教育大数据背景下高职软件工程与建模课程教学改革探究

郝爱语 孙伟 雷晖

（苏州工业职业技术学院软件与服务外包学院，江苏 苏州 215000）

1 教育大数据

1.1 大数据的概念

随着信息的爆发式增长，海量数据由此而生，人们通常将这种大规模的数据集称为大数据（Big Data）[1]。大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

1.2 教育大数据的概念

教育大数据（Education Big Data）则是大数据概念在教育领域的延伸与拓展，但不应该仅限于此，而是有自己特征，以区别于商务大数据、金融大数据、地理大数据等其他领域的大数据[2]。

大数据在教育领域的理论应用主要在于对传统教育理念的创新以及传统教育思维的革新等方面，教育大数据不仅来源于教育活动，用来指导教育教学与管理实践，而且也来源于所有教学系统，如网络教学管理平台、在线学习系统等，记录学生学习行为的各类数据集。

大数据的飞速发展为我国教育教学改革奠定了良好的基础，尤其是对课程传统教育理念的创新以及传统教育思维的革新。首先，为项目化教学方式的实施指引实践方向；其次，为分层教学拓展新的思路；最后，为过程性考核评价提供科学依据。

本文主要研究在《软件工程与建模》课程的教学实践中，教育大数据使教师突破感性经验局限，实现对学生学习状态数据多元化、全方位、过程化地深度挖掘与理性分析，从而实时准确地掌握学生的学习情况与发展趋势，并采取合理的教学措施，实施分层化教学。

2《软件工程与建模》课程介绍

2.1 课程地位

《软件工程与建模》是我院软件技术专业中具有综合实践性质的专业核心课程，既是2016年江苏省教育技术研究所重点课题《基于大数据的高职教育质量提升策略研究》的研究课程，也是2016年苏州工业职业技术院课题《智慧校园建设中的数据挖掘技术研究及应用》的研究课程。

课程主要围绕软件开发的过程，让学生在实际项目中学习到软件工程的思想与UML建模方法。课程采用过程考核方式，包括软件开发计划书、需求规格说明书、概要设计说明书、详细设计说明书、面向对象分析与设计文档、项目程序、软件测试报告与项目汇报PPT。

2.2 课程目标

（1）能用数据流图、数据字典、状态迁移等知识，做出项目的功能模型、数据模型和行为模型。

（2）能运用软件结构图、E-R图、程序流程图等完成项目的概要设计和详细设计。

（3）能利用UML的相关图形，做出项目的用例模型、类与对象模型和动态模型。

（4）能利用已掌握的排版、语言组织方法，编写相应阶段的文档。

2.3 课程内容

项目项目1项目2项目3项目4项目5项目6项目7项目8项目9项目10课程内容认识软件工程可行性研究结构化需求分析软件概要设计软件详细设计面向对象分析与设计编码软件测试软件维护软件项目管理实训学时分配讲授课时总计22422624 22280042 26240020

3 教学改革策略

3.1 项目载体前瞻化

由于课程理论内容较多，为了提高学生学习的兴趣，尽量将软件工程思想贯穿于实际项目载体中。课程围绕传统结构化开发方法和面向对象开发方法而展开。首先，引导学生对项目进行功能需求的分析，将数据流和面向对象的知识贯穿其中；然后进行概要设计和详细设计，分别以数据流方式和面向对象的方式进行设计；再选取部分模块进行编码，而后小组间交换程序完成测试任务。通过具体的项目，让学生深入理解项目开发的流程，以及每个阶段相应的方法和技术，让学生掌握传统的软件开发与面向对象软件开发方法的异同。

在项目选择上，密切关注计算机软件技术行业前沿技术发展动态，选取企业流行开发工具进行项目开发，既要选取学生易于理解的项目，比如B/S架构的电子商务网站、在线考试系统等；也要优先考虑开发技术的前瞻性，比如Android开发技术、Python编程等。

3.2 分层教学个性化

美国心理学家布卢姆提出“世界上任何一个能够学会的东西，几乎所有的人也能学会，只要向他们提供了适当的前期和当时的学习条件。”大数据技术采集到的学生信息数据通常是提供给相关教师的，教师获得了每个学生的特点信息后，可以在教学过程中有针对性地进行分层教学和个性化教育。例如，在课堂学习过程中，教师可以了解到哪些学生对课本理论知识掌握比较牢靠，哪些学生比较喜欢通过实践得出结论，哪些学生在某一学科的薄弱点在哪里等[4,5]。

不难发现，教育大数据使得分层教学过程由“被动反馈”向“主动预测”转变。教师不需要等到课程教学结束后，再来做出个性化教学决策调整，优化教育教学方案，而是可以通过预测和采集过程性教学效果大数据，如网络在线学习平台、课程教学论坛等，直接识别当前和未来的教学发展趋势，实时精准掌控每个学生的学习效果与潜在需求，制定恰当的个性化教育方案，因材施教。

3.3 过程考核精准化

传统教育无法对学生在哪个学习环节的学习效果做出精准的判断，一是没有充裕的课时用来让学生逐一进行过程性成果的汇报，二是无法准确获取过程性考核评价的客观性数据依据，主观性评价程度大。而在大数据背景下，利用网络在线学习平台系统，《软件工程与建模课程》的任课教师可以做到精准调控教学进度，每一个项目模块开发完成后，让学生提交到网络平台，根据学生的完成进度和完成效果，确定过程考核分值。

教育大数据时代下，教师能够获得教学全过程的各类数据，且这些数据是动态更新、与外部无限关联的，通过对这些数据进行深度挖掘与系统分析，可以全面实时掌握教学情况，及时发现教学各个环节中的每一个细节，并利用数据建模，迅速作出预测，调整优化教学策略，随时随地响应教学现场的各类变化。

4 结束语

传统教学中，项目载体的选取、分层教学的实施以及过程性考核方式，实际上都是以教师为主体，主观程度大，客观依据少。而在大数据教育背景下，课程教学改革应该与时俱进，只有在教学中不断摸索尝试新的教学模式和教学方法，才能使高职教育教学满足社会发展的需求，才能使学生适应企业的需求。大数据是一项新生的技术理念，对教育领域来说还非常新颖，关于大数据在教育领域的更多深入应用值得我们继续探究。