软件工程课程教学模式研究实践范文

摘要：随着社会信息化的提高，软件行业在信息技术中所占的比重远远高于其他行业，软件相关专业已经成为新技术、新经济、新产业发展的基石。软件工程课程被誉为软件开发的兵法，在软件类专业中具有举足轻重的地位。我们针对软件工程教学中存在的问题，提出“四维一体”的教学方法，将课程资源云平台、智慧教室、电子教室、Github群体资源统筹应用于软件工程课程教学中，改变了传统的教学方法和教学模式，克服了教学中时间、空间的局限性，提高了学生学习的积极性和主动性，取得了较好的教学效果。

关键词：课程资源云平台；智慧教室；电子教室；Github群体资源

互联网及“互联网+”正在深刻改变着各行各业，大众创新、万众创业正在快速推进，智能装备、机器人等智能制造方兴未艾，这些新技术、新产业、新经济的发展，归根结底都离不开软件。梅宏院士在中国计算机大会上指出软件定义一切[1]，软件行业在信息技术中的比重远远高于其他行业，软件相关专业已经成为社会发展的基石。

1存在问题

软件工程课程是研究软件开发和维护的课程，是软件相关专业的核心课程，课程内容涉及软件开发的方法、工具、过程、管理等多个方面，在课程体系中具有承上启下的重要地位，是软件开发的“兵法”。很多教师对软件工程的传统教学不满意，将微课、MOOC、案例教学等教学模式应用到软件工程教学中[2-4]，虽然取得一定效果，但是并不理想，主要原因如下：（1）课程教学内容庞大。软件工程的研究范围非常广泛，包括软件开发的技术、方法、工具和管理等许多方面，而且新技术、方法和工具不断涌现，往往导致教学内容多而不精，在授课时只能泛泛空谈，无法展现一个软件开发的“全貌”，甚至有些内容是过时的、学生学不会的。（2）学生不重视。软件工程课程一般开设在大三，学生具备一定的编程基础，认为软件开发就是编写代码，只要会写代码就能开发软件；甚至认为软件工程的概念抽象、内容枯燥，工程理念很难在课堂讲授中获取切身的体会和认识。（3）教学改革不彻底。学生在教学过程中仍然处于被动接受状态。以“教师教，学生听”为主，学生仅仅是项目开发的“旁观者”而不是“参与者”。因此，学生很难真正体会相关理论的重要性，更不用说转化为自身的能力素质。（4）教学模式不适应。以全球化、网络化为代表的一系列颠覆性技术的发展使得教育、学习、信息共享的方式发生了变化，由此带来了教学方法和模式、教学环境和条件、教师的需求和结构等的不适应。为了解决以上问题，我们团队尝试将课程资源云平台、智慧教室、电子教室、Github群体资源统筹应用于软件工程课程教学中，研究出“四维一体”的教学模式，取得较好的教学效果。

2四维一体

四维一体的教学模式以学生为主体，教师为主导。四维分别是：课程资源云平台、智慧教室、电子教室、Github群体资源。通过教师的统筹安排，将四维融为一体，教学过程可以概括为四步：教学团队指导学生通过软件工程课程资源云平台学习基础知识，在智慧教室重点讲解学生不理解或者有疑问的知识，在电子教室应用所学知识开发软件，将理论应用于实践，课余时间可以通过Github网站进行学习提高，实施过程如图1所示。

2.1课程资源云平台

软件工程课程资源搭建在学校的课程资源云平台上，主要资源包括课程资源、基础资源和拓展资源三个部分。课程资源包括课程简介、课程大纲、课程进度、教学团队等；基础资源包括模块划分、重难点、教学PPT、教学视频、案例、作业、参考文献等；拓展资源包括职业标准、讲座、题库、文档、拓展案例、拓展文献等。教师为学生设置用户名和密码，学生登录后可以访问课程资源，教师指导学生通过学习课程PPT和视频，获得模块的基础知识，对有疑问或不懂的地方进行记录或者提交到网站；通过阅读参考文献和案例了解相关知识，也可以通过作业进行自我检测。尽量让每个学生带着问题进课堂。教师通过视频观看记录、PPT播放记录等了解每个学生的学习情况，通过学生提交的留言了解学生的问题，具体过程如图2所示。

2.2智慧教室

以学生为中心必须改变传统课堂，吸引学生主动学习、探究、讨论，信息化环境和信息技术手段必须提升，技术丰富的智慧教室一定程度上满足了大学生对教学强交互的需求，有助于推动教学方式和教学模式的改革。我们建设的智慧教室是一种“能优化教学内容呈现、便于学习资源获取、促进课堂交互开展、具有情境感知和环境管理功能的新型教室”，是一种典型的智慧学习环境的物化，是多媒体和计算机教室的高端形态。智慧教室的主要功能是通过综合管理平台调度多屏，实现教室无死角，每个学生都可以与知识近距离接触；通过小组端显示系统，展示小组学习效果，提高学生的语言表达和团体协作；通过教学系统，教师进行授课，解决学生的疑难；通过录播系统，记录课堂实况，方便学生随时回放；通过高级白板，为学生进行知识推演；活动桌椅，方便学生分组讨论，充分调动学生学习积极性。总之智慧教室是为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，具体如图3所示。2.3电子教室通过课程资源的自主学习和智慧教室的基础学习，学生基本掌握了软件工程的理论知识，必须通过实践检验和升华理论。电子教室是一个非常好的方式，它将信息技术融入教与学的过程中，对于提高学生动手能力、发现与解决问题能力具有突出的效率，受到学生的普遍欢迎，同时提供了有效的信息交流方式以及良好的合作学习平台，也受到教师的欢迎。在软件工程课程教学中，电子教室的主要教学过程如图4所示。屏幕广播：教师通过屏幕广播可以控制所有学生的电脑，并将教师机上的内容显示在学生的电脑屏幕上，配合教师讲解，可以实现一对一的教学指导，达到边学边练的教学效果，提高学生的注意力和教学效果。作业：教师可以通过作业，将实验任务发送给每一个学生，保证每个学生都是学习的主体，提高学生学习的积极性。远程监控：教师通过远程监控可以看到每一个学生的计算机屏幕，随时掌握学生的学习动态，也可以单独查看一个学生的学习状态，帮助提高学生的学习主动性。学生演示：可以通过学生演示，展示学生的实验结果，教师、同学通过自己的计算机屏幕可以看到，实现面对面交流的效果。交流：同学和老师也可以通过交流功能及时进行信息交流和反馈。总结：教师对学生的展示情况进行分析、总结。通过电子教室将教学内容分解为多种“教”的模式，并利用信息化将网络资源和智慧教室连接成一个有机整体，并将多元化信息来源耦合进教学过程之中，利用快速的反馈技术，实现教学活动手段多样化，达到系统地优化教学方法。

2.4Github群体资源

GitHub是一个基于开源分布式版本控制系统Git的在线代码托管服务，它部署在公共互联网上，提供了一个可供开发人员、组织或企业免费使用的开放式开发环境[5]。通过注册该网站的用户，可以阅读开源代码、加入软件项目开发、与互联网上的高手进行交流，将教学由单一的教师转向互联网群体。在软件工程教学中，学生主要通过GitHub完成软件项目的托管，也可以阅读开源项目或加入开源项目。托管团队项目：学生团队在项目创建之后，团队成员可以登录自己的账号，获取该项目的副本。每个成员可以随意修改自己账号下的项目代码，然后将代码提交（Commit）到自己账号下的项目中。用户通过向原始项目申请合并自己修改的代码（PullRequest）。团队负责人将检查该请求中所包含的代码文件修改（FileChanges），也可以针对其中的问题与该用户进行在线交流和点评（Comments），在确定没有问题且符合要求的情况将用户的修改合并（Merge）到原始项目中。这有助于促进开发团队之间的协作、技术学习和知识管理。学习开源项目：GitHub上有很多优秀的开源项目，学生可以下载这些项目的源代码，学习这些项目的技术、结构等，有利于扩展学生的视野。加入开源项目：学生通过学习，掌握了软件开发的基本技能后，可以申请加入一个开源项目，为项目出力，同时与其他互联网高手进行合作交流，提高学生的学习兴趣和培养团队协作能力。

3结束语

四维一体的教学方法已经在2014级和2015级软件工程专业的学生中使用，验证了该方法可操作性强，适合实践性和理论性都强的软件工程课程，真正实现“以学生为中心”，更好地激发学生的学习兴趣，将学习的角色从受众变成主动者，让学生从枯燥的理论学习环境中解脱出来，全面深入体验软件工程分析、设计、编码、测试的开发过程，有助于提高学生的学习能力、分析问题能力、解决问题能力，提高学生的工程实践能力，缩短学生与行业的差距。

参考文献：

[1]梅宏.软件定义一切:挑战和机遇,中国计算机大会,2017.

[2]殷海明.叶利华“微课”在软件工程课程教学中的应用[J].计算机教育,2014(6):50-52.

[3]李志博,于磊,杜祝平,侯雪梅.MOOC与传统教学的三段混合模式在软件工程课程中的应用[J].大学教育,2016(7):40-42.

[4]王静.以案例库为导向的“现代软件工程”教学模式探索[J].教育教学论坛,2018(16):139－141.

[5]曾少宁.基于GitHub平台的协同式实验教学方法[J],计算机教育,2016(12):144-148.

作者：葛文庚 孙利 田丽芳 单位：黄淮学院