基于混合模式軟件工程課程的教學(xué)研究

梁君霞

摘要：軟件工程專業(yè)以培養(yǎng)在軟件工程應(yīng)用領(lǐng)域從事軟件開發(fā)、軟件項(xiàng)目管理和軟件服務(wù)等工作的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。軟件工程課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。傳統(tǒng)教學(xué)過程中，本課程主要在課堂上介紹軟件開發(fā)的原理、方法及應(yīng)用，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不明顯，基于混合模式教學(xué)可以依托線上教學(xué)結(jié)合線下課堂，線上線下課堂設(shè)計(jì)，真正做到以“學(xué)生為中心”，采用案例教學(xué)，引導(dǎo)式教學(xué)，課堂講授式多種教學(xué)方法教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生具備自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，符合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式，具有良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：軟件工程;混合模式;以“學(xué)生為中心”

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）28-0052-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1引言

軟件工程課程是軟件工程專業(yè)一門核心課程，課程涉及的知識點(diǎn)多、需要實(shí)踐的環(huán)節(jié)要求高，本課程內(nèi)容主要有軟件危機(jī)的產(chǎn)生、軟件工程、軟件開發(fā)方法、軟件工具和軟件項(xiàng)目管理，軟件質(zhì)量管理及軟件配置管理等多方面，同時(shí)介紹現(xiàn)在市場上不斷涌現(xiàn)出新的技術(shù)方法和工具。本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是通過學(xué)習(xí)，從工程化角度培養(yǎng)學(xué)生從事大型軟件特別是面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)方法、軟件測試與管理能力同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的軟件分析能力，提高軟件分析及設(shè)計(jì)水平，為學(xué)生畢業(yè) 后成為一名優(yōu)秀的軟件工程師，準(zhǔn)備了豐富的理論知識和強(qiáng)大的實(shí)踐技術(shù)。

混合模式教學(xué)法顛覆傳統(tǒng)教學(xué)中的模式，在傳統(tǒng)教學(xué)中，大部分時(shí)間在課堂上灌輸知識，這樣的模式課堂內(nèi)容枯燥、課程理論性太強(qiáng)、以致學(xué)生難以理解并進(jìn)行現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的狀況，利用混合模式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)思考，學(xué)生的積極性，學(xué)習(xí)興趣得到了大大提高，線上線下混合模式課堂可以讓學(xué)生在輕松的課堂中學(xué)習(xí)，同時(shí)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一點(diǎn)提高。

2傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

2.1 課程綜合性強(qiáng)

軟件工程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課，綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)，課程內(nèi)容包括軟件過程模型，軟件方法，軟件項(xiàng)目管理，質(zhì)量管理，軟件測試，軟件工具等，課程中的綜合性和復(fù)雜性在教學(xué)過程中很難充分體現(xiàn)， 課堂實(shí)踐教學(xué)通常以固定課時(shí)、學(xué)生選擇項(xiàng)目，教師給定任務(wù)和要求的方式進(jìn)行訓(xùn)練，這種方式對學(xué)生工程實(shí)踐能力及素養(yǎng)方面的訓(xùn)練達(dá)不到良好的效果， 學(xué)生對軟件工程的內(nèi)涵也很難能真正理解和掌握。

2.2 課堂形式難把握

這門課程對于教師教學(xué)不容易、學(xué)生學(xué)起來難，因?yàn)檎n程教學(xué)是以“教師對知識點(diǎn)進(jìn)行講授，學(xué)生單一形式聽”的模式為主。課堂上以學(xué)生選擇項(xiàng)目形式進(jìn)行軟件的分析，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行，因?yàn)閷W(xué)生基本沒有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，沒有項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)歷，所以在項(xiàng)目的選擇上比較難，是否貼近學(xué)生生活，是否學(xué)生在有限的課堂學(xué)習(xí)中可以把握，是否項(xiàng)目中可以較好應(yīng)用軟件工程理論，這些問題都是需要去控制。對于項(xiàng)目功能需求簡單的，不需要軟件工程的理論同樣可以完成，所以軟件工程化的方法和工具體很難有促進(jìn)作用。由于以上原因會使學(xué)生學(xué)完軟件工程這門課程后，感覺課程的理論與實(shí)踐需求過多全分離，大大地降低了學(xué)生學(xué)習(xí)軟件工程課程的興趣。

2.3 課堂實(shí)踐時(shí)間太少

運(yùn)用軟件工程思想分析，設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，學(xué)生需要更多實(shí)踐時(shí)間運(yùn)用理論知識進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)，但由于課堂教師講授基本知識點(diǎn)后所剩實(shí)踐課時(shí)太少，一學(xué)期下來，學(xué)生也只能完成分析與設(shè)計(jì)文檔，其他工作很難得到監(jiān)督。

3混合模式教學(xué)研究

3.1 開展混合式教學(xué)的思路

此課程混合式教學(xué)的思路是：線上教學(xué)主要依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺覆蓋課前和課后的日常教學(xué)全過程。以“學(xué)生為中心”的課堂模式，改變了 “教師滿堂灌，學(xué)生不想聽”的教學(xué)模式，改變了教師課堂唱獨(dú)角戲的情況，教師由講臺上的“講”走下去，變?yōu)椤耙龑?dǎo)”學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)踐。線上教學(xué)活動(dòng)中，教師在線上平臺上規(guī)劃及整體設(shè)計(jì)課程教學(xué)，包括錄制課程視頻、制作課程課件、設(shè)置知識點(diǎn)討論主題，編制習(xí)題庫等課程資源的建設(shè)。

學(xué)生課前在線上平臺進(jìn)行課程的預(yù)習(xí); 課中，學(xué)生把在線平臺上學(xué)習(xí)的問題帶進(jìn)課堂，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，教師從學(xué)生問題出發(fā)解析所用知識點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生討論，讓學(xué)生從問題知識點(diǎn)切入解決系列問題。課后，學(xué)生通過課程視頻進(jìn)行復(fù)習(xí)基本知識點(diǎn)，并在線上提交每節(jié)課開發(fā)任務(wù)， 教師在平臺上批改作業(yè)，實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、 任務(wù)完成情況及完成質(zhì)量， 同時(shí)可以通過平臺對學(xué)生進(jìn)行討論，督學(xué)。

3.2 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案

3.2.1根據(jù)學(xué)生實(shí)際需求選擇項(xiàng)目并組團(tuán)隊(duì)

此課程以小組形式完成項(xiàng)目開發(fā)，課程學(xué)習(xí)前期， 教師通過在線問卷調(diào)研了解學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)情況，選擇有軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的幾位學(xué)生擔(dān)任組長，組長招募組員組成小團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)中根據(jù)每個(gè)人特點(diǎn)分配不同角色進(jìn)行項(xiàng)目的需求調(diào)研，分析，設(shè)計(jì)，編碼，測試，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等。

項(xiàng)目選擇“以學(xué)生為中心”，每個(gè)小組自行選題，教師引導(dǎo)，選題原則：貼近身邊生活，功能需求大家都熟悉的題目，例如：大學(xué)生社團(tuán)管理系統(tǒng)，學(xué)生宿舍管理系統(tǒng)等。

3.2.2教學(xué)設(shè)計(jì)方案

混合式教學(xué)采用“以學(xué)生為中心”教師為主導(dǎo)進(jìn)行課前，課中，課后三段式課堂模式教學(xué)。每一階段的課程活動(dòng)教師與學(xué)生一起參與，教師在整個(gè)教學(xué)過程中起引導(dǎo)、講授、幫助學(xué)生梳理知識體系的作用。圖1是以“學(xué)生為中心”教學(xué)活動(dòng)圖：

課前，教師錄制視頻以一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)過程為主線，講授軟件開發(fā)的全過程，講解時(shí)貫徹理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，從工具、方法、技巧各個(gè)角度，對學(xué)生進(jìn)行實(shí)用性培養(yǎng)，同時(shí)重點(diǎn)培養(yǎng)管理和設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過觀看視頻對課程內(nèi)容有一個(gè)大概認(rèn)識，對重點(diǎn)內(nèi)容有了初步的了解，對存在的問題在討論區(qū)提出。

課中，進(jìn)入線下課堂，教師通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)成多個(gè)小項(xiàng)目，對每個(gè)小項(xiàng)目重點(diǎn)知識點(diǎn)進(jìn)行講解，對難點(diǎn)重點(diǎn)分析，講解討論區(qū)提出的問題，同時(shí)和學(xué)生互動(dòng)解決疑惑。布置相關(guān)內(nèi)容任務(wù)課下完成，學(xué)生帶著問題完成一個(gè)一個(gè)小項(xiàng)目，最后小項(xiàng)目組合成一個(gè)整體項(xiàng)目。同時(shí)將軟件工程中的精確觀、一致觀、合作觀、領(lǐng)域觀和創(chuàng)新觀等與師德師風(fēng)建設(shè)中的人生觀、價(jià)值觀、公平觀、正義觀有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生更容易理解和接觸。

課后，學(xué)生完成每次項(xiàng)目任務(wù)并提交，教師進(jìn)行批改，發(fā)現(xiàn)學(xué)生項(xiàng)目處理的問題，走下課堂和學(xué)生共同解決問題。

3.2.3以“建立功能模型”一堂課為例分析具體操作

1）課前：學(xué)生利用線上資源進(jìn)行預(yù)習(xí)功能模型的作用，為什么建立功能模型，如何建立功能模型。

2）課中：案例導(dǎo)入+問題引導(dǎo)。首先使用案例：人人皆用的“網(wǎng)上購物系統(tǒng)”，引出話題“我們熟悉的購物系統(tǒng)都有什么功能”跟學(xué)生互動(dòng)，繼續(xù)提出新的問題“作為開發(fā)人員要完成系統(tǒng)功能的開發(fā)如何和客戶確認(rèn)，滿足客戶的需求，如何讓后期設(shè)計(jì)開發(fā)人員理解系統(tǒng)的需求”在這個(gè)話題的基礎(chǔ)上，引出為什么使用功能模型，功能模型的優(yōu)點(diǎn)有哪些？教師是在超星平臺的討論區(qū)提出問題，學(xué)生通過學(xué)習(xí)通發(fā)表各自的想法;

采用講授式+提問教學(xué)法，講授主動(dòng)參與者與被動(dòng)參與者的概念以及如何尋找參與者。提問法：尋找參與者，通過三個(gè)模擬小系統(tǒng)提問：參與者分別是誰？引導(dǎo)學(xué)生清楚參與者是系統(tǒng)外的人，事或硬件，軟件，同時(shí)分辨主動(dòng)參與者和被動(dòng)參者。通過練習(xí)與學(xué)生互動(dòng)討論“網(wǎng)上購物系統(tǒng)”的參與者是誰？素養(yǎng)目標(biāo)：對于系統(tǒng)中參與者管理員：讓學(xué)生理解作為系統(tǒng)管理員要懂得誠信，保護(hù)商業(yè)秘密的職業(yè)道德。

采用講授+案例互動(dòng)教學(xué)法：講解用例是系統(tǒng)的功能，如何尋找用例，從參與者角度尋找，也就是參與者使用系統(tǒng)要“做什么”。案例：采用“E_mail客戶端”小案例分析如何從需求中找到用例。學(xué)生掌握尋找用例方法互動(dòng)：老師與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)生思考“網(wǎng)上購物系統(tǒng)”有哪些用例。素養(yǎng)目標(biāo)：所有用例的尋找必須是在客戶認(rèn)可下才能確認(rèn)的，在與客戶溝通過程中注意友善以及溝通技巧。

采用講授+案例類比的教學(xué)方法。講授用例之間的四種關(guān)系：關(guān)聯(lián)、泛化、包含、擴(kuò)展。案例類比法：通過例子思考識別用戶與指紋識別，視網(wǎng)膜識別是什么關(guān)系，是包含關(guān)系還是泛化關(guān)系，講解泛化與包含概念的不同，比較兩種關(guān)系建模的不同。比較包含關(guān)系與擴(kuò)展關(guān)系的不同。

3）課后：要求學(xué)生對自選項(xiàng)目進(jìn)行功能模型建模，不理解可以參考本課程線上資源視頻，完成作業(yè)后在超星平臺提交。教師批改反饋知識點(diǎn)掌握情況。

4混合模式課程教學(xué)效果與反思改進(jìn)

1）評價(jià)機(jī)制的多樣化

線上，線下混合模式充分利用智能化技術(shù)和工具，收集學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)。對學(xué)生每個(gè)階段進(jìn)行分析，提出建議。例如：根據(jù)學(xué)生回答的問題記錄學(xué)生掌握基本知識能力;根據(jù)課后作業(yè)提交的項(xiàng)目文檔資料記錄學(xué)生的文檔編輯能力;根據(jù)課堂討論和項(xiàng)目答辯，記錄了學(xué)生的溝通交流能力;根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施進(jìn)展記錄學(xué)生的項(xiàng)目管理能力;根據(jù)項(xiàng)目需求規(guī)格說明書評審，記錄學(xué)生解決問題的能力。

2）總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)探索

混合模式教學(xué)是“學(xué)生線上自學(xué)找出不足-交流匯報(bào)找出解決辦法-線下教師總結(jié)理論經(jīng)驗(yàn)”的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，取得了滿意的教學(xué)效果。項(xiàng)目開發(fā)過程成績評定=項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對軟件工程體系的執(zhí)行情況+項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的分工與協(xié)作情況+軟件的復(fù)雜程度和最終實(shí)現(xiàn)情況。此種考核方式要求學(xué)生小組圓滿地完成項(xiàng)目各個(gè)過程開發(fā)，并在各個(gè)階段提交項(xiàng)目文檔，強(qiáng)調(diào)了項(xiàng)目文檔的重要性，將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，取得了不錯(cuò)的效果。

5 結(jié)束語

以“學(xué)生為中心，項(xiàng)目開發(fā)為驅(qū)動(dòng)”的線上線下混合模式教學(xué)將學(xué)習(xí)的角色從被動(dòng)者變成主動(dòng)者，學(xué)生從枯燥的理論學(xué)習(xí)環(huán)境中解脫出來，全面深入體驗(yàn)軟件工程中對項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試的開發(fā)過程以及軟件項(xiàng)目管理，軟件質(zhì)量管理，軟件配置管理的工程化的思想，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的理論與實(shí)踐應(yīng)用能力，團(tuán)隊(duì)合作交流能力，問題分析解決能力，從而提高了工程實(shí)踐能力。

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