軟件工程課程翻轉課堂教學法

導語：軟件工程課程翻轉課堂教學法一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:針對《軟件工程》課程理論抽象和實踐性強的特點以及目前運用傳統教學法暴露出的問題。本文提出運用“翻轉課堂”教學法對《軟件工程》課程進行教學改革，提倡“先學后教”提高了學生自主學習的能力。同時開發了《軟件工程》課程輔助教學微信小程序，實現了線上教學和線下課堂的有效結合，提高了本課程的教學效果，并結合“翻轉課堂”的特點對課程的實踐教學和課程考核方式給出了具體的改革措施。

關鍵詞:翻轉課堂；軟件工程；教學改革；教學方法

1引言

翻轉課堂是當今信息傳遞方式劇變背景下，我國高等院校掀起的一次對課堂傳統教學法的革命風暴?！胺D課堂”理念源于美國“林地公園高中”，2007年該校的J.Bergmann和A.Sams兩位教師提出并實踐創立了經典的翻轉課堂模式。這兩位教師將課堂演示文稿和課程音頻錄制成視頻放到網站上供缺課的學生使用。2011年薩爾曼.可汗創立了“可汗學院”，極大提高了教學工作者對網絡教學的關注度。自此“翻轉課堂”成為全球教育研究領域的一大熱點[1]。目前課堂普遍采用的是傳統教學法，以教師為中心[2]，先教后學。在課堂上以教師為中心，體現的是一種填壓式的教學模式，強調教師課堂上對知識的傳授，由學生課后理解消化所學知識。這種教學方法難以引導學生發散思維，難以培養學生獨立思考和創新能力。而翻轉課堂教學法是以學生為中心，先學后教。課前學生根據老師提供的資料自主獨立完成知識的學習。課堂上教師和學生互動討論和答疑，完成知識的理解消化[3]。翻轉課堂增加了師生之間的互動，教師可根據學生對知識的掌握情況調整教學內容，有利于加深學生對所學知識的理解。另外學生課后可以多次觀看教師提供的教學視頻和文檔來鞏固所學知識從而掌握學習的主動權?！盾浖こ獭肥且婚T理論知識抽象，集工程性、操作性和實踐性于一體的學科。學生難以及時掌握抽象的理論知識，翻轉課堂教學法正好可以彌補傳統教學法在軟件工程課程教學中存在的缺陷，有利于學生的學習。因此有必要非常有必要將翻轉課堂應用于《軟件工程》課程教學中。

2教學中存在的問題

《軟件工程》是計算機科學與技術和軟件工程專業的一門核心的專業課[4]。這門課程的教學目標是指導學生應用工程化和系統化的思想進行軟件系統的分析、設計、開發和維護，著重培養學生軟件開發和軟件項目管理能力。學生畢業后有望能成為軟件設計師和軟件工程師等計算機專業人才。在《軟件工程》教學中，目前普遍采用傳統教學法，課堂上由教師講授概念、理論和方法等基本知識點。實踐表明該教學方法主要存在以下兩個方面的問題：（1）難以讓學生學會運用軟件工程理論。由于《軟件工程》理論知識的抽象性太強，即使課上教師將理論運用于實例進行講解分析，學生聽起來很明白也覺得很簡單。但一到課程設計環節，面對一個新的選題卻又不知道該如何動手，不知道如何運用課堂上的知識和方法來解決問題，無法順利完成軟件設計任務。特別是在進行畢業設計時，不能將《軟件工程》的理論知識充分運用，導致設計開發的軟件存在諸如功能完善性、可用性和理解性等很多問題。學生撰寫的論文在結構、內容和模型表達等方面都存在很多錯誤。這種狀況嚴重打擊了學生學習這門課程的積極性，難以完成課程的教學目標。（2）難以讓學生體會軟件工程的價值。教師在教學過程中為了便于學生理解《軟件工程》的基本理論和方法，往往會結合具體案例進行講解。在選取教學案例時，如果所選擇的案例規模小，如簡單的班級管理系統等，學生會覺得不遵循軟件工程的設計過程，開發出來的軟件功能也很完善、可用性也不差。如果所選案例規模太大，學生不熟悉案例的場景，也難以理解軟件開發的各個環節如何運用軟件工程的理論和方法。這樣會導致學生不能建立系統完整的《軟件工程》概念體系，難以對所學的知識有一個整體認識，難以體現《軟件工程》在軟件開發中的價值。

3翻轉課堂的軟件工程

“翻轉課堂”的《軟件工程》教學模式主要包括線上的理論學習和測試、線下的課堂討論兩大部分。其中理論學習在課前完成，測試部分放在課后完成。整個教學過程分為三個階段完成。其教學模型如圖1所示。3.1課前線上理論學習和測試。當前，翻轉課堂的教學改革多數采用建設慕課或引進慕課建設SPOC作為支撐來實施。但慕課的建設成本高，而引進慕課建設SPOC，也需要進行大規模改造才能使用[5]。為此，本文對于線上教學部分，開發了《軟件工程》課程輔助教學微信小程序。教師通過該小程序上傳課前理論知識學習講義和視頻，由學生在線觀看和學習。教師可以在視頻中穿插一些小測試，讓學生了解自己的學習情況，如果測試效果不好，學生可以多次觀看視頻和講義。另外在每個單元內容結束后，教師給出一套單元測試讓學生完成。這樣教師就可及時了解學生對知識的掌握情況。對于疑難知識點，可以在課堂上進行集中討論教學。課后作業也由教師在線，學生在線完成。3.2課堂案例教學。在課堂教學過程中，學生在課前已經觀看過相關理論知識講義和視頻。在課堂上，教師首先根據課程教學大綱，快速地對內容進行串講；然后根據課堂反饋對重難點知識進行詳細講解。在對重難點知識講解時，采用案例驅動法。比如講解用例圖繪制時，由于學校每棟教學都有飲料售貨機，學生每天都會在機子上買飲料，所以就以飲料售貨系統為案例，給學生分析如何判別出該系統有哪些參與者和用例，然后將用例圖繪制出來。這樣就把生活中的實例帶入了課堂，做到了理論聯系實際，便于學生理解和掌握軟件工程抽象的理論知識，從而大大提高學生學習的積極性。3.3課后總結和學情預測。經過課堂教師講解，學生對知識點有了更深刻的理解。學生需總結知識點并重新思考問題，對老師在課堂上強調的重要知識點進行再學習和鞏固，可回看視頻和講義。教師可針對復雜問題在線與學生互動答疑，進一步提高學生的學習積極性?！盾浖こ獭氛n程輔助教學微信小程序構建了學情預測模塊，對學生的學習效果進行預測和評價。根據學生課前測試成績、課后作業完成情況、章節測試和單元測試的成績預測學生對課程知識的掌握情況，評選出學優生和學困生，以便對個別學習困難的學生做有針對性輔導[4]，從而達到良好的教學效果。

4實踐教學改革

《軟件工程》是一門實踐性很強的課程。以往的教學經驗發現，雖然在大三進行《軟件工程》的學習，但在畢業設計時，仍然發現學生不知道如何運用在課堂上所學的理論知識來繪制自己畢業設計選題的軟件系統模型。為此，對實踐環節進行改革，采用“校內實驗+校外實踐”模式加強實踐教學。其中，校內實驗采用任務驅動法，實驗內容與課堂教學保持同步，一旦完成軟件生存周期中每一階段的教學，就給學生布置相應的建模任務。任務由學生分組完成，教師對每一組的選題劃分具體任務，并提示應采用的方法。這樣學生就能找到完成任務的切入點，敢于著手去實施。任務結束時，每一組派一名代表對完成任務的情況進行總結。教師對學生暴露出來的共同難點進行進一步的講解，從而達到鞏固學生對知識的理解和掌握的目的。教學實踐表明，學生認為《軟件工程》難以掌握的關鍵原因在于不了解軟件企業實際的軟件開發過程。為此，可以將校外實踐部分放到企業進行。聘請有經驗的軟件工程設計師為學生講課，帶領學生完成實際軟件項目的開發。這樣有利于學生把課本的理論知識與生產實際相結合，極大地提高了教學效果。同時，學生深入了解了軟件企業實際軟件開發過程和工作環境，有利于學生進行職業定位，增強學生對軟件設計師工作的憧憬，進一步點燃學習熱情。

5課程考核方式改革

《軟件工程》的教學目標是在學生掌握軟件工程基本原理和方法的基礎上，培養學生軟件分析、設計和開發能力。因此考核不應強調對理論知識的死記硬背，而是學生能否將軟件工程學的思想和方法貫徹到軟件開發過程中。為此，改革傳統的“一張試卷定成績”的考核方法。在翻轉課堂的教學模式下，課程考核由四個部分構成：平時成績、校內實驗成績、校外實踐和期末考試。其中平時成績占10%，包括課前在線講義學習、在線觀看視頻、課前測試三部分。實驗成績占15%，主要根據實驗完成情況及報告質量評定。校外實踐成績占15%，由企業老師評定。期末考試成績占60%，主要包括基本理論知識類、分析類、設計類考題。采用這種方式考核，強調學生對知識的理解與應用，能夠激發學生學習的主動性和創造性思維。

6結束語

“翻轉課堂”作為一種新的教學法。它提倡以學生為中心，先教后學，可以克服傳統教學法在軟件工程課程教學中存在的缺陷，有效地提高了學生的自主學習能力。同時本文開發了《軟件工程》課程輔助教學微信小程序，將線上教學和線下課堂有效結合在一起，提高了本課程的教學效果。對課程的實踐環節采用“校內實驗+校外實踐”模式，校內實驗采用任務驅動法，校外實踐采用校企合作模式，真正實現了將書本理論知識與實際軟件的開發過程相結合，培養學生的軟件工程應用能力，從而實現本課程的教學目標，極大地提高了課程的教學效果。

參考文獻

[1]SidikSoleman,AstushiFujii.Towardplagiarismdetectionusingcitationnetworks.TwelfthInternationalConferenceonDigitalInformationManagementIEEE,2017:12-14

[2]時毓,歐陽菲,等.“翻轉課堂”模式教學方法探索-以《地質學類專業英語》課程為例.教育教學論壇,2017(37):155-156

[3]馬凱,姜延.基于微課程的翻轉課堂教學設計實踐.計算機教育,2018(10):97-100

[4]陳耀東.軟件工程案例教學設計-以移動通訊錄開發為例.教育現代化,2018(39):214-215

[5]夏慶利,羅一清.大學翻轉課堂教學效果實證研究—以《財務學及技術基礎》課程翻轉教學為例.大學教育科學,2017(2):47-56

作者:張霞 張雯棼 單位:湘南學院軟件與通信工程學院