软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系研究——以石河子大学为例.pdf

西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系研究以石河子大学为例秦怀斌，戴建国，彭帮国（石河子大学信息科学与技术学院，新疆 石河子，832003）集中实践教学作为高校培养学生实践动手能力的重要手段和重要环节，主要是指通过项目实践的形式，将学生集中起来，引导学生综合运用所学专业知识培养实践动手能力，进行系统、规范、全面的专业技术实践训练的过程1-2。软件工程专业作为一个热门专业，对学生的实践动手能力要求较高，集中实践教学是培养软件工程专业学生实践动手能力和创新能力的重要环节，也是提高其职业素养和就业竞争力的重要途径。在集中实践教学过程中，建立一套完整的质量保证体系来保证集中实践教学质量，显得非常重要。集中实践教学环节质量保证体系是全面、系统提高软件工程专业集中实践教学环节质量的运行、管理和评价体系，既包括对软件工程专业集中实践教学环节全过程的引导和监督，又有对集中实践教学环节最终效果的评价和反馈，还能把集中实践教学环节中的师生、相关管理部门连接成一个相互协调、促进的整体3-4。在实践教学质量保证内涵研究方面，国外有学者认为实践教学质量保证是指特定的组织根据一套质量标准体系和程序，对质量进行控制、审计和评估，以保证教学质量。还有部分学者认为实践教学质量保证是确保实践教学质量保持与提高的所有政策与过程。英国高等教育质量保证委员会认为“实践教学质量保证是关于一个项目、一个院校或整个教育系统的。针对每种情况，教学质量都是反映了态度、目标、行为和程序的，通过它们的存在和运用，与质量控制活动一起共同来保证每个项目的学术标准得到维持和提高”5-6。此外，美国高等教育认证委员会也给出了相似的界定。而国内部分学者认为，实践教学质量保证就是根据预先制定的一系列质量标准和工作流程，一步步达到学校总体目标的过程。也有部分学者认为，教学质量保证既是意识形态，也是技术手段。还有学者认为实践教学质量保证是为维持和提高高等教育教学质量所实施的有计划、有组织、有系统的质量持续促进活动7-8。在实践教学质量保证方法研究方面，美国最先提出了三种方法，即重视教学评价、重视教学策略、重视政策保障；德国在实践教学质量保证方法方面具有显著的特点，主要包括在培养目标上面向企业、在就业上面对市场、在师资上面向“双师型”教师、在实践上面向企业实践等；英国近年来以院校层面的质量文化、个体层面的质量文化为依托，探索出了苏格兰教学新模式9-10。在实践教学质量保证体系研究方面，美国高校从校外、教学单位、学生三个层面分析质量保证体系；英国应用技术型高校在实践教学方面，除了在实践课程体系、课程设置方面进行思考，还在师资建设、人才培养质量考核、教学过程管理等方面建立了质量保证体系。国内有学者认为，实践教学质量保证体系的构建应着重解决质量标准与培养目标定位相匹配、实践教学体系与理论教学体系互融互动、过程控制及制度执行力度等问题；也有学者提出，实践教学质量保证体系分为校内保证和校外保证，分别包括教学条件保证、组织管理保证、运行管理保证、制度保证、质量评估保证和质量监控反馈等11-13。作为新疆生产建设兵团所管理的一所地方高校（2018 年已成为部省合建高校），石河子大学（以下简称“我校”）自 2015 年开始招收软件工程专业本科生。依据学校定位，我校软件工程专业制定了适合自身的人才培养目标：面向国家、区域经济建设和社会改革发展的重大信息化战略需求，培养具有良好的道德与文化修养，遵守法律法规，自觉践行社会主义核心价DOI：10.16681/ki.wcqe.202317006作者简介：秦怀斌（1980），男，教授，硕士。研究方向：软件工程教学。注：本文系石河子大学 2022 年度教育教学改革项目“软件工程专业实践教学环节质量保证体系研究与实践”资助（编号：JGY-2022-044）。摘要：为了培养软件工程专业学生实践动手能力和创新能力，文章以石河子大学为例，首先概述了软件工程专业集中实践教学环节，然后论述了软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系构建。关键词：软件工程专业；集中实践教学环节；质量保证体系中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-6401(2023)17-0021-04西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期值观，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的创新精神、实践能力、沟通能力与终身学习能力，能够在信息系统、软件工程等相关领域从事计算机软件系统分析、设计、开发、测试、运维及软件项目管理等工作的工程应用型人才。本文在培养工程应用型人才的总目标下，结合我校软件工程专业定位，进行软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系的研究，阐述了系统化培养工程应用型专业人才的集中实践教学环节质量保证体系。一、软件工程专业集中实践教学环节概述我校软件工程专业以培养工程应用型人才为目标。据此，2022 年我校制订了最新版的软件工程专业人才培养方案。在 2022 版软件工程专业人才培养方案的研究与制订中，我校以培养学生程序设计能力为主线展开集中实践教学环节的课程设置。集中实践教学环节可分为五个层次，如图 1 所示。图 1 集中实践教学环节第一层包括计算机系统认知实习、行业认知实习。计算机系统认知实习是通过计算机硬件整机组装及操作系统安装的实践，要求学生具备基本的计算机硬件组装和维护、计算机操作系统安装的实操能力，了解计算机硬件各部件的组成材料及分类回收利用方法，同时要求学生以小组形式完成相应的任务，并制作 PPT 进行汇报答辩。计算机系统认知实习在大一第一学期的后半学期执行，时间为 1 周。行业认知实习是我校信息科学与技术学院教学计划的重要组成部分，通过让学生到相关企业的实际工作环境中参观和感受，使其了解今后将要工作（或实习）的环境，从而对将要从事的职业岗位形成初级认识。同时，行业认知实习也是培养学生实践能力的第二课堂。为此，我校信息科学与技术学院领导积极与相关企业联系，展开校企合作，并签署了合作协议。通过行业认知实习，不仅可以让大一的学生认识到自己在知识学习方面的不足，深刻领悟到“学无止境”的含义，同时也可以为学生将来的专业学习指明方向。行业认知实习在大一第二学期的后半学期执行，时间为 1 周。第二层包括程序设计综合实践、软件设计综合实践、软件项目开发实践三个部分。程序设计综合实践在大一暑假执行，时间为 2 周。程序设计综合实践设置每人一个题目，目的是使学生通过查阅相关资料，能够针对特定题目需求，根据程序设计基础、数据结构等课程知识，编写代码并调试，最终撰写课程设计报告，并制作 PPT 进行汇报答辩。软件设计综合实践在大二暑假执行，时间为 2 周。软件设计实训的目的是达到理论与实际的结合，使学生能够根据数据库、程序设计、软件工程等课程知识，进行软件系统的设计，掌握应用开发工具进行系统设计的方法，同时对现实世界中的实际问题进行需求分析、设计，并进行编码和测试，此外还要掌握软件设计文档的书写方法，最终具备一定的综合知识应用能力，以及文档书写素质。软件设计综合实践设置 2 人一个题目，要求学生针对特定题目需求，完成相应的设计要求，具体要通过查阅相关资料，进行软件需求分析、软件设计和软件测试，编写代码并调试，最终撰写文档，制作PPT 进行汇报答辩，汇报以个人形式进行，其中 PPT包括个人完成的工作内容。软件项目开发实践在大三暑假执行，时间为 2 周。软件项目开发实践采取分组的形式，45 人为一组，完成一个较大的软件项目的开发，目的是使学生能够根据软件项目管理、软件工程、软件体系结构、软件测试技术等课程知识，进行软件项目的管理及开发。程序设计综合实践、软件设计综合实践、软件项目开发实践均要求学生提交规范化的文档。第三层为工程实训。工程实训在大三暑假执行，时间为 2 周。工程实训是针对软件工程专业高年级本科生在学完主要专业核心课程之后，开设的一门综合实训类课程。课程以熟悉并掌握软件工程类项目为目标，旨在让学生综合运用前期所学的软件工程专业知识，规范计算机软件设计和开发流程，熟练掌握软件设计工具，即通过完成一个较为完整的软件类项目，实现对软件工程专业知识的综合运用，为毕业实习和毕业设西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期计打下基础。我校信息科学与技术学院工程实训以外包的形式，由培训机构负责。根据软件工程专业要求，实训内容包括 JavaEE 项目开发、微信小程序开发、大数据商业项目开发、WEB 应用开发等众多模块，可供学生根据个人兴趣选择参训。实训结束后，会以分组的形式要求学生完成一个软件系统的开发，并参加答辩。第四层为毕业实习。毕业实习是指让学生在毕业前到实习现场参与一定实际工作，通过综合运用所学专业知识及有关基础知识解决专业技术问题、获得独立工作能力，从而在思想上、业务上得到全面锻炼，并进一步掌握专业技术的实践教学形式。在实习期间，为了更好地掌握学生实习情况、了解企业需求，我校信息科学与技术学院还需要经常赴相关实习单位进行走访，与企业领导及实习学生进行交流，解决出现的各种问题。根据软件工程专业特点，我校软件工程专业学生毕业实习从大三第二学期末（8 月份）开始一直持续到大四第一学期末（12 月份）结束，时长达 4 个月左右。毕业实习结束，学生须提交实习手册、实习日志、实习报告等文档。第五层为毕业设计。毕业设计对软件工程专业学生来说是非常重要的实践课程，要求学生能够运用软件工程专业的基本原理，并通过文献研究，对复杂软件工程问题的影响因素和多种解决方案进行分析，完成开题报告和文献综述；要求学生能够选用合适的设计工具，针对要开发的复杂软件工程问题，给出解决方案并进行方案设计，并能够在毕业设计过程中体现创新意识，同时考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素；要求学生能够选择与使用恰当的现代软件工具，对要开发的复杂软件工程问题进行需求分析、设计、编码和测试等；要求学生在毕业设计系统开发过程中，能分析和评价软件工程领域的工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，理解设计实施过程中的制约因素，并了解应承担的责任；要求学生理解软件工程实践对社会可持续发展带来的影响，能够合理评价软件工程实践对人文社会和自然环境可持续发展的影响，同时加深对毕业设计系统后续的可持续改进的理解和认识；要求学生了解软件工程专业领域及与所开发软件系统相关的国际发展趋势、研究热点，具备跨文化交流的语言表达能力和论文书写能力，能够就复杂软件工程问题，在跨文化背景下进行沟通和交流；要求学生能通过口头、文字、图表等方式准确表达对复杂软件工程问题的认识与想法，对所做的软件系统进行演示并汇报，对提出的问题进行回答，能理解和回应质疑，并提出有效建议，进行有效沟通和交流；要求学生具有独特的自主学习方法，具有自主学习的能力，对相关前沿知识感兴趣，能够有效拓展知识。我校信息科学与技术学院毕业设计统一从大四第一学期末（12 月底）开始，持续到大四第二学期末结束（5 月份左右），包括选题、开题、中期检查、预答辩、正式答辩等环节。作为集中实践教学的最后一个环节，毕业设计是对学生大学所学知识的综合检验。概言之，我校软件工程专业集中实践教学环节的五个层次由简到难，由程序开发到项目开发，由个人开发到团队开发，逐步递进，形成了科学的逻辑关系。二、软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系构建我校软件工程专业集中实践教学环节质量保证体系主要从实践教学内容、实践教学条件、实践教学管理、实践教学过程、实践教学评价五个方面展开，如图 2 所示。图 2 集中实践教学环节质量保证体系集中实践教学内容体系是集中实践教学的核心。软件工程专业集中实践教学环节包括计算机系统认知实习、行业认知实习、程序设计综合实践、软件设计综合实践、软件项目开发实践、工程实训、毕业实习、毕业设计等，每个环节关注的内容不同，如程序设计综合实践在大一暑假执行，要求学生通过整合程序设计基础 C 语言、Java 程序设计和数据结构，进行程序算法分析与设计，并借助编码实现；软件设计综合实践是在大二暑假执行，要求学生整合前两年的专业课程，进行一个较大软件的分析、设计、编码、测试及文档的书写。通过研究确定每个实践环节关注的重点，构建了软件工程专业集中实践教学内容体系。西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期集中实践教学条件体系是集中实践教学的基础。集中实践教学条件包括基本的软硬件条件和师资条件。我校为实现软件工程专业实践教学质量评价的全生命周期管理，构建了一体化的软件工程实践教学环境，为渐进性、阶梯式实践教学体系实施提供基本条件支撑，为学生开展科技竞赛、工程实训等提供工具支持，如需求分析、软件设计、编码、测试、软件管理等。同时，软件工程专业建立了一支精通软件工程理论和方法，具有企业化背景的专兼职并存的开放式师资队伍，具体由校内专职教师、IT 企业兼职教师共同组成，在综合实践、实训、实习与毕业设计中采用专兼职结合的“双导师制”，校内导师负责实习监管、毕业设计内容与论文写作的指导和审定工作，企业导师负责为学生提供工程实践环境、工程项目及其技术的指导工作。集中实践教学管理体系是集中实践教学的重要关卡。集中实践教学环节形成了由院（教科办）、系（专业）、教师组成的三级管理体系，即学院制定宏观的通用管理制度，系部和专业制定微观的管理制度，教师根据具体制度对学生进行管理。我校信息科学与技术学院针对综合实践、实训、实习、毕业设计等均制定了不同的管理文件，使相关教师在准备工作环节、初期安排落实环节、中期开展检查环节和结束阶段的成绩评定及工作总结环节等的组织与实施过程中均有据可查。集中实践教学过程体系是对集中实践教学的监控。根据管理学“产品质量形成于产品生产的全过程”的主导思想，对集中实践教学过程实施监控非常关键，直接决定了集中实践教学的效果。我校软件工程专业在集中实践教学过程方面形成了一套完善的体系，包括学生日志填写、中期汇报和展示、中期成果提交等多种形式，对学生的集中实践教学过程实施监控。集中实践教学评价体系是对集中实践教学的改进。我校根据软件工程专业的特点，针对综合实践、实训和实习等，构建了包含“实践知识域、能力单元、素质特点”的层次化分级评价指标体系，并制订了具体的评价方案和评价方法。评价指标从业务考核和综合素质评定两方面对学生进行评价。其中，业务考核主要评价一定时间内学生完成任务的情况，侧重对学生工具使用与实验技能、工程设计与实现能力、面向领域的应用能力等方面的考核；综合素质评定基于学生实践过程的表现，评价学生的素质，包括专业素质、个人素质、团队精神等。同时，根据评价结果，进行集中实践教学的改进，使其真正符合工程教育专业认证提倡的“学生中心、产出导向、持续改进”理念。三、结语集中实践教学是培养学生实践动手能力的重要手段和重要环节。我校软件工程专业根据多轮的教学总结，形成了包括计算机系统认知实习、行业认知实习、程序设计综合实践、软件设计综合实践、软件项目开发实践、工程实训、毕业实习、毕业设计等在内的集中实践教学环节，这些环节由简到难，由程序开发到项目开发，由个人开发到团队开发，逐步递进，形成了较科学的逻辑关系。同时，为了确保集中实践教学环节的质量，形成了一套完整的质量保证体系，该体系主要从实践教学内容、实践教学条件、实践教学管理、实践教学过程、实践教学评价五个方面实施。实践证明，该质量保证体系较好地对集中实践教学环节的实施提供了保障，激发了学生学习的积极性，学生的实践动手能力（程序设计能力、软件设计能力、软件项目开发能力、团队协作能力和规范的文档书写能力）得到了较好的提升，获得了良好的集中实践教学效果。参考文献：1 秦怀斌.应用型软件工程专业集中实践教学环节探讨:以石河子大学软件工程专业为例J.教育教学论坛,2020(4):155-157.2 辛建军.构建应用型本科高校实践教学质量保障体系路径探索J.微型电脑应用,2018,34(9):26-28.3 张其亮,陈永生.基于 OBE 的多维度阶梯式实践教学体系构建J.实验室研究与探索,2018,37(3):206-209,225.4 戴婷,朱海燕,张今朝,等.基于 OBE 理念进行目标细化的工程实践教学改革与实践J.实验技术与管理,2019,36(10):211-214.5 林彩梅,黎一强.电气自动化技术专业实践教学质量监控体系构建及运用J.高教学刊,2020(27):159-161.6 赵存有,陈国晶,徐鹏.基于 OBE 理念的机械类专业实践教学体系设计J.黑龙江教育(理论与实践),2022(4):84-86.7 聂晓.基于利益相关者理论构建高职校外实践教学质量保证体系J.职业教育,2020,19(11):3-6.8 朱殷勤.计算机应用技术专业实践教学质量保障体系的构建研究J.时代农机,2019,46(10):135-136.9 田芳.TQM 理念下高职专业群实践教学质量保证体系探究J.职业教育研究,2020(8):47-52.10 吴涛,尤卓炜.适应新工科建设的机电专业实践教学改革与探索J.实验室研究与探索,2018,37(12):209-212.11 张为强.高校实践教学质量管理体系的构建J.文教资料,2019(10):174-175.12 郝倩,胡彬.高职计算机应用技术专业实践教学质量保障体系研究J.微型电脑应用,2017,33(12):38-39,70.13 宋友,张莉.新工科建设中基于问题导向的软件工程人才培养探讨J.计算机教育,2019(2):115-118.其他作者简介：戴建国（1975），男，教授，博士。研究方向：软件工程教学。彭帮国（1978），男，副教授，硕士。研究方向：软件工程教学。