多维教学模式在高校软件工程专业教学中的探索与实践

杨文君　佟林

摘 要 培养适应社会需求的应用型人才是软件工程专业教学的首要任务。本文针对现行教学现状，提出了在教学过程中，利用大数据和互联网技术，建立立体多维教学模式，从教师角色、教学方式、教学方法、教学组织、教学资源、考核评价方式多方面讨论了多维性，分析了其在软件工程教学教程中的作用。

关键词 立体多维 教学模式 教学评价 教学方法 创新培养

Abstract Training applied talents to meet the needs of the society is the most important task of software engineering teaching. According to the current teaching situation， put forward in the teaching process， the use of big data and Internet technology， the establishment of the multidimensional teaching mode， many aspects from the role of teachers， teaching methods， teaching methods， teaching organization， teaching resources， evaluation methods discussed multidimensional， and analyzes the course in software engineering teaching.

Keywords multidimensional； teaching mode； teaching evaluation； teaching methods； innovation training

1 軟件工程专业的特点和地位

2011年2月份，在新版专业目录中，软件工程学科从计算机科学与技术下的二级学科变成了一级学科，这表明软件工程学科在国家战略层面上已经被提到一个新的高度。如何开展软件工程专业特色教学？构建保证软件工程专业学生既具有可持续发展潜力又适应当前产业需求的新型教学体系，构建先进课程教学体系、教学理念和教学方法，培养学生解决实际问题能力和创新创业能力，使毕业生在就业时具备必要的素质，缩短从学生到企业员工的角色的适应期是软件工程专业教学努力的目标。①

2 软件工程教学现状分析

软件工程专业人才培养模式容易沿用计算机科学与技术专业的人才培养模式，难以满足软件企业的需求，学生的能力又使他难以找到一份满意的工作，出现了就业、企业用人两难窘境。软件工程专业的毕业生专业理论知识掌握不扎实，没有突出的专业能力。绝大多数学生在大学学习期间很少编程，一般只写过儿百行的代码，与企业的要求相差很大。软件企业，需要具有创新能力的人，而大学生普遍缺乏创新能力。

现有的教学状态是教与学还处于传统的教学环境，多媒体教学没有发挥出应有的作用，这就需要我们采用多维化的教学，从不同的角度和视野去开展教学活动。构造立体多维的教学模式，学生在课程学习中要养成善听、勤看，强实践、多动脑的良好学习习惯去解决实际问题。②

3 立体多维教学模式

立体多维教学模式本质上是在整体教学过程中，综合运用多种教学思维，灵活运用不同的教学模式，通过多视点去分析教学过程，探索教学模式创新，最终实现利用大数据分析合理分配教学资源，实现学生学习效率的最优化，具体达到激励学生创新思维、创造性实践、全面发展的好效果。

3.1 教师角色多维化

软件工程专业教师的角色应该是多维的，首先教师要成为学生学习的引导者，软件工程知识更新很快，今天是安卓的天下，明天就是IOS的市场，教师不可能样样都精通，重要的是引导学生去学习，指明学生在软件工程专业中的定位，去明确学习方向，让学生成为终身学习的主体，充分发挥学生专业能力获取的主观能动性。其次教师要成为学生学习的督促者，利用各种手段帮助学生从课堂、网络和新媒体中获取知识。再次教师要成为学生学习的合作者，参与到学生的讨论、辩论、练习等活动中，为学生创造良好的学习环境。教师还应当成为教学督导者，采集学生学习状况数据，分析数据，从分析结果出发及时调整教学内容。教师更要成为学生团队的精神领袖，团队合作是软件工程的重要一环，教师要让学生了解团队，要和学生一起体验团队中的不同角色。教师应该根据软件工程技术的更新发展、课堂动态信息分析、学生学习状况适时调整自己的角色，提高教学效果。

3.2 教学资源多维化

软件工程教学资源指从纸质教材、网络中不成体系的资源到日益丰富完善的立足于大数据和互联网+的立体化案例资源库，从传统的教学全程配套的CAI课件，进而到自主式专题学习网站，网上学习交流平台、课下第二课堂学习活动到以大数据分析技术为基础，互联网+技术为载体的多维的立体化、具有针对性、实用型的教学资源仓库的创建、完善和利用。

3.3 教学方式多维化

实践实训教学方式。实践是软件工程教学关键环节，在培养方案中占有较大比重，通过数据分析，选择适合培新目标，学生能力的实践题目，引导学生养成善于动手，乐于动手的思念，在教师的指导下构造出一个完整的软件项目模型系统。

互联网+“教学”方式。充分开展幕课，所谓幕课，即“大规模、开放式在线课程”，是为了增强知识传播而由具有分享和协作精神的个人组织发布的、散布于互联网上的开放课程。在慕课模式下，大学生的学习过程等被完整地、系统地在线实现。中国高等教育学会会长瞿振元表示，当前，“慕课”席卷全球，灵活多样呈现学习内容，吸引人去观看学习；它在学习方式上更加适应数字化时代碎片化学习的特点，方便学习者自主选择。

个体化教学方式。软件工程专业培养的不是同一模式的工作者，而是个性鲜明，有独特见解的软件行业从业人员，这促使我们因材施教。教育大数据浪潮使个体化教学有了可行性。通过大数据数据库技术处理，则可以对个体行为进行信息收集，大数据能去关注每一个个体学生的微观表现，并对这一系列数据信息进行了技术上的优化处理，这些数据对单个个体个性化表现特征的体现，采集也非常的自然、真实。大数据可以分析微观、个体的学生与课堂状况，用于调整教育行为与实现个体化教学。③

3.4 教学方法多维化

探究式讨论式教学法：是指在教师的启发指导下，让学生自觉地、主动地通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究知识点，最终由教师分析点评，指出学生学习知识点准确性与存在问题的一种教学方法，让学生自我掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。④

案例教学法：案例教学法是在教师的指导下，根据教学目的、教学内容的需要，生成案例库，通过对典型案例的剖析，引导学生分析问题和解决问题的一种启发式的教学方法。⑤

项目实训教学法。从项目出发，项目开发贯穿于整个教学过程，引申出课程的知识点，并用于解决实际问题。在软件工程导论，WEB课程设计等课程教学中，针对在线测评系统项目，将学生分为三个团队，分别采用垂直团队、水平团队、混合团队三种组织形式，每个团队中成员各有分工，教学过程和项目进展过程中，将课程中软件开发各流程的任务完成一遍，项目结束后，对三个团队的成果和开发过程总结，学生对相关知识的掌握扎实。

问题教学法。该方法首先由教师根据教学任务设计出教学问题，同时将问题创设一个问题情景，然后，向学生提出教学问题及其情境，激发学生热情和探索未知的兴趣，接着要求学生利用已有的知识水平，分析问题、创造性地解决问题，最后提升为对知识的获得和能力的锻炼⑥本方法围绕问题展开，形成问题—探究—掌握的活动模式，以任务的完成来结束。特别适合于程序设计类课程。

3.5 教学组织的多维化

以团队为基础的教学组织形式，软件工程专业要求具有团队合作意识，在实际教学中，我们在班级教学中，对学生按项目组织形式进行分组，由组长组织每个阶段的讨论，并对参与活动的组员打分，组长采取轮换制，每个人都有机会。在教学环节中要求学生对所学内容在小组内讨论，互相讲解，实践达到互助的结果。

以竞赛为导向的教学组织形式，将竞赛学生的培养模式引用到教学中，采用平台+资源的教学模式，让学生在竞争中学习，对学生按意愿的学生水平分成不同的层次，每个层次有不同的培训目标，定期组织比赛，让学生参与到百度之星等赛事中，通过竞赛促进教学，促使学生站在更高的层次，开拓了视野，知道了自己和不足。竞赛为导向的教学组织形式带给的学生更多的问题去思索，去解决，而不是死学书本上的知识。有很很强的逻辑思维能力，有潜力的学生也会从竞赛训练中脱颖而出。

3.6 学习方式多维化

自主学习与外联互动的学习方式。学生利用“互联网+”环境下的大数据资源，积极自主学习和探索，个人的见解有效地融入到自主学习的认知过程中。⑦学生在利用“互联网+”环境下的大数据资源去分析，去获取问题，带着问题上课堂听课，与教师交流，通过网络和新媒体去查找解决的方案。

个性学习方式。同一个问题，不同的人回答有不同的答案，软件工程知识学习中，注重的是学生解决问题的思维，每个学生的兴趣、爱好、学习能力的不同，决定了每个人不同的学习目标、学习方式。要充分利用大数据技术，采集信息，数据分析，帮助每一个学生制定适合自我的私人学习方式。

3.7 实践形式多维化

构造课程设计—项目训练—实习实训—毕业设计—就业一体化的实践实训体系。突出程序设计四年不断线。“课程设计”独立于具体的课程，又和多门课程关连。將具有相关性的一系列不同课程有机地结合，主要综合运用多门课程的知识，完成一个中等规模的项目去解决一个具体的实际问题。“项目训练”是熟练掌握软件工程最新平台和常用的开发工具，开展实际的工程训练，对“软件工程”的软件生命周期有清楚的认知。实习实训贯穿于大学四年，将“软件工程”体系所学全部的知识域和知识点分别验证和运用。“毕业设计”是软件工程本科人才培养中最后一个重要的学习和实践环节。结合校企互动，在校企双导师指导下，参与企业的实际工作，完成相应的设计，即培养学生的独立创新能力，也培养学生的团队合作精神。

学科竞赛实践形式，学科竞赛可以锻炼大学生的智力，意志，增强逻辑思维能力，软件工程专业举办校际学科竞赛，参加省、全国竞赛可以锻炼人的竞争意识，让学生面对困难，解决困难。可以使人懂得更多的知识，为今后发展打下基础。

校企互动多样化。定期组织专家、教师和企业人力资源负责人和工程师进行研讨，根据产业和企业需求及时调整培养方案和教学内容，使教学体系更加务实，与社会发展接轨。选择专业教师假期或长期到企业，全程参与项目开发，参与企业的人才招聘工作，培养具有职业前瞻意识和通晓创业就业规律的双师型教师。

3.8 评价考核方式多维化

考核评价方式改革。软件工程专业培养的是学生的软件开发能力，重点考查学生的思维能力和实践环节，我们开展了由“知识型”测试向“能力型”测试、“结果型”测试向“过程型”测试的探索。试行“全过程考核”方式，成绩由学生出勤，课堂活动、平时测试、作业、实验完成情况等方面综合给出，重在过程，从不同方面观察了学生的实验水平，掌握学生的对待学习的态度、认知等：考核了学生对软件专业知识的综合运用能力等。对程序设计类课程采用ACM竞赛训练系统考核，完全由系统评分，杜绝了人为因素，学生的学习兴趣也随之增加，除此外，还有保留平时成绩+期末考试方式及完全由期末考试决定方式，考试可闭卷、开卷、机试等多种考核方法，多角度，多方式对学生进行评价，打破了只以考试定成绩的方式。

4 结论

多维教学模式是在充分利用大数据、互联网+和现代教育技术基础上，从多个角度多个层面分析教学，以提高教学效果、增强软件工程专业学生的创新创业能力的一种新型教学模式，我们采取不同的视角，从不同的维度出发来审视教学活动，采用多维教学模式，明确师生定位，有效发挥教与学的主体作用，大数据技术的使用必将改变学生学习方式，提高学生项目开发能力和创新能力，突出强化团队合作精神，终将取得良好的教学效果，培养全素质人才。

注释

① Hossein Saiedian， Bruce W. Weide. The New Context for oftware Engineering Education and Training团.The Journal of Systems and Software，2005（74）：109-111.

② 赵洪江，周宗放.大学本科立体多维教学模式研究.第八届全国高校经济管理类专业实验室建设研讨会论文集.

③ 张韫.大数据改变教育[J].上海教育，2013（5）.

④ 叶满城.探究式教学方法在《微观经济学》教学中的应用[J].教育科学，2009（2）：48-52.

⑤ 刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育，2009（19）：75-77.

⑥ 萧枫.国外学校教学改革[M].沈阳：辽海出版社，2011：40-46.

⑦ 赵飞鹰.网络时代自主学习、互动学习模式在高校英美文学教学中的运用[J].英语教师，2015（9）：28-30.