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软件设计类课程体系融合与拓展

时间:2019-04-10 来源:《学业》杂志 作者:admin 点击:

  软件设计类课程体系融合与拓展

  摘要:在高校“双一流”建设与新工科建设背景下,基于面向虚拟项目的软件设计类教学模式,探索从理论课程、基础编程与工程类课程、技术框架与项目类课程到毕业生论文设计的多层次、多模式课程融合机制。基于专业方向,研究从软件类课程向业务过程建模拓展的机制。研究和实践软件设计类课程融合与拓展,有助于从传统软件设计类专业向新工科专业跨越,也有助于实现从灌输型教学向研究型教学转换。

  关键词:软件设计;课程体系;融合;拓展;框架

  在全国高校“双一流”建设与新工科建设的大背景下,一些专业院校如医科大学的计算机和IT信息类小专业面临着空前挑战和机遇。如何培养面向新工科的本科生,如何提升专业教师的科研能力,已经成为专业建设的重要议事日程之一。随着新技术的问世和应用,各个高校需要不断地优化学生及教师的培养方案,压缩IT核心课程的课时,并增设相关新技术类课程。基于这种现状,有必要探索一种从理论课程、基础编程与工程类课程、技术框架与项目类课程到毕业生论文设计等多层次、多模式的融合机制,探索从IT类课程向专业方向相关的业务过程管理特别是业务过程建模拓展的机制,以便从传统的软件设计类专业向新工科专业跨越,从而满足社会对人才的新需求。

  1新工科建设的挑战与融合趋势

  教育部2017年提出推进新工科建设方案涉及到电子技术类、计算机类、网络与信息、新能源、功能材料等传统专业,这也为传统软件类专业的发展提供了新机遇。在由中国计算机学会(CCF)主办的2018大数据专业建设人才培养研讨会上,来自高校的专家们罗列了“新工科”中最受瞩目的大数据、人工智能领域专业建设的主要问题:如人才培养规模满足不了企业的需要、高校学科纵向精深,而横向互融不足,缺乏教材等,若想有效地解决这些问题,需要相关企业的加入,旨在形成产教融合的一体化教学方式。在国内高校教学研究领域,整合课程理念最早出现于约20年前[1],10年前,就有学者对基础医学课程整合进行了研究[2]。而在IT类教学中,约10年前,就有学者提出对高校计算机程序设计类课程进行整合[3],但尚未见到对计算机类课程进行全局式的大整合研究的学术性报道。唐烨伟[4]等学者提出了跨学科之间核心知识的有机融合概念,倡导科学、技术、工程和数学四门学科之间核心知识的融合(称之为STEM)。跨学科融合已经成为高校教改的主流趋势之一。李克东[5]等人以“温室建造”项目为例,从学习主题、教学目标、教学活动、教学支架、教学评价等方面介绍了STEM课程的教学活动设计方法。本文将为软件设计类课程体系(CurriculumSystemforSoftwareDesign,CSSD)提出全景式融合框架,并基于该框架探索其具体教学实践步骤,旨在适应新工科专业发展方向并为进一步转变教学模式奠定基础。

  2一种面向CSSD的融合与拓展框架

  传统的本科教育重理论而轻实践。笔者曾在本校提出并实施了面向虚拟项目的IT人才培养模式[6],有效解决了本科教学中教材与实践的脱节问题,培养的毕业生得到了本地业界的一致好评。据麦可思2016年就业统计数据显示,本校电子信息科学与技术专业的毕业生在就业率、就业专业相关DOI:10.16735/j.cnki.jet.2019.02.023性和薪酬等方面都名列相关可比性专业毕业生前茅。在高校“双一流”与新工科建设新背景下,压缩传统的计算机类课程的课时,并开设面向新技术的新课程,如物联网、大数据等课程,已成为相关专业的教改趋势。如何整合教学资源并融合相关课程,提升专业教师的新课程教研能力,培养面向新工科技术的本科生,已经成为教学工作的重中之重。在高校本科教育中,相关课程之间时间跨度大、师资紧缺造成个别课程的开设顺序倒置,导致了教学鸿沟。而课程融合有助于消除这种教学中的鸿沟。如:要实施软件设计类课程融合,就要深度提炼其融合模式并形成相应的融合与拓展框架,以便构建与优化课程融合框架。主要需要以下四个方面的探索:①研究新型课程分类方法。基于课程的理论性和实践性,打破传统的专业培养方案中的课程分类,即专业基础课、专业课和限定性选修课,提出新型课程分类为理论课、基础实践课、项目实践课和综合训练课。②基于该新型课程分类方法,研究课程融合模式。按同层次,邻接两层次、邻接多层次、跨层次四种情形,进而提炼课程融合模式。③探索软件设计类课程融合的呈现方式。即按照课程开设的承前启后性,研究后续课程向前融合或者前序课程向后融合的机制。④以指导毕业设计为契机,探索抽象思维与工程思维的深度结合机制,着重探索软件工程课程向业务过程管理的同级跨学科拓展和在本科教学中的应用。基于上述研究与探索,提出了一种全景式CSSD融合与拓展框架,其原型如图1所示。

  3CSSD融合与教学实践步骤

  基于上述框架和课程设置,提出了CSSD融合与教学实践步骤,如图2所示,课程融合教学实践按课程开设时间依次执行,即先开先实践。实施该教学实践步骤的关键点如下所述:一是做好课前协同准备。相关课程任课老师要协同备课,以前期的面向虚拟项目IT人才培养模式为基础[6],识别和确认各类课程之间的融合跨度和模式,大致可分为四种融合模式:①同层次课程融合,如编程语言、数据库原理、数据结构等课程之间的同级融合;②单邻层次课程融合,如离散数学与数据结构或数据库原理课程之间、离散数学与软件工程课程之间的相邻二级融合;③多邻层次课程融合,如离散数学、编程语言和软件开发模式等课程之间的相邻三级融合;④跨层次课程融合,如实现离散数学与毕业论文(设计)之间的相间二级融合等。二是要研究相关课程的教学方法。基于提出的四种融合模式,根据课程开设的序列,并以虚拟项目为主题,落实相关课程的融合顺序,即确定某一门课程相对应的向后融合、同时融合以及向前融合的相关课程,进而确定在教学过程中的融入点与融入方式,旨在为进一步设计教学目标和教学活动等关键环节奠定基础。三是以课程拓展为驱动实现从灌输型教学向研究型教学的转换。在实施课程融合的基础上,对软件工程课程实行拓展。以虚拟项目设计为基础,探索业务过程建模及其对软件设计的基础性支撑作用,进而为探索不同学科课程之间融合、探索向研究型教学转换的机制打下基础,其框架如图3所示。在此,既要涉及到多级课程融合模式,如离散数据、软件过程和软件开发模式课程之间,又要融入业务过程管理,特别是业务过程建模的相关内容,如作者的前期相关研究所示[7-9]。这种拓展的实施有一定难度,根据作者经验,若与指导本科毕业论文相结合,则教学效果比较好。

  4结语

  学科融合已成为大学教育的趋势之一。笔者前期实施的面向虚拟项目的IT人才培养模式属于单课程纵向融合;在此基础上,本文提出了全景式软件设计类课程融合模式和框架,相关课程涵盖了本科教育的全生命周期,属于多课程融合。进而,以软件工程课程为基础,探索在其中融入业务过程建模的技术[9],以便为实施跨学科课程融合和向研究型教学转换打下基础。

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