代信息产业化的步骤的内容。使课程教学内容与时俱进,反映出计算机软件工程发展的新动向。注重增加一些新技术的内容,如基于组件的方法、面向agent方法、敏捷软件方法等。同时注重传统与现代相结合的教学内容,介绍一些对象方法、UmL建模技术等内容。

2.3提高教师的专业教学能力

教师的专业教学能力是开展好计算机软件工程专业重要的影响因素。仅仅依靠在课堂上的“灌输式”的学习方法很难让学生掌握理论知识,大大降低学生学习积极性。学校要加强对计算机软件工程课程的教师培训,提升授课教师的能力水平。教师自身要注重学习,不断的提升自己的专业素养,通过丰富的多媒体资源以及教学调研来提升自己的知识储备和教学水平,不断实现自我升值。通过学校和教师自身的共同努力来实现教师素养的不断提升。

2.4采用多元化[2]的教学方式

在软件工程教学过程中,教师应该采用多元化的教学方式来活跃课堂气氛,通过案例教学法来让学生掌握所学知识,通过讨论教学法来让学生积极地参与到教学过程中,激发学生的学习兴趣。多元化的教学方式很多,如网络教学平台、微信公共平台等。通过多元化的教学方式丰富了课堂的教学形式,调动了学生学习积极性,有助于计算机软件工程专业的学习。

工程力学课件篇10

1.以培养学生工程实践能力为目标,构思和调整软件工程专业核心课程的教学目标

课程的教学目标决定课程的教学内容,制定科学合理的教学目标有利于选取合适的教学内容。传统的软件工程人才培养普遍重理论、轻实践,培养的学生往往缺乏工程实践能力;其教学过程主要以教师的单纯灌输授课和学生的被动接受为主,学生盲目模仿练习教师上课时使用的案例或实习教材中的案例,没有主动探索与思考;学生学习完软件工程专业核心课程之后,仍然不能在具体的真实项目中将理论与实际相结合,培养过程与企业的需求严重脱轨。CDio工程教育模式注重培养学生“构思—设计—实现—运作”新产品系统的能力,强调以能力培养为中心,重点培养学生积极主动探索能力、自学能力、沟通表达能力、创新能力、团队协作能力和解决问题的工程应用能力。因此我们将软件工程专业核心课程的教学目标设定为:通过“基于案例的教学”将理论知识有效地传授给学生,通过“基于项目的实践”实现能力训练,实现了理论教学与实践训练的有效融合与和谐统一。

2.以真实项目案例为载体,突出培养学生的“系统思维”和“过程管理”的能力

将CDio工程教育模式运用到软件工程核心课程教学中来,充分体现了其“做中学”和“基于项目的学习”的工程教育模式。强化基于项目案例的课程教学,遵循“软件工程理论来源于实践,在实践中还原”的指导原则,把课本知识融入真实项目案例开发的过程中,在过程中介绍理论体系、指导实践,避免了以往脱离项目环境的空洞说教,使学生更容易掌握理论,提升实践能力。其中,项目案例设计是影响教学效果的关键,也是多年来我们探索和优化的重点。通过对实践经验的总结,确定了项目案例建设应遵循的原则:1)案例要覆盖课程的所有主要知识点,并具有一定的难度;要在教学、课程设计和综合实训时都有一定量的工作任务,且内容关联、难度递增;2)案例要选择通用的业务背景,易于学生理解,也要有一定的实用价值和吸引力,同时还要便于学生以此为基础进行扩展开发;3)通过不断积累,形成项目案例库,要求每个案例都有相对完整的文档和代码资料,使学生能站在一个较高的起点上进行实践训练,利于改进和创新。

3.以“基于项目的立体化教学”为中心,设计和制订教学方案

软件工程理论不同于经典学科理论,它是软件大师们在工程实践中总结、提炼而成的。如果在没有工程实践环境的课堂上直接讲授,会因不易得到学生的深刻理解而变成空洞说教。另外,软件工程核心课程是从不同角度描述软件工程过程的各方面知识的。因此,软件工程的实践能力培养必须要打破课程界限,把几门核心课程的内容融入一个项目开发的软件过程中,在过程中介绍理论体系、指导实践,使学生更容易掌握工程理论,提升工程实践能力,从而解决“工程理论来源于实践,在实践中还原”的教学课题。为此,我们设计了软件工程训练学期,实施以项目开发过程为主线、以实际项目为情景、以项目案例为示范、以学习平台为支撑、以协作学习为主导、以过程管理为保障的软件工程核心课程“基于项目的立体化”教学模式,培养软件工程学生“系统思维、过程管理”的实践能力。CDio注重实践性教学,主张课程实践教学应该从具体项目案例的实际情况出发,然后上升到理论,最后再把理论还原到项目的实际操作中来,以创作最终产品为教学目标。在暑期实习实践过程中,逐步建立并完善项目案例库,以真实工程项目的整个生命周期为载体,让学生以将所学专业核心课程知识点有机联系起来的方式进行实习实践。

4.以企业实习、实践为桥梁,跨越从学业到就业、产业的鸿沟

工程型软件人才培养强调企业深入参与培养全过程,在培养方案的制订、课程建设、实习实训、科技创新、质量监督、学生就业等多方面都要有企业人员参与。中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院先后与iBm、中软、东软、青软等10多家软件公司进行了内容广泛的合作,已形成制度化、规范化、体系化的校企合作平台,通过合作平台为学生架起从学业到就业、创业之间的桥梁。制定完善的师资队伍配备与师资队伍建设政策,采取专职与兼职结合的方式建立一支素质优良、结构合理的师资队伍。学生在大三下半学期就开始到企业实习基地进行为期一个学期的实习,将所学的理论知识转换为生产力,加深对专业知识的认识和理解,熟悉企业的工作流程和运行模式。通过采用企业运作模式进行项目构思、设计、实现和运作的完整过程训练和管理,提高学生的综合素质和工程应用能力。

二、CDio工程教育模式在软件工程核心课程教学中的应用效果

为了检验CDio工程教育模式在软件工程核心课程教学中的应用效果,笔者在本人教授的中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院软件工程2011级和2010级学生的软件工程专业核心课程中进行了实验。软件工程1101班作为实验班,采用CDio工程教育模式,软件工程1001班作为对照班,仍按传统的教学模式进行教学。这是同一专业同一学院的两个班级,班级人数和学科成绩无明显差异,学习环境、学习条件和生活条件等均无明显差异,授课教师均为同一教师,实验班和对照班在课程设置、教学方法、教学效果等方面均保持一致,保证了实验结果的有效性。

1.基础理论知识

在学期末,分别对实验班和对照班的软件工程专业核心课程采用传统的闭卷考试方式进行了测试,用单因素方差分析法来对实验班和对照班的成绩进行差异显著性分析。

2.实践动手能力

在软件工程专业核心课程的学期末,要求每位学生利用所学的知识,自己独立制作一个软件项目作品,主要考查学生的工程实践能力和科研创新能力,采用统一的标准公开答辩,由教师和学生一起给出实践作品的成绩。同样用单因素方差分析法对实验班和对照班的实践作品成绩进行差异显著性分析。

3.学习态度方面

从学生的平时考勤、作业提交、发帖回帖等方面考查学生平时的学习态度,并量化成分数。

三、结束语