基于CBL的需求工程课程思政教学设计

时间:2021-03-28 09:06 | 栏目:软件工程实习论文 | 浏览:次

硕士论文网第2021-03-28期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇软件工程实习论文文章《基于CBL的需求工程课程思政教学设计》，供大家在写论文时进行参考。

摘要：依据教学大纲修订时需要嵌入思政元素的要求，分析需求工程课程案例教学的特点，提出将课程的案例设计划分为 3 个阶段，并在每个阶段嵌入不同的思政元素，将社会主义核心价值观与 CBL有机融合，介绍课程思政教学设计与教学过程，最后通过调查问卷说明教学成效。

关键词：需求工程；思政教育；CBL；软件工程

0 引言

课程思政是高校以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以习近平总书记关于教育工作的重要论述为根本遵循，落实立德树人根本任务的重要举措，是构建德智体美劳全面培养的教育体系和高水平人才培养体系的有效切入，也是完善全员全程全方位“三全育人”的重要抓手[1]。需求工程课程通过设计具体的课程案例将课程的主要内容与思政相关知识结合，使学生在学习中能够将课程所学内容和工程开发实践有机结合，促进学生形成科学的世界观和方法论，培养学生的工程化思想和工匠精神。这既是贯彻落实习近平总书记“坚持显性教育和隐性教育相统一”的要求，也是提高学生对中华优良传统文化的理解，引导学生成为全面发展的合格社会主义建设者和接班人的必然[2]。课程要将思政教育的知识内容有机地充实到软件需求开发的专业理论教学过程中。两者的结合不能是突兀与生硬的，教学过程当中应当秉承“润物细无声”的教学原则[3]，以潜移默化的形式将两者有机结合起来。一方面不能摒弃专业理论课程的教学任务，将专业课程教学改变成思想政治课堂；另一方面也不能为了改变而改变，将思政教学内容突兀地加入需求工程课程正常的教学过程中。需求工程是一门理论和实践兼有的课程，单纯的理论学习会让学生感到乏味而厌学，而基于案例的教学模式 CBL（Case based Learning）可以有效补充理论的不足，让学生自己动手实操，并通过与身边的实际场景结合，提前体会软件需求分析的难点和重点。因此思政教学改革应有效挖掘专业课程中的思政元素，将社会主义核心价值观融入课程案例设计中，实现知识传授与价值引领相结合的育人目标。

1 课程目标

需求工程是软件工程专业核心课程，主要教学内容是应用已证实有效的技术、方法进行需求获取和需求分析，确定客户需求，帮助分析人员理解问题并定义目标系统所有外部特征的一门学科。本课程的任务是让学生具有使用实际有效的建模技术、分析方法进行需求获取、需求分析、需求建模及需求定义的能力，使学生能通过合适的工具和记号系统描述待开发系统及其行为特征和相关约束，形成需求文档。通过多种教学手段的运用，有利于学生工程意识的培养和工程思维的建立，让学生在案例的引导下，在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力，培养学生掌握行业规范及独立探索的素养。当前大学生处在一个高度信息化、网络化的时代，对于教师传授的知识与内容，学生通过网络或自媒体甚至可以了解得更多、更全面。如果在思想教育中一味地采用居高临下的教学方式，反而会使学生产生逆反心理，效果往往适得其反。隐性思想政治教育是指在思想政治教育的过程中，教育者、教育目标与教育内容不直接显露，通常采用“渗透”“迂回”等方式教育学生，使大学生在潜移默化中接受教育内容[4]。首先要分析、改造和加工教学内容，化有形为无形，通过专业知识的讲授较为自然地向学生传播思政内容，使学生在学习专业知识的同时，也自然而然地接受了思想教育。本课程的素质目标是通过学习该课程，学生掌握需求分析的相关知识，具备解决具体工程问题的能力，形成科学的认识社会的世界观，并能够潜移默化地践行认真负责、精益求精的工匠精神。

2 课程思政教学设计

需求工程：软件建模与分析课程的核心教学内容有三大块，分别是需求获取、需求分析和需求规格说明。每个教学主题模块与思政元素的结合内容见表 1。

2.1 需求获取阶段

需求获取是学生、用户之间为了定义新系统而进行的交流。由于用户是其各自领域的专家，对开发的系统应该如何做，已经有了总体考虑，但这些用户通常不具备软件开发方面的技术和经验。而与此相对，开发者在软件开发方面具有丰富经验，但较少了解用户和用户领域的相关知识。如果双方理解的领域内容在系统分析、设计过程出现问题，通常在开发过程后期才会被发现，将会使整个系统交付延迟或上线的系统无法或难以使用，最终开发的系统以失败告终，导致出现严重的软件危机。需求获取的目标就是为了提高开发者与用户之间沟通的能力，进而构造应用系统的领域模型。在需求获取过程中，学生需要与用户进行充分的交流，并总结和归纳交流的结果，最终形成需求文档。在此过程中，经常会出现诸如争吵、反悔、扯皮等不和谐现象，需要学生学会正确对待。任何事物内部都是矛盾的统一体，矛盾是事物发展变化的源泉、动力[5]。天下没有完美的事物，任何事物都包含对立统一的两方面，要坚持一分为二地看问题。对待客户既不能委曲求全，也不能吹毛求疵，要做到有礼有节、有理有据，才能赢得客户的信任。

2.2 需求分析阶段

需求分析阶段是在学生经过深入细致的调研和分析，准确理解用户和项目的功能、性能、可靠性等具体要求后，将用户非形式的需求表述转化为完整的需求定义，从而确定系统必须做什么的过程。目标是把用户对开发软件提出的“要求”或“需要”进行分析与整理，确认后形成描述完整、清晰与规范的文档，确定软件需要实现哪些功能，完成哪些工作。道、法、术出自老子《道德经》。道，是规则、自然法则，上乘。法，是方法、法理，中乘。术，是行式、方式，下乘。术要符合法，法要基于道，道、法、术三者兼备才能做出最好的策略[6]。课上讲的面向过程建模技术、面向对象建模技术都是术的范畴，用于“以术载道”——用工具承载理念。掌握了这些术，并不意味着就能很好地需求分析，进一步需要“以法固道”——所有的术、工具和理念，都需要通过制度的保障，才能持之以恒得到贯彻、落实及巩固。这就是对过程建模、数据建模、面向对象建模的基本方法的学习。掌握了法和术，就能够进行需求分析了，需求分析的结果没有对和错，只有好于不好的不同。不好的分析也能进一步指导设计和实现，只不过项目越往后越困难。要更好地运用术，需要“以道驭术”——将基本理念和具体操作统一，做到知行合一。需要学生认真领悟其中的规律和原理，才能在需求分析过程中做到“润物细无声”。

2.3 需求规格说明阶段

文以载道，需求分析做好了，需要有良好的文档进行说明。软件需求说明书是指在研究用户要求的基础上，完成可行性分析和投资效益分析以后，由软件工程师或分析员编写的说明书。它详细定义了信息流和界面、功能需求、设计要求和限制、测试准则和质量保证要求。它的作用是作为用户和软件开发人员达成的技术协议书，作为着手进行设计工作的基础和依据，系统开发完成以后，为产品的验收提供依据。工匠精神，是一种职业精神，它是职业道德、职业能力、职业品质的体现，是从业者的一种职业价值取向和行为表现。“工匠精神”的基本内涵包括敬业、精益、专注、创新等方面的内容[7]。需求规格说明有正确性、无歧义、完备性、一致性、可验证、可修改、可跟踪等众多要求，因此需要学生充分理解文档撰写的原则和要求，并有不厌其烦的毅力和精雕细琢的工匠精神。作为工科专业的学生，很多人都不怕写代码，但却怕写文档。究其原因，一是缺乏扎实的写作功底，二是没有总结经验的习惯。而要实践工匠精神，这些都是学生必须克服的。

3 教学过程与评价

3.1 教学过程

课程在教学中充分使用 CBL 教学模式，CBL 教学模式是以案例为基础的学习方法，是在一个可控制的环境中对现实世界的部分模拟。在案例学习提供的情景中，学生可充分运用掌握的知识，自主地分析或决策。CBL 教学法不仅能让学生在讨论中获得知识，还能通过讨论提高人际沟通能力。由于教学中案例真实，素材丰富，更易于学生身临其境地认真对待、分析和解决问题。学生通过这种理论与实践相结合的教学模式，培养辩证思维、道法术结合和工匠精神的理念。为防止学生从网上复制现成文档，案例分析要求每个学生以自己身边的家人或者朋友为采访对象，以对象从事的职业为系统背景，进行需求获取和需求分析。学生依据教师的教学过程的案例引导，围绕目标要求，将案例分析题目拆分成相关任务，并针对具体任务从书本、知网、互联网以及图书馆收集资料，围绕主题组织材料，采用访谈、头脑风暴、QQ、微信等形式进行多次研讨。这种形式不仅消除了学习交流过程中物理空间上的隔离，而且让学生提前体验真实场景中进行需求获取的情景，提高学生学习的兴趣。最后，要求学生按规范要求制作 PPT 进行成果展示，并撰写相关报告。具体 CBL 教学内容和教学方式、考核和成绩判定方式以及形成结果见表 2。

3.2 课程评价

为深入践行 “学生中心、产出导向、持续改进”的教育理念[8]，课程的教学环节由实验、团队合作项目、项目实践及项目展示等构成，每一部分都需要学生使用课后时间进行信息检索和思考，并形成自己的报告，每一部分都进行单独评分。各评价环节在成绩中所占比例见图 1。

项目实践环节要求每个人独立完成，主要考查学生对软件需求开发过程的理解和掌握情况，并通过文档形式加以体现。需求开发过程主要分为 3 个阶段，分别是需求获取、需求分析和需求规格说明，如表 1 所示。对于每个阶段，首先通过课上教授的形式将相关技术和概念教给学生，接着要求学生使用教授的方法进行案例分析，并形成阶段性成果。通过边学边做的教学模式，使学生能够更好地掌握所学知识。课程的项目展示，主要考察学生的总结能力和表达能力。该环节要求学生在完成项目实践的任务后，使用 PPT 总结自己所做工作，限定时间在 6 ～ 8 分钟，考查的内容包括 PPT 是否规范、美观，结构合理程度，以及演讲人的逻辑是否清晰，演讲是否生动等。

4 课程思政教学成效

案例教学的过程中，转变传统教学过程中教师的角色，从以前的教师讲、学生听到成为教学过程的组织者、引导者和激励者。案例教学法以案例为基础，旨在培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。该教学法通过构建出一定的情境，教师设计问题，学生分析和研究问题。教师引导学生积极查阅资料，参与讨论，提出解决问题方案。传统的教学方法以教师讲授为主，只告诉学生怎么做，学生被动地听，无法联系实际的工程应用场景，因而无法把学到的知识点运用到实践中，降低了学习效果，在一定程度上挫伤了学生的积极性。案例教学法扭转了学生被动学习的局面，通过案例引导发现问题、分析问题以及解决问题的过程方法，多视角诠释问题域多资源、多冲突形成的解的不唯一性。让学生直面设计问题，自己思考和分析，自己动手完成每一个步骤，整个过程按项目成组，利于培养学生的组织能力和交流协作能力。在案例教学中，学生需先分析和消化案例，需要查阅大量资料获得所需的理论知识，通过积极的思考和讨论，提出解决案例的方案。引入这种以案例为基础的教学模式，其意义在于：以学生为中心，教师为引导和促进者，以实际应用能力为目标的小组讨论式教学，可训练学生的工程的群体意识，多视角分析问题的思维，易于提高专业素养以及学习的主动性，取得了较好的成效。表 3 列出了对江苏大学软件 2016 级 85 名学生的调查问卷结果，可以看出，大多数学生都能从课程中获得帮助

5 结语

需求工程是软件工程专业的一门核心课程，通过在案例设计中加入思政元素，寓价值观引导于知识传授之中，不断完善“三全育人”格局，努力培养德智体美劳全面发展，具有家国情怀、创新精神、国际视野，担当民族复兴大任的卓越IT 人才，同时为软件工程专业产出导向的培养目标奠定基础。

参考文献：

[1] 王薇, 杨丽萍, 林欣欣, 等. 基于专业认证的课程思政研究[J]. 计算机教育, 2020(4): 5-9.

[2] 胡大平. 坚持显性教育和隐性教育相统一全面提升高校立德树人水平[J]. 思想理论教育导刊, 2019(7): 79-83.

[3] 廖灵丹, 刘爱莲. 习近平系列重要讲话对新时期思想政治教育传播的三维启示[J]. 思想政治教育研究, 2017(4): 100-104.

[4] 巩茹敏, 林铁松. 课程思政: 隐性思想政治教育的新形态[J]. 教学与研究, 2019(6): 45-51.

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