基于CDIO+OBE面向?qū)ο筌浖こ袒旌鲜浇虒W課程設計

常鏡洳 賈躍 石冬凌 任政

摘? 要：面向?qū)ο筌浖こ套鳛檐浖こ虒I(yè)必修課，對學生工程知識、素質(zhì)培養(yǎng)，以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力的培養(yǎng)起到關鍵作用。針對目前面向?qū)ο筌浖こ探虒W存在問題，研究和分析了當前廣泛開展的CDIO和OBE結合的教育模式和混合式教學方法，結合大連東軟信息學院軟件工程專業(yè)實際教學，基于CDIO+OBE和混合式教學理念對整個教學方案、方法和環(huán)節(jié)進行改造、優(yōu)化，形成了以提高學生學習效果和自主學習性為目標、以三級項目為縱貫線、將課前-課中-課后有機串聯(lián)結合的新的教學模式。

關鍵詞：CDIO;OBE;混合式教學;面向?qū)ο筌浖こ?/p>

中圖分類號：TP391.41? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：As a compulsory course for software engineering majors，the object-oriented software engineering course plays a key role in students' engineering knowledge and quality cultivation，as well as the ability to discover，analyze and solve problems.In view of the existing problems in object-oriented software engineering teaching，this paper studies and analyzes the widely carried CDIO and OBE combined educational mode and blended teaching method.Combined with the actual teaching of software engineering majors of Dalian Neusoft University of Information，based on CDIO+OBE and blended teaching concept，the overall teaching plan，methods and links are reformed and optimized.It has formed a new teaching mode which aims at improving students' learning effect and autonomous learning with three-level project as the longitudinal line and a dynamic combination of pre-class，in-class and after-class training.

Keywords：CDIO;OBE;blended teaching;object-oriented software engineering

1? ?引言（Introduction）

隨著新經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結構的不斷調(diào)整，對軟件專業(yè)人才的知識、能力等方面要求越來越高;從國內(nèi)高校軟件工程教育的現(xiàn)狀來看，課程體系和教學內(nèi)容難以跟上新經(jīng)濟時代軟件工程的最新發(fā)展[1]。

CDIO由麻省理工等四所大學經(jīng)過四年的探索研究，提出并踐行的一種重要的工程理念[2]，國內(nèi)相關高校基于CDIO提出了自己的解決思路并落實在實踐中，取得了一定成績[3]。OBE是一種基于學習產(chǎn)出的教育模式，OBE教育理念具有重視定義畢業(yè)生品質(zhì)、圍繞預期學習成果開展教學活動、重視學生學習產(chǎn)出評估工作等特點[4]。混合式教學將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結合起來的一種“線上”+“線下”的教學，其核心思想在于強調(diào)學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)、交互學習，以及對所學知識意義的主動建構[5]。

2? 基于CDIO+OBE的混合式教學課程設計（Blended teaching course design based on CDIO+OBE）

依據(jù)大連東軟信息學院軟件工程專業(yè)實際教學，將從課程總體教學目標、設計方法與思路、課程預期學習效果、教學內(nèi)容與要求、實踐教學項目等部分，介紹基于CDIO+OBE的面向?qū)ο筌浖こ痰幕旌鲜浇虒W課程設計。

2.1? ?課程總體教學目標

面向?qū)ο筌浖こ陶n程教學目標從“知識、素質(zhì)、能力”三個方面確定。（1）專業(yè)能力目標：通過本課程的學習使學生掌握軟件工程的基本概念、基本原理，熟練運用面向?qū)ο蠓椒▽W進行系統(tǒng)分析和設計，應用基本的軟件項目管理的知識組織、管理軟件項目。（2）工程能力目標：培養(yǎng)學生擁有完整的軟件開發(fā)工程化思想，熟悉軟件開發(fā)過程中各階段的任務和目標，具有能夠自行安排進度和進度控制的能力，熟悉軟件開發(fā)過程常用工具的應用。培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力、團隊合作能力，形成良好的軟件工程師職業(yè)素養(yǎng)。（3）素質(zhì)能力目標：通過本課程的學習，培養(yǎng)學生抽象思維的能力，閱讀文檔、口頭和書面的表達能力，能夠主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，找到問題解決的方案。

2.2? ?課程設計方法與思路

本課程依據(jù)CDIO一體化理念和方法，以案例項目為背景引出理論知識，讓學生在講解過程中領會軟件工程思想及基本原則對軟件質(zhì)量提高的影響，并能夠切實應用基本方法解決具體項目的問題。與理論講述同時展開，運用學到的知識，學生分小組自行選定題目，制定計劃完成一個完整項目，并提交可運行代碼。讓學生將學過的知識融會貫通，應用到實踐中解決實際問題。在此過程中始終“以學生為中心”的教學理念來組織教學實施過程。課程依據(jù)OBE成果導向的設計思路，從學生學習效果出發(fā)，組織教學內(nèi)容，并結合混合式教學模式，利用微課、學校教學資源系統(tǒng)等工具，支持課前—課中—課后的學習支持和指導，并制定課程評價辦法和課程持續(xù)改進措施。

2.3? ?課程預期學習效果

通過分析人才培養(yǎng)目標，從“知識、素質(zhì)、能力”三個方面確定本課程的教學目標;以成果為導向的該課程的預期學習效果如表1所示，除了將課程教學目標、預期學習效果、CDIO 3級能力指標對應之外，還說明達成每個學習效果的培養(yǎng)路徑和方法。

為了體現(xiàn)考核公平性，實踐項目的考核老師根據(jù)評分標準給出小組的分數(shù)。由組長根據(jù)本組同學的貢獻度，分配得分權重系數(shù)，要求系數(shù)間至少有0.1分差值。每名同學的得分為：本組得分*本人貢獻度權重系數(shù)。

2.4? ?教學內(nèi)容

結合課程學習目標和學習效果，根據(jù)面向?qū)ο筌浖こ痰墓こ绦蕴攸c，課程內(nèi)容遵循以工程過程為主、項目管理過程為輔，要求理解和掌握面向?qū)ο蟮幕A理論和核心知識;除此之外，與實踐緊密相連的新技術和新工具也不應忽視，它們架起了理論和實踐之間的橋梁，因此我們形成了如表2所示的教學內(nèi)容框架。

在上述課程教學內(nèi)容中，一方面注重面向?qū)ο蟾拘栽砗脱莼?guī)律，例如需求—設計—開發(fā)—測試—維護的開發(fā)方法;同時強調(diào)和關注新形態(tài)下的新技術、新方法、新工具，例如開發(fā)模型中敏捷開發(fā)、測試驅(qū)動式開發(fā)、基于GIT的碼云管理工具等。

面向?qū)ο筌浖こ陶n程是一門綜合性很強課程，為了將原理、方法和技術充分融入整個教學過程中，我們采用實際項目案例教學法，通過軟件項目工程過程縱貫整個教學周期，從而達到培養(yǎng)學生工程思維模式目標和效果。

2.5? ?實踐教學項目

為了提高學生的抽象思維、語言表達、團隊交流等能力，我們選取課程三級項目驅(qū)動實踐教學。項目驅(qū)動的實踐教學是以項目為主線、實踐為導向、任務為載體，把軟件工程的原理、方法和技術內(nèi)化在整個項目開發(fā)過程中[1]，以團隊協(xié)作的方式解決和處理實際問題。

實踐項目實施過程中，老師主要作為引導者和啟發(fā)者，充分調(diào)動學生的主動性和積極性;考慮到每位同學工作量，要求3—5人左右組建團隊，按照敏捷式迭代開發(fā)過程，運用面向?qū)ο蟮募夹g和方法，開展軟件系統(tǒng)的分析、設計、實現(xiàn)和測試，并獲得有一定質(zhì)量的軟件產(chǎn)品;在這期間能夠有目的性地運用輔助軟件工具用以提高軟件生產(chǎn)效率和軟件質(zhì)量。

2.6? ?課程考核和評價

由于傳統(tǒng)的考核方式多以知識記憶為側重點，依據(jù)課程的培養(yǎng)目標、考核重點和工程特性，我們考核方式包括形成性考核和終結性考核兩種方式，課程總成績（100分）由形成性考核成績（50分×100%）和終結性考核成績（100分×50%）構成。

形成性考核側重學生學習過程、態(tài)度、文檔編寫和基礎知識掌握;其中三級項目主要考核文檔編寫能力，因此分數(shù)構成主要集中于需求分析和軟件設計報告。

3? 面向?qū)ο筌浖こ袒旌鲜浇虒W實施（Blended teaching implementation of object-oriented software engineering）

借助大連東軟信息學院的課程資源管理系統(tǒng)和作業(yè)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)“線上”+“線下”的混合式教學，將“課前預習”+“課堂互動”+“課后復習”有機串聯(lián)起來，實現(xiàn)整合和碎片化學習、課上和隨時隨地學習、師生互動和生生互動學習的結合。

3.1? ?線上教學資源

依據(jù)面向?qū)ο筌浖こ涕_發(fā)過程，橫向上將知識點分為軟件工程概述、軟件項目管理、需求確定、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、對象設計、軟件實現(xiàn)、軟件測試、部署與維護九個單元，縱向上包括PPT課件、微課視頻、工程項目案例文檔;除了基礎理論知識MOOC之外，微課視頻還包括碼云項目管理平臺、StarUML工具、PowerDesigner數(shù)據(jù)庫設計工具、紙質(zhì)界面原型演示、情節(jié)串聯(lián)版樣例等新工具使用或新方法講解視頻;依據(jù)CDIO思想，工程項目案例文檔貫穿整個教學過程提供給學生參考和學習。

3.2? “課前—課中—課后”有機串聯(lián)

課前要求學生利用線上PPT、微視頻等教學資源，提前預習;課前將學校作業(yè)管理系統(tǒng)的當前二維碼發(fā)送學生，學生通過手機掃描二維碼進入預習答題和留言，教師通過手機隨時查看預習情況和學生的留言反饋，通過答題數(shù)據(jù)和反饋信息分析學生對難點和重點的初步掌握情況。

上課時，根據(jù)學生的預習分析數(shù)據(jù)，以及學生的在線留言反饋，抽取出共性問題，通過在線解答、案例分析、小組互助等方式及時解決問題;授課過程中，利用學校的作業(yè)管理系統(tǒng)進行在線的限時練習或者階段測試，快速、準確了解當前授課效果，并及時調(diào)整教學方案，以最大程度提高教學質(zhì)量;項目實踐課中，老師利用碼云項目管理工具的系統(tǒng)管理員身份，及時了解每個項目小組的項目開發(fā)情況，利用issue實時進行項目評價和互動。

課后復習不僅讓學生鞏固當前知識，還可以為下節(jié)課的教學翻轉做充分準備。每次理論授課后，老師利用作業(yè)管理系統(tǒng)發(fā)布本次復習題，通過設置任務關閉時間以督促學生及時完成復習任務。由于面向?qū)ο筌浖こ陶n程具有很強的工程性和綜合性，在進行需求分析、體系結構設計、數(shù)據(jù)庫設計、界面設計等知識講解時，涉及JAVA WEB開發(fā)、交互設計、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)框架等先修課知識，通過翻轉課堂形式，讓學生以項目小組形式準備翻轉教學材料，通過角色互換充分提高學生參與度和積極主動性。

4? ?結論（Conclusion）

課程組經(jīng)過一年多的理論學習、實地調(diào)研、問題分析、課程設計與調(diào)整，通過每周集體備課制、學生階段問卷調(diào)查、過程監(jiān)控等方式，持續(xù)改進課程建設。從目標、結果、策略、過程等多個維度貫徹CDIO+OBE和混合式教學理念，形成了以提高學生學習效果和自主學習性為目標、以課程三級項目為縱貫線、將課前—課中—課后有機串聯(lián)結合的新的教學模式。

參考文獻（References）

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