“軟件工程”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂改革探索

孫德剛 曹金靜

摘 ?要：根據(jù)“軟件工程”課程理論性和實(shí)踐性的教學(xué)特點(diǎn)，基于應(yīng)用型地方本科院校的“軟件工程”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)提出了基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，以提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力及解決實(shí)際問題的能力。通過實(shí)踐，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，項(xiàng)目中學(xué)生分工有序注重團(tuán)隊(duì)合作，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：軟件工程;翻轉(zhuǎn)課堂;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434;TP311.5-4 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）05-0197-02

Abstract：According to the theoretical and practical teaching characteristics of software engineering course，based on the current situation of experimental teaching of “Software Engineering” course in applied local undergraduate colleges and universities，this paper analyses the problems existing in experimental teaching，and puts forward a teaching mode based on flipped classroom for experimental teaching，in order to improve studentsability of programming and solving problems. Practice has proved that this teaching mode stimulates the enthusiasm and initiative of students. In the project，students pay attention to teamwork in an orderly way，and improve studentsexperimental practical ability.

Keywords：software engineering;flipped classroom;experimental teaching

0 ?引 ?言

“軟件工程”課程是一門實(shí)踐實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程。實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是構(gòu)成“軟件工程”課程，尤其是在應(yīng)用型本科高校開設(shè)的此門課程中的一個(gè)重要方面。因此，針對(duì)“軟件工程”課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)模式的改革，是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的重要過程。將翻轉(zhuǎn)課堂這一師生易于接受的教學(xué)模式應(yīng)用于應(yīng)用型本科高校“軟件工程”課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，提前安排學(xué)生使用預(yù)先錄制的視頻進(jìn)行理論課程預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)，課堂上由教師在掌握學(xué)生學(xué)習(xí)水平程度的基礎(chǔ)上有針對(duì)性的布置實(shí)踐實(shí)驗(yàn)任務(wù)，通過這種基于任務(wù)導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在課堂上有更多的思考機(jī)會(huì)，努力用所學(xué)到的理論知識(shí)來解決實(shí)際問題，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)際編寫程序和動(dòng)手實(shí)踐的能力。

1 ?軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求與現(xiàn)狀分析

根據(jù)“軟件工程”課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、學(xué)習(xí)對(duì)象和課程培養(yǎng)目標(biāo)，本課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的實(shí)施一般分為：課堂內(nèi)、課堂外。課堂內(nèi)，主要從學(xué)生、教師的日常教學(xué)、學(xué)習(xí)角度選定合適的研發(fā)系統(tǒng)，通過具體的課堂實(shí)踐安排完成。課堂外，與部分的企事業(yè)單位、軟件開發(fā)公司聯(lián)合，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入教師的縱向、橫向等軟件課題，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，達(dá)成本課程的試驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)目的，進(jìn)一步鞏固和加深軟件工程核心理念、技術(shù)實(shí)施、最新發(fā)展等基本知識(shí)的融會(huì)貫通，提高綜合的分析與設(shè)計(jì)能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，較好地全面地自主運(yùn)作一個(gè)小中型軟件項(xiàng)目，能夠做到軟件項(xiàng)目思路的整理，以及規(guī)范化圖示化的表達(dá)和論證;獨(dú)立撰寫相關(guān)分析與設(shè)計(jì)文檔，準(zhǔn)確分析和總結(jié)系統(tǒng)研發(fā)過程，做好項(xiàng)目規(guī)程的制訂、項(xiàng)目運(yùn)作周期的安排和研發(fā)任務(wù)的有效分工等任務(wù);培養(yǎng)學(xué)生自己獨(dú)立分析問題、思考問題、解決問題、整理思路的能力，并逐步培養(yǎng)起學(xué)生從產(chǎn)生想法到實(shí)施、從實(shí)施到創(chuàng)新、從創(chuàng)新到實(shí)用的優(yōu)化演化素養(yǎng)能力。

“軟件工程”匯集了管理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，是集工程性和應(yīng)用性為一體的重要課程，它主要用工程化的思想和方法來開發(fā)軟件，具有課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、理論抽象等特點(diǎn)，課程的內(nèi)容包含了計(jì)算機(jī)、高數(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、項(xiàng)目工程等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，涉及內(nèi)容非常多、知識(shí)面寬，學(xué)生難以理解。同時(shí)，該課程具有其他相關(guān)課程難以比擬的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)性。教學(xué)過程的實(shí)施最好使用真實(shí)案例和實(shí)際項(xiàng)目加以施教，才有可能取得良好的教學(xué)效果。僅通過有限學(xué)時(shí)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，難以讓學(xué)生達(dá)到通過實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)掌握理論知識(shí)的目標(biāo)。

2 ?“軟件工程”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施

2.1 ?努力貫徹因材施教，分類教學(xué)的指導(dǎo)思想

對(duì)于不同興趣和能力的學(xué)生，在“軟件工程”課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施分類教學(xué)。首先，要讓每個(gè)學(xué)生都達(dá)到大綱所規(guī)定的要求;其次，對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，要配備適當(dāng)高難度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生根據(jù)自己能力水平和興趣進(jìn)行選擇，從而開闊學(xué)生的思維，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力;此外，對(duì)于動(dòng)手、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Τ瑥?qiáng)的學(xué)生，可鼓勵(lì)并指導(dǎo)其完成具有一定科研技術(shù)含量的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目，有條件的組織其積極參加各類軟件技術(shù)大賽，為其以后的學(xué)習(xí)和從事科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。以上根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εd趣分類實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，可為學(xué)生提供一個(gè)充分發(fā)揮個(gè)性的舞臺(tái)，既保證了大部分學(xué)生的基本訴求又滿足了一些學(xué)生的個(gè)人需要，有利于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。

2.2 ?基于企業(yè)的軟件工程實(shí)驗(yàn)案例和翻轉(zhuǎn)課堂資源建設(shè)

本課程的大部分實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)部分都和企業(yè)合作，積極運(yùn)作推動(dòng)學(xué)生到軟件開發(fā)相關(guān)公司進(jìn)行調(diào)查研究、學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠直接接觸實(shí)際內(nèi)容，并且將課程中關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)視頻的錄制工作在軟件開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。視頻中這些知識(shí)點(diǎn)有真實(shí)的場(chǎng)景、客戶、利益相關(guān)者、質(zhì)量保證等屬性，而不是教材中的臆想的例子，說服力非常好。在教學(xué)過程中，將真實(shí)實(shí)踐項(xiàng)目以課堂翻轉(zhuǎn)的方式作為學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的主要方式，教師既可以提高教學(xué)效率，也可以多形式選取教學(xué)的內(nèi)容，通過錄制軟件開發(fā)公司真實(shí)開發(fā)案例，了解軟件開發(fā)公司真實(shí)的開發(fā)模式等，通過學(xué)生掌握的知識(shí)架構(gòu)和對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)掌握情況，在實(shí)際軟件開發(fā)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行真實(shí)案例軟件開發(fā)練習(xí)。通過本環(huán)節(jié)，使學(xué)生在真實(shí)軟件開發(fā)中，把系統(tǒng)需求升級(jí)為正規(guī)的軟件開發(fā)文檔，并制定項(xiàng)目架構(gòu)，指導(dǎo)開發(fā)小組完成計(jì)劃，進(jìn)而提高學(xué)生軟件工程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間就具有獨(dú)立開發(fā)軟件項(xiàng)目的能力。

2.3 ?基于教學(xué)大綱的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料建設(shè)

在組織安排實(shí)踐實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，嚴(yán)格依據(jù)課程教學(xué)大綱，落實(shí)哪些實(shí)驗(yàn)是學(xué)生必須做的，哪些實(shí)驗(yàn)是學(xué)生可以選做的，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型的安排上，把握驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化、合并，適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。比如：在講解“軟件工程”課程的軟件測(cè)試知識(shí)點(diǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模小、文檔齊全的項(xiàng)目（C/C++實(shí)現(xiàn)），選取需求規(guī)格說明、概要和詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書、用戶手冊(cè)等文檔的審查、代碼的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)測(cè)試三個(gè)任務(wù)項(xiàng)。其中，文檔審查環(huán)節(jié)是后續(xù)兩個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)的基礎(chǔ);代碼靜態(tài)分析環(huán)節(jié)，要求學(xué)生學(xué)會(huì)使用工具C++test對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行靜態(tài)分析，并編寫靜態(tài)分析報(bào)告;動(dòng)態(tài)測(cè)試環(huán)節(jié)，要求依據(jù)黑盒測(cè)試、等價(jià)劃分法、邊界值法等方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，編寫動(dòng)態(tài)測(cè)試報(bào)告。授課方式采用個(gè)體、集體、分組討論等多種方式，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的自主探求能力、自主設(shè)計(jì)能力和研究能力。

2.4 ?采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法

建立基于互聯(lián)網(wǎng)的“軟件工程”課程教學(xué)資源庫(kù)，包括教案、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)等，將最新的研究成果和進(jìn)展展示給學(xué)生，注重教學(xué)內(nèi)容的多樣性和現(xiàn)實(shí)性，追蹤學(xué)科前沿。同時(shí)，還能為學(xué)生打造一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，可以讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自學(xué)和自評(píng)。該平臺(tái)可以為師生開辟一個(gè)開放式的輔助教學(xué)空間，實(shí)踐證明此做法可以進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 ?結(jié) ?論

本文結(jié)合具體項(xiàng)目，以翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等方法進(jìn)行“軟件工程”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，線上線下學(xué)習(xí)相輔相成，保證學(xué)生知識(shí)獲取的暢通，學(xué)生的積極性較高，學(xué)習(xí)效果較好。事實(shí)證明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式非常有助于學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)能力的培養(yǎng)和程序設(shè)計(jì)思維的訓(xùn)練。但是，在“軟件工程”實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中還需要進(jìn)一步完善，需要不斷探索，尋求更好的方式，以期達(dá)到更佳的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙聚雪，謝景明.基于翻轉(zhuǎn)課堂的高職一體化課程教學(xué)實(shí)踐探索——以《軟件工程》課程為例 [J].高教學(xué)刊，2016（21）：178-180.

[2] 蔡斌，熊慶宇，文俊浩，等.MOOC環(huán)境下PBL教學(xué)模式在軟件工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的應(yīng)用研究 [J].計(jì)算機(jī)教育，2017（9）：87-90.

[3] 方志雄.基于應(yīng)用型本科院校的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索 [J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（2）：290.

作者簡(jiǎn)介：孫德剛（1978.04-），男，漢族，山東德州人，高級(jí)工程師，學(xué)士，研究方向：教育信息化、軟件開發(fā);曹金靜（1983.12-），女，漢族，山東德州人，講師，碩士，研究方向：電子信息、軟件開發(fā)。