云計(jì)算支持的軟件工程課程教學(xué)模式改革研究

趙春霞

摘? 要 軟件工程課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)教育中的必修課程之一，但因各種原因，傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果不佳。云計(jì)算的興起為課程教學(xué)模式改革提供了有效平臺(tái)。從軟件工程課程教學(xué)現(xiàn)狀入手，分析該課程的內(nèi)容與特點(diǎn)，探討該課程在教學(xué)中所存在的問題，在此基礎(chǔ)上探索課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)體系，更好地為課程教學(xué)服務(wù)。

關(guān)鍵詞 軟件工程;翻轉(zhuǎn)課堂;云計(jì)算;教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）20-0111-03

Research on Teaching Mode Reform of Software Engineering Supported by Cloud Computing//ZHAO Chunxia

Abstract Software engineering is one of the compulsory courses in

computer professional education， but the traditional teaching methods

are not effective for all kinds of reasons. The rise of cloud compu-ting provides an effective platform for the reform of curriculum tea-

ching mode. Starting with the current situation of the software engi-neering course， the paper analyzes the contents and characteristics of

the course， and probes into the problems in the course. On the basis of this， it explores the flipping class teaching system of the course.

Key words software engineering; flipped classroom; cloud compu-ting; teaching mode

1 引言

當(dāng)今社會(huì)軟件開發(fā)的大中型項(xiàng)目越來越多，對(duì)軟件開發(fā)人才的數(shù)量需求及能力要求也不斷增加，學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后不僅需要具備基本的編程能力，同時(shí)要能很快融入項(xiàng)目的整體研發(fā)，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作。這就要求學(xué)生具有軟件工程的相關(guān)知識(shí)與能力，而這正是軟件工程課程所能教會(huì)學(xué)生的。同時(shí)，軟件工程課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程的核心課程[1]，其主要目的是讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化的軟件開發(fā)方法，然而實(shí)際教學(xué)中會(huì)存在很多問題，如理論性強(qiáng)、抽象性高[2]等，導(dǎo)致學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)無法達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法，提高教學(xué)質(zhì)量，是軟件工程課程教學(xué)改革研究的主要內(nèi)容。

基于云計(jì)算平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是當(dāng)前新興的一種教學(xué)模式和教學(xué)嘗試。當(dāng)前研究中基于云平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用廣泛[3-4]，而軟件工程課程因自身的特點(diǎn)，也可以嘗試基于云平臺(tái)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行授課，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。

2 軟件工程課程教學(xué)中的主要問題

軟件工程課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心課程，但因該課程內(nèi)容涉及知識(shí)面廣、課程實(shí)驗(yàn)所需專業(yè)技能較多等，多作為其他主干課程的后續(xù)課程。在長期的教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個(gè)問題。

學(xué)生出勤率低? 因?yàn)檎n程內(nèi)容的特點(diǎn)，軟件工程課程在教學(xué)培養(yǎng)方案中多安排在第六或第七學(xué)期開設(shè)，而此時(shí)多數(shù)學(xué)生面臨考研、考公務(wù)員、就業(yè)等壓力，大量精力花在課程之外。甚至有的學(xué)生為了專心考研而不愿再去上課，有的學(xué)生找到了較好的實(shí)習(xí)單位，也不愿再去上課。因此，出勤率低是筆者在授課中面臨的最大的問題。

學(xué)生積極性不高? 各種考研、就業(yè)等事情的壓力，使得學(xué)生不愿意把精力放在課程上，即使在課堂上也不太愿意聽課，而是忙著復(fù)習(xí)考研、考公務(wù)員等。此外，加上與數(shù)據(jù)庫、程序設(shè)計(jì)等課程相比，軟件工程課程內(nèi)容較抽象，學(xué)生理解起來較困難，在一定程度上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

學(xué)生較難學(xué)以致用? 學(xué)生學(xué)完課程之后，對(duì)課程的內(nèi)容并不能完全理解和消化，最直接的表現(xiàn)就是在隨后的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中不能將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用，對(duì)于一個(gè)具體的項(xiàng)目仍不知從何入手，或者仍然從寫代碼入手，導(dǎo)致最后項(xiàng)目出現(xiàn)很多邏輯問題甚至錯(cuò)誤。

課程教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)? 軟件工程課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生在掌握軟件工程基本理論、概念的基礎(chǔ)上掌握系統(tǒng)化、工程化的軟件開發(fā)方法和技術(shù)，具備初步以工程學(xué)理念參與項(xiàng)目開發(fā)的能力。而由于學(xué)生主觀積極性不高、主動(dòng)性不強(qiáng)，課程客觀上抽象性較高等原因，教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

3 軟件工程課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，很難提高學(xué)生在課程教學(xué)中的積極性和主動(dòng)性，而翻轉(zhuǎn)課堂則可以較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生從被動(dòng)到主動(dòng)地參與課程教學(xué)中來，提高學(xué)生的積極性。同時(shí)考慮到大部分學(xué)生面臨考研、就業(yè)的實(shí)際情況，翻轉(zhuǎn)課堂能在一定程度上讓學(xué)生更自由、靈活地安排時(shí)間，完成課程任務(wù)。將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入軟件工程課程教學(xué)中，除了“課前學(xué)習(xí)+課堂研討”的形式之外，考慮到軟件工程課程本身的特點(diǎn)及授課內(nèi)容，其教學(xué)模式可以按照?qǐng)D1所示進(jìn)行，包含了“課前學(xué)習(xí)+課堂研討+課后實(shí)踐”三個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的主題內(nèi)容圍繞課程的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐項(xiàng)目開展。

課前模塊? 翻轉(zhuǎn)課堂的課前模塊，主要是學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)，觀看教學(xué)視頻，查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)存在的疑點(diǎn)難點(diǎn)，并在課堂上請(qǐng)教師進(jìn)一步答疑。而軟件工程課程的課前環(huán)節(jié)，學(xué)生除了完成這方面內(nèi)容之外，還需要配合項(xiàng)目實(shí)踐開展相關(guān)工作。軟件工程課程的主要內(nèi)容是完整的軟件生命周期過程，是軟件項(xiàng)目從定義到開發(fā)、運(yùn)維的全過程。為了讓學(xué)生對(duì)這一過程有更直觀的理解和認(rèn)識(shí)，課程需要結(jié)合小組具體項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)開展。課程開始前，學(xué)生首先需要根據(jù)教師給定的備選題目或自選感興趣的題目，進(jìn)行可行性分析，確定項(xiàng)目的最終選題;再針對(duì)項(xiàng)目選題，確定分階段的目標(biāo)，搜集資料;通過小組討論完成每個(gè)階段的工作目標(biāo)及具體工作任務(wù)，制訂分階段工作計(jì)劃。

課中模塊? 翻轉(zhuǎn)課堂的課中環(huán)節(jié)，相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，不再以教師講授為主，而是以教師的答疑和引導(dǎo)為主。在軟件工程課程的翻轉(zhuǎn)課堂課中模塊，教師主要根據(jù)學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行答疑，并結(jié)合軟件開發(fā)過程的不同階段，介紹各階段的主要任務(wù)及重點(diǎn)，以及對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)需要完成的主要工作內(nèi)容進(jìn)行分析。接下來，由各項(xiàng)目組對(duì)當(dāng)前階段的工作安排及存在問題進(jìn)行簡要分析，以小組為單位，小組之間、師生之間進(jìn)行探討，以幫助各組明確當(dāng)前階段準(zhǔn)確的工作任務(wù)，并修改項(xiàng)目計(jì)劃。

課后模塊? 課后即下次課前，在大多數(shù)翻轉(zhuǎn)課堂模式研究中，并未把課后模塊作為獨(dú)立模塊，但是考慮到軟件工程課程所包含的項(xiàng)目實(shí)踐需要，需要把課后模塊作為翻轉(zhuǎn)課堂中的獨(dú)立模塊加以描述。在課后模塊，對(duì)于理論知識(shí)，學(xué)生不清楚的地方可以隨時(shí)在線觀看視頻、查閱資料進(jìn)行學(xué)習(xí)，并與教師在線交流;而對(duì)于項(xiàng)目實(shí)踐的內(nèi)容，學(xué)生需要小組協(xié)作完成分階段的工作任務(wù)（如可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目需求設(shè)計(jì)報(bào)告、項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)、項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、項(xiàng)目模塊代碼、項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)等）并在線提交，供教師審閱以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握情況，進(jìn)而在下一次課中環(huán)節(jié)有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐提出建議。

課前→課中→課后的循環(huán)? 在多數(shù)課程的翻轉(zhuǎn)課堂模式中，課前→課中→課前是一個(gè)連續(xù)不斷進(jìn)行的過程，直到課程結(jié)束。而在軟件工程課程的翻轉(zhuǎn)課堂模式中，課前→課中→課后→課前不僅僅是一個(gè)順序的過程，更像是一個(gè)循環(huán)過程。三個(gè)模塊依次進(jìn)行一次是一個(gè)循環(huán)，課程的進(jìn)行與軟件生命周期的項(xiàng)目實(shí)踐密切結(jié)合，完成一個(gè)循環(huán)之后也代表完成了軟件生命周期的一個(gè)小的階段，即將進(jìn)入下一個(gè)階段的軟件生命周期過程。課前→課中→課后的循環(huán)不斷進(jìn)行，伴隨的是課程內(nèi)容的不斷推進(jìn)，同時(shí)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐也在深入，到課程完結(jié)時(shí)，項(xiàng)目實(shí)踐也相應(yīng)完成。

4 基于云計(jì)算平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)成

近年來，云計(jì)算技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，使其能夠根據(jù)服務(wù)提供者和用戶間的協(xié)議動(dòng)態(tài)地提供服務(wù)[5]，并因其計(jì)算能力強(qiáng)、存儲(chǔ)容量大、對(duì)硬件要求低等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在軟件工程課程構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂的過程中，可以充分借助于各種云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建教學(xué)平臺(tái)。筆者在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建主要借助于以下相關(guān)平臺(tái)。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)? 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)是學(xué)校引進(jìn)的一個(gè)輔助教學(xué)的重點(diǎn)平臺(tái)，該平臺(tái)功能強(qiáng)大、資源豐富，為軟件工程課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的開展提供了重要支撐。借助該平臺(tái)，軟件工程課程所構(gòu)建的翻轉(zhuǎn)課堂主要內(nèi)容如圖2所示。

該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)的主要功能模塊包括課程管理、課程建設(shè)、教學(xué)資源、課程預(yù)覽、課程活動(dòng)，為翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)建提供支撐的主要是課程管理、教學(xué)資源及課程活動(dòng)模塊。課程管理模塊主要對(duì)課程的基本信息（如教學(xué)日歷、教師基本信息、學(xué)生選課信息、學(xué)生權(quán)限等）進(jìn)行管理。教學(xué)資源模塊在翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，學(xué)生課前活動(dòng)所需要的資源可以從這里獲取，如課程基本信息、教學(xué)視頻、教學(xué)大綱、課程重難點(diǎn)、項(xiàng)目信息等。課程活動(dòng)模塊是翻轉(zhuǎn)課堂課后環(huán)節(jié)得以實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)支撐，該模塊提供了答疑討論的功能，方便教師與學(xué)生互動(dòng)，同時(shí)教師可以發(fā)布作業(yè)、問卷等，學(xué)生也可以在線提交其完成的項(xiàng)目成果、課程作業(yè)等，教師可以在線評(píng)閱。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)，保證了軟件工程課程翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐的順利開展。

其他平臺(tái)的輔助? 在軟件工程課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中，為了能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果，隨時(shí)隨地與學(xué)生進(jìn)行溝通，除了借助學(xué)校提供的教學(xué)輔助平臺(tái)外，還借助微信、QQ、電子郵箱等，使得與學(xué)生的溝通更暢通，有些學(xué)生不愿意在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上公開討論的問題也得到有效解決。

5 結(jié)語

基于云平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，能夠更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，同時(shí)兼顧了學(xué)生考研、就業(yè)等客觀情況，方便學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。結(jié)合軟件工程課程本身的特點(diǎn)，筆者在教學(xué)實(shí)踐中嘗試構(gòu)建“課前學(xué)習(xí)+課堂研究+課后實(shí)踐”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和其他平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明，通過這樣的教學(xué)過程，學(xué)生的責(zé)任意識(shí)明顯增強(qiáng)，他們對(duì)課程內(nèi)容的認(rèn)識(shí)也有了一定程度的提高，基本能實(shí)現(xiàn)以小組為單位，以軟件工程項(xiàng)目開發(fā)的規(guī)范完成中小型軟件項(xiàng)目開發(fā)的任務(wù)，教學(xué)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]姚紅巖，馬云吉.“軟件工程”教學(xué)策略探討[J].軟件工程師，2014，17（8）：10-11.

[2]田保軍.軟件工程課程教學(xué)改革的研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2007（23）：38-39.

[3]何坤，鄒霞.基于云平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程設(shè)計(jì)與分析[J].中國教育信息化，2017（10）：84-87.

[4]聶曉秋，趙辰光.基于云計(jì)算環(huán)境的軟件工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2015（7）：32-35.

[5]李喬，鄭嘯.云計(jì)算研究現(xiàn)狀綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，

2011（4）：32-37.