“721”人才培養(yǎng)模式下軟件工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式初探

鄧娜 葉志偉 阮鷗 劉建舟 劉興

摘要：針對現(xiàn)有軟件工程教學(xué)過程中存在著課堂氣氛不活躍、“一刀切”等問題，提出利用翻轉(zhuǎn)課堂來進(jìn)行教學(xué)模式改革。從與傳統(tǒng)課堂的比較、實(shí)施方案、面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)等幾個方面說明了此方法的可行性。

關(guān)鍵詞：721人才培養(yǎng)模式;翻轉(zhuǎn)課堂;軟件工程

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）42-0184-02

一、引言

為落實(shí)黨的十八屆三中全會精神，湖北工業(yè)大學(xué)遵循教育基本規(guī)律，結(jié)合學(xué)校實(shí)際，提出了“721”人才培養(yǎng)模式，旨在對學(xué)生實(shí)行因材施教、分類培養(yǎng)，滿足社會發(fā)展的需求，進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。本校教學(xué)一線的老師們紛紛結(jié)合自己的實(shí)際教學(xué)工作，探索專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的教育模式新方法，已初具成效。自翻轉(zhuǎn)課堂這一新式教學(xué)模式從美國傳入中國之后，越來越多的教育者對它進(jìn)行嘗試和研究。不同專業(yè)的教師將它搬進(jìn)課堂[2，3]，促使它掀起教育領(lǐng)域一場真正的革命。

二、存在的問題

《軟件工程導(dǎo)論》是湖北工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，作為該專業(yè)的一門支柱和特色課程，它在課程體系中起著承上啟下的重要作用。學(xué)生是否能學(xué)好這門課程，對后續(xù)《軟件需求工程》、《軟件測試》、《軟件項(xiàng)目管理》、《軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)有著重要影響。但是，按照現(xiàn)有傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這門課程的教學(xué)過程中存在以下問題。首先，《軟件工程導(dǎo)論》這門課程概念和文字性內(nèi)容較多，是計算機(jī)學(xué)科中較偏文科的一門課程。如果按照傳統(tǒng)的填鴨式和滿堂灌的授課方式，老師講，學(xué)生聽，學(xué)生會覺得枯燥乏味，容易在課堂上走神。其次，學(xué)生的基礎(chǔ)和水平參差不齊，有的學(xué)生能很快掌握課程的內(nèi)容，有的學(xué)生則覺得很困難。傳統(tǒng)的“一刀切”的授課方式?jīng)]有注意到學(xué)生個人的差異性，按部就班地根據(jù)規(guī)定好的大綱內(nèi)容和進(jìn)度進(jìn)行授課，雖然這種方式能照顧到大多數(shù)同學(xué)，但卻忽略了頭和尾的那兩部分同學(xué)。此外，講授這門課程的最終目的是讓學(xué)生能用工程化的思想來進(jìn)行軟件項(xiàng)目的開發(fā)，能通過這門課程提高動手實(shí)踐能力和發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊協(xié)作精神。按照傳統(tǒng)的方法，這門課程授課結(jié)束后，學(xué)生會有一周的時間合作完成一個軟件項(xiàng)目，以鞏固所學(xué)的理論知識，鍛煉動手能力。但通常，學(xué)生只是在學(xué)期末提交一個紙質(zhì)的課程設(shè)計報告，學(xué)生是否真的進(jìn)行了項(xiàng)目的開發(fā)無從得知，報告里面出現(xiàn)的問題老師也無法反饋給學(xué)生。這種授課與課程設(shè)計脫離的傳統(tǒng)方式使老師無法對項(xiàng)目的過程進(jìn)行管理、控制和指導(dǎo)。

三、翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的區(qū)別

與傳統(tǒng)課堂相比，翻轉(zhuǎn)課堂有以下顯著區(qū)別：

1.課堂主體的變化。傳統(tǒng)課堂的主體是教師，教師根據(jù)既定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)安排進(jìn)行教學(xué)，教師講授，學(xué)生聽講。而在翻轉(zhuǎn)課堂，主體是學(xué)生，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作、匯報演示，教師只是扮演一個組織者和引導(dǎo)者的角色。

2.課堂教學(xué)內(nèi)容的變化。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容一般為教材上的內(nèi)容。按照翻轉(zhuǎn)課堂的新教學(xué)模式，教材上部分內(nèi)容會成為學(xué)生課前自學(xué)的內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)上一些學(xué)習(xí)視頻如MOOC等也會成為學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容，依照不同的章節(jié)，老師安排不同的教學(xué)內(nèi)容，可能讓學(xué)生在課堂上討論案例，或者匯報項(xiàng)目進(jìn)展，又可能是對自學(xué)過程中遇到的問題進(jìn)行提問和解答。總之，教學(xué)內(nèi)容較之以前會有很大的改變。

3.更加重視個體差異性。不同知識水平和能力的學(xué)生不必按照原有的統(tǒng)一進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)有余力的學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)更多的相關(guān)知識;水平較低的學(xué)生也不必?fù)?dān)心跟不上老師授課的進(jìn)度，因?yàn)樗麄兛梢栽谡n下有充足的時間反復(fù)學(xué)習(xí);組織能力強(qiáng)的同學(xué)可以在課程設(shè)計的團(tuán)隊協(xié)作中擔(dān)任起小組長的角色。這正是“721”人才培養(yǎng)模式的核心理念：因材施教，分類培養(yǎng)。

四、實(shí)施方案

如圖1所示，結(jié)合《軟件工程導(dǎo)論》這門課程的學(xué)時、章節(jié)內(nèi)容等特點(diǎn)，其翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程可按如下步驟進(jìn)行。

1.課前給學(xué)生布置教學(xué)視頻觀看和資料學(xué)習(xí)的任務(wù)。這一環(huán)節(jié)非常重要，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)到的理論知識改變?yōu)樵诜D(zhuǎn)課堂的這一階段獲取。教學(xué)視頻可以教師錄制，也可以是網(wǎng)絡(luò)上的視頻資源。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上有很多豐富的教學(xué)視頻，如MOOC視頻等，如果教師認(rèn)為已有的視頻已經(jīng)足夠適合這一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，那么也可以不用親自錄制。翻轉(zhuǎn)課堂也并不要求學(xué)生學(xué)習(xí)的來源僅僅是流媒體形式，紙質(zhì)教材、電子文檔、網(wǎng)頁等也都可以。

2.課堂上，根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容，可以選擇不同的教學(xué)活動形式，可以是討論案例、演示項(xiàng)目進(jìn)展、匯報作業(yè)或答疑等。《軟件工程導(dǎo)論》課程的章節(jié)內(nèi)容非常清晰，一般按照軟件生命周期各個階段的順序來組織，通常包括：軟件工程背景、生命周期模型、軟件立項(xiàng)、需求分析、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)、測試、維護(hù)以及軟件工程發(fā)展方向這九大章。在這九章中，軟件工程背景、立項(xiàng)、維護(hù)、軟件工程發(fā)展方向這四章文字性的內(nèi)容比較多，學(xué)生可以通過自學(xué)教材和外部資料來完成基本教學(xué)任務(wù)并拓展視野，在課堂上，教師可以給出一些有趣的案例來讓學(xué)生討論，用生動形象的例子來進(jìn)一步加強(qiáng)對知識的理解。生命周期模型比較重要，各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)比較明顯，教師可以尋找優(yōu)秀視頻或自己錄制視頻供學(xué)生觀看。需求分析、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)、測試這四章與軟件項(xiàng)目密切相關(guān)，其中的分析、設(shè)計、測試技術(shù)等重要理論知識，學(xué)生課前通過視頻或資料學(xué)習(xí)，在課堂上，教師可以通過一些習(xí)題、測驗(yàn)來考察學(xué)生對重要技術(shù)理論的掌握程度，也可以通過具體的項(xiàng)目案例，來講解真實(shí)項(xiàng)目中的開發(fā)過程。此外，與傳統(tǒng)教學(xué)有很大區(qū)別的一點(diǎn)是，將課程設(shè)計的時間點(diǎn)從課程結(jié)束后移到課程的中期，在課程中期就給學(xué)生布置課程設(shè)計任務(wù)，學(xué)生以小組的形式完成，每個小組設(shè)立一位組長，隨著教學(xué)內(nèi)容的推進(jìn)，學(xué)生可以邊學(xué)邊做，教師在課堂上可以讓學(xué)生來匯報項(xiàng)目進(jìn)展，以便老師可以對學(xué)生的工程實(shí)踐過程進(jìn)行指導(dǎo)和管理。

3.課下學(xué)生自主復(fù)習(xí)進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。復(fù)習(xí)的手段可以是做練習(xí)，也可以是回看視頻等。

五、面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

目前的大環(huán)境給予了教學(xué)模式改革的大好機(jī)會：互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)上有豐富的教學(xué)資源，教師可以利用整合這些資源錄制教學(xué)視頻，也可以提供給學(xué)生自學(xué)使用;學(xué)校在“721”人才培養(yǎng)模式下在政策上對教學(xué)改革大大鼓勵和支持;學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，期望有活躍的課堂氣氛等。雖然有諸多優(yōu)勢，但在真正的實(shí)施過程中，還會遇到一些困難和挑戰(zhàn)。

1.翻轉(zhuǎn)課堂特別適合于小班教學(xué)，因?yàn)閷W(xué)生人數(shù)少，教師更能關(guān)注到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，能更有效地提供指導(dǎo)和幫助。而《軟件工程導(dǎo)論》是大班課，學(xué)生人數(shù)在100人左右，如果教學(xué)活動設(shè)計得不夠恰當(dāng)，很可能使課堂秩序混亂、跑題等后果。因此，可以利用一些新型有效的方法來組織學(xué)生。例如，同伴學(xué)習(xí)模式：將全班同學(xué)兩兩結(jié)成同伴，在課堂上，同伴作為一個整體討論、演示和投票等。這種模式可以盡可能地約束課堂秩序，促使同伴相互激勵和競爭。也可以采用旋轉(zhuǎn)木馬模式：在討論的時候，每位同學(xué)在紙上寫上自己的想法，紙條傳遞給下位同學(xué)，這位同學(xué)參考了前位同學(xué)的想法之后，再寫上自己的想法，如此傳遞下去，若干輪之后，紙條回到最初的同學(xué)手上，由他（她）來綜合所有的想法，選擇或總結(jié)最終的一個思考結(jié)果。這種模式能讓學(xué)生經(jīng)歷類似頭腦風(fēng)暴，碰撞出思想的火花。

2.如何激勵內(nèi)向或不愛團(tuán)隊學(xué)習(xí)的學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂有很多團(tuán)隊合作的教學(xué)活動，例如討論、匯報、演示等，但是在一個大班級里面，總會有少部分同學(xué)由于性格內(nèi)向或者學(xué)習(xí)習(xí)慣問題，不喜歡這種團(tuán)隊活動。那么，如何激勵這些學(xué)生也是教師面臨的一個挑戰(zhàn)。當(dāng)這種情況發(fā)生時，教師應(yīng)特別關(guān)注和關(guān)懷這些少數(shù)群體，多鼓勵和表揚(yáng)，使之盡快適應(yīng)新教學(xué)模式。

六、結(jié)語

本文研究的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對軟件工程專業(yè)的后續(xù)課程有著重要的參考意義。后續(xù)課程與《軟件工程導(dǎo)論》有很多共同點(diǎn)：都是文字概念較多的課程;都可以用實(shí)際的軟件項(xiàng)目作為案例;都有課程設(shè)計。本文所使用的翻轉(zhuǎn)課堂的授課方式和課程設(shè)計提前移到課堂上的方法可以被這些后續(xù)課程所借鑒。

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A Preliminary Study in Software Engineering Flipped Classroom under "721" Talent Cultivation Mode

DENG Na，YE Zhi-wei，RUAN Ou，LIU Jian-zhou，LIU Xing

（School of Computer，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）

Abstract：In order to change dreary classroom atmosphere and resolve "one size fits all" problems，we try to use flipped classroom to reform in education.The feasibility of this method is explained from several aspects，such as comparison with traditional classroom，implementation plan，and opportunity/challenge we will faced.

Key words："721" talent cultivation mode;flipped classroom;software engineering