多維教學模式在高校軟件工程專業教學中的探索與實踐

楊文君　佟林

摘 要 培養適應社會需求的應用型人才是軟件工程專業教學的首要任務。本文針對現行教學現狀，提出了在教學過程中，利用大數據和互聯網技術，建立立體多維教學模式，從教師角色、教學方式、教學方法、教學組織、教學資源、考核評價方式多方面討論了多維性，分析了其在軟件工程教學教程中的作用。

關鍵詞 立體多維 教學模式 教學評價 教學方法 創新培養

Abstract Training applied talents to meet the needs of the society is the most important task of software engineering teaching. According to the current teaching situation， put forward in the teaching process， the use of big data and Internet technology， the establishment of the multidimensional teaching mode， many aspects from the role of teachers， teaching methods， teaching methods， teaching organization， teaching resources， evaluation methods discussed multidimensional， and analyzes the course in software engineering teaching.

Keywords multidimensional； teaching mode； teaching evaluation； teaching methods； innovation training

1 軟件工程專業的特點和地位

2011年2月份，在新版專業目錄中，軟件工程學科從計算機科學與技術下的二級學科變成了一級學科，這表明軟件工程學科在國家戰略層面上已經被提到一個新的高度。如何開展軟件工程專業特色教學？構建保證軟件工程專業學生既具有可持續發展潛力又適應當前產業需求的新型教學體系，構建先進課程教學體系、教學理念和教學方法，培養學生解決實際問題能力和創新創業能力，使畢業生在就業時具備必要的素質，縮短從學生到企業員工的角色的適應期是軟件工程專業教學努力的目標。①

2 軟件工程教學現狀分析

軟件工程專業人才培養模式容易沿用計算機科學與技術專業的人才培養模式，難以滿足軟件企業的需求，學生的能力又使他難以找到一份滿意的工作，出現了就業、企業用人兩難窘境。軟件工程專業的畢業生專業理論知識掌握不扎實，沒有突出的專業能力。絕大多數學生在大學學習期間很少編程，一般只寫過兒百行的代碼，與企業的要求相差很大。軟件企業，需要具有創新能力的人，而大學生普遍缺乏創新能力。

現有的教學狀態是教與學還處于傳統的教學環境，多媒體教學沒有發揮出應有的作用，這就需要我們采用多維化的教學，從不同的角度和視野去開展教學活動。構造立體多維的教學模式，學生在課程學習中要養成善聽、勤看，強實踐、多動腦的良好學習習慣去解決實際問題。②

3 立體多維教學模式

立體多維教學模式本質上是在整體教學過程中，綜合運用多種教學思維，靈活運用不同的教學模式，通過多視點去分析教學過程，探索教學模式創新，最終實現利用大數據分析合理分配教學資源，實現學生學習效率的最優化，具體達到激勵學生創新思維、創造性實踐、全面發展的好效果。

3.1 教師角色多維化

軟件工程專業教師的角色應該是多維的，首先教師要成為學生學習的引導者，軟件工程知識更新很快，今天是安卓的天下，明天就是IOS的市場，教師不可能樣樣都精通，重要的是引導學生去學習，指明學生在軟件工程專業中的定位，去明確學習方向，讓學生成為終身學習的主體，充分發揮學生專業能力獲取的主觀能動性。其次教師要成為學生學習的督促者，利用各種手段幫助學生從課堂、網絡和新媒體中獲取知識。再次教師要成為學生學習的合作者，參與到學生的討論、辯論、練習等活動中，為學生創造良好的學習環境。教師還應當成為教學督導者，采集學生學習狀況數據，分析數據，從分析結果出發及時調整教學內容。教師更要成為學生團隊的精神領袖，團隊合作是軟件工程的重要一環，教師要讓學生了解團隊，要和學生一起體驗團隊中的不同角色。教師應該根據軟件工程技術的更新發展、課堂動態信息分析、學生學習狀況適時調整自己的角色，提高教學效果。

3.2 教學資源多維化

軟件工程教學資源指從紙質教材、網絡中不成體系的資源到日益豐富完善的立足于大數據和互聯網+的立體化案例資源庫，從傳統的教學全程配套的CAI課件，進而到自主式專題學習網站，網上學習交流平臺、課下第二課堂學習活動到以大數據分析技術為基礎，互聯網+技術為載體的多維的立體化、具有針對性、實用型的教學資源倉庫的創建、完善和利用。

3.3 教學方式多維化

實踐實訓教學方式。實踐是軟件工程教學關鍵環節，在培養方案中占有較大比重，通過數據分析，選擇適合培新目標，學生能力的實踐題目，引導學生養成善于動手，樂于動手的思念，在教師的指導下構造出一個完整的軟件項目模型系統。

互聯網+“教學”方式。充分開展幕課，所謂幕課，即“大規模、開放式在線課程”，是為了增強知識傳播而由具有分享和協作精神的個人組織發布的、散布于互聯網上的開放課程。在慕課模式下，大學生的學習過程等被完整地、系統地在線實現。中國高等教育學會會長瞿振元表示，當前，“慕課”席卷全球，靈活多樣呈現學習內容，吸引人去觀看學習；它在學習方式上更加適應數字化時代碎片化學習的特點，方便學習者自主選擇。

個體化教學方式。軟件工程專業培養的不是同一模式的工作者，而是個性鮮明，有獨特見解的軟件行業從業人員，這促使我們因材施教。教育大數據浪潮使個體化教學有了可行性。通過大數據數據庫技術處理，則可以對個體行為進行信息收集，大數據能去關注每一個個體學生的微觀表現，并對這一系列數據信息進行了技術上的優化處理，這些數據對單個個體個性化表現特征的體現，采集也非常的自然、真實。大數據可以分析微觀、個體的學生與課堂狀況，用于調整教育行為與實現個體化教學。③

3.4 教學方法多維化

探究式討論式教學法：是指在教師的啟發指導下，讓學生自覺地、主動地通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究知識點，最終由教師分析點評，指出學生學習知識點準確性與存在問題的一種教學方法，讓學生自我掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯系，從中找出規律，形成自己的概念。④

案例教學法：案例教學法是在教師的指導下，根據教學目的、教學內容的需要，生成案例庫，通過對典型案例的剖析，引導學生分析問題和解決問題的一種啟發式的教學方法。⑤

項目實訓教學法。從項目出發，項目開發貫穿于整個教學過程，引申出課程的知識點，并用于解決實際問題。在軟件工程導論，WEB課程設計等課程教學中，針對在線測評系統項目，將學生分為三個團隊，分別采用垂直團隊、水平團隊、混合團隊三種組織形式，每個團隊中成員各有分工，教學過程和項目進展過程中，將課程中軟件開發各流程的任務完成一遍，項目結束后，對三個團隊的成果和開發過程總結，學生對相關知識的掌握扎實。

問題教學法。該方法首先由教師根據教學任務設計出教學問題，同時將問題創設一個問題情景，然后，向學生提出教學問題及其情境，激發學生熱情和探索未知的興趣，接著要求學生利用已有的知識水平，分析問題、創造性地解決問題，最后提升為對知識的獲得和能力的鍛煉⑥本方法圍繞問題展開，形成問題—探究—掌握的活動模式，以任務的完成來結束。特別適合于程序設計類課程。

3.5 教學組織的多維化

以團隊為基礎的教學組織形式，軟件工程專業要求具有團隊合作意識，在實際教學中，我們在班級教學中，對學生按項目組織形式進行分組，由組長組織每個階段的討論，并對參與活動的組員打分，組長采取輪換制，每個人都有機會。在教學環節中要求學生對所學內容在小組內討論，互相講解，實踐達到互助的結果。

以競賽為導向的教學組織形式，將競賽學生的培養模式引用到教學中，采用平臺+資源的教學模式，讓學生在競爭中學習，對學生按意愿的學生水平分成不同的層次，每個層次有不同的培訓目標，定期組織比賽，讓學生參與到百度之星等賽事中，通過競賽促進教學，促使學生站在更高的層次，開拓了視野，知道了自己和不足。競賽為導向的教學組織形式帶給的學生更多的問題去思索，去解決，而不是死學書本上的知識。有很很強的邏輯思維能力，有潛力的學生也會從競賽訓練中脫穎而出。

3.6 學習方式多維化

自主學習與外聯互動的學習方式。學生利用“互聯網+”環境下的大數據資源，積極自主學習和探索，個人的見解有效地融入到自主學習的認知過程中。⑦學生在利用“互聯網+”環境下的大數據資源去分析，去獲取問題，帶著問題上課堂聽課，與教師交流，通過網絡和新媒體去查找解決的方案。

個性學習方式。同一個問題，不同的人回答有不同的答案，軟件工程知識學習中，注重的是學生解決問題的思維，每個學生的興趣、愛好、學習能力的不同，決定了每個人不同的學習目標、學習方式。要充分利用大數據技術，采集信息，數據分析，幫助每一個學生制定適合自我的私人學習方式。

3.7 實踐形式多維化

構造課程設計—項目訓練—實習實訓—畢業設計—就業一體化的實踐實訓體系。突出程序設計四年不斷線。“課程設計”獨立于具體的課程，又和多門課程關連。將具有相關性的一系列不同課程有機地結合，主要綜合運用多門課程的知識，完成一個中等規模的項目去解決一個具體的實際問題。“項目訓練”是熟練掌握軟件工程最新平臺和常用的開發工具，開展實際的工程訓練，對“軟件工程”的軟件生命周期有清楚的認知。實習實訓貫穿于大學四年，將“軟件工程”體系所學全部的知識域和知識點分別驗證和運用。“畢業設計”是軟件工程本科人才培養中最后一個重要的學習和實踐環節。結合校企互動，在校企雙導師指導下，參與企業的實際工作，完成相應的設計，即培養學生的獨立創新能力，也培養學生的團隊合作精神。

學科競賽實踐形式，學科競賽可以鍛煉大學生的智力，意志，增強邏輯思維能力，軟件工程專業舉辦校際學科競賽，參加省、全國競賽可以鍛煉人的競爭意識，讓學生面對困難，解決困難。可以使人懂得更多的知識，為今后發展打下基礎。

校企互動多樣化。定期組織專家、教師和企業人力資源負責人和工程師進行研討，根據產業和企業需求及時調整培養方案和教學內容，使教學體系更加務實，與社會發展接軌。選擇專業教師假期或長期到企業，全程參與項目開發，參與企業的人才招聘工作，培養具有職業前瞻意識和通曉創業就業規律的雙師型教師。

3.8 評價考核方式多維化

考核評價方式改革。軟件工程專業培養的是學生的軟件開發能力，重點考查學生的思維能力和實踐環節，我們開展了由“知識型”測試向“能力型”測試、“結果型”測試向“過程型”測試的探索。試行“全過程考核”方式，成績由學生出勤，課堂活動、平時測試、作業、實驗完成情況等方面綜合給出，重在過程，從不同方面觀察了學生的實驗水平，掌握學生的對待學習的態度、認知等：考核了學生對軟件專業知識的綜合運用能力等。對程序設計類課程采用ACM競賽訓練系統考核，完全由系統評分，杜絕了人為因素，學生的學習興趣也隨之增加，除此外，還有保留平時成績+期末考試方式及完全由期末考試決定方式，考試可閉卷、開卷、機試等多種考核方法，多角度，多方式對學生進行評價，打破了只以考試定成績的方式。

4 結論

多維教學模式是在充分利用大數據、互聯網+和現代教育技術基礎上，從多個角度多個層面分析教學，以提高教學效果、增強軟件工程專業學生的創新創業能力的一種新型教學模式，我們采取不同的視角，從不同的維度出發來審視教學活動，采用多維教學模式，明確師生定位，有效發揮教與學的主體作用，大數據技術的使用必將改變學生學習方式，提高學生項目開發能力和創新能力，突出強化團隊合作精神，終將取得良好的教學效果，培養全素質人才。

注釋

① Hossein Saiedian， Bruce W. Weide. The New Context for oftware Engineering Education and Training團.The Journal of Systems and Software，2005（74）：109-111.

② 趙洪江，周宗放.大學本科立體多維教學模式研究.第八屆全國高校經濟管理類專業實驗室建設研討會論文集.

③ 張韞.大數據改變教育[J].上海教育，2013（5）.

④ 葉滿城.探究式教學方法在《微觀經濟學》教學中的應用[J].教育科學，2009（2）：48-52.

⑤ 劉暢.案例法和項目驅動法在“數據庫原理”教學實踐中的應用探索[J].計算機教育，2009（19）：75-77.

⑥ 蕭楓.國外學校教學改革[M].沈陽：遼海出版社，2011：40-46.

⑦ 趙飛鷹.網絡時代自主學習、互動學習模式在高校英美文學教學中的運用[J].英語教師，2015（9）：28-30.