教育大數(shù)據(jù)背景下高職軟件工程與建模課程教學(xué)改革探究

郝愛語 孫偉 雷暉

（蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件與服務(wù)外包學(xué)院，江蘇 蘇州 215000）

1 教育大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)的概念

隨著信息的爆發(fā)式增長，海量數(shù)據(jù)由此而生，人們通常將這種大規(guī)模的數(shù)據(jù)集稱為大數(shù)據(jù)（Big Data）[1]。大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。

1.2 教育大數(shù)據(jù)的概念

教育大數(shù)據(jù)（Education Big Data）則是大數(shù)據(jù)概念在教育領(lǐng)域的延伸與拓展，但不應(yīng)該僅限于此，而是有自己特征，以區(qū)別于商務(wù)大數(shù)據(jù)、金融大數(shù)據(jù)、地理大數(shù)據(jù)等其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)[2]。

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的理論應(yīng)用主要在于對(duì)傳統(tǒng)教育理念的創(chuàng)新以及傳統(tǒng)教育思維的革新等方面，教育大數(shù)據(jù)不僅來源于教育活動(dòng)，用來指導(dǎo)教育教學(xué)與管理實(shí)踐，而且也來源于所有教學(xué)系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)、在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)等，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)行為的各類數(shù)據(jù)集。

大數(shù)據(jù)的飛速發(fā)展為我國教育教學(xué)改革奠定了良好的基礎(chǔ)，尤其是對(duì)課程傳統(tǒng)教育理念的創(chuàng)新以及傳統(tǒng)教育思維的革新。首先，為項(xiàng)目化教學(xué)方式的實(shí)施指引實(shí)踐方向；其次，為分層教學(xué)拓展新的思路；最后，為過程性考核評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

本文主要研究在《軟件工程與建模》課程的教學(xué)實(shí)踐中，教育大數(shù)據(jù)使教師突破感性經(jīng)驗(yàn)局限，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)多元化、全方位、過程化地深度挖掘與理性分析，從而實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與發(fā)展趨勢(shì)，并采取合理的教學(xué)措施，實(shí)施分層化教學(xué)。

2《軟件工程與建模》課程介紹

2.1 課程地位

《軟件工程與建?！肥俏以很浖夹g(shù)專業(yè)中具有綜合實(shí)踐性質(zhì)的專業(yè)核心課程，既是2016年江蘇省教育技術(shù)研究所重點(diǎn)課題《基于大數(shù)據(jù)的高職教育質(zhì)量提升策略研究》的研究課程，也是2016年蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)院課題《智慧校園建設(shè)中的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究及應(yīng)用》的研究課程。

課程主要圍繞軟件開發(fā)的過程，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中學(xué)習(xí)到軟件工程的思想與UML建模方法。課程采用過程考核方式，包括軟件開發(fā)計(jì)劃書、需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計(jì)說明書、詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)文檔、項(xiàng)目程序、軟件測試報(bào)告與項(xiàng)目匯報(bào)PPT。

2.2 課程目標(biāo)

（1）能用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、狀態(tài)遷移等知識(shí)，做出項(xiàng)目的功能模型、數(shù)據(jù)模型和行為模型。

（2）能運(yùn)用軟件結(jié)構(gòu)圖、E-R圖、程序流程圖等完成項(xiàng)目的概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。

（3）能利用UML的相關(guān)圖形，做出項(xiàng)目的用例模型、類與對(duì)象模型和動(dòng)態(tài)模型。

（4）能利用已掌握的排版、語言組織方法，編寫相應(yīng)階段的文檔。

2.3 課程內(nèi)容

項(xiàng)目項(xiàng)目1項(xiàng)目2項(xiàng)目3項(xiàng)目4項(xiàng)目5項(xiàng)目6項(xiàng)目7項(xiàng)目8項(xiàng)目9項(xiàng)目10課程內(nèi)容認(rèn)識(shí)軟件工程可行性研究結(jié)構(gòu)化需求分析軟件概要設(shè)計(jì)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)編碼軟件測試軟件維護(hù)軟件項(xiàng)目管理實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分配講授課時(shí)總計(jì)22422624 22280042 26240020

3 教學(xué)改革策略

3.1 項(xiàng)目載體前瞻化

由于課程理論內(nèi)容較多，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，盡量將軟件工程思想貫穿于實(shí)際項(xiàng)目載體中。課程圍繞傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法和面向?qū)ο箝_發(fā)方法而展開。首先，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行功能需求的分析，將數(shù)據(jù)流和面向?qū)ο蟮闹R(shí)貫穿其中；然后進(jìn)行概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，分別以數(shù)據(jù)流方式和面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)；再選取部分模塊進(jìn)行編碼，而后小組間交換程序完成測試任務(wù)。通過具體的項(xiàng)目，讓學(xué)生深入理解項(xiàng)目開發(fā)的流程，以及每個(gè)階段相應(yīng)的方法和技術(shù)，讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)的軟件開發(fā)與面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法的異同。

在項(xiàng)目選擇上，密切關(guān)注計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)行業(yè)前沿技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，選取企業(yè)流行開發(fā)工具進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)，既要選取學(xué)生易于理解的項(xiàng)目，比如B/S架構(gòu)的電子商務(wù)網(wǎng)站、在線考試系統(tǒng)等；也要優(yōu)先考慮開發(fā)技術(shù)的前瞻性，比如Android開發(fā)技術(shù)、Python編程等。

3.2 分層教學(xué)個(gè)性化

美國心理學(xué)家布盧姆提出“世界上任何一個(gè)能夠?qū)W會(huì)的東西，幾乎所有的人也能學(xué)會(huì)，只要向他們提供了適當(dāng)?shù)那捌诤彤?dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)條件。”大數(shù)據(jù)技術(shù)采集到的學(xué)生信息數(shù)據(jù)通常是提供給相關(guān)教師的，教師獲得了每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)信息后，可以在教學(xué)過程中有針對(duì)性地進(jìn)行分層教學(xué)和個(gè)性化教育。例如，在課堂學(xué)習(xí)過程中，教師可以了解到哪些學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)掌握比較牢靠，哪些學(xué)生比較喜歡通過實(shí)踐得出結(jié)論，哪些學(xué)生在某一學(xué)科的薄弱點(diǎn)在哪里等[4,5]。

不難發(fā)現(xiàn)，教育大數(shù)據(jù)使得分層教學(xué)過程由“被動(dòng)反饋”向“主動(dòng)預(yù)測”轉(zhuǎn)變。教師不需要等到課程教學(xué)結(jié)束后，再來做出個(gè)性化教學(xué)決策調(diào)整，優(yōu)化教育教學(xué)方案，而是可以通過預(yù)測和采集過程性教學(xué)效果大數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、課程教學(xué)論壇等，直接識(shí)別當(dāng)前和未來的教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)掌控每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與潛在需求，制定恰當(dāng)?shù)膫€(gè)性化教育方案，因材施教。

3.3 過程考核精準(zhǔn)化

傳統(tǒng)教育無法對(duì)學(xué)生在哪個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果做出精準(zhǔn)的判斷，一是沒有充裕的課時(shí)用來讓學(xué)生逐一進(jìn)行過程性成果的匯報(bào)，二是無法準(zhǔn)確獲取過程性考核評(píng)價(jià)的客觀性數(shù)據(jù)依據(jù)，主觀性評(píng)價(jià)程度大。而在大數(shù)據(jù)背景下，利用網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)系統(tǒng)，《軟件工程與建模課程》的任課教師可以做到精準(zhǔn)調(diào)控教學(xué)進(jìn)度，每一個(gè)項(xiàng)目模塊開發(fā)完成后，讓學(xué)生提交到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，根據(jù)學(xué)生的完成進(jìn)度和完成效果，確定過程考核分值。

教育大數(shù)據(jù)時(shí)代下，教師能夠獲得教學(xué)全過程的各類數(shù)據(jù)，且這些數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)更新、與外部無限關(guān)聯(lián)的，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與系統(tǒng)分析，可以全面實(shí)時(shí)掌握教學(xué)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并利用數(shù)據(jù)建模，迅速作出預(yù)測，調(diào)整優(yōu)化教學(xué)策略，隨時(shí)隨地響應(yīng)教學(xué)現(xiàn)場的各類變化。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)教學(xué)中，項(xiàng)目載體的選取、分層教學(xué)的實(shí)施以及過程性考核方式，實(shí)際上都是以教師為主體，主觀程度大，客觀依據(jù)少。而在大數(shù)據(jù)教育背景下，課程教學(xué)改革應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，只有在教學(xué)中不斷摸索嘗試新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，才能使高職教育教學(xué)滿足社會(huì)發(fā)展的需求，才能使學(xué)生適應(yīng)企業(yè)的需求。大數(shù)據(jù)是一項(xiàng)新生的技術(shù)理念，對(duì)教育領(lǐng)域來說還非常新穎，關(guān)于大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的更多深入應(yīng)用值得我們繼續(xù)探究。