“雙主互動”教學(xué)模式研究與應(yīng)用

黃松 鄭旭東 史涯晴

[摘 要] “雙主互動”是一種“以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)”的基于探索和研究的新型教學(xué)模式，本文從分析軟件工程課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，引入“雙主互動”教學(xué)模式，給出了軟件工程課程教學(xué)中應(yīng)用該教學(xué)模式的具體方法。課堂教學(xué)實(shí)踐表明，該教學(xué)模式適應(yīng)軟件工程課程教學(xué)要求，能夠切實(shí)提高教學(xué)效果，有著廣闊的應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞] 軟件工程； 雙主互動； 教學(xué)模式

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 05. 074

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）05- 0126- 03

1 引 言

“軟件是武器裝備”，軟件的質(zhì)量關(guān)系到軍隊(duì)信息化建設(shè)的成敗，近幾年裝備軟件研制特別強(qiáng)調(diào)了軟件工程化管理和軟件測試在質(zhì)量把關(guān)方面的地位和作用，對專業(yè)的軟件工程人才的需求空前旺盛。軟件工程是應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及管理學(xué)等原理，研究和應(yīng)用如何以系統(tǒng)化的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)軟件的一門綜合性的工程技術(shù)學(xué)科[1-3]，軟件工程課程是該學(xué)科的一門主干基礎(chǔ)課程，主要講授如何應(yīng)用科學(xué)理論和工程技術(shù)指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)，課程內(nèi)容涉及軟件開發(fā)的全生命周期，知識體系龐大、理論性強(qiáng)，缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生很難真正理解和掌握所學(xué)知識。課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教員為主，教為中心，注重知識的傳授，但在實(shí)際教學(xué)中“以教為主”的教學(xué)模式已經(jīng)難以適應(yīng)軟件工程課程的教學(xué)，出現(xiàn)了“教無激情，學(xué)無興趣”的尷尬局面。如何創(chuàng)新課程教學(xué)模式，提升學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，已經(jīng)成為當(dāng)前軟件工程課程建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

2 傳統(tǒng)軟件工程教學(xué)中存在的問題

軟件工程課程教學(xué)通常是以教學(xué)大綱為依據(jù)，采用“一刀切”的教學(xué)手法。但是筆者所在學(xué)校學(xué)員來源渠道、學(xué)習(xí)能力和計(jì)算機(jī)水平存在明顯差異，因而“一概而論”的方法并不適宜提升整體教學(xué)質(zhì)量。依據(jù)筆者多年從事軟件工程課程教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)，本文從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、教學(xué)效果4個(gè)方面分析課程教學(xué)現(xiàn)狀。

（1） 以教為主，學(xué)員被動聽課。軟件工程課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式相對比較僵化，依然沿用枯燥模糊的課堂教學(xué)方式：教員照本宣科，學(xué)員被動接受。盡管教學(xué)工作者在不懈地努力，嘗試改變這種局面，但是鑒于課程內(nèi)容抽象、難理解，部分教員自身從事軟件項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足，不能在課堂講授時(shí)靈活地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，因而只能就課論課。

（2） 重理論輕實(shí)踐。軟件工程課程注重理論的實(shí)踐性和知識的綜合性。傳統(tǒng)的教學(xué)將重點(diǎn)集中在基本理論的講授上，而學(xué)生往往缺乏軟件項(xiàng)目實(shí)踐的背景，對所學(xué)理論難以真正理解，停留在孤立的概念層面上，即使有實(shí)踐也僅僅體現(xiàn)在某個(gè)具體技術(shù)環(huán)節(jié)，如代碼編寫上，沒有一個(gè)整體的軟件工程概念，理論和實(shí)踐相脫離，教學(xué)效果不理想。

（3） 缺少支持軟件工程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。傳統(tǒng)教學(xué)下，軟件工程課程實(shí)驗(yàn)局限于提供一個(gè)軟件開發(fā)項(xiàng)目和相關(guān)的文檔要求，缺少軟件工程的過程管理和環(huán)境支撐建設(shè)。因而，欠缺實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)員容易采用非工程的方法，最終導(dǎo)致軟件開發(fā)項(xiàng)目的失敗，使軟件工程成為空談。

（4） 內(nèi)容抽象枯燥，學(xué)員學(xué)習(xí)興趣不高。鑒于軟件工程課程自身內(nèi)容的抽象性與復(fù)雜性，學(xué)員容易在課程逐層遞進(jìn)的過程中感覺理論的“枯燥”。而課程實(shí)驗(yàn)又缺乏支持軟件工程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，即便進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作也很膚淺，停留于“表面”，學(xué)員在按部就班地完成課堂的“步驟”后，缺少實(shí)際的工程應(yīng)用，因而對課程的理解也錯(cuò)誤地歸納為“無用”、“不實(shí)際”。長此以往，學(xué)員逐步喪失課程的學(xué)習(xí)興趣，最終表現(xiàn)為學(xué)習(xí)過程中的“畏難”、厭學(xué)情緒。

3 “雙主互動”教學(xué)模式

3.1 “雙主互動”教學(xué)模式

所謂“雙主互動”教學(xué)模式是指在確立以學(xué)員為主體的前提下，充分發(fā)揮教員的主導(dǎo)作用，建立“以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)”的基于探索和研究的教學(xué)模式，激發(fā)每個(gè)學(xué)員的特長和潛能，鼓勵(lì)并引導(dǎo)他們的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神，著重能力的培養(yǎng)，從而使學(xué)員在學(xué)習(xí)態(tài)度上實(shí)現(xiàn)從被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動式學(xué)習(xí)，教員角色上實(shí)現(xiàn)從教學(xué)的主宰者轉(zhuǎn)向激發(fā)學(xué)員探索創(chuàng)新的引導(dǎo)者，兩者的轉(zhuǎn)變通過課堂教學(xué)活動的實(shí)時(shí)互動有機(jī)結(jié)合。由于軟件工程課程教學(xué)通常將理論講授與實(shí)踐操作相分離，學(xué)員往往學(xué)完不能趁熱打鐵，練前還需反復(fù)教學(xué)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?！半p主互動”教學(xué)模式依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)將理論講授與實(shí)踐操作相結(jié)合。同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將立體化教學(xué)資源引入課程教學(xué)過程，全面實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段信息化、教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化。

3.2 “雙主互動”教學(xué)模式特點(diǎn)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式過分強(qiáng)調(diào)教員“教”的作用，把學(xué)員與“受眾”畫上等號。后者指的是信息傳播的接收者，突出的是被動接受。而教學(xué)活動過程中，學(xué)員主觀能動性是否得以發(fā)揮是判斷教學(xué)活動成功與否的關(guān)鍵因素之一?！半p主互動”教學(xué)模式轉(zhuǎn)變了根深蒂固的教學(xué)觀念，提倡”以學(xué)員為主體、以教員為主導(dǎo)”，既體現(xiàn)了教員的主導(dǎo)性，又發(fā)揮了學(xué)員的主觀能動性，體現(xiàn)了其主體地位，同時(shí)符合軟件工程課程操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，增強(qiáng)了學(xué)員動手能力。主要特點(diǎn)如下：

（1） 強(qiáng)調(diào)學(xué)員的主體地位?！半p主互動”教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)員作為學(xué)習(xí)主體的主動參與和自我發(fā)展，確立教員在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用。“教”與“學(xué)”的雙向過程圍繞“以學(xué)為主”的中心展開，課堂內(nèi)充分調(diào)動學(xué)員參與其中，課堂外利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供立體化教學(xué)資源供學(xué)員自主學(xué)習(xí)。

（2） 注重理論與實(shí)踐的融會貫通。“雙主互動”教學(xué)模式注重理論講授與實(shí)踐操作的互促進(jìn)。理論作為實(shí)踐的基礎(chǔ)，實(shí)踐作為理論的應(yīng)用，兩者密不可分?！半p主互動”教學(xué)模式提倡邊學(xué)邊練、學(xué)練結(jié)合，真正使計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)既非“紙上談兵”，也非“無的放矢”。

（3） 突出“教”與“學(xué)”的交互?！半p主互動”教學(xué)模式在切實(shí)肯定學(xué)員的主體地位前提下，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、立體化教學(xué)資源等現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)與手段，充分調(diào)動學(xué)員的主觀能動性，通過“教”與“學(xué)”的交互，變“被動”為“主動”。

4 “雙主互動”教學(xué)模式在軟件工程教學(xué)中的實(shí)踐

軟件工程教學(xué)過程以課程內(nèi)容和最新前沿技術(shù)為基礎(chǔ)，以軟件工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)設(shè)為條件，依據(jù)內(nèi)容設(shè)定任務(wù)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目實(shí)踐，任務(wù)實(shí)驗(yàn)要求難度適中，既有利于增進(jìn)學(xué)員鉆研實(shí)驗(yàn)的熱情，又有利于激發(fā)學(xué)員拓展理論的興趣。項(xiàng)目實(shí)踐以實(shí)際工程項(xiàng)目的開發(fā)為依據(jù)，強(qiáng)調(diào)實(shí)戰(zhàn)?！半p主互動”教學(xué)模式首次在軟件工程教學(xué)中將理論講授與任務(wù)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合，不再嚴(yán)格區(qū)分理論課時(shí)與實(shí)踐課時(shí)。

任務(wù)實(shí)驗(yàn)前期由教員選取一個(gè)典型的軟件開發(fā)項(xiàng)目作為主線，項(xiàng)目最好以教員相關(guān)橫向項(xiàng)目為核心做適當(dāng)修改、完善，教員對項(xiàng)目能夠有比較深入的了解。同時(shí)教學(xué)組對選取的項(xiàng)目進(jìn)行評估，綜合考量項(xiàng)目能否作為課程貫穿始終的“教學(xué)用料”。對通過評估的軟件開發(fā)項(xiàng)目依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)按教學(xué)知識點(diǎn)劃分為若干專項(xiàng)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)要求相對獨(dú)立，能夠支撐每堂課的教學(xué)目標(biāo)。軟件工程課程的課堂理論講授部分針對劃分的專項(xiàng)任務(wù)，就知識點(diǎn)進(jìn)行解析，解析過程圍繞實(shí)際的項(xiàng)目任務(wù)，由具體到抽象、由表面到實(shí)質(zhì)、由特殊到一般，形象生動地剖析知識。教員在解析的同時(shí)，充分發(fā)揮“導(dǎo)”的作用，采用各種教學(xué)手段與學(xué)員進(jìn)行多角度的交互，引導(dǎo)學(xué)員按步驟逐項(xiàng)完成。每堂課的專項(xiàng)任務(wù)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)員當(dāng)堂獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果課內(nèi)提交，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后完成，避免實(shí)驗(yàn)“雷同”現(xiàn)象。每個(gè)專項(xiàng)任務(wù)布置之前教員會就前一任務(wù)的實(shí)驗(yàn)操作情況進(jìn)行分析并提供參考答案，對實(shí)驗(yàn)中普遍存在的問題進(jìn)行歸納分析，引發(fā)學(xué)員思考、討論，甚至讓學(xué)員互相糾錯(cuò)，加深學(xué)員對問題的認(rèn)識與理解，也為新任務(wù)的開始作良好的鋪墊。

項(xiàng)目實(shí)踐以課程設(shè)計(jì)的形式安排在課程末期。前期，學(xué)員已經(jīng)通過完整的任務(wù)實(shí)驗(yàn)掌握了軟件工程課程的理論知識和相關(guān)的開發(fā)方法與技術(shù)，對整個(gè)軟件開發(fā)過程有了初步的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上開設(shè)項(xiàng)目實(shí)踐的目的是模擬實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，使學(xué)員感知真正的軟件開發(fā)過程，逐漸加深工程化軟件開發(fā)的意識。項(xiàng)目實(shí)踐以4～6人的項(xiàng)目小組為單位，由學(xué)員自由組合，教員適當(dāng)調(diào)整每組中成員構(gòu)成比例，使每一個(gè)項(xiàng)目小組均能夠獨(dú)立完成既定項(xiàng)目。項(xiàng)目小組從教員前期調(diào)研的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目中選擇感興趣的或者自擬并得到教員認(rèn)可的課題進(jìn)行需求分析、設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)、軟件測試等軟件工程實(shí)踐活動。在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐過程中，每個(gè)項(xiàng)目小組選舉產(chǎn)生一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理，負(fù)責(zé)對軟件項(xiàng)目的成本、人員、進(jìn)度、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)、安全等進(jìn)行相應(yīng)的分析和管理，從而使軟件項(xiàng)目能夠按計(jì)劃順利完成。教員則履行項(xiàng)目總監(jiān)的職責(zé)，指導(dǎo)各個(gè)項(xiàng)目小組的開發(fā)過程，監(jiān)控各個(gè)項(xiàng)目按照工程指引進(jìn)行，評審項(xiàng)目總結(jié)。最終以每組階段任務(wù)的完成情況和階段產(chǎn)品的質(zhì)量對小組進(jìn)行考核。

實(shí)際運(yùn)用“雙主互動”教學(xué)模式進(jìn)行軟件工程教學(xué)時(shí)，應(yīng)充分考慮使用現(xiàn)代高等教育教學(xué)方法吸引學(xué)員注意，最終達(dá)到提高學(xué)員接受能力的目的。積極探索和研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的現(xiàn)代化教學(xué)方式，課堂借助電子教室系統(tǒng)組織教學(xué)活動，與學(xué)員開展全方位的教、學(xué)互動。同時(shí)利用校園網(wǎng)的便利條件，建設(shè)軟件項(xiàng)目和測試用例案例庫等豐富的案例教學(xué)素材，學(xué)員可通過網(wǎng)絡(luò)獲取課件、案例、工具以及國內(nèi)外著名高校軟件工程課程資源等各種參考資料，教員亦通過網(wǎng)絡(luò)完成輔導(dǎo)、答疑、作業(yè)審閱等活動。通過教學(xué)提示、討論交流、參考資料、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)日志等這些課堂以外的實(shí)施延展，使學(xué)員對“已上課”的內(nèi)容、框架、重點(diǎn)能進(jìn)一步鞏固提高；對“將上課”的相關(guān)信息能有所了解。學(xué)有余力的學(xué)員，能夠根據(jù)自身特點(diǎn)選擇適合自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)資源繼續(xù)求知，收到最佳的學(xué)習(xí)效果。

除了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用外，應(yīng)用多媒體教學(xué)手段也能夠?qū)崿F(xiàn)知識傳授的形象化，激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)動力[4]。軟件工程課程知識內(nèi)容方面有很多需要用圖表的形式來說明，例如智能模型、用例圖、判定表、軟件結(jié)構(gòu)圖等，借助圖表可以使學(xué)員直觀地掌握程序的流程和功能。教員在講解軟件測試策略的時(shí)候，應(yīng)用多媒體技術(shù)形象化地展示兩種組裝測試的過程，使學(xué)員對非漸增式、漸增式測試，包括后者自頂向下和自底向上的結(jié)合方法有深入理解，并能融會貫通。

5 小 結(jié)

軟件工程起步較晚但發(fā)展迅速，課程突出實(shí)踐，且綜合性強(qiáng)。軟件工程課程教學(xué)過程中引入“雙主互動”教學(xué)模式，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，在教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、教學(xué)效果等多方面進(jìn)行創(chuàng)新性改革。課堂教學(xué)實(shí)踐表明“雙主互動”教學(xué)模式適應(yīng)課程教學(xué)改革要求。具體表現(xiàn)如下：

（1） 以學(xué)員為主體，以教員為主導(dǎo)?！敖獭迸c“學(xué)”的雙向活動中，以學(xué)員為主體，變被動式學(xué)習(xí)為主動式學(xué)習(xí)，真正從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”；以教員為主導(dǎo)，使教員的角色從教學(xué)的主宰者變?yōu)榻虒W(xué)的引導(dǎo)者，切實(shí)從“必須這么學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱梢試L試這么學(xué)”。當(dāng)然新教學(xué)模式并不僅僅局限于課堂50分鐘之內(nèi)，依據(jù)課程實(shí)際需要由課內(nèi)向課外進(jìn)行延展，在確立學(xué)員主體地位前提下，鼓勵(lì)學(xué)員利用立體化教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)，構(gòu)建符合自身發(fā)展的知識體系。

（2） 理論與實(shí)踐并舉。軟件工程課程傳統(tǒng)教學(xué)重理論輕實(shí)踐，采用單一的理論教學(xué)模式，實(shí)踐環(huán)節(jié)基本是空白。即便部分學(xué)校嘗試軟件工程課程教學(xué)改革，操作也僅僅局限于理論、實(shí)踐剝離的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏實(shí)際的工程體驗(yàn)。軟件工程課程“雙主互動”教學(xué)模式提倡教學(xué)過程中理論與實(shí)踐并舉，教學(xué)不嚴(yán)格區(qū)分理論與實(shí)踐，課堂全面進(jìn)機(jī)房，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，邊學(xué)邊練。

（3） 創(chuàng)設(shè)軟件工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室僅僅相當(dāng)于機(jī)房，實(shí)驗(yàn)環(huán)境不足以支撐工程類課程的實(shí)踐。創(chuàng)設(shè)模擬軟件公司開發(fā)管理模式的軟件工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，建立軟件工程環(huán)境，包括硬件環(huán)境、過程模型、軟件工程規(guī)范、管理工具[5]等，支持小組式開發(fā)，為學(xué)員真正實(shí)踐軟件工程提供有力的支持。

（4） 課程實(shí)驗(yàn)激發(fā)參與興趣?！半p主互動”教學(xué)模式在軟件工程課程教學(xué)過程中的應(yīng)用，始終貫穿“學(xué)習(xí)+任務(wù)實(shí)驗(yàn)”—“思考+鞏固”—“項(xiàng)目實(shí)踐+提升”的學(xué)習(xí)流程，操作性特征突出、針對性強(qiáng)，學(xué)員能夠在實(shí)踐中體會課程理論知識的實(shí)際應(yīng)用與具體體現(xiàn)，甚至能將每一項(xiàng)操作與相關(guān)理論一一對應(yīng)。顯然這樣的教學(xué)能夠使枯燥的理論教學(xué)“活”起來，有效地激發(fā)學(xué)員參與其中的興趣。

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