“雙主互動”教學模式研究與應用

黃松 鄭旭東 史涯晴

[摘 要] “雙主互動”是一種“以學員為主體、以教員為主導”的基于探索和研究的新型教學模式，本文從分析軟件工程課程教學現狀出發，引入“雙主互動”教學模式，給出了軟件工程課程教學中應用該教學模式的具體方法。課堂教學實踐表明，該教學模式適應軟件工程課程教學要求，能夠切實提高教學效果，有著廣闊的應用前景。

[關鍵詞] 軟件工程； 雙主互動； 教學模式

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 05. 074

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）05- 0126- 03

1 引 言

“軟件是武器裝備”，軟件的質量關系到軍隊信息化建設的成敗，近幾年裝備軟件研制特別強調了軟件工程化管理和軟件測試在質量把關方面的地位和作用，對專業的軟件工程人才的需求空前旺盛。軟件工程是應用數學、計算機科學以及管理學等原理，研究和應用如何以系統化的、嚴格約束的、可量化的方法開發、運行和維護軟件的一門綜合性的工程技術學科[1-3]，軟件工程課程是該學科的一門主干基礎課程，主要講授如何應用科學理論和工程技術指導大型軟件系統的開發，課程內容涉及軟件開發的全生命周期，知識體系龐大、理論性強，缺乏實際工程經驗的學生很難真正理解和掌握所學知識。課程傳統的教學模式是以教員為主，教為中心，注重知識的傳授，但在實際教學中“以教為主”的教學模式已經難以適應軟件工程課程的教學，出現了“教無激情，學無興趣”的尷尬局面。如何創新課程教學模式，提升學員的學習興趣，提高人才培養質量，已經成為當前軟件工程課程建設的當務之急。

2 傳統軟件工程教學中存在的問題

軟件工程課程教學通常是以教學大綱為依據，采用“一刀切”的教學手法。但是筆者所在學校學員來源渠道、學習能力和計算機水平存在明顯差異，因而“一概而論”的方法并不適宜提升整體教學質量。依據筆者多年從事軟件工程課程教學積累的經驗，本文從教學方式、教學內容、實驗環境、教學效果4個方面分析課程教學現狀。

（1） 以教為主，學員被動聽課。軟件工程課程傳統的教學方式相對比較僵化，依然沿用枯燥模糊的課堂教學方式：教員照本宣科，學員被動接受。盡管教學工作者在不懈地努力，嘗試改變這種局面，但是鑒于課程內容抽象、難理解，部分教員自身從事軟件項目開發經驗不足，不能在課堂講授時靈活地將理論與實踐相結合，因而只能就課論課。

（2） 重理論輕實踐。軟件工程課程注重理論的實踐性和知識的綜合性。傳統的教學將重點集中在基本理論的講授上，而學生往往缺乏軟件項目實踐的背景，對所學理論難以真正理解，停留在孤立的概念層面上，即使有實踐也僅僅體現在某個具體技術環節，如代碼編寫上，沒有一個整體的軟件工程概念，理論和實踐相脫離，教學效果不理想。

（3） 缺少支持軟件工程的實驗環境。傳統教學下，軟件工程課程實驗局限于提供一個軟件開發項目和相關的文檔要求，缺少軟件工程的過程管理和環境支撐建設。因而，欠缺實際開發經驗的學員容易采用非工程的方法，最終導致軟件開發項目的失敗，使軟件工程成為空談。

（4） 內容抽象枯燥，學員學習興趣不高。鑒于軟件工程課程自身內容的抽象性與復雜性，學員容易在課程逐層遞進的過程中感覺理論的“枯燥”。而課程實驗又缺乏支持軟件工程的實驗環境，即便進行了實驗操作也很膚淺，停留于“表面”，學員在按部就班地完成課堂的“步驟”后，缺少實際的工程應用，因而對課程的理解也錯誤地歸納為“無用”、“不實際”。長此以往，學員逐步喪失課程的學習興趣，最終表現為學習過程中的“畏難”、厭學情緒。

3 “雙主互動”教學模式

3.1 “雙主互動”教學模式

所謂“雙主互動”教學模式是指在確立以學員為主體的前提下，充分發揮教員的主導作用，建立“以學員為主體、以教員為主導”的基于探索和研究的教學模式，激發每個學員的特長和潛能，鼓勵并引導他們的求知欲、想象力、創新欲和探索精神，著重能力的培養，從而使學員在學習態度上實現從被動式學習轉向主動式學習，教員角色上實現從教學的主宰者轉向激發學員探索創新的引導者，兩者的轉變通過課堂教學活動的實時互動有機結合。由于軟件工程課程教學通常將理論講授與實踐操作相分離，學員往往學完不能趁熱打鐵，練前還需反復教學，費時費力。“雙主互動”教學模式依托網絡教學系統將理論講授與實踐操作相結合。同時借助網絡環境將立體化教學資源引入課程教學過程，全面實現教學手段信息化、教學資源網絡化。

3.2 “雙主互動”教學模式特點

傳統的教學模式過分強調教員“教”的作用，把學員與“受眾”畫上等號。后者指的是信息傳播的接收者，突出的是被動接受。而教學活動過程中，學員主觀能動性是否得以發揮是判斷教學活動成功與否的關鍵因素之一。“雙主互動”教學模式轉變了根深蒂固的教學觀念，提倡”以學員為主體、以教員為主導”，既體現了教員的主導性，又發揮了學員的主觀能動性，體現了其主體地位，同時符合軟件工程課程操作性強的特點，增強了學員動手能力。主要特點如下：

（1） 強調學員的主體地位。“雙主互動”教學模式強調學員作為學習主體的主動參與和自我發展，確立教員在教學過程中的主導作用。“教”與“學”的雙向過程圍繞“以學為主”的中心展開，課堂內充分調動學員參與其中，課堂外利用網絡環境提供立體化教學資源供學員自主學習。

（2） 注重理論與實踐的融會貫通。“雙主互動”教學模式注重理論講授與實踐操作的互促進。理論作為實踐的基礎，實踐作為理論的應用，兩者密不可分。“雙主互動”教學模式提倡邊學邊練、學練結合，真正使計算機類課程教學既非“紙上談兵”，也非“無的放矢”。

（3） 突出“教”與“學”的交互。“雙主互動”教學模式在切實肯定學員的主體地位前提下，利用網絡教學系統、立體化教學資源等現代化教學技術與手段，充分調動學員的主觀能動性，通過“教”與“學”的交互，變“被動”為“主動”。

4 “雙主互動”教學模式在軟件工程教學中的實踐

軟件工程教學過程以課程內容和最新前沿技術為基礎，以軟件工程教學實驗室的創設為條件，依據內容設定任務實驗和項目實踐，任務實驗要求難度適中，既有利于增進學員鉆研實驗的熱情，又有利于激發學員拓展理論的興趣。項目實踐以實際工程項目的開發為依據，強調實戰。“雙主互動”教學模式首次在軟件工程教學中將理論講授與任務實驗、項目實踐相結合，不再嚴格區分理論課時與實踐課時。

任務實驗前期由教員選取一個典型的軟件開發項目作為主線，項目最好以教員相關橫向項目為核心做適當修改、完善，教員對項目能夠有比較深入的了解。同時教學組對選取的項目進行評估，綜合考量項目能否作為課程貫穿始終的“教學用料”。對通過評估的軟件開發項目依據課程標準按教學知識點劃分為若干專項任務，每個任務要求相對獨立，能夠支撐每堂課的教學目標。軟件工程課程的課堂理論講授部分針對劃分的專項任務，就知識點進行解析，解析過程圍繞實際的項目任務，由具體到抽象、由表面到實質、由特殊到一般，形象生動地剖析知識。教員在解析的同時，充分發揮“導”的作用，采用各種教學手段與學員進行多角度的交互，引導學員按步驟逐項完成。每堂課的專項任務實驗要求學員當堂獨立完成，實驗結果課內提交，相關的實驗報告課后完成，避免實驗“雷同”現象。每個專項任務布置之前教員會就前一任務的實驗操作情況進行分析并提供參考答案，對實驗中普遍存在的問題進行歸納分析，引發學員思考、討論，甚至讓學員互相糾錯，加深學員對問題的認識與理解，也為新任務的開始作良好的鋪墊。

項目實踐以課程設計的形式安排在課程末期。前期，學員已經通過完整的任務實驗掌握了軟件工程課程的理論知識和相關的開發方法與技術，對整個軟件開發過程有了初步的認識。在此基礎上開設項目實踐的目的是模擬實際項目的開發，使學員感知真正的軟件開發過程，逐漸加深工程化軟件開發的意識。項目實踐以4～6人的項目小組為單位，由學員自由組合，教員適當調整每組中成員構成比例，使每一個項目小組均能夠獨立完成既定項目。項目小組從教員前期調研的實戰項目中選擇感興趣的或者自擬并得到教員認可的課題進行需求分析、設計、編程實現、軟件測試等軟件工程實踐活動。在整個項目實踐過程中，每個項目小組選舉產生一個項目經理，負責對軟件項目的成本、人員、進度、質量、風險、安全等進行相應的分析和管理，從而使軟件項目能夠按計劃順利完成。教員則履行項目總監的職責，指導各個項目小組的開發過程，監控各個項目按照工程指引進行，評審項目總結。最終以每組階段任務的完成情況和階段產品的質量對小組進行考核。

實際運用“雙主互動”教學模式進行軟件工程教學時，應充分考慮使用現代高等教育教學方法吸引學員注意，最終達到提高學員接受能力的目的。積極探索和研究網絡環境下的現代化教學方式，課堂借助電子教室系統組織教學活動，與學員開展全方位的教、學互動。同時利用校園網的便利條件，建設軟件項目和測試用例案例庫等豐富的案例教學素材，學員可通過網絡獲取課件、案例、工具以及國內外著名高校軟件工程課程資源等各種參考資料，教員亦通過網絡完成輔導、答疑、作業審閱等活動。通過教學提示、討論交流、參考資料、學習資源、學習日志等這些課堂以外的實施延展，使學員對“已上課”的內容、框架、重點能進一步鞏固提高；對“將上課”的相關信息能有所了解。學有余力的學員，能夠根據自身特點選擇適合自主學習的網絡資源繼續求知，收到最佳的學習效果。

除了網絡教學平臺的使用外，應用多媒體教學手段也能夠實現知識傳授的形象化，激發學員學習動力[4]。軟件工程課程知識內容方面有很多需要用圖表的形式來說明，例如智能模型、用例圖、判定表、軟件結構圖等，借助圖表可以使學員直觀地掌握程序的流程和功能。教員在講解軟件測試策略的時候，應用多媒體技術形象化地展示兩種組裝測試的過程，使學員對非漸增式、漸增式測試，包括后者自頂向下和自底向上的結合方法有深入理解，并能融會貫通。

5 小 結

軟件工程起步較晚但發展迅速，課程突出實踐，且綜合性強。軟件工程課程教學過程中引入“雙主互動”教學模式，與傳統教學模式相比，在教學方式、教學內容、實驗環境、教學效果等多方面進行創新性改革。課堂教學實踐表明“雙主互動”教學模式適應課程教學改革要求。具體表現如下：

（1） 以學員為主體，以教員為主導。“教”與“學”的雙向活動中，以學員為主體，變被動式學習為主動式學習，真正從“要我學”轉變為“我要學”；以教員為主導，使教員的角色從教學的主宰者變為教學的引導者，切實從“必須這么學”轉變為“可以嘗試這么學”。當然新教學模式并不僅僅局限于課堂50分鐘之內，依據課程實際需要由課內向課外進行延展，在確立學員主體地位前提下，鼓勵學員利用立體化教學資源自主學習，構建符合自身發展的知識體系。

（2） 理論與實踐并舉。軟件工程課程傳統教學重理論輕實踐，采用單一的理論教學模式，實踐環節基本是空白。即便部分學校嘗試軟件工程課程教學改革，操作也僅僅局限于理論、實踐剝離的驗證性實驗，缺乏實際的工程體驗。軟件工程課程“雙主互動”教學模式提倡教學過程中理論與實踐并舉，教學不嚴格區分理論與實踐，課堂全面進機房，現學現用，邊學邊練。

（3） 創設軟件工程教學實驗室。傳統的計算機實驗室僅僅相當于機房，實驗環境不足以支撐工程類課程的實踐。創設模擬軟件公司開發管理模式的軟件工程教學實驗室，建立軟件工程環境，包括硬件環境、過程模型、軟件工程規范、管理工具[5]等，支持小組式開發，為學員真正實踐軟件工程提供有力的支持。

（4） 課程實驗激發參與興趣。“雙主互動”教學模式在軟件工程課程教學過程中的應用，始終貫穿“學習+任務實驗”—“思考+鞏固”—“項目實踐+提升”的學習流程，操作性特征突出、針對性強，學員能夠在實踐中體會課程理論知識的實際應用與具體體現，甚至能將每一項操作與相關理論一一對應。顯然這樣的教學能夠使枯燥的理論教學“活”起來，有效地激發學員參與其中的興趣。

主要參考文獻

[1] 殷人昆. 實用軟件工程[M]. 北京：清華大學出版社，2010：124-132.

[2] 欒躍. 軟件開發項目管理[M]. 上海： 上海交通大學出版社，2005： 130-176.

[3] 張曉紅. 軟件工程課程教學改革與探討[J]. 軟件導刊，2010（8）：15-16.

[4] 李鑫. 軟件工程課程的教學改革研究[J]. 吉林化工學院學報，2012（10）：103-105.

[5] 楊華，盛劍會. 實踐貫穿始終的軟件工程教學模式[J]. 計算機教育，2011（10）：78-80.