軟件工程課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)探索與實(shí)踐

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摘要

面對(duì)軟件工程課程教學(xué)中展現(xiàn)的教學(xué)困難，基于對(duì)教學(xué)中學(xué)生教師身份的再熟悉，應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”理念，借助教學(xué)云平臺(tái)發(fā)布微課等教學(xué)資源，結(jié)合學(xué)習(xí)者和行業(yè)進(jìn)展需求，采取案例教學(xué)法和工程導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，改革課程考核方式，對(duì)《軟件工程》課程教學(xué)內(nèi)容、方式及進(jìn)程再造，激發(fā)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的熱心，提升課程教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】軟件工程；翻轉(zhuǎn)課堂；微課；教學(xué)云平臺(tái)

1問題的提出

《軟件工程》課程講授現(xiàn)代軟件工程的根本理論，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用軟件工程原理舉行軟件需求分析與設(shè)計(jì)的才能，是重要的專業(yè)核心課程?！盾浖こ獭返母纠碚摵?jiǎn)要、富有原那么性，初學(xué)者普遍感覺抽象、空洞。一方面教師需要依托真實(shí)的軟件工程，將理論概括化、層次化、生動(dòng)化，備課任務(wù)重；加上學(xué)習(xí)者對(duì)相應(yīng)內(nèi)容掌管程度深淺不一，教師無法在有限的課堂教學(xué)中兼顧，導(dǎo)致顧此失彼、應(yīng)接不暇的困難局面。另一方面，對(duì)于理論思維較弱的學(xué)習(xí)者來講，假設(shè)沒有良好的引導(dǎo)和適合的學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)《軟件工程》往往困難重重。傳統(tǒng)課堂主要任務(wù)是傳授“正確”的學(xué)識(shí)、方法，學(xué)生在既定的范圍內(nèi)加強(qiáng)理解、練習(xí)，成為規(guī)定套路的“純熟工”。學(xué)生沒有嘗試、察覺、歸納、總結(jié)的機(jī)遇，面對(duì)新的課題就茫然無措。面對(duì)教與學(xué)中存在的問題，可在傳統(tǒng)課堂的根基上，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，不斷探索《軟件工程》的有效教學(xué)實(shí)施方式和手段。

2分析課程在專業(yè)體系中的任務(wù)定位

優(yōu)秀的軟件技術(shù)專業(yè)人才能夠純熟使用軟件工具、先進(jìn)的工程化方法和技術(shù)，勝任軟件分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、實(shí)施和維護(hù)等工作。在我校軟件技術(shù)專業(yè)的課程體系中，在《軟件工程》之前的課程有《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》《C語言》《數(shù)據(jù)布局》《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》等，并行的課程有《WEB前端交互技術(shù)》《WEB程序設(shè)計(jì)》兩門課程?！盾浖こ獭氛n程理論性強(qiáng)、綜合實(shí)用性強(qiáng)，在軟件技術(shù)專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。

按照軟件生命周期一般分為軟件的工程定義、需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試與維護(hù)等。軟件工程全體專業(yè)技術(shù)不成能在《軟件工程》課程中全部講授，對(duì)課程任務(wù)舉行合理分工特別必要。譬如“編碼”可在《.NET》《JAVA》等課程中完成，“測(cè)試與維護(hù)”可在《軟件測(cè)試》課程中講解，《軟件工程》課程那么可重點(diǎn)講解“需求分析與設(shè)計(jì)”。通過《軟件工程》課程，學(xué)習(xí)者建立工程化的思想，建立軟件開發(fā)過程整體框架，理解軟件開發(fā)過程各階段任務(wù)及作用，為開展真實(shí)軟件工程的編碼、測(cè)試與維護(hù)等打下根基。

3建立實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的軟硬件平臺(tái)

建立包括慕課等學(xué)習(xí)資源在內(nèi)的《軟件工程》教學(xué)資源，是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的前提和保證。借助教學(xué)云平臺(tái)軟件，可以支持學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、自主確定進(jìn)度。

慕課資源一般包括一系列籠罩課程重點(diǎn)內(nèi)容的微課、教材講義、習(xí)題庫(kù)及擴(kuò)展資料等。梳理課程學(xué)識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，合理取舍和編排，建立微課主題，如軟件工程模范文檔的編寫。對(duì)數(shù)據(jù)流模型的頂層、中層與底層設(shè)計(jì)，E-R模型的設(shè)計(jì)，用例圖、類圖、序列圖的設(shè)計(jì)等重難點(diǎn)均應(yīng)制作專題微課。匯總微課、課件及其他專業(yè)學(xué)習(xí)資料，上傳學(xué)校教學(xué)云平臺(tái)軟件，形成課程教學(xué)資源庫(kù)。

教學(xué)云平臺(tái)集信息處理軟件、近焦投影儀及觸摸操縱白板于一體，既是存儲(chǔ)、搜集課程教學(xué)中各種資源的倉(cāng)庫(kù)，也是師生學(xué)習(xí)交流互動(dòng)的園地。教師上傳教學(xué)資源、發(fā)布作業(yè)及批改結(jié)果，學(xué)生也可下載、觀看教學(xué)資源及上傳作業(yè)，還可師生即時(shí)對(duì)話實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輔導(dǎo)功能?？煞謩e應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板等多種終端，學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)生動(dòng)機(jī)動(dòng)?；诮虒W(xué)云平臺(tái)軟件，每位教師管理任教的多門課程的資源，每位學(xué)生管理在學(xué)的多門課程的學(xué)習(xí)資料。教學(xué)云平臺(tái)因人而異、內(nèi)容開放，根據(jù)授權(quán)和被授權(quán)，人人可定制天性化的教學(xué)輔佐平臺(tái)，對(duì)于每一名應(yīng)用者都是不同的。信息化教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)為實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂供給了良好的軟件、硬件根基。

4激發(fā)學(xué)習(xí)者、行業(yè)從業(yè)者參與教學(xué)活動(dòng)的熱心

4.1結(jié)合學(xué)習(xí)者自身需求

學(xué)習(xí)者由于看不到某課程的作用，往往產(chǎn)生迷茫、懈怠心理，甚至反感、厭惡對(duì)該課程的學(xué)習(xí)。相反，如能看到當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的用途，更加是自己即將用到的課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)者往往干勁十足、表現(xiàn)出濃重的興趣。為此，在《軟件工程》授課內(nèi)容的選取上，也要考慮學(xué)習(xí)者的當(dāng)前學(xué)業(yè)考證和后期職業(yè)崗位的需求，真正服務(wù)于學(xué)習(xí)者的個(gè)人進(jìn)展。如筆者所在學(xué)校軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生，在學(xué)習(xí)《軟件工程》的學(xué)期，往往會(huì)加入程序員、軟件設(shè)計(jì)師的考試。結(jié)合軟件水平考試的學(xué)識(shí)點(diǎn)，在課程講解中，著重對(duì)數(shù)據(jù)流模型、E-R圖的設(shè)計(jì)、UML的用例圖、類圖、序列圖等內(nèi)容舉行深入講解分析。

4.2緊跟行業(yè)單位工作需要

面向?qū)ο蠓椒?、布局化方法是目前軟件開發(fā)的普遍方法，也是軟件生產(chǎn)企業(yè)慣常工具，當(dāng)然成為《軟件工程》課程重點(diǎn)。對(duì)于軟件統(tǒng)一開發(fā)過程、構(gòu)件復(fù)用模型以及靈巧軟件開發(fā)過程模型，那么可以簡(jiǎn)樸介紹。緊跟行業(yè)需求的課程教學(xué)，培養(yǎng)出的學(xué)生必然受到行業(yè)單位接待。

4.3建立專業(yè)培優(yōu)測(cè)驗(yàn)班

高職軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生有多種來源，如普遍高中、職業(yè)高中、對(duì)口中職等，生源質(zhì)量參差不齊。假設(shè)按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求每個(gè)學(xué)生，勢(shì)必造成冷熱不均、饑飽不一的狀況?？梢圆扇》謱哟谓虒W(xué)，得志不同根基的學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。如對(duì)編程根基較好的同學(xué)，學(xué)校與中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院合作，組建軟件大數(shù)據(jù)測(cè)驗(yàn)班，在模擬軟件公司和特意測(cè)驗(yàn)室中提升軟件開發(fā)才能。

5采用有效的課程教學(xué)方法

5.1采用案例教學(xué)法

在布局化方法講解中，全程以分析、開發(fā)教學(xué)管理系統(tǒng)為例，使用Visio工具畫數(shù)據(jù)流模型圖，用Powerdesigner舉行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等。在面向?qū)ο蠓椒ㄖv解中，那么以圖書管理系統(tǒng)的分析、開發(fā)一以貫之，使用RationalRose工具設(shè)計(jì)用例圖、類圖、序列圖、狀態(tài)圖、協(xié)作圖、活動(dòng)圖等。學(xué)習(xí)者以兩個(gè)概括軟件的開發(fā)為案例，掌管軟件開發(fā)根基理論學(xué)識(shí)，做到理論聯(lián)系實(shí)際，逐步提升軟件開發(fā)才能和水平。

5.2工程導(dǎo)向法引導(dǎo)學(xué)習(xí)

在軟件模擬開發(fā)中，學(xué)習(xí)者自由組合，建立工程組。一般3人為一個(gè)工程組，成員最好強(qiáng)弱搭配，便于彼此學(xué)習(xí)、做到取長(zhǎng)補(bǔ)短?？梢越M建固定成員的工程組，成員角色隨著不同工程不斷改換，便于體驗(yàn)軟件開發(fā)中的不同崗位。工程組也可以成員不固定，隨著每一次工程實(shí)施重新組建工程組。在工程組長(zhǎng)的協(xié)調(diào)下，小組成員經(jīng)過查閱資料、議論調(diào)研等方法，獨(dú)立確定軟件開發(fā)工程的主題和任務(wù)，如《校車訂票系統(tǒng)》《咖啡廳管理系統(tǒng)》《體育器材管理系統(tǒng)》等。

通過軟件工程模擬開發(fā)，學(xué)習(xí)者熟諳了軟件開發(fā)各階段，并完成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的軟件開發(fā)文檔，如布局化需求分析說明書、概念設(shè)計(jì)說明書、細(xì)致設(shè)計(jì)說明書、面向?qū)ο笮枨蠓治稣f明書等。在軟件開發(fā)的階段，小組成員分工合作、分別陳述小組設(shè)想和做法，其他同學(xué)那么承擔(dān)客戶角色，對(duì)小組工程提出問題，教師關(guān)注評(píng)審工程的進(jìn)展處境并賦予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)與扶助。工程教學(xué)法鞏固了學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為進(jìn)入社會(huì)奠定良好的溝通才能、協(xié)作才能。

6聯(lián)合同期課程創(chuàng)新考核方式

由于軟件開發(fā)的特殊性，學(xué)習(xí)者只掌管課程理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，單純考核學(xué)識(shí)點(diǎn)意義不大。若要求開發(fā)概括軟件產(chǎn)品作為考核內(nèi)容，對(duì)于《軟件工程》一門課程鮮明要求過高，且初學(xué)者獨(dú)立完成明顯是力不從心。單純考察學(xué)識(shí)掌管和考核軟件成果都不恰當(dāng)，有必要?jiǎng)?chuàng)新課程的考核方式。我們的做法是聯(lián)合并行的兩門課程《WEB前端交互技術(shù)》《WEB程序設(shè)計(jì)》，舉行聯(lián)合考核。即各工程組做出本小組工程的需求分析說明書，再聯(lián)合開發(fā)完成小組工程。每個(gè)小組根據(jù)軟件工程這門課的理論學(xué)識(shí)，小組三個(gè)成員分工合作，做出工程的PPT并上臺(tái)講解，教師提問，小組成員辯論。軟件教研室的教師根據(jù)每個(gè)小組的模范文檔編寫才能、PPT的制作才能、學(xué)生上臺(tái)講解工程及辯論的才能，小組工程前端網(wǎng)頁和后臺(tái)代碼功能的設(shè)計(jì)處境等舉行評(píng)分，評(píng)定出三門課的期末考試勞績(jī)及綜合實(shí)習(xí)勞績(jī)。每項(xiàng)才能在考核中所占的比重如下：模范文檔編寫才能、PPT的制作才能、學(xué)生上臺(tái)講解工程、辯論的才能各占10%，小組工程前端網(wǎng)頁設(shè)計(jì)處境為20%，后臺(tái)代碼功能的設(shè)計(jì)處境達(dá)40%。

一般來講，學(xué)生所做的系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)都對(duì)比簡(jiǎn)樸，但這是第一次完成的一個(gè)真實(shí)工程，大大地提升了他們學(xué)習(xí)的成就感與驕傲感。系統(tǒng)沒有做完的功能會(huì)在后續(xù)課程中持續(xù)完善。到畢業(yè)時(shí)，學(xué)生會(huì)完整地做完一個(gè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的文檔和代碼以及其他的資料會(huì)上傳至學(xué)校的教學(xué)云平臺(tái)，為下一屆學(xué)生的學(xué)