“翻转课堂+”混合教学模式在软件工程课程教学中的应用

张新 张琛 许强

[摘 要]针对传统“填鸭式”教学方式和翻转课堂“一刀切”的缺点，同时为提高学生的自主学习能力、创新能力，契合合肥学院应用型本科院校的定位，提出基于“翻转课堂+”的混合教学模式。该教学模式对传统教学和翻转教学进行取长补短，同时结合现代化的信息教学平台，经过一学期的课程改革发现，该教学模式明显提高了学生对软件工程这门课的学习兴趣，进一步提高了软件工程专业人才的质量。

[关键词]翻转课堂+;软件工程;教学模式

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）08-0104-03

合肥学院（以下简称“我校”）是一所在“改革中诞生，开放中成长，创新中发展”的地方本科院校。合肥学院成立之初，就率先提出“地方性、应用型、国际化”的办学定位，借鉴德国应用科学大学的办学经验，围绕应用型人才培养关键要素进行系统改革和实践，构建起具有鲜明特色的应用型人才培养体系，为区域发展培养了大批高素质应用型人才。我校软件工程专业是教育部第一批“卓越工程师教育培养计划”专业。软件工程课程理论枯燥，采用传统教学模式不容易激发学生的学习兴趣、发挥学生的自主学习以及创新能力。翻转课堂虽然能够提高学生学习的积极性，但是课前教学准备工作量大，需要对学生的学习情况进行实时跟踪，这增加了教师的工作。本文提出基于“翻转课堂+”的混合教学模式，经过一学期的改革试点，证明了这种混合教学模式在提升学生学习兴趣、发挥学生主观能动性和提升学生实践应用能力等方面有一定的成效。

一、软件工程课程特点

软件工程是软件工程专业的一门工程性基础课程，在软件工程学科人才培养体系中占有重要地位。这门课程指导软件开发人员以工程化的思想进行软件的开发、维护和管理。软件工程已经成为国内外各大高校计算机软件教学体系中的一门核心课程。其要求学生通过本课程的学习能掌握软件工程的基本概念、基本原理、开发软件项目的工程化的方法和技术，以及在开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范等;学生应掌握开发高质量软件的方法，能有效地策划和管理软件开发活动，为参加复杂软件开发项目打下坚实的理论基础。该课程具有以下特点。

1.理论性强[1]。这是计算机专业学科的总体特点。该课程涵盖的知识点众多，知识覆盖面广，内容包含了计算机、数学、经济学、管理学、市场学、系统工程等多个领域的知识。

2.实践性强。这不仅要求授课教师具有实践开发经验，还要求学生必须结合项目或者实际应用才能够将学习到的理论知识应用到实践中，从而取得很好的学习效果，具备工程化的开发思维。

3.更新快。此特点不仅要求授课教师具有与时俱进的学习能力，而且要求学生能够对新旧知识进行融会贯通[2]。

4.学时短。此课程涵盖的知识要点和技术点多。但是近年来为适应新工科建设中的“基于国家战略发展新需求”，进一步培养学生的自主学习能力和应用能力，学校将理论课时再次压缩。

二、传统教学模式和翻转课堂教学模式的不足

（一）传统教学模式的不足

传统教学模式的教学方式是以教师为中心，采用“教师讲，学生听”的方式[2]。教师多采用多媒体（主要为PPT）教学手段，教学形式单一。此种教学方式无法让学生进行主动思考，也无法提升学生的创新能力。一方面，这种教学方式具有“重教轻学”的特点，容易降低学生学习的责任感，导致学生对教材以及教师知识的权威迷信。另一方面，由于软件工程课程是一门具有很强实践性的学科，要求授课教师具有丰富的实践开发经验和项目管理经验。目前，高校教师虽然具有高学历和很强的理论知识，但是工程经验非常欠缺，在教学中无法避免以“照本宣科”的方式将理论知识灌输给学生。除此之外，高校教师由于科研方面的压力，无法腾出足够的时间和精力对学生的知识内化程度和项目开展进度等进行跟踪。

（二）翻转课堂教学模式的不足

翻转课堂改变了以教为中心的教学理念，将知识传授阶段和知识内化阶段颠倒，即上课之前学生通过网络学习授课教师提前录制好的教学视频和教学材料，从而在课下就可以自主安排学习时间完成传统教学模式中的知识传授阶段[4]。如果学生在观看视频或者学习的过程中有问题或者疑问，可以在课堂上跟教师交流。另外，课堂上教师还可以通过小组讨论、作业辅导和自主学习的方式进一步提升学生对知识的内化吸收能力。虽然翻转课堂在一定程度上调动了学生的自主学习积极性，但是其在教学过程中仍然存在不足[5]。例如，在上课之前，教师需要花费大量的精力录制视频，这增加了教师的工作量;虽然每个教学视频的时间会尽量控制在15分钟之内，但是为保证能够全面传授给学生所需的知识点，学生需要看3—6个视频才能跟得上知识内化阶段中教师的讲授速度，这样会导致学生观看视频的时间过长，从而影响他们的视力。另外，在知识内化阶段，时间经常浪费在小部分学生的问题上，这会导致时间利用率不高。

三、“翻转课堂+”教学模式的引入

合肥学院计算机科学与技术系选取的软件工程教材是《软件工程——原理、方法与实践》。这本教材由史济民、顾春华、郑红编著，高等教育出版社出版。结合合肥学院软件工程教研室制定的毕业达成指标点和人才培养方案以及教学大纲，我们系统分析这本教材中所有的知识點，发现并不是所有的知识点都适合采用翻转课堂教学的方式。例如，由于学生项目经验的欠缺和课程学时的设置，第8章“面向对象设计”这一章中的架构设计这一知识点就不适合翻转课堂教学模式。因此，教学团队采用传统教学+翻转课堂相结合的教学模式完成对软件工程这门课的知识传授和内化吸收。具体来说，对于适合采用传统教学模式的知识点采取的是“课堂讲授+课外作业”的传统教学模式;对于适合采用翻转课堂教学模式的知识点，教学团队采用“课前视频学习+课内讨论+课外作业”的翻转课堂教学模式;而对于大部分的知识点，教学团队采用的是“课前视频学习+课内讲授+课内讨论+课外作业”的“翻转课堂+”的混合教学模式。

四、“翻转课堂+”教学模式的实施

在“翻转课堂+”教学模式中，学生活动和教师活动如图1所示。在混合教学模式中，学生可能会从两种途径同时获取知识：支撑翻转课堂的网络教学以及传统的课堂讲授。学生和教师既可以通过网络平台进行线上互动，也可以面对面地进行线下互动。至于采取哪种方式完成知识传递和内化吸收，是根据知识点而量身定制的。

（一）超星泛雅网络教学平台

为使得教学变得更加轻松，同时也使得学校管理者有数据支撑，合肥学院引进了一站式的教与学的网络教学平台——超星泛雅网络教学平台（见图2）。在教学过程中使用超星泛雅网络教学平台，通过构建优质课程资源，不仅能够让学校突破教师资源瓶颈，还可以通过该平台开展网络教学，从而突破传统的时间与空间的限制，开展弹性自主学习。教学质量是课程的生命线，通过该平台可以加强对教师教学和学生学业的监督和管理。泛雅网络教学平台通过教学管理、个人空间等功能沉淀了大量与教学相关的隐性知识，从而促使本平台成为知识管理的重要工具。另外，平台在教师备课、学生学习过程中还积累了大量的数据。这些数据经过现代化的大数据技术的分析均可为教育科学决策提供科学依据。超星还提供了与网络平台同步教学的超星学习通APP。教师可以通过APP在课堂授课时实现考勤、抢答、讨论以及指定学生回答问题等，还可以布置作业、批阅试卷，并自动完成数据的统计与分析。

（二）课前教师制作视频，学生自主安排时间学习

软件工程课程理论性极强，知識点繁多，为提高学生的学习兴趣，保证学生的学习效果，在制作教学视频和多媒体课件时需要花费更多的心思。

1.课程导入阶段，需要结合具体应用场景，提出问题，引导学生带着问题去学习课程主体内容。

2.对于晦涩难懂的知识点，教师可以结合现实生活知识，将抽象的理论形象化，并在PPT中适当添加备注。

3.为保证学生的学习效果，视频时段最好控制在10—15分钟内，而且为方便学生学习回顾，每个视频最好针对一个知识点。

4.为提高学生的自主学习能力，需设计讨论题目。

5.为提升后续知识内化阶段的学习效果，此阶段还需要设计在线题目，以便有针对地对学生的难点和疑点进行重点分析和讲解。

6.为与时俱进，教师还需要对新的、未出现在教材中的知识点进行补充讲解。

7.为开阔学生的视野，同时加深学生对知识点的消化吸收能力，教师还需要通过网络教学平台向学生推荐国内外顶级会议和期刊上的论文以及IT产业界的新思想。

对于适合通过翻转课堂自主学习的知识点，授课教师在正式授课之前两周，将准备的所有与教学相关的资源通过泛雅网络教学平台或者超星学习通APP将资料上传。学生可以自主安排学习时间，通过观看视频、查阅文献以及在线讨论等学习相关的教学知识点。同时，授课教师还可以通过APP跟进班级中每个学生的学习进度，以及通过在线讨论模块实现和学生的实时互动交流。

（三）课中教师答疑，学生讨论，实现知识内化

对于适合通过翻转课堂自主学习的知识点，学生课堂上的任务变为知识的内化和吸收，这也导致了教师角色的变化。课堂上教师的主要任务是总结、回顾教学知识点，并针对通过网络教学平台或者学习通APP收集到的学生遇到的难点和疑点进行讲授。最后，也是非常重要的一点就是教师通过引入具体应用场景或者实际应用项目，使得学生通过分组学习和讨论进一步加深对知识点的内化。在此阶段，鼓励学生扮演教师的角色，走上讲台分享自己或者小组成员在项目中实践教学知识点的方法和经验。

（四）课后学生练习，与教师在线交流，实现知识巩固

不同于传统教学模式中以教为主体的教学方式，在“翻转课堂+”模式中，课堂活动的主体变为学生。在此模式中，教师的角色定位为监督者，教师根据课堂上学生的知识吸收能力，并根据知识点的掌握情况，设计相应的课后作业，以便做到因材施教，提升知识的应用实践能力。同时，我们的教学团队会根据每个小组的课堂反馈情况，分析每个小组对相应知识点的达成度，在设计课后作业时，尽量覆盖达成度比较低的知识点，从而做到亡羊补牢，有的放矢。

（五）课程考核

在“翻转课堂+”教学模式中，教学团队尝试用新的考核方案代替传统的考核方案，主要体现在几个方面：1.从课堂教授的第一周开始到课程结束，一直在收集针对学生的考核数据;2.考核覆盖面更广，不仅对理论知识点进行考核，还对学生的实践能力、创新能力和自主学习能力等进行全方面考核;3.考核条目更细化。在“翻转课堂+”混合教学模式中，主要包括三种类型的考核，分别为：课前考核（20%）、课上考核 （50%）、课后考核 （30%），具体考核指标和分数参见下表。

五、总结

根据计算机软件学科专业本身的特点，通过传统教育模式+翻转课堂教育模式的应用，可以有效提高学生的学习参与性和主动性。从教师方面来说，也可以从多个维度关注学生能力和知识运用的培养，从而因材施教。学校近年来一直在打造网络教学，鼓励教师尝试新的教学模式和手段，以此来增加课堂教学的趣味性，提高学生上课的抬头率。经过一学期的尝试，我们更加坚信了“翻转课堂+”的混合教学模式能在更多的课程上应用的信念，未来“翻转课堂+”教育模式将在合肥学院软件工程教学中全面实施。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 于波，张淑丽，李鹏. 翻转课堂教育模式在软件工程专业教学中的应用研究[J].计算机教育，2015（16）：18-21.

[2] 张乾燕，陈林，秦川. 翻转课堂引领软件工程专业课程教学改革：以宿迁学院为例[J].大学教育，2017（8）：50-52.

[3] 李俊娴. 基于“翻转课堂+”混合教学模式的《软件工程》课程的教学改革初探[J].教育教学论坛，2017（39）：116-117.

[4] 李萍. 软件工程专业“翻转课堂”云计算教学平台探讨[J].信息与电脑（理论版），2019（2）：238-240.

[5] 张琳，贾瑜，董正言，等. 软件工程专业翻转课堂教学模式应用探究[J].武汉轻工大学学报，2016，35（3）：102-106.

[责任编辑：陈 明]