李宗花

(淮陰師范學院計算機科學與技術(shù)學院，江蘇 淮安 223300)

OBE教育模式“以學生為中心、成果為導向”，強調(diào)本科教學活動應該以學生的學習成果來展開并進行持續(xù)改進，是當前工程教育的主流模式，也是工科專業(yè)課程教學改革的重要方向[1-2]。當前，許多教學研究圍繞OBE展開，這些研究主要集中在基于OBE的課程教學設計[3-4]，基于課程目標達成度分析[1][5]和畢業(yè)目標達成度分析[6-7]?？梢奜BE教學理念已經(jīng)深入到本科教學中，探究OBE教學模式和評價方式成為我國高校工程教育改革的方向，成為深入推進相關(guān)課程教育教學改革的關(guān)鍵[3]。軟件工程課程內(nèi)容包括項目需求分析、項目管理、總體設計、詳細設計、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)維護和系統(tǒng)演化等內(nèi)容，涵蓋了軟件開發(fā)和維護全軟件生命周期的內(nèi)容[8]。作為一門計算機相關(guān)專業(yè)的必修課程，對學生軟件工程能力的培養(yǎng)起到重要的作用。因此，有必要對該課程的目標達成度進行分析，從而促進學生能力的培養(yǎng)。

1 課程目標

依據(jù)計算機科學與技術(shù)(嵌入式培養(yǎng))專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的要求，本課程目標包括：(1)學生應掌握軟件工程的基礎(chǔ)理論和基本技能，掌握團隊項目開發(fā)流程與工作內(nèi)容，同時具備科學精神、文化自信、愛國精神、鉆研精神、責任擔當和技術(shù)操守；(2)學生應掌握軟件項目管理的基本方法，分析軟件項目管理中人員組織、項目規(guī)劃和軟件配置等基本問題，具有軟件項目成本估計和項目計劃的能力，并能熟練使用相關(guān)軟件配置管理工具；(3)學生應掌握軟件需求工程基礎(chǔ)知識，使學生能運用相關(guān)知識，對軟件項目需求進行獲取與分析，并撰寫軟件需求相關(guān)文檔，培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題能力，并能熟悉使用軟件需求分析管理工具；(4)學生應掌握軟件分析與設計基本方法，使學生具備根據(jù)軟件需求對軟件項目進行分析與設計的能力，熟練使用軟件分析與設計工具，并具有撰寫相關(guān)設計文檔的能力；(5)學生應掌握軟件測試的基本概念與方法，運用軟件測試方法對軟件進行分析并設計軟件測試方案，熟練使用軟件測試工具，具有對軟件測試結(jié)果分析的能力；(6)學生應具備開展項目實踐、探索軟件工程領(lǐng)域新知識的能力，為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。

以OBE教育理念為指導，本課程目標與畢業(yè)要求對應關(guān)系如表1所示。

表1 課程目標與畢業(yè)要求對應關(guān)系

2 基于OBE的教學內(nèi)容設計

軟件工程課程的教學大綱由課程信息、課程目標、教學內(nèi)容與預期學習成效、成績評定及考核方式、課程建議教材及主要參考資料五大部分組成。根據(jù)OBE的教學理念，課程目標是課程教學的指南和導向，人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求對應課程的目標，課程目標對應課程的相關(guān)知識單元，而考核方式支撐課程目標。軟件工程課程的教學總計48學時，其中理論教學32學時，實驗教學16學時。其教學知識單元、教學方法、教學手段、學時分配與課程目標的支撐關(guān)系如表2所示。

表2 課程知識單元與課程目標之間的對應關(guān)系

3 課程考核方式設計

按照OBE的內(nèi)涵，軟件工程課程的考核需要涵蓋知識、能力和素質(zhì)三個方面的要求。軟件工程課程的考核方式中，平時成績和期末考試成績體現(xiàn)學生的知識和能力，實驗成績體現(xiàn)學生的素質(zhì)。因此，軟件工程課程的成績由平時成績、實驗成績和期末考試成績組成。如表3所示，平時成績占10%，實驗成績占30%，期末閉卷考試成績占60%。平時成績以課堂討論表現(xiàn)、平時作業(yè)(雨課堂小測試、課后作業(yè)等)組成；實驗成績以項目訓練為目標，學生根據(jù)項目選題完成軟件項目進度設計、需求建模、項目結(jié)構(gòu)建模等設計內(nèi)容；期末考試試卷包括選擇題、判斷題、簡答題、分析計算題和設計題五大題型，其中選擇題和簡答題主要考查學生對軟件工程課程基本概念的理解；判斷分析題主要考查學生對軟件需求評審、軟件設計和軟件測試的掌握；分析計算題主要考查學生對軟件項目規(guī)劃、需求驗證和軟件測試技術(shù)的掌握；而設計題則以軟件項目概要描述為題，主要考查學生運用UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的模型抽象技術(shù)，涉及需求模型、結(jié)構(gòu)模型、行為模型和GUI用戶界面模型等的設計。

表3 課程考核方式

4 課程目標達成度計算

以本校2017級計算機科學與技術(shù)(嵌入式培養(yǎng))專業(yè)全體學生的《軟件工程》課程為例，根據(jù)學生的考核結(jié)果，完成對相關(guān)畢業(yè)要求指標點達成度的評價值計算。軟件工程課程的評價材料(主要是對學生的考核結(jié)果，包括試卷、作業(yè)、軟件說明書、軟件作品等)從以下三方面進行判定：

(1)考核內(nèi)容是否完整支撐了對相應畢業(yè)要求指標點的考核(試題難度、分值、覆蓋面等)。

(2)考核的形式是否合理(除了期末考試外，是否采用平時測試、軟件項目分析與設計、項目答辯與演示的形式考核學生是否獲取該條指標點所列能力)。

(3)結(jié)果判定是否嚴格或者是否太寬松(是否存在試卷很難，得分較低的現(xiàn)象和是否存在試卷很簡單，得分非常高的現(xiàn)象)。

根據(jù)表1的內(nèi)容，軟件工程課程對應的畢業(yè)要求指標點有3.2、4.2、9.1和11.2，各指標點在本門課程中對應的教學目標、達成途徑、評價依據(jù)和評價方式如表4所示。

針對每個指標點，計算所有學生期末考題的平均得分、平時成績的平均得分和實驗成績的平均得分，按平時成績占10%，實驗成績占30%，考試成績占60%，得到該指標點學生的期末總評平均得分，再按達成度計算公式得出該指標點的達成度評價值。畢業(yè)要求指標點達成度的評價值計算方法為：

按照上述評價值計算方法，分別對3.2、4.2、9.1和11.2四個指標點的考核評價過程進行分析，2017級學生的軟件工程課程對畢業(yè)要求指標點的評價過程如表5所示。

表5 軟件工程課程對畢業(yè)要求指標點的評價值計算過程

按2.1節(jié)方法，選擇連續(xù)兩個學年的軟件工程課程成績數(shù)據(jù)，對各畢業(yè)要求指標點計算后，形成軟件工程對畢業(yè)要求達成度評價表。其最終的評價值如表6所示。

表6 軟件工程課程的畢業(yè)要求達成度評價

5 持續(xù)改進

本課程的教學團隊通過定期記錄學生的平時作業(yè)完成情況和上機實驗作業(yè)的完成情況，以評估學生能力的取得程度。通過課堂討論作業(yè)和課后測試作業(yè)，記錄學生對軟件工程的基本原理和方法的掌握能力。通過布置和收集上機實驗作業(yè)，記錄學生對相關(guān)建模方法、設計方法的運用能力，評估學生能力的達成度。通過對近兩年學生課堂學習狀態(tài)、實驗大作業(yè)的完成情況以及考試試卷的分析，發(fā)現(xiàn)學生應用面向?qū)ο罄碚撨M行問題分析的能力較弱。因此，增加了實驗作業(yè)的要求，鼓勵學生參加各類和各層次計算機類專業(yè)競賽，積極參加老師的課題，提高問題分析的能力。從期末總評比較結(jié)果看，雖然有2個指標2020年達成度較2019年略低，原因是2020年強調(diào)了需求分析能力和團隊協(xié)作能力的重要性，考核要求增加，但學生的工程能力，特別是團隊協(xié)作能力較2019年有所提高。除此之外，還需要利用學校的網(wǎng)絡教學資源、文獻資源、學院的實驗室資源及學生創(chuàng)新項目的培育，組織和開展軟件系統(tǒng)分析和設計能力的培訓。

6 結(jié)束語

通過近10年的教學探索，軟件工程課程的教學主要側(cè)重于培養(yǎng)學生實踐應用的基本能力，以及培養(yǎng)學生應用最新的軟件工程技術(shù)和方法，完成實際項目的分析、設計和開發(fā)的能力。按照OBE教學理念中對知識、能力和素質(zhì)的要求，構(gòu)建了軟件工程課程目標與畢業(yè)要求之間的對應關(guān)系，設計了本課程的教學內(nèi)容，制定了考核方式，設計了達成度計算方式，并依據(jù)2019年和2020年計算機科學與技術(shù)(嵌入式培養(yǎng))專業(yè)學生的軟件工程課程成績，計算本課程的教學目標達成度。計算結(jié)果顯示，該達成度的計算方法不但使得任課教師清晰地了解學生的理論知識、實踐分析和設計知識等內(nèi)容的掌握情況，同時也為本課程及其他相似課程的持續(xù)改進提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。