軟件工程課任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的研究

摘要：為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，充分體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教學(xué)效果，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)需求的軟件開發(fā)人才，提出了以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式——任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。對(duì)該教學(xué)法中的任務(wù)劃分與設(shè)計(jì)、課堂組織、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過程及實(shí)施中應(yīng)注意的一些問題進(jìn)行了闡述。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)對(duì)該教學(xué)方法的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；任務(wù)設(shè)置；課堂組織；教學(xué)方法

0 引言

軟件工程課是學(xué)生難學(xué)，教師難教的一門軟件工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，如何組織教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量是個(gè)非常關(guān)鍵的問題。傳統(tǒng)教學(xué)采用按章組織教學(xué)，循序漸進(jìn)地從基本概念開始，更多強(qiáng)調(diào)的是理論。這種教學(xué)方法讓學(xué)生覺得難以接受，概念枯燥無味，與實(shí)際結(jié)合不夠貼切，因此教學(xué)效果不理想。教學(xué)實(shí)踐表明，采用任務(wù)教學(xué)驅(qū)動(dòng)法能使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，一節(jié)課不是從枯燥的概念開始，而是始于一個(gè)任務(wù)，先布置任務(wù)，然后介紹完成任務(wù)需要具備的基礎(chǔ)知識(shí)，其余由學(xué)生完成，完成任務(wù)的過程中可以分組進(jìn)行討論，或與教師交流。本文提出了任務(wù)教學(xué)方法的整體思路，同時(shí)對(duì)于軟件工程的任務(wù)劃分提出了自己的見解，旨在與同行交流，共同提高軟件工程課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生軟件開發(fā)的能力。

1 軟件工程課任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的概念與任務(wù)劃分

1.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法概念

軟件工程課任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是將軟件工程各階段的文檔作為任務(wù)展開教學(xué)，將所要學(xué)習(xí)的知識(shí)隱含在一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)中，學(xué)生通過對(duì)任務(wù)的分析、討論，明確它大體涉及哪些知識(shí)，并找出哪些是舊知識(shí)，哪些是新知識(shí)，在老師的指導(dǎo)、幫助下找出解決問題的方法。使用這種教學(xué)方法首先要為學(xué)生創(chuàng)建真實(shí)的情景，讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)到繁，從易到難，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生得到清晰的思路、方法和系統(tǒng)的知識(shí)。

1.2 任務(wù)的劃分

我們學(xué)校軟件工程課程理論教學(xué)為四十五課時(shí)，每次課三節(jié)連續(xù)，這樣就分成了十五個(gè)教學(xué)單元，每一教學(xué)單元要設(shè)計(jì)一個(gè)任務(wù)，總共十五個(gè)任務(wù)。每個(gè)任務(wù)還要再進(jìn)一步分解為更具體的任務(wù)。

任務(wù)1

可行性研究

任務(wù)2 需求分析之1—需求獲取

任務(wù)3

需求分析之2—需求建模

任務(wù)4

需求分析之3—需求描述

任務(wù)5

軟件設(shè)計(jì)之1—設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)

任務(wù)6

軟件設(shè)計(jì)之2—總體設(shè)計(jì)

任務(wù)7

軟件設(shè)計(jì)之3—設(shè)計(jì)優(yōu)化

任務(wù)8

軟件設(shè)計(jì)之3—過程設(shè)計(jì)

任務(wù)9

編碼相關(guān)技術(shù)

任務(wù)10 軟件測(cè)試之1—黑盒測(cè)試法

任務(wù)11 軟件測(cè)試之2—白盒測(cè)試法

任務(wù)12 面向?qū)ο蠓治?/p>

任務(wù)13 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)

任務(wù)14 實(shí)例解析之1—可行性與需求分析

任務(wù)15 實(shí)例解析之2—軟件設(shè)計(jì)與測(cè)試

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的教學(xué)過程

軟件工程任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的教學(xué)過程大致可分為五個(gè)階段。第一階段是教師引導(dǎo)，第二階段是學(xué)生操作應(yīng)用，第三階段是交流討論，第四階段是鞏固提高，第五個(gè)階段是總結(jié)。

第一階段，教師要在一次課結(jié)束前提出下一次課的具體任務(wù)和要求，并對(duì)如何完成這一任務(wù)作一些方法和工具上的闡述。然后給學(xué)生提供一些參考資料，并告訴學(xué)生從哪里入手做，要求學(xué)生在課后自己去做。這一階段的關(guān)鍵是教師引而不發(fā)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知與操作欲望及好奇心。例如，上一個(gè)任務(wù)可行性分析完成后利用半節(jié)課左右的時(shí)間布置下一個(gè)任務(wù)需求分析：首先給出上一任務(wù)，例如教材購銷系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖，再講清下一任務(wù)需求分析的工具和使用方法，然后要求學(xué)生根據(jù)這個(gè)題目建立分析模型。

第二階段，以學(xué)生具體操作為主。教師引導(dǎo)后，課后讓學(xué)生大膽去試驗(yàn)，使他們?cè)谑褂弥畜w會(huì)、感受和領(lǐng)悟。在下次上課時(shí)可讓學(xué)生上講臺(tái)講解自己的文檔，在寫文檔的過程中學(xué)生可能會(huì)遇到一些問題，教師對(duì)學(xué)生存在的共性問題，集中解決，對(duì)學(xué)生的個(gè)別問題進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。這是學(xué)生消化和吸收知識(shí)的階段，是學(xué)生由不會(huì)到會(huì)、由初識(shí)到熟練掌握的階段，也是學(xué)生充分調(diào)動(dòng)各種感官、發(fā)揮各種能力的階段。例如，在分析階段畫出的數(shù)據(jù)流圖，教師可根據(jù)學(xué)生實(shí)際完成的情況，歸納總結(jié)出畫數(shù)據(jù)流圖采用自頂向下的分析方法，要求學(xué)生從功能結(jié)構(gòu)圖入手，按功能分解畫分層的數(shù)據(jù)流圖，同時(shí)按自后向前的定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和加工。

第三階段，交流討論期。主要由教師查缺補(bǔ)漏，講解一些共同的難點(diǎn)和重點(diǎn)，并給出大量應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。這一階段以教師點(diǎn)評(píng)為輔，盡可能開展一些熱門問題的討論，還可以進(jìn)行方法交流，教師可將做得比較好的文檔傳發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在思路上得到一些啟發(fā)，看一看其它同學(xué)是如何完成該任務(wù)的，在方法上和自己有什么不同。這一階段的特點(diǎn)是集思廣益，開拓思路，鼓勵(lì)創(chuàng)新。

第四階段，鞏固創(chuàng)新期。學(xué)生在看了別人的文檔或方法之后，又會(huì)涌起再度嘗試的欲望。在這一個(gè)階段，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固所掌握的知識(shí)，進(jìn)一步使掌握的知識(shí)得到熟練應(yīng)用，同時(shí)提高創(chuàng)作水平。

第五階段，總結(jié)期。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，由于教師主要是在方法上進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生主要時(shí)間用在動(dòng)手摸索上，這就使得學(xué)習(xí)能力不同的同學(xué)，在同一節(jié)課內(nèi)所掌握的知識(shí)多少也不同，容易造成學(xué)生成績(jī)兩極分化和教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的疏漏。針對(duì)這些問題，就要求教師在采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，要加強(qiáng)課堂小結(jié)和知識(shí)點(diǎn)的回顧，使學(xué)習(xí)能力差的同學(xué)或操作有疏漏的同學(xué)能通過教師的回顧和總結(jié)，跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，全面掌握知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到教師的教學(xué)要求。

3 合理設(shè)計(jì)“任務(wù)”

在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”中，“任務(wù)”的提出是最重要的，它決定這節(jié)課學(xué)生能否主動(dòng)學(xué)習(xí)。提出的任務(wù)首先要有綜合性，它應(yīng)該綜合學(xué)過的知識(shí)和即將要學(xué)的知識(shí)進(jìn)去，這樣學(xué)生既學(xué)到了新知識(shí)又復(fù)習(xí)了舊知識(shí)，同時(shí)還學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用知識(shí)；其次要具有實(shí)踐性，任務(wù)必須能夠通過實(shí)踐來完成，應(yīng)盡量避免抽象和完全理論化的任務(wù)；再次要有吸引力，興趣對(duì)學(xué)生來說是最重要的，如果學(xué)生對(duì)提出的任務(wù)沒有興趣，任務(wù)就是失敗的；最后要有創(chuàng)新性，在設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)候需要留給學(xué)生一定的創(chuàng)新空間，這樣才會(huì)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。總之，提出的任務(wù)要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，融教學(xué)內(nèi)容于開放平等的教學(xué)環(huán)境中，引導(dǎo)學(xué)生去探求知識(shí)、獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。

“任務(wù)”設(shè)計(jì)要注意分散重點(diǎn)、難點(diǎn)?！叭蝿?wù)”設(shè)計(jì)時(shí)要考慮“任務(wù)”的大小、知識(shí)點(diǎn)的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素。

“任務(wù)”設(shè)計(jì)要有明確的目標(biāo)，要求教師在學(xué)習(xí)總體目標(biāo)的框架上，把總目標(biāo)細(xì)分成一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，并把每一個(gè)學(xué)習(xí)模塊的內(nèi)容細(xì)化為一個(gè)個(gè)容易掌握的“任務(wù)”，通過這些小的“任務(wù)”來體現(xiàn)總的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

4 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法需要注意的幾個(gè)問題

4.1 課堂教學(xué)用時(shí)分配

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法中共分成五個(gè)階段，如何分配教學(xué)用時(shí)是個(gè)關(guān)鍵問題。各階段所用時(shí)間不是平均的，所有任務(wù)各階段的用時(shí)分配也不是一成不變的，在分配過程中應(yīng)主要考慮各階段的難易程度來確定各階段的用時(shí)，同時(shí)在教學(xué)過程中還要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況適當(dāng)加以調(diào)節(jié)。

4.2 任務(wù)要分層次

由于學(xué)生之間的差異和基礎(chǔ)的不同，我們?cè)谠O(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)候要將任務(wù)分為不同的層次，力圖讓所有的學(xué)生在每次學(xué)習(xí)中都有所收獲，體驗(yàn)到完成任務(wù)后的喜悅和成就感，以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，使他們對(duì)自己有信心，從而一步步地提高。布置任務(wù)的時(shí)候最好能分為基礎(chǔ)和提高兩個(gè)任務(wù)，大部分學(xué)生可以完成基礎(chǔ)任務(wù)，學(xué)有余力的學(xué)生能夠做好提高任務(wù)。任務(wù)的分層是分層教學(xué)的一種形式。

4.3 任務(wù)要形成一個(gè)系統(tǒng)

任務(wù)的設(shè)置要注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生的任務(wù)和知識(shí)形成一個(gè)系統(tǒng)?！败浖こ獭闭n的每一章都有其完整的教學(xué)內(nèi)容，如可行性分析、需求分析、軟件設(shè)計(jì)及軟件測(cè)試等，都能夠設(shè)計(jì)成一個(gè)系統(tǒng)的子任務(wù)，而將這些子任務(wù)結(jié)合就能形成一個(gè)完整的系統(tǒng)的任務(wù)。教師在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)要處理好局部和整體的關(guān)系，子任務(wù)服務(wù)于母任務(wù)，這樣才能保證很好地實(shí)現(xiàn)最終的教學(xué)目標(biāo)。

4.4 教學(xué)組織

一堂課是否成功，其關(guān)鍵因素是課堂教學(xué)的組織。要將學(xué)生的積極性充分地調(diào)動(dòng)起來，一方面取決于教師的教學(xué)功底，另一方面取決于課堂教學(xué)的組織策略。在課堂教學(xué)上要注意以下幾個(gè)方面。

(1)以“布置任務(wù)”的方式引入有關(guān)概念，展開教學(xué)內(nèi)容

在傳統(tǒng)的教法中，引入有關(guān)概念時(shí)，往往是按照“提出概念一解釋概念一舉例說明”的順序。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中引入新概念、新知識(shí)時(shí)，應(yīng)以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為依據(jù)，以“布置任務(wù)一介紹完成任務(wù)的方法一歸納結(jié)論”的順序引入有關(guān)概念，展開教學(xué)內(nèi)容。

(2)成立聯(lián)合學(xué)習(xí)小組

將不同層次的學(xué)生(3－5人)組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，共同去完成一個(gè)任務(wù)，在合作學(xué)習(xí)中基礎(chǔ)好的同學(xué)幫助和輔導(dǎo)基礎(chǔ)一般的同學(xué)，實(shí)現(xiàn)共同提高。讓輔導(dǎo)的學(xué)生在輔導(dǎo)過程中有新的發(fā)現(xiàn)和提高，而被輔導(dǎo)的學(xué)生也能跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度，體會(huì)到成功的感覺。

(3)創(chuàng)設(shè)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的情景

興趣是最好的老師。教師要從教學(xué)的內(nèi)容、學(xué)生身邊的實(shí)際和當(dāng)前的熱點(diǎn)問題出發(fā)，去挖掘教材，創(chuàng)設(shè)一個(gè)好的教學(xué)的情景。注意問題的趣味性、參與性、競(jìng)爭(zhēng)性。如在講解可行性研究時(shí)，可以假定一個(gè)情景是，給定一個(gè)軟件開發(fā)后每年可收到的利潤(rùn)并給出貼現(xiàn)系統(tǒng)，同時(shí)給定開發(fā)成本及動(dòng)作成本，要求計(jì)算凈現(xiàn)值、投資回收期及投資回收率。這樣的教學(xué)非常的輕松活潑，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更加主動(dòng)。

(4]處理好師生之間的角色關(guān)系

任務(wù)趨動(dòng)的一個(gè)很重要的特點(diǎn)就是學(xué)生在完成任務(wù)這個(gè)目標(biāo)的趨動(dòng)下去探索學(xué)習(xí)從而達(dá)到完成技能培養(yǎng)的目的。所以，在教學(xué)中教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生是教學(xué)的主體；教師是任務(wù)的提出者、學(xué)生實(shí)踐任務(wù)的指導(dǎo)者，學(xué)生是任務(wù)的主人。

(5)任務(wù)的評(píng)價(jià)

為了檢驗(yàn)和促進(jìn)學(xué)生達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題，要對(duì)學(xué)生的任務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：對(duì)新知識(shí)的理解、掌握和熟練應(yīng)用的程度；學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；同學(xué)問相互協(xié)作的能力；創(chuàng)新的能力。評(píng)價(jià)應(yīng)以學(xué)生在完成任務(wù)的過程中是否能夠真正的掌握新的知識(shí)和技能，是否能對(duì)新的知識(shí)和技能深刻理解和熟練應(yīng)用為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)評(píng)價(jià)要特別注意激發(fā)學(xué)生的興奮點(diǎn)和成就感。

5 實(shí)例分析

銀行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)蓄系統(tǒng)工作過程是：儲(chǔ)戶填寫存款單或取款單并由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，如果是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址或電話號(hào)碼、身份證號(hào)碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密碼(可選)等信息，并打印存款單；儲(chǔ)戶是取款而且存款時(shí)留有密碼，則系統(tǒng)首先核對(duì)儲(chǔ)戶密碼，若密碼正確或存款時(shí)未留密碼，則系統(tǒng)計(jì)算利息并打印出利息清單給儲(chǔ)戶。

任務(wù)的劃分：

任務(wù)1 畫出功能結(jié)構(gòu)圖。

任務(wù)2 自頂向下畫出分層數(shù)據(jù)流圖。

任務(wù)3

自后向前建立數(shù)據(jù)字典和寫加工說明。

在布置任務(wù)3時(shí)，講解所需的分析工具，并給學(xué)生一些資料，讓學(xué)生自己在課后帶著問題去思考和建立系統(tǒng)分析模型。

在此后的上課時(shí)，首先讓學(xué)生展示一下各自的文檔，可以讓幾個(gè)學(xué)生演示一下自己的文檔，然后教師根據(jù)學(xué)生所做的組織討論，進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，最后做出總結(jié)。

6 結(jié)束語

所述教學(xué)方法通過引一試一做一看一創(chuàng)新的過程，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)也經(jīng)歷了不會(huì)一會(huì)一熟練一鞏固一提高的過程。它在進(jìn)度控制上遵循知識(shí)的連續(xù)性，令學(xué)生的學(xué)習(xí)有張有弛，符合學(xué)生生理和心理特點(diǎn)以及認(rèn)識(shí)規(guī)律。這樣的教學(xué)，學(xué)生學(xué)得快，學(xué)得牢，其教學(xué)容量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)教學(xué)在同等時(shí)間內(nèi)的知識(shí)量，既實(shí)現(xiàn)了大綱的基本要求，又能使每個(gè)學(xué)生依據(jù)自身能力獲得最大收益，充分挖掘了不同層次學(xué)生的潛力，貫徹了因材施教的教學(xué)原則。

筆者通過多年教學(xué)的嘗試取得了較好的教學(xué)效果，使原本枯燥的課變得活潑，令學(xué)生原本不愿意學(xué)的課變得愿學(xué)、愛學(xué)、樂學(xué)。

教無定法，貴在得法。真正使學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)的教學(xué)方法很多，本文提供的教學(xué)方法只是其中的一種，旨在與同行交流，共同提高，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。