軟件工程資源共享中型混合式教學研究范文

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【摘要】本文依托省級精品資源共享課《軟件構造》的建設成果，開展一種精品資源共享模型下的混合式教學，通過資源制作、案例引入、概念探究、體系構建、知識內化、以及知識固化等環節，實現網絡線上與線下相混合，理論知識，與軟件開發項目相混合，傳統面對面教學與網絡化教學相混合，從而探索軟件工程專業課程教學中應用的新模式。

【關鍵詞】精品資源共享課；混合式教學；軟件工程；軟件構造；學者網

針對軟件工程專業課程內容多、學時少、理論抽象、實踐性強等特點，自2014年起，華南師范大學軟件學院90%以上（共32門）的課程利用教學科研協作平臺“學者網”建立課程網站，并成功申報了多門精品資源共享課。我們利用精品資源共享課整合各類教學資源，并實踐多種教學技術，取得了顯著的教學效果。但是，本課題組在依托項目的研究和實踐過程中發現在教學過程中仍存在如下問題：（1）教學手段仍沒有擺脫“滿堂灌”的傳統，運用了多媒體技術的“計算機課件”和“大屏幕投影”依然完全沒能發揮出自身學習的自主性。（2）師生之間的互動依然是面對面教學為主，課后的在線互動較少，教師難以得到學生的反饋信息。（3）缺少貫穿精品資源共享課的項目實踐。雖然目前不少的精品資源共享課利用了網絡開放平臺共享資源，但軟件開發綜合技能的引入和實踐總在理論知識的傳授之后，難以體現學生學習的自主性與協作性。

基于此，本課題組經過3年的研究與實踐，設計了一種混合式教學模式下的精品資源共享模型（如圖1所示），實現網絡線上與線下相混合，理論知識與軟件開發項目相混合，傳統面對面教學與網絡化教學相混合。精品資源共享課能結合線上的網絡教學，充分體現了以學生為主體的地位，同時課堂上的項目驅動和研討互動能保證教師的主導作用。本文以廣東省精品資源共享課《軟件構造》為例，研究、探索與實踐“精品資源共享課”和“混合式教學”在軟件工程專業課程教學中應用的新模式。該新型教學模式分為以下6個環節：圖1　混合式教學模式下的精品資源共享模型

（1）資源建設環節。在混合式教學模式下，建立訪問途徑豐富和展示形式多樣的學習資源，包括工程案例、PPT課件、微視頻、習題庫、以及知識地圖等，從而構建完整的“精品資源共享課”支撐體系，如圖1（右）所示。學者網提供了PC版和APP版，學生無論在何時何地，均可以打開手機、平板或者筆記本等在線查看教師的教學資料，與其他學習伙伴或者教師進行互動交流。學生可以根據個人情況，自主地安排學習進度和觀看節奏。同時，針對《軟件構造》中涉及大量的概念、模型及設計模式，較為抽象，晦澀難懂的特點，我們通過提供知識地圖來直觀地表示知識脈絡和重難點，利用思維導圖呈現知識點之間的關聯，從而促進學生高效地自主學習。

（2）案例導讀環節。對于項目驅動教學，“案例導入”是第一步。在共享精品資源課中，我們以事先準備的工程案例為教學材料，這些案例可以是企業的實際項目，也可以是當今時代潮流的熱點，甚至是一個具體的項目任務需求。教師設置的案例導讀環節一般只占課上教學時間的小部分（圖1），通過向學習者提出問題，引導學生思考，引入特定的教學主題。以《軟件構造》中知識點“享元模式”為例，本人利用熱門話題人機對戰AlphaGo，要求學生思考關于圍棋軟件開發的問題，激發學生對本節內容的學習激情，并把工程案例提前布置在學者網的教學公告中。

（3）概念探究環節。傳統課堂中，概念學習主要依賴于教師的課上講解，但由于課上時間有限，學生對概念的理解只能隨著教師的教學進度進行。在“精品資源共享課”學習支持體系中，概念學習由學生在教師的預先指導下，在課下根據自身學習進度和學習風格，通過在線教學資源進行自主學習，容易的內容可以一看而過，復雜的概念可以反復學習。如有疑問，就在“知識內化”階段與教師或同學一起討論解決。學生根據自身學習進度和學習風格，在課下通過精品資源（學者網的教學資源中）網頁形式的教學大綱、PPT形式的教學課件，視頻形式的微視頻等常規資源進行概念探究，解決導讀部分提出的問題，完成知識點的初步學習。《軟件構造》中知識點“享元模式”有2段5分鐘的微視頻可通過華南師范大學礪儒云課堂進行在線學習。同時，教師可利用課程資源提供的知識地圖和思維導圖等拓展資源，幫助學生強化對知識的理解。

（4）體系建構環節。“體系構建”是指學生利用精品資源共享課中的拓展資源（例如知識地圖）來對相關的概念建立知識點的聯系。一般來說，該建構環節學生在課下充足的時間內自主進行，他們利用教師在自學環節提供的各類拓展資源進行知識點的體系化。當在構建過程中遇到困難，可以利用課程網站進行師生互動和生生交流，也可以暫時擱置，等到課上探討解決。在上述教學案例中，本人在學者網的教學資源中會給出結構型設計模式思維導圖和案例“圍棋軟件”的UML類圖供學生理解享元模式的動機和模式。

（5）知識內化環節。“知識內化”指的是學生學習到一定階段，自身積累和升華的一系列學生的高階認知能力，例如知識的運用和創新，不同領域之間知識遷移，問題的靈活求解等等。在教師層面，我們在課題匯報的組織上通過引導、管理和控制討論過程來起到“畫龍點睛”的作用，例如，引導鼓勵學生進行相互質疑，使他們總結出知識點的規律和應用的場景等，從而實現知識內化。另外，學者網課程網站為學生提供互動交流版塊，學生在遇到問題時可以與師生進行交互，還能快速地找到以前的解決方案。在上述案例中，本人在學者網互動交流中以典型的享元工廠類代碼為示例，貫穿享元模式的知識點講解；同時提供華為、騰訊等企業筆試題或高校考研題，這些題目的選材來自同一知識點的不同題目，以方便學生對享元模式的知識遷移和靈活運用。

（6）固化實踐環節。大部分軟件工程的專業課都配有實驗課時或環節，在這一階段，我們與“案例導入”相呼應來完成導學的具體項目，通過進行與知識點相關的開發實踐，一方面完成知識的應用擴展，另一方面檢查掌握的情況。同時，這一階段也是培養學生合作意識和溝通能力的重要環節。學者網課程網站可以給每位同學建立一份個性化學習檔案，便于老師和學生隨時檢驗學習效果。在本案例中，本人在學者網的作業管理中布置享元模式的實驗內容，針對本節的導學案例，讓學生進行圍棋軟件的開發，以檢查學生體系構建和知識內化的效果，并與精品資源共享課程體系中的導學案例相呼應。除此以外，在學者網中教師可通過學生完成情況和日常學習記錄，開展階段性評估測試，評定學生學習效果。以精品資源共享課為載體，建立優質精品教學資源，結合新型混合式教學模式選擇6門專業課程（如《軟件構造》、《數據結構與算法》、《多媒體技術》等）實踐新型混合式教學模式。目前，上述精品資源共享課在近3年的學生訪問人數已超35萬人次，應用范圍廣；這些課程能適用于軟件學院、計算機學院、職業教育學院等含有軟件開發類課程的各兄弟院校，受益面大。隨著本項目的不斷推進，課程網絡資源將繼續充實與完善，學生使用和資源訪問的人數也將不斷遞增。同時，把CDIO理念融入到軟件開發類課程中，讓學生在構思-設計-實現-運行產品的項目過程中，來學習工程教育的理論知識、實踐經驗和各種能力，在完成教學過程中自主地實現知識固化和知識遷移。這既符合國際教育的潮流，也滿足軟件工程專業的培養需求。

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作者：潘家輝 張洋 單位：華南師范大學