翻轉(zhuǎn)課堂在軟件工程實驗教學(xué)的應(yīng)用

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摘要：翻轉(zhuǎn)課堂因顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式而備受關(guān)注，成為目前高校教學(xué)改革的一個重要研究方向。通過分析軟件工程實驗教學(xué)的不足之處，利用翻轉(zhuǎn)課堂基本理論，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)開放環(huán)境，設(shè)計基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式實驗教學(xué)模型與教學(xué)評價方法，并應(yīng)用于軟件工程實驗教學(xué)中。結(jié)果表明，該模型的應(yīng)用能實現(xiàn)課堂教學(xué)時間的高效利用，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；項目式教學(xué)；軟件工程實驗；教學(xué)模式

1軟件工程實驗教學(xué)中存在的問題

中南民族大學(xué)軟件工程實驗的教學(xué)目標(biāo)是通過實驗加深學(xué)生對軟件工程的原理、方法和技術(shù)的理解，通過團(tuán)隊協(xié)作的方式解決實際問題，提高學(xué)生處理復(fù)雜軟件問題的能力。軟件工程實驗采用項目式教學(xué)方法，項目式教學(xué)方法的主要特點是在教學(xué)中將課程培養(yǎng)目標(biāo)分解成若干具體可實施的教學(xué)任務(wù)，形成有時間、資源限定的、目標(biāo)明確的項目，進(jìn)而通過實施項目來完成教學(xué)任務(wù)、實現(xiàn)課程目標(biāo)[5]。在軟件工程實驗教學(xué)中，按照軟件開發(fā)過程分為實驗準(zhǔn)備、需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試等幾個教學(xué)項目進(jìn)行教學(xué)，每個教學(xué)項目的課堂教學(xué)時間為2學(xué)時。教師首先對實驗內(nèi)容的重點、難點進(jìn)行講解，學(xué)生完成實驗，最后對實驗進(jìn)行評價。但項目式實驗教學(xué)在具體的課堂應(yīng)用過程中還存在一些需要解決的問題。（1）項目式教學(xué)內(nèi)容多，課堂時間不夠。由于課堂教學(xué)內(nèi)容多、課程容量大，學(xué)生基礎(chǔ)不一樣，要在課堂內(nèi)完成所有的教學(xué)內(nèi)容時間緊張，常常不能在課堂上完成項目評價。（2）學(xué)生之間、師生之間缺乏交流。項目式教學(xué)不再以教師為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，討論互動是項目式教學(xué)的一種重要環(huán)節(jié)。由于課堂時間少，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間沒有太多時間進(jìn)行交流討論互動，教師也無法兼顧不同層次的學(xué)生。（3）沒有充分調(diào)動學(xué)生的積極性、利用課前預(yù)習(xí)時間。項目式實驗教學(xué)要求許多教學(xué)內(nèi)容在課外完成，由于缺少交流平臺，缺乏考核機(jī)制，學(xué)生不能充分利用實驗前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)完成實驗準(zhǔn)備，學(xué)習(xí)情況不能及時反饋給教師，教師也不能及時的指導(dǎo)學(xué)生。為了解決上述問題，改革傳統(tǒng)的項目式教學(xué)方法，將翻轉(zhuǎn)課堂引入軟件工程實驗教學(xué)。讓學(xué)生在課前利用現(xiàn)代化教學(xué)手段完成學(xué)習(xí)任務(wù)，將課堂時間用于學(xué)生對知識的吸收內(nèi)化。

2翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的思路是把傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程翻轉(zhuǎn)過來，形成一種“學(xué)習(xí)知識在課外、內(nèi)化知識在課堂”的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)。知識傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成，而知識的內(nèi)化則在課堂上經(jīng)教師的指導(dǎo)與學(xué)生的協(xié)助而完成。課堂變成了教師與學(xué)生之間互動的場所。翻轉(zhuǎn)課堂具有以下基本特征[6]：（1）翻轉(zhuǎn)課堂使得教師從傳統(tǒng)課堂中的講授者變成了學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和設(shè)計者。教師不再是課堂的中心，而成為課堂的“導(dǎo)演”，統(tǒng)籌布局，讓學(xué)生成為焦點。（2）翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體。借助于豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生可以根據(jù)自身的實際情況自由安排學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點和學(xué)習(xí)內(nèi)容；可以增加學(xué)生的交流合作，讓學(xué)生在合作中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。（3）翻轉(zhuǎn)課堂增加了教學(xué)活動的互動性。與傳統(tǒng)課堂是由教師統(tǒng)一講授教學(xué)內(nèi)容不同，由于學(xué)生可以在課前通過觀看教學(xué)課件的形式完成知識傳授，課堂上，教師就可以有更多的時間與學(xué)生互動。

3基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式教學(xué)模型設(shè)計

美國富蘭克林學(xué)院的RobertTalbert教授經(jīng)過多年翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的經(jīng)驗積累，總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂實施結(jié)構(gòu)模型[10]，。該模型簡要地描述了翻轉(zhuǎn)課堂實施過程中的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)項目式實驗教學(xué)的特點和教學(xué)過程及該翻轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式實驗教學(xué)模型?，F(xiàn)代計算機(jī)2019.09上在該模型中，信息技術(shù)和活動學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)模式的兩個關(guān)鍵的組成部分，它們共同影響著學(xué)生的個別化學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生在課堂之外能夠自主學(xué)習(xí)，在課堂內(nèi)能夠協(xié)作學(xué)習(xí)[7]。（1）課前活動①教學(xué)準(zhǔn)備。根據(jù)教學(xué)大綱適當(dāng)?shù)剡x定教學(xué)項目，編寫任務(wù)書，并根據(jù)教學(xué)項目收集教學(xué)資料。②資源開發(fā)。幫助學(xué)生在課前完成自主學(xué)習(xí)，教師需要向?qū)W生提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，這些資源包括教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)資料及學(xué)習(xí)資源。③自主學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)課程要求組成項目小組，項目小組對項目進(jìn)行初步討論，進(jìn)行任務(wù)分工。每個同學(xué)要明確自己的任務(wù)以及與組內(nèi)其他同學(xué)的合作關(guān)系。學(xué)生根據(jù)項目研究的需要，自主學(xué)習(xí)掌握相應(yīng)的理論、方法、技術(shù)和計算機(jī)軟件。④協(xié)作學(xué)習(xí)。項目小組利用信息技術(shù)研討項目，。如果小組存在不能解決的問題，可以尋求其他小組的幫助，也可以邀請教師參加小組討論，并在規(guī)定時間拿出解決問題的初步方案和建議。（2）課堂活動①課堂講授。教師根據(jù)學(xué)生反饋的情況和暴露的問題，依據(jù)學(xué)情和經(jīng)驗優(yōu)化課堂講解內(nèi)容，對學(xué)生感到疑惑的知識點以問題的形式進(jìn)行針對性的討論答疑。②課堂交流。在教師的主持下，各項目小組選出代表將本組項目的研究成果在課堂上進(jìn)行交流。組內(nèi)的其他同學(xué)可以補(bǔ)充，其他小組的同學(xué)可以提出自己的意見，相互啟發(fā)，相互學(xué)習(xí)。③協(xié)作探究。各項目小組認(rèn)真分析和討論教師和其他小組的同學(xué)提出的意見和建議，進(jìn)一步改進(jìn)和完善項目研究，并將最終成果提交給教師。④教學(xué)評價。教師及各項目小組對實驗進(jìn)行評價，評價內(nèi)容包括課前的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)情況，課堂的交流討論、協(xié)作探究情況。

4翻轉(zhuǎn)課堂在軟件工程實驗教學(xué)中的實施

44.1實驗教學(xué)組織

軟件工程實驗要求學(xué)生以小組的形式完成一個軟件系統(tǒng)的開發(fā)。所開發(fā)的系統(tǒng)可由教師提供，也可由學(xué)生自己選擇，但要求符合教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生自愿組建團(tuán)隊（通常有4-5人組成），組長負(fù)責(zé)組內(nèi)分工協(xié)調(diào)與組內(nèi)考核。按照開發(fā)過程將實驗分為實驗準(zhǔn)備、需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試等六個教學(xué)項目進(jìn)行教學(xué)，每個教學(xué)項目的課堂教學(xué)時間為2學(xué)時，要求學(xué)生按時完成教學(xué)項目，并最終完成軟件項目開發(fā)。

44.2個性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建

在翻轉(zhuǎn)課堂中，技術(shù)工具和信息資源是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。個性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境能夠幫助學(xué)生通過教學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)工具進(jìn)行自我組織的探究性學(xué)習(xí)，教師能夠幫助學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)，學(xué)生之間能夠進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。軟件工程實驗的個性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境包括兩部分，一是利用學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)課程平臺建立網(wǎng)絡(luò)課堂，實現(xiàn)教學(xué)資源共享和日常課堂管理。二是建立QQ討論群，QQ群是在騰訊QQ基礎(chǔ)上推出的多人交流系統(tǒng)，是學(xué)生常用的聊天、交流工具。軟件工程交流群圍繞教學(xué)項目，討論和解決學(xué)習(xí)中遇到的各種問題。

44.3實驗評價

基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式實驗教學(xué)采用“全程化”的實驗評價方法，即在整個實驗教學(xué)活動中按教學(xué)單元（項目）評定學(xué)生成績，將實驗評價擴(kuò)展到整個實驗，實驗成績?yōu)楦鱾€教學(xué)項目成績加權(quán)之和。實驗考核由教師和學(xué)生共同完成。學(xué)生考核分為兩部分，一部分是團(tuán)隊對項目成果的自評；另一部分是考核每位同學(xué)對團(tuán)隊成果的貢獻(xiàn)情況，考核包括每位同學(xué)對所分配任務(wù)的完成情況，通過QQ群或網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行問題交流的次數(shù)、課堂教學(xué)參與討論的情況等。教師主要考核學(xué)生知識應(yīng)用能力和動手能力，小組考核成員對項目的貢獻(xiàn)情況。

5結(jié)語

項目式教學(xué)方法是許多高校在軟件工程實驗教學(xué)中采用的方法，項目式教學(xué)方法通常需要更多的教學(xué)時間，由于課堂教學(xué)時間的限制，影響了教學(xué)方法的實施及教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂是將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)生在課前完成知識學(xué)習(xí)，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種新型教學(xué)模式。將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于項目式實驗教學(xué)，構(gòu)建了基于網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)開放環(huán)境，設(shè)計了基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式實驗教學(xué)模型與教學(xué)評價方法。將該模型應(yīng)用在中南民族大學(xué)軟件工程實驗教學(xué)中，能有效利用課堂時間，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)中也認(rèn)識到要取得良好的教學(xué)效果，需要做到以下幾點：第一，基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式實驗教學(xué)改革是一項復(fù)雜的教學(xué)工作，需要增加教師和學(xué)生的精力與時間，需要教師在教學(xué)中堅持不懈。第二，課前活動的組織與管理很重要，應(yīng)要求學(xué)生高質(zhì)量的完成學(xué)習(xí)任務(wù)，否則會增加課堂教學(xué)壓力，影響教學(xué)效果。第三，每個教學(xué)項目完成后，要及時進(jìn)行教學(xué)評價，這樣才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

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[3]張超，楊改學(xué).基于PBL的翻轉(zhuǎn)課堂模式在軟件教學(xué)中的應(yīng)用——以《非線性編輯與視頻特技》課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016（03）:73-79.

作者：周晶平 劉晶 徐科 單位：中南民族大學(xué)計算機(jī)學(xué)院