TBL教學(xué)法在軟件工程課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

李琳，黃江平

（重慶郵電大學(xué)軟件工程學(xué)院，重慶 400065）

0 引言

軟件工程專業(yè)是2002年國家教育部新增的一級學(xué)科專業(yè)，隨著這十多年經(jīng)濟建設(shè)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機應(yīng)用的領(lǐng)域急劇擴大，軟件工程專業(yè)已成為一個新的熱門專業(yè)。

這十多年，各高校對國內(nèi)外著名大學(xué)的軟件教育理念、知識體系、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)手段等進行持續(xù)的研究。在課程體系設(shè)計中，基本都參照了CDIO工程教育理念與標(biāo)準(zhǔn)（CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），重視學(xué)生的參與和實踐，努力培養(yǎng)學(xué)生思考、探索問題和解決問題的能力，增強學(xué)生的團隊協(xié)作意識

在具體的教學(xué)中，教師們廣泛的進行了有益的教學(xué)創(chuàng)新和教學(xué)方式的融合。

項目法是其中實踐比較多且卓有成效的一種方法[1]（有的也稱之為“沉浸式教學(xué)法”[2]），這種方法主要針對軟件工程專業(yè)學(xué)生缺乏實際項目經(jīng)驗的現(xiàn)狀，在理論課，實踐課或者實訓(xùn)課程中，將理論知識的教學(xué)融入模擬的項目實踐中，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與興趣，鍛煉團隊協(xié)作與解決問題的能力。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是項目法的一種簡化或者是泛化，軟件工程的專業(yè)課程中，不僅僅只有像軟件需求分析，軟件分析與設(shè)計，軟件項目管理之類的適合用模擬項目來代入課程知識理解的，還存在不少學(xué)科基礎(chǔ)型理論課，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)，等等。這些課程更適合代入任務(wù)驅(qū)動來推動教學(xué)的進行，以改進教師難教授，學(xué)生難理解，課堂專注度和投入程度不高的情況[3]。

而情景Seminar教學(xué)法則是將軟件工程專業(yè)課程的知識講授方式與情景Seminar相結(jié)合，在課堂上引入包括分組研討、主題報告、答辯評審三個內(nèi)容[4]。通過Seminar討論會的模式，激發(fā)學(xué)生的主動參與思考，解決問題并討論評估答案。這種方法在歐美課堂比較流行，比較適合學(xué)生人數(shù)較少且課時合適的情況，國內(nèi)普通本科的軟件工程課程教學(xué)班大多人數(shù)較多而難于組織和實施。

下面，以我們在軟件工程課程中的具體實踐進行探討，講述基于團隊的學(xué)習(xí)（Team-Based Learning，TBL）教學(xué)法在計算機科學(xué)導(dǎo)論，軟件工程，軟件過程與項目管理課程中實施的情況，并討論了如何在互聯(lián)網(wǎng)下新型的教學(xué)平臺（如雨課堂、對分易、課堂派等）的支撐下使得TBL教學(xué)法得以高效運用的。

1 TBL教學(xué)法介紹

通用的教學(xué)手段以講述式學(xué)習(xí)（Lecture-Based Learning，LBL）為主，輔之以問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning，PBL）。隨著教育改革的深入，出現(xiàn)了基于團隊的學(xué)習(xí)（Team-Based Learning，TBL）的教學(xué)理念。該理念是2002年由美國俄克拉荷馬州立大學(xué)的Larry Michaelsen教授等正式提出，它是一種創(chuàng)新的教學(xué)策略與模式，課堂形態(tài)是將班級分為多個團隊小組，以自學(xué)、思考、討論、發(fā)表等方式學(xué)習(xí)並解決問題。這種方式以學(xué)生為中心，教師的角色是引導(dǎo)與促進。比較吸引人的是這種TBL教學(xué)法是在大班教學(xué)的背景下提出的引導(dǎo)式教學(xué)，其最大的優(yōu)勢在于能培養(yǎng)學(xué)生“團隊精神”與“自主學(xué)習(xí)”能力。

在歐美發(fā)達(dá)國家，TBL教學(xué)逐步受到采用和重視。特別在工科類和醫(yī)學(xué)類的大學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，取得了不錯的效果。而國內(nèi)在2012年后不少的醫(yī)學(xué)理論課程和生物化學(xué)理論課程的教學(xué)開始采用TBL教學(xué)法。

比如在醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)中，漯河市中心醫(yī)院婦產(chǎn)科將100名實習(xí)學(xué)生分成兩組：TBL結(jié)合CP教學(xué)法組（簡稱“實驗組”）與傳統(tǒng)教學(xué)法組。通過課程結(jié)束后對教學(xué)效果進行評估、分析以及總結(jié)，實驗組學(xué)生在理論成績、實際操作能力、學(xué)習(xí)的積極性以及團隊合作精神等方面均優(yōu)于采用傳統(tǒng)教學(xué)方法的對照組[5]。另一個案例則對PBL和TBL兩種教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮的效果進行了比較，結(jié)論是TBL教學(xué)模式和PBL教學(xué)模式發(fā)揮的效果均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，且TBL教學(xué)模式優(yōu)于PBL教學(xué)模式[6]。再比如在生物環(huán)境工程的教學(xué)中，有實踐案例圍繞環(huán)境監(jiān)測、物理性污染控制工程和大氣污染控制工程三門課程討論了PBL與TBL相結(jié)合的實踐教學(xué)過程，認(rèn)為TBL教學(xué)法對其他實踐性較強課程和專業(yè)也提供借鑒[7]。

作為實踐性非常強的專業(yè)，大班教學(xué)背景下，以培養(yǎng)“團隊精神”和“自主學(xué)習(xí)”為目標(biāo)，軟件工程的專業(yè)課也可以借鑒TBL教學(xué)法。

2 基于TBL教學(xué)法的軟件工程課程教學(xué)應(yīng)用

通過理解TBL的內(nèi)涵以及這近二十年在其他高等教育教學(xué)領(lǐng)域如醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)工程等的實踐情況，我們首先在軟件需求工程課和計算機科學(xué)導(dǎo)論課中進行了應(yīng)用探索，對軟件工程專業(yè)課程教學(xué)模式中引入了如下的TBL創(chuàng)新策略設(shè)計和教學(xué)融合應(yīng)用。

首先是如何合理安排學(xué)時，將TBL教學(xué)法與LBL融合。

在整體上，我們并未全面放棄傳統(tǒng)LBL的講授方式，在有限的課時內(nèi)，對知識的全面、整體、快速的理解LBL還是具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。

因此在做教學(xué)計劃的時候，擬用1/6到1/4左右的學(xué)時使用TBL教學(xué)法，以團隊共同學(xué)習(xí)的方式完成。以32學(xué)時（如軟件需求工程課程）的課程為例，利用TBL教學(xué)法的學(xué)時大約在5-8學(xué)時，我們實際采用了8學(xué)時；以64學(xué)時（如計算機科學(xué)導(dǎo)論）的課程為例，利用TBL教學(xué)法的學(xué)時大約在10-16學(xué)時，我們實際采用了12學(xué)時。

在實踐中，這些學(xué)時可能是集中的或者是分離的，例如一些理論性比較強的知識環(huán)節(jié)上，我們采用的是TBL與LBL充分融合，其學(xué)時是分離的，每次課可能有一個或者兩到三個段的15分鐘左右的環(huán)節(jié)應(yīng)用了TBL；對于一些案例型教學(xué)的環(huán)節(jié)，其TBL學(xué)時需要比較長，可能一次課兩個學(xué)時均采用TBL教學(xué)方式。

其次是TBL教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計及與其他環(huán)節(jié)的融合的考慮。

TBL作為一種團隊為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式，并非僅僅是在某些課堂上，按團隊把學(xué)生形式上的組合在一起，而是需要在課堂切入的課上，課下環(huán)節(jié)同時融入TBL的模式。因此，同時還須認(rèn)真準(zhǔn)備各單元的預(yù)習(xí)確認(rèn)測驗試題和在課堂教學(xué)中進行討論的應(yīng)用練習(xí)。

再次是TBL教學(xué)的組織和實施。

準(zhǔn)備預(yù)習(xí)資料：教師確定各單元的教學(xué)目標(biāo)，并為學(xué)生準(zhǔn)備關(guān)于預(yù)習(xí)目的與要求的提綱和提供參考資料。

發(fā)布預(yù)習(xí)指南：根據(jù)授課計劃和重點難點，教師進行預(yù)習(xí)資料的發(fā)布，并進行預(yù)習(xí)的簡要指導(dǎo)。

分組：在課程開始之前，需要將學(xué)生分成若干小組。在分組上有的采用將水平相當(dāng)?shù)膶W(xué)生進行同質(zhì)分組，有的則采用將水平不一的甚至是差異比較大的進行異質(zhì)分組。而我們的教學(xué)實踐中，則采用隨機分配的原則，同質(zhì)異質(zhì)造成的極端化可能，并避免熟悉程度或者陌生程度帶來的學(xué)習(xí)影響。

個人預(yù)習(xí)測驗：此環(huán)節(jié)已進入課堂環(huán)節(jié)，所安排的TBL教學(xué)單元首先進行個人預(yù)習(xí)測驗，此測試要求個人獨立現(xiàn)場完成。

團隊預(yù)習(xí)測驗：當(dāng)個人測驗完成后，學(xué)生立即按照分組進行團隊討論相同的測試題目，并完成答案的確認(rèn)和團隊提交。

教師講解或總結(jié)：教師可通過簡要的講解總結(jié)來解決和分析學(xué)生遇到和提出的問題。

課堂小組練習(xí)（可選）：教師根據(jù)該堂課重點，繼續(xù)安排需理解，掌握，鞏固的課堂小組練習(xí)，由小組合作完成。完成后根據(jù)各組的表現(xiàn)和講解，給與團隊表現(xiàn)分。但不是每次TBL都需要進行課堂小組練習(xí)。

團內(nèi)成員互評（可選）：同樣對完成比較大型的TBL教學(xué)環(huán)節(jié)，可以進行團隊成員互評。

最后是融入TBL的教學(xué)的考核構(gòu)成結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

為了充分調(diào)動每一個成員的積極性，平時測試這部分的個人得分由如下三部分構(gòu)成：

個人平時測試得分=個人預(yù)習(xí)測試得分+團隊預(yù)習(xí)測試得分+團隊表現(xiàn)分+團內(nèi)成員互評得分。其中前兩項為客觀得分，團隊表現(xiàn)分為教師為每一個團隊每次TBL活動根據(jù)達(dá)成度，積極性，表現(xiàn)講述力等綜合的主觀給分；團內(nèi)成員互評為團內(nèi)除了自己之外，其他成員給予的評分，為主觀給分。

當(dāng)然，上面的只是簡單的描述了構(gòu)成，其并非簡單直接相加，對不同課程有不同的比例結(jié)構(gòu)。在實踐中，我們觀察到絕大部分學(xué)生團隊在團隊合作測試環(huán)節(jié)能通力合作，在互評環(huán)節(jié)絕大部分亦能做到客觀公允。

3 互聯(lián)網(wǎng)下新型教學(xué)平臺對TBL教學(xué)法實施的支撐

從上面的TBL教學(xué)法的軟件工程課程教學(xué)應(yīng)用實施，我們可以發(fā)現(xiàn)，如果基于目前一般的教學(xué)管理手段，要實現(xiàn)大班情況下的TBL教學(xué)，還是有相當(dāng)?shù)碾y度的。100多人的教學(xué)班，如何分組管理？如何個人預(yù)習(xí)測試？如何立即得到分?jǐn)?shù)？在課堂有限的45分鐘中，如何快速了解學(xué)生的測試狀況？學(xué)生的難點錯點？如果沒有互聯(lián)網(wǎng)下信息化手段的支持，幾乎是不可實施，或者是實施成本比較高，缺乏推廣價值。

互聯(lián)網(wǎng)時代，幾乎每位大學(xué)生都擁有自己的電腦和手機。在我們的教學(xué)實踐中，充分地應(yīng)用了目前的新型教育平臺，有的也稱之為智慧教育平臺，如雨課堂、課堂派、對分易，等等。以對分易平臺作為TBL教學(xué)法實施的輔助為例，大大提高了教學(xué)過程管理和溝通的便捷性，使得基于TBL教學(xué)法的教學(xué)改革得以進行。

利用對分易平臺，能實現(xiàn)考勤（簽到碼、二維碼等方式），作業(yè)的布置，提交和批閱（可設(shè)置時限），課堂提問，調(diào)查問卷，投票，教學(xué)評估，課程資源，分組管理，等等，并能支持基于微信的溝通。

以TBL教學(xué)法中個人預(yù)習(xí)測試和團體預(yù)習(xí)測試為例，采用對分易，可以課堂實時發(fā)布（通過投票的功能，亦可附加成為學(xué)生身份，利用學(xué)生互測的功能）測試，立即得到個人測試的結(jié)果及統(tǒng)計；再實時發(fā)布測試，可立即得到團隊測試的結(jié)果及統(tǒng)計。測試可以支持單選、多選、判斷、簡答等多種形式。

有了這些新型教學(xué)平臺的支撐，使得TBL教學(xué)法的過程實施、管理、結(jié)果評價，評估溝通等變得非常的高效快捷，教育教學(xué)法改革的瓶頸問題得到解決?？梢灶A(yù)見的是，更多的創(chuàng)新教改將在互聯(lián)網(wǎng)下新型教學(xué)平臺的支撐下得以實現(xiàn)和應(yīng)用。

4 結(jié)語

通過在軟件工程的專業(yè)課授課中實施TBL教學(xué)法，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性方面明顯的有了提升：預(yù)習(xí)，個人測試的環(huán)節(jié)推動了學(xué)生的主動或者被動投入；而團隊測試，課堂分組作業(yè)等團隊活動，也使得學(xué)生們面對比較抽象的理論，有了更多的團隊討論和腦力激蕩的空間。在TBL教學(xué)中結(jié)合任務(wù)驅(qū)動法作為引導(dǎo)，實施項目法教學(xué)，并代入情景Seminar的方式完全可以非常自然的融合實施。并且在新型教學(xué)平臺的支撐下，其實施的效率問題已經(jīng)完全沒有障礙。

一直困擾教師的學(xué)生玩手機問題，在相當(dāng)程度上得到的緩解。因為不同于傳統(tǒng)的教師lecture講述方式，學(xué)生在TBL教學(xué)法模式下要求自身投入到主動學(xué)習(xí)中的時間非常多。僅以課堂為例，傳統(tǒng)lecture方式學(xué)生主要時間在聽，偶爾會被提問，但還不是每個學(xué)生都會參與到問題回答；而TBL方式課堂節(jié)奏緊湊，從個人預(yù)習(xí)測試開始，教師主要是引導(dǎo)，整個過程學(xué)生均需參與，并有參與的效果及時反饋和記錄，這種記錄也將帶入到學(xué)生的課程成績中，所以整個課堂學(xué)生的絕大部分時間都被調(diào)動起來。

從實際效果看，學(xué)生對這樣的上課方式接受程度高，對知識深層次的理解和掌握普遍有所提高，對課程的實踐性要求得到鍛煉，團隊合作的概念和方式也深入人心。

我們目前已在計算機科學(xué)導(dǎo)論，軟件工程，軟件過程與項目管理課程中應(yīng)用了TBL教學(xué)法。接下來，我們將針對不同特點的專業(yè)課程，探索TBL教學(xué)法與其他教學(xué)方式的融入模式、評估方式等?；趫F隊的學(xué)習(xí)TBL不僅在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程等學(xué)科有良好的運用前景，在軟件工程這個強調(diào)團隊性與實踐性的學(xué)科，也具有很大的教學(xué)應(yīng)用價值。