ZG00643505/基于应用场景的渐进式软件工程课程实践教学研究，石河子大学教育教学改革研究项目

引言

高等院校专业人才培养的基础在于课程质量的建设。2019年，教育部发布文件，强调提高教育教学质量，加强课程体系设计，提升课程的高阶性、创新性和挑战度。同时，明确了依据高校定位和人才培养目标，建设适应创新型、复合型、应用型人才的一流本科课程。这强调了课程建设在高等教育中的重要性，并为高校课程和专业建设、人才培养目标指明了方向。

自实行一流本科课程双万计划以来，课程建设受到更多关注。其包括课程内容与教学资源、课程群的融合与支撑、课程体系的完善与优化。但实际中，课程建设往往更注重单一课程的内容和教学形式改革，忽视了课程间的关联，影响了课程体系对教学效果的支撑。

我校实施课程改革，以课程群建设为主线，进行了积极的探索和实践。然而，受地理位置和资源限制，我校信息类专业的发展相对缓慢。面临师资队伍结构和学历层次的困难，亟需高素质师资。同时，信息化快速发展带来新挑战，学生需了解最新发展，掌握基本方法和技能。

从2015年起，我院制定了课程建设规划，建立了以《数据库系统原理》和《信息系统分析与设计》为核心的教学团队，增加了《软件工程》和《信息系统开发实践》等课程。2019年，申报数据科学与大数据技术专业，将数据处理、分析纳入数据库课程群，形成以数据库为核心的课程体系。通过课程群建设，在教学方法、课程建设、科研团队建设、学科竞赛等方面取得了进步。

1 课程群建设过程存在问题

在我校信息类专业的课程群建设中，虽然从宏观上体现了知识的连贯性和课程间的衔接，但过程中还存在多个问题。首先，课程建设中教师往往过度强调个别课程的重要性，导致教学内容增多，增加学生学习负担。此外，随着计算机领域知识的快速发展，课程间的关联性由显性知识块的浅层链接转向更细的知识粒度，使得构建知识链变得困难，导致学习难度增加和知识碎片化现象。

实践能力的提升也面临挑战，由于课程间的壁垒，实践类课程虽学时多、任务重，却难以显著提高学生能力。教学组织模式中教师之间缺乏知识能力互补和教学协同，限制了教师发展和能力提升。同时，师资队伍建设较为薄弱，高层次和高学历人才缺乏，重大课题经验不足，教师在权威刊物发表论文也较少。

学生方面，知识应用不明确，解决实际问题的能力较差。科研实践活动参与途径有限，导致学生应用能力培养路径狭窄，实践能力和科研创新能力较弱。这些问题共同影响了课程群建设的效果，需要针对性地解决以提升整体教育质量。

2 课程群建设的原则

2.1 课程群建设目标

在我校课程群建设的目标中，核心是提高本科人才培养质量。首先，目标是完善课程群能力培养的知识链，整合具有管理学和工学背景的教师队伍，建设一支专兼结合的高素质教学团队，实现教师教学水平和实践指导能力的协调发展。其次，旨在建立以数据库原理为核心的课程群建设体系，兼顾理论学习与实践能力培养，探索和完善基于四个递进关系（基础层、实践层、提高层、探索层）的多层次交互式能力培养体系，以提升数据库课程群的整体教学水平。此外，目标包括争取获得校级及以上的教学成果奖，并获批为一类课程和精品课程。最后，目标是建立以学科竞赛为驱动的学生创新能力培养模式，力争在竞赛成绩上不断取得提升。这些目标共同促进了课程群建设的全面发展。

2.2课程群建设思路

以《数据库系统原理与应用》课程为核心1+建立信息系统开发类和数据运用类2条能力培养主线，以相关课程知识链融合为能力培养的主线，实现课程间的有机融合，建设内容包括一下四个方面：

2.2.1全面提高课程群教师队伍教学水平和科研能力

以课程链为主线整合具有管理学、工学背景的教师队伍，组建涵盖5个本科专业、3个教研室的跨专业的教学课程团队，其中3位教师来自软件工程教研室、2位教师来自数据科学与大数据教研室，3位教师来自计算机科学教研室，逐步形成了多元融合的发展局面。 

2.2.2加强教研活动促进教学水平和实践指导能力稳步提升

课程群教学团队定期组织教研活动，以教学研讨和教学经验交流为牵引力，促进跨系、跨教研室的交流与融合，在课程间教学内容交叉融合、教学方法选择、教学研究项目申报、实践教学指导、教材编写等方面开展讨论，强化团队的合作与交流。

2.2.3依托科研项目拓宽教学内容的深度与广度

科研活动的开展是对专业知识的深化，鼓励和组织团队成员积极申报和参与各类科研项目，通过科研活动不断扩展专业知识的深度，构建更高维度的专业能力。同时与企业开展深层次、多方位的产学研合作, 积极参与解决企业实际问题，形成高质量工程项目应用案例。同时，鼓励学生积极参与大学生创新创业项目、SRP研究项目，指导学生在实施科研活动的过程中不断迭代和更新知识体系，锻炼大学生的学术研究能力。

2.2.4强化学科竞赛的引领作用

采用规范科学竞赛管理与辅导模式。在实践育人过程中，基础理论的学习尤其重要，以竞赛为驱动，必须建立相应规范科学的辅导机制。在学院层面上成立由副院长牵头的学科竞赛委员会，并针对不同学科竞赛，成立教练组，对参赛队员科学的全方位的指导，逐步形成以学科竞赛为载体，学生应用创新能力培养为目标的培养主线。

3 数据库课程群教学体系建设实践

3.1学生培养目标的定位

以数据库为基础的课程群能力培养涉及两条培养主线，一类面向数据库应用系统的开发与实践；另一类注重数据科学与数据运用能力的培养。针对不同的能力发展主线和培养目标，设定了以培养“懂管理的信息技术人才”（商业智能分析）和“软件开发专业技术人才”为目标，如图1所示。

图1  数据库课程群学生培养目标定位

3.2课程群的构建

3.2.1课程群构建逻辑

围绕工程应用能力培养目标，梳理培养方案中各课程的知识链构建强相关的知识群，以知识关联性为牵引力，构建“知识点—>知识群—>课程—课程群”的多层次教学内容架构，使课题教学活动的开展紧密围绕能力培养的目标，有效解决知识衔接不紧密，知识结构重复导致学习效率低的问题（如图1所示）。

3.2.2课程群中课程间逻辑关系

本团队以数据库知识群为主线人才培养模式，根据不同专业人才对信息技术需求的差异性，提出以《数据库系统原理与应用》课程为核心1+2条能力培养主线（数据库应用系统开发主线包括：专业课（软件工程/信息系统分析与设计）+专业选修课；数据资源运用主线包括：专业课（大数据系统原理/数据挖掘）+专业选修课）的课程群建设方案，并且开设有对应的数据库系统原理课程设计和信息系统分析与设计课程设计、软件项目开发实现、大数据平台实践、行业大数据分析实践等系列课程实践环节。

图2 课程群建设思路

3.2.3课程群实践教学体系构建

在我校课程群的实践教学体系构建中，我们重视学生实践能力的培养，遵循“由易到难”、“由浅入深”的学习原则。教学内容的组织注重分级、渐进的教学路径。在实践教学设计中，我们建立了一个由课程基础实验、综合实践、课程设计、工程实训组成的分层次、分阶段、分目标的教学体系。

首先，课程实践层主要以验证性实验为主，侧重于专业基础知识的认识、理解和基本应用技能的训练。其次，综合实践与技能实训阶段以工程实践项目为核心，通过切分工程项目内容成若干训练子任务，并将这些子任务融入到实践教学的各个环节中，重点解决理论与实践相结合的问题，提高综合分析和解决问题的能力。

第三阶段是工程项目实践，这一阶段针对工程项目的应用性特点，将工程项目分解成不同模块，由学生自由组队领取任务，引导学生发现问题，并借助所学专业知识解决问题。这一阶段旨在拓宽学生专业知识的广度，并在分析和解决问题的过程中锻炼团队协作能力，提升解决复杂工程项目的能力。

最后，创新实践阶段鼓励学生积极参与教师科研项目、各类学科竞赛、大学生科研训练计划等活动。在这一阶段，学生将在科研活动中学习如何发现问题、凝练问题、解决问题，从而扩宽创新型、开拓型人才的培养渠道。这一整体教学体系旨在系统地提升学生的实践能力和创新思维。

3.2.4建立多元化的课程群师资队伍

淡化教研室、系的教学职能，实行以学科、专业、课程群、课程为主线建立教师梯队，不断凝聚课程群内师资力量，积极吸纳新教师，扩宽教师教学、科研能力培养、能力提升的通道，建立老中青协调发展，中青年为核心的稳定队伍，形成教学经验丰富、业务能力强的优秀教学团队。

4 课程群建设成效

4.1改进学生应用能力培养模式

为改进学生应用能力的培养模式，我们采取了多层次、渐进式的教学策略。在课程学习阶段，学生获取理论基础知识。随后，课程实验帮助学生验证这些知识，而课程设计则要求学生综合应用所学以解决基本问题。校内项目进一步挑战学生解决复杂技术问题的能力。在学科竞赛中，学生的沟通、表达和创新能力得到增强。通过参与教师的科研项目，学生在实际应用中转化知识和技能，促进理论与实践的结合。

在这一过程中，教师的角色不断转换。在课程学习阶段，教师主导教学，提出问题供学生学习和思考。在校内项目中，教师指导学生综合运用知识。在学科竞赛和科研项目中，教师引导学生整合专业与非专业能力，共同完成任务，提升双方能力。这一系列环节形成了一个带反馈机制的闭环结构，确保知识、技能、能力的训练循序渐进，不断推进。整个过程中，教师与学生的协作至关重要，共同努力以实现双方专业素养的同步提升。

4.2培养创新型人才

4.2.1在校内成立学院软件开发小组

针对课程学习与实践中动手机会少的问题，我院组件软件开发指导教师团队，从学院遴选各年级学生参与软件开发小组，通过实践项目训练提高了学生的科技创新能力，培养了学生的团队精神。目前，软件开发小组完成了多套学院或大学部门所需应用信息系统。

4.2.2鼓励学生积极参加学科竞赛和科研训练项目

团队依托“芯创空间”和“软件技术研究工作室”，指导学生积极开展探索性研究工作。目前，学生实践与创新能力显著提升，并取得了丰硕的成果。获得第十二届“挑战杯”大学生创业计划大赛全国铜奖2项， “互联网+”大学生创新创业大赛全国铜奖2项，中国大学生计算机设计大赛全国二等奖8项、三等奖15项，石河子大学大学生训练计划18项，有5位同学通过工信部软件资格认证（中级）考试，1位同学通过工信部软件资格认证高级考试，涉及学生110人次。

5 结束语

数据课程群建设经过近八年的完善与优化取得了一定的教学研究的成果，在今后的工作中团队将坚持以以科研和创新为驱动力，进一步加强课程群的内涵建设；提高学生解决生产第一线实际问题的能力，团队努力优化、提升教学方式，强化科研与教学融合；完善团队内部的管理和激励，为教学团队的发展创造良好环境。

参考文献：

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