基于翻转课堂的《软件工程》课程教学改革

沈桂芳，刘 运

（安徽新华学院信息工程学院，安徽合肥230088）

基于翻转课堂的《软件工程》课程教学改革

沈桂芳，刘 运

（安徽新华学院信息工程学院，安徽合肥230088）

基于“翻转课堂”的教学方式，采用CDIO工程教育教学模式理念，以“USDM软件”为软件工程教学平台，阐述了《软件工程》课程教学和考核方式改革的探索与实践。实践证明，这是一种可行且行之有效的教学与考核模式改革，充分体现了应用型人才培养的宗旨。

CDIO；翻转课堂；软件工程；应用型人才培养

《软件工程》课程是一门实用性很强的专业核心课程，自2008年以来，针对安徽新华学院计算机科学技术专业、信息管理与信息系统专业、计算机科学技术特色专业等本专科学生开设，是学生进行生产实习、毕业设计和毕业后从事软件开发工作的重要基础课程。

随着软件企业对毕业生专业知识和实践能力要求的不断提高，原有的教学内容和教学模式已经不能适应新形势下企业对学生培养的要求，需要及时进行教学改革，以企业实践模式为导向，以CDIO（构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运行(Operate)）[1]工程教育教学模式理念和方法为基础，以翻转课堂为教学方式，进一步培养学生的软件工程实践能力。

1 教学改革基础

1.1 翻转课堂

翻转课堂（Inverted Classroom）[2]是一种新型的教学模式，即用学生在家里看教学视频来代替教师的课堂讲解，在课堂上，学生主要把精力放在完成练习以及与教师、同学的交流上。这种做法颠倒了传统学校“课上老师讲授，课后完成作业”的教学模式。现如今，翻转课堂已发展成一种在北美甚至全世界广泛采用的新型教学模式。

翻转课堂教学模式具有以下特点：（1）需要先进的信息技术作支持；（2）以学生为中心，可以充分调动学生的学习积极性；（3）增加了师生、学生间的互动。

1.2 USDM统一软件开发管理平台

目前，安徽新华学院正处于“应用型本科高校”建设阶段。2013年9月，信息工程学院软件工程实验室购置了一套常州伍杰软件有限公司开发的“统一软件开发管理平台”（Unified Software Data Management，USDM）及若干套案例库，为《软件工程》翻转课堂的教学改革提供了强有力的支撑。

USDM统一软件开发管理平台是基于CMM& CMMI研发的覆盖软件开发全过程的管理软件，是一套集“项目管理”、“配置管理”、“需求分析与需求管理”、“软件设计”、“软件测试”等各个阶段管理工具为一体的软件工程辅助工具（如图1、2）。该平台非常适合于软件项目的开发管理和软件工程课程群的教学，因此，作者利用该平台以及嵌入到该平台的软件开发项目案例，将《软件工程》的理论和实践内容分割成一个个知识块，作为翻转课堂的微课程基础，对《软件工程》的教学进行改革和实践。

图1 USDM平台的SDM中心

图2 UDSM平台主要功能

2 基于翻转课堂的《软件工程》教学改革

2.1 基于翻转课堂的教学方式和教学内容改革

通过调研和教学团队的讨论研究，作者根据应用型本科院校学生软件开发实践能力的要求[3]，确定了《软件工程》课程的理论和实践教学体系建设框架和具体实施内容。理论教学内容涵盖了“结构化软件工程方法学”和“面向对象软件工程方法学”两大块；实践教学内容涵盖了“配置管理与项目计划制定”、“需求分析”、“系统设计”、“开发”（结合学时数，可选）、“测试”五大块。在教学过程中，采用项目案例驱动式教学，加大实践教学的力度，以实践教学巩固理论教学。在教学方式上，采用翻转课堂的教学模式，以学生为教学主体，注重学生团队协作能力、沟通能力和个人解决问题能力的培养（如图3）。

图3 基于翻转课堂的项目式教学过程图

首先，对学生进行分组（5～6名同学为一组），教学过程中无论是理论课还是实践课，都以小组为单位，从而锻炼学生的团队协作能力。每个组的组长可以每月轮换一次，旨在让学生担任项目组的不同角色。

其次，在小组实践过程中，注重学生沟通能力的培养。要求小组对会议、聊天、邮件等进行记录，作为一项评价依据。每个小组成员既有明确的角色分工，又有相互的合作。其中，团队角色由“项目经理”、“配置管理员”、“需求分析人员”、“系统设计人员”、“编程人员”、“测试人员”组成。授课教师以具体案例为引导，指导学生完成软件工程项目开发各个环节的实践活动。软件开发生命周期的各个阶段都要求产生相应的文档，并开展评审活动。课程结束后，以小组为单位提交成员分工合作完成的每一次实验报告。

《软件工程》教学改革的特点集中体现在两个方面。

（1）启发引导式案例驱动教学

基于 USDM平台的企业软件开发案例库的真实案例，可以充分激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，帮助学生按照软件开发生命周期各阶段的任务来对照理解案例，为学生应用能力的提高提供了前提和保证。

（2）以学生为主体组织教学活动的翻转课堂教学模式

课前，作者要求各小组学生对案例库中的案例作软件开发前期准备；课堂上，教师组织学生进行案例分析和讨论。通过这种教学模式可以培养学生分析问题、解决问题和沟通表达的能力，同时还提高了学生的实践能力。

翻转课堂教学模式不同于传统的教学模式。首先，它颠覆了传统的教学理念。翻转课堂强调课堂上学生协作学习，教师进行有针对性和个性化的指导，从而为“以学生为中心”的教学活动提供了保障，达到了因材施教的目的。其次，它颠覆了传统的教学流程。该模式要求学生课前预习、学习新知识，课堂教学则采用小组协作学习和教师答疑的方式进行，以帮助学生们掌握课前自学的知识。

2.2 课程考核内容和方式的改革

作者对传统的考核方式进行了改革。制定了如表1的小组考核卡。

表1 《软件工程》课程小组考核卡

实践过程参照企业软件开发项目的模式进行，重点放在软件开发过程的规范性指导，同时模拟真实的软件开发过程，阶段性地变更软件需求，以考查各小组对需求变更的适应能力。考核注重文档的规范性和阶段评审的必要性，注重组内的交流与协作。

根据《软件工程》课程的教学目标和特点，可以采取以下几种考核方式。

（1）针对理论知识，作者采用了分组撰写软件工程小论文并进行答辩的考核模式。

首先，各小组学生选择不同的论文题目，然后根据所学的专业知识，撰写软件工程小论文。论文完成后，由小组中的某个成员宣读论文，其他小组的学生和授课教师负责提问，答辩则由本小组的其余成员来完成。

（2）针对实践环节，作者采用了验收、实践过程评价、答辩相结合的考核模式。

教师阶段性地督促组长，组长充分与组员沟通、协作，以保证每个小组按时按质按量地完成计划任务。任务完成后各小组汇报任务完成情况，并提交相应的阶段报告文档。教师可以从技术、过程管理与开发成果等多个方面来评价学生。

在课程结束前，各项目小组汇报本组任务的完成情况。要求各小组提前制作好PPT，在限定的时间内由各小组的一两名成员进行汇报，该小组的其他成员负责答辩。

通过这种教学评价模式，培养了学生沟通、协作的能力，让学生深刻体会到团队合作在软件开发中的重要性，培养了学生的创新精神和实践能力，提高了学生的职业素养。

3 结束语

实施教学改革后，学生对《软件工程》的教学给予了较高的评价。学生反映：虽然该课程比较枯燥，但老师的讲解和教学方式很好，能学到很多书本上没有的软件开发企业级知识，很受启发。

课程结束后学生对本课程提出了两点建议。一是希望教师能够加大参与学生小组汇报、研讨的力度，并有针对性地予以点评和鼓励；二是由于受实验室网速的限制，USDM平台暂时还不能在寝室里用学生的个人电脑访问，希望学校能够进一步开放USDM平台的访问范围，充分利用USDM平台来提高学生学习和实践的效果。

改革后的教学模式受到了学生的欢迎，调动了学生的学习积极性，提高了学生的学习兴趣，对其他课程的学习、实训、毕业设计和就业起到了知识铺垫和能力培养的作用。

[1]肖来元,陈传波,吴涛,等.基于CDIO模式的软件人才工程实践能力成熟度模型[J].计算机教育,2010,(11):132-136.

[2]宋朝霞,俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志,2014,(1):96-104.

[3]张小川.软件工程专业学生实践能力培养体系[J].计算机教育,2013,(16):1-8.

（责任编辑：朱彬）

Teaching Reform of"Software Engineering"course Based on Inverted Classroom

SHEN Gui-fang,Liu Yun
(School of Information and Engineering,Anhui Xinhua University,Hefei 230088,China)

In this paper,it expounds the way of exploration and practice of teaching and examination mode of software engineering curriculum based on inverted classroom,with the deep understanding of CDIO engineering education teaching concept and method,and choosing the"USDM software"for software engineering development and teaching platform.It has been proved by teaching practice that it is a feasible and effective teaching and examination mode reform,and it embodies the applied talents training objectives fully.

CDIO;Inverted Classroom;Software engineering;applied talents training

G642

A

1009-3583（2015）-0131-03

2015-04-15

资助基金：安徽省教育厅教研重点项目（2014jyxm407）；校级质量工程项目（2012jgkcx05）

沈桂芳，女，安徽池州人，安徽新华学院信息工程学院讲师，硕士。研究方向：软件工程、Web服务组合及测试研究。