“翻轉課堂+”混合教學模式在軟件工程課程教學中的應用

張新 張琛 許強

[摘 要]針對傳統“填鴨式”教學方式和翻轉課堂“一刀切”的缺點，同時為提高學生的自主學習能力、創新能力，契合合肥學院應用型本科院校的定位，提出基于“翻轉課堂+”的混合教學模式。該教學模式對傳統教學和翻轉教學進行取長補短，同時結合現代化的信息教學平臺，經過一學期的課程改革發現，該教學模式明顯提高了學生對軟件工程這門課的學習興趣，進一步提高了軟件工程專業人才的質量。

[關鍵詞]翻轉課堂+;軟件工程;教學模式

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）08-0104-03

合肥學院（以下簡稱“我校”）是一所在“改革中誕生，開放中成長，創新中發展”的地方本科院校。合肥學院成立之初，就率先提出“地方性、應用型、國際化”的辦學定位，借鑒德國應用科學大學的辦學經驗，圍繞應用型人才培養關鍵要素進行系統改革和實踐，構建起具有鮮明特色的應用型人才培養體系，為區域發展培養了大批高素質應用型人才。我校軟件工程專業是教育部第一批“卓越工程師教育培養計劃”專業。軟件工程課程理論枯燥，采用傳統教學模式不容易激發學生的學習興趣、發揮學生的自主學習以及創新能力。翻轉課堂雖然能夠提高學生學習的積極性，但是課前教學準備工作量大，需要對學生的學習情況進行實時跟蹤，這增加了教師的工作。本文提出基于“翻轉課堂+”的混合教學模式，經過一學期的改革試點，證明了這種混合教學模式在提升學生學習興趣、發揮學生主觀能動性和提升學生實踐應用能力等方面有一定的成效。

一、軟件工程課程特點

軟件工程是軟件工程專業的一門工程性基礎課程，在軟件工程學科人才培養體系中占有重要地位。這門課程指導軟件開發人員以工程化的思想進行軟件的開發、維護和管理。軟件工程已經成為國內外各大高校計算機軟件教學體系中的一門核心課程。其要求學生通過本課程的學習能掌握軟件工程的基本概念、基本原理、開發軟件項目的工程化的方法和技術，以及在開發過程中應遵循的流程、準則、標準和規范等;學生應掌握開發高質量軟件的方法，能有效地策劃和管理軟件開發活動，為參加復雜軟件開發項目打下堅實的理論基礎。該課程具有以下特點。

1.理論性強[1]。這是計算機專業學科的總體特點。該課程涵蓋的知識點眾多，知識覆蓋面廣，內容包含了計算機、數學、經濟學、管理學、市場學、系統工程等多個領域的知識。

2.實踐性強。這不僅要求授課教師具有實踐開發經驗，還要求學生必須結合項目或者實際應用才能夠將學習到的理論知識應用到實踐中，從而取得很好的學習效果，具備工程化的開發思維。

3.更新快。此特點不僅要求授課教師具有與時俱進的學習能力，而且要求學生能夠對新舊知識進行融會貫通[2]。

4.學時短。此課程涵蓋的知識要點和技術點多。但是近年來為適應新工科建設中的“基于國家戰略發展新需求”，進一步培養學生的自主學習能力和應用能力，學校將理論課時再次壓縮。

二、傳統教學模式和翻轉課堂教學模式的不足

（一）傳統教學模式的不足

傳統教學模式的教學方式是以教師為中心，采用“教師講，學生聽”的方式[2]。教師多采用多媒體（主要為PPT）教學手段，教學形式單一。此種教學方式無法讓學生進行主動思考，也無法提升學生的創新能力。一方面，這種教學方式具有“重教輕學”的特點，容易降低學生學習的責任感，導致學生對教材以及教師知識的權威迷信。另一方面，由于軟件工程課程是一門具有很強實踐性的學科，要求授課教師具有豐富的實踐開發經驗和項目管理經驗。目前，高校教師雖然具有高學歷和很強的理論知識，但是工程經驗非常欠缺，在教學中無法避免以“照本宣科”的方式將理論知識灌輸給學生。除此之外，高校教師由于科研方面的壓力，無法騰出足夠的時間和精力對學生的知識內化程度和項目開展進度等進行跟蹤。

（二）翻轉課堂教學模式的不足

翻轉課堂改變了以教為中心的教學理念，將知識傳授階段和知識內化階段顛倒，即上課之前學生通過網絡學習授課教師提前錄制好的教學視頻和教學材料，從而在課下就可以自主安排學習時間完成傳統教學模式中的知識傳授階段[4]。如果學生在觀看視頻或者學習的過程中有問題或者疑問，可以在課堂上跟教師交流。另外，課堂上教師還可以通過小組討論、作業輔導和自主學習的方式進一步提升學生對知識的內化吸收能力。雖然翻轉課堂在一定程度上調動了學生的自主學習積極性，但是其在教學過程中仍然存在不足[5]。例如，在上課之前，教師需要花費大量的精力錄制視頻，這增加了教師的工作量;雖然每個教學視頻的時間會盡量控制在15分鐘之內，但是為保證能夠全面傳授給學生所需的知識點，學生需要看3—6個視頻才能跟得上知識內化階段中教師的講授速度，這樣會導致學生觀看視頻的時間過長，從而影響他們的視力。另外，在知識內化階段，時間經常浪費在小部分學生的問題上，這會導致時間利用率不高。

三、“翻轉課堂+”教學模式的引入

合肥學院計算機科學與技術系選取的軟件工程教材是《軟件工程——原理、方法與實踐》。這本教材由史濟民、顧春華、鄭紅編著，高等教育出版社出版。結合合肥學院軟件工程教研室制定的畢業達成指標點和人才培養方案以及教學大綱，我們系統分析這本教材中所有的知識點，發現并不是所有的知識點都適合采用翻轉課堂教學的方式。例如，由于學生項目經驗的欠缺和課程學時的設置，第8章“面向對象設計”這一章中的架構設計這一知識點就不適合翻轉課堂教學模式。因此，教學團隊采用傳統教學+翻轉課堂相結合的教學模式完成對軟件工程這門課的知識傳授和內化吸收。具體來說，對于適合采用傳統教學模式的知識點采取的是“課堂講授+課外作業”的傳統教學模式;對于適合采用翻轉課堂教學模式的知識點，教學團隊采用“課前視頻學習+課內討論+課外作業”的翻轉課堂教學模式;而對于大部分的知識點，教學團隊采用的是“課前視頻學習+課內講授+課內討論+課外作業”的“翻轉課堂+”的混合教學模式。

四、“翻轉課堂+”教學模式的實施

在“翻轉課堂+”教學模式中，學生活動和教師活動如圖1所示。在混合教學模式中，學生可能會從兩種途徑同時獲取知識：支撐翻轉課堂的網絡教學以及傳統的課堂講授。學生和教師既可以通過網絡平臺進行線上互動，也可以面對面地進行線下互動。至于采取哪種方式完成知識傳遞和內化吸收，是根據知識點而量身定制的。

（一）超星泛雅網絡教學平臺

為使得教學變得更加輕松，同時也使得學校管理者有數據支撐，合肥學院引進了一站式的教與學的網絡教學平臺——超星泛雅網絡教學平臺（見圖2）。在教學過程中使用超星泛雅網絡教學平臺，通過構建優質課程資源，不僅能夠讓學校突破教師資源瓶頸，還可以通過該平臺開展網絡教學，從而突破傳統的時間與空間的限制，開展彈性自主學習。教學質量是課程的生命線，通過該平臺可以加強對教師教學和學生學業的監督和管理。泛雅網絡教學平臺通過教學管理、個人空間等功能沉淀了大量與教學相關的隱性知識，從而促使本平臺成為知識管理的重要工具。另外，平臺在教師備課、學生學習過程中還積累了大量的數據。這些數據經過現代化的大數據技術的分析均可為教育科學決策提供科學依據。超星還提供了與網絡平臺同步教學的超星學習通APP。教師可以通過APP在課堂授課時實現考勤、搶答、討論以及指定學生回答問題等，還可以布置作業、批閱試卷，并自動完成數據的統計與分析。

（二）課前教師制作視頻，學生自主安排時間學習

軟件工程課程理論性極強，知識點繁多，為提高學生的學習興趣，保證學生的學習效果，在制作教學視頻和多媒體課件時需要花費更多的心思。

1.課程導入階段，需要結合具體應用場景，提出問題，引導學生帶著問題去學習課程主體內容。

2.對于晦澀難懂的知識點，教師可以結合現實生活知識，將抽象的理論形象化，并在PPT中適當添加備注。

3.為保證學生的學習效果，視頻時段最好控制在10—15分鐘內，而且為方便學生學習回顧，每個視頻最好針對一個知識點。

4.為提高學生的自主學習能力，需設計討論題目。

5.為提升后續知識內化階段的學習效果，此階段還需要設計在線題目，以便有針對地對學生的難點和疑點進行重點分析和講解。

6.為與時俱進，教師還需要對新的、未出現在教材中的知識點進行補充講解。

7.為開闊學生的視野，同時加深學生對知識點的消化吸收能力，教師還需要通過網絡教學平臺向學生推薦國內外頂級會議和期刊上的論文以及IT產業界的新思想。

對于適合通過翻轉課堂自主學習的知識點，授課教師在正式授課之前兩周，將準備的所有與教學相關的資源通過泛雅網絡教學平臺或者超星學習通APP將資料上傳。學生可以自主安排學習時間，通過觀看視頻、查閱文獻以及在線討論等學習相關的教學知識點。同時，授課教師還可以通過APP跟進班級中每個學生的學習進度，以及通過在線討論模塊實現和學生的實時互動交流。

（三）課中教師答疑，學生討論，實現知識內化

對于適合通過翻轉課堂自主學習的知識點，學生課堂上的任務變為知識的內化和吸收，這也導致了教師角色的變化。課堂上教師的主要任務是總結、回顧教學知識點，并針對通過網絡教學平臺或者學習通APP收集到的學生遇到的難點和疑點進行講授。最后，也是非常重要的一點就是教師通過引入具體應用場景或者實際應用項目，使得學生通過分組學習和討論進一步加深對知識點的內化。在此階段，鼓勵學生扮演教師的角色，走上講臺分享自己或者小組成員在項目中實踐教學知識點的方法和經驗。

（四）課后學生練習，與教師在線交流，實現知識鞏固

不同于傳統教學模式中以教為主體的教學方式，在“翻轉課堂+”模式中，課堂活動的主體變為學生。在此模式中，教師的角色定位為監督者，教師根據課堂上學生的知識吸收能力，并根據知識點的掌握情況，設計相應的課后作業，以便做到因材施教，提升知識的應用實踐能力。同時，我們的教學團隊會根據每個小組的課堂反饋情況，分析每個小組對相應知識點的達成度，在設計課后作業時，盡量覆蓋達成度比較低的知識點，從而做到亡羊補牢，有的放矢。

（五）課程考核

在“翻轉課堂+”教學模式中，教學團隊嘗試用新的考核方案代替傳統的考核方案，主要體現在幾個方面：1.從課堂教授的第一周開始到課程結束，一直在收集針對學生的考核數據;2.考核覆蓋面更廣，不僅對理論知識點進行考核，還對學生的實踐能力、創新能力和自主學習能力等進行全方面考核;3.考核條目更細化。在“翻轉課堂+”混合教學模式中，主要包括三種類型的考核，分別為：課前考核（20%）、課上考核 （50%）、課后考核 （30%），具體考核指標和分數參見下表。

五、總結

根據計算機軟件學科專業本身的特點，通過傳統教育模式+翻轉課堂教育模式的應用，可以有效提高學生的學習參與性和主動性。從教師方面來說，也可以從多個維度關注學生能力和知識運用的培養，從而因材施教。學校近年來一直在打造網絡教學，鼓勵教師嘗試新的教學模式和手段，以此來增加課堂教學的趣味性，提高學生上課的抬頭率。經過一學期的嘗試，我們更加堅信了“翻轉課堂+”的混合教學模式能在更多的課程上應用的信念，未來“翻轉課堂+”教育模式將在合肥學院軟件工程教學中全面實施。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 于波，張淑麗，李鵬. 翻轉課堂教育模式在軟件工程專業教學中的應用研究[J].計算機教育，2015（16）：18-21.

[2] 張乾燕，陳林，秦川. 翻轉課堂引領軟件工程專業課程教學改革：以宿遷學院為例[J].大學教育，2017（8）：50-52.

[3] 李俊嫻. 基于“翻轉課堂+”混合教學模式的《軟件工程》課程的教學改革初探[J].教育教學論壇，2017（39）：116-117.

[4] 李萍. 軟件工程專業“翻轉課堂”云計算教學平臺探討[J].信息與電腦（理論版），2019（2）：238-240.

[5] 張琳，賈瑜，董正言，等. 軟件工程專業翻轉課堂教學模式應用探究[J].武漢輕工大學學報，2016，35（3）：102-106.

[責任編輯：陳 明]