教育大數據背景下高職軟件工程與建模課程教學改革探究

郝愛語 孫偉 雷暉

（蘇州工業職業技術學院軟件與服務外包學院，江蘇 蘇州 215000）

1 教育大數據

1.1 大數據的概念

隨著信息的爆發式增長，海量數據由此而生，人們通常將這種大規模的數據集稱為大數據（Big Data）[1]。大數據是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

1.2 教育大數據的概念

教育大數據（Education Big Data）則是大數據概念在教育領域的延伸與拓展，但不應該僅限于此，而是有自己特征，以區別于商務大數據、金融大數據、地理大數據等其他領域的大數據[2]。

大數據在教育領域的理論應用主要在于對傳統教育理念的創新以及傳統教育思維的革新等方面，教育大數據不僅來源于教育活動，用來指導教育教學與管理實踐，而且也來源于所有教學系統，如網絡教學管理平臺、在線學習系統等，記錄學生學習行為的各類數據集。

大數據的飛速發展為我國教育教學改革奠定了良好的基礎，尤其是對課程傳統教育理念的創新以及傳統教育思維的革新。首先，為項目化教學方式的實施指引實踐方向；其次，為分層教學拓展新的思路；最后，為過程性考核評價提供科學依據。

本文主要研究在《軟件工程與建模》課程的教學實踐中，教育大數據使教師突破感性經驗局限，實現對學生學習狀態數據多元化、全方位、過程化地深度挖掘與理性分析，從而實時準確地掌握學生的學習情況與發展趨勢，并采取合理的教學措施，實施分層化教學。

2《軟件工程與建模》課程介紹

2.1 課程地位

《軟件工程與建模》是我院軟件技術專業中具有綜合實踐性質的專業核心課程，既是2016年江蘇省教育技術研究所重點課題《基于大數據的高職教育質量提升策略研究》的研究課程，也是2016年蘇州工業職業技術院課題《智慧校園建設中的數據挖掘技術研究及應用》的研究課程。

課程主要圍繞軟件開發的過程，讓學生在實際項目中學習到軟件工程的思想與UML建模方法。課程采用過程考核方式，包括軟件開發計劃書、需求規格說明書、概要設計說明書、詳細設計說明書、面向對象分析與設計文檔、項目程序、軟件測試報告與項目匯報PPT。

2.2 課程目標

（1）能用數據流圖、數據字典、狀態遷移等知識，做出項目的功能模型、數據模型和行為模型。

（2）能運用軟件結構圖、E-R圖、程序流程圖等完成項目的概要設計和詳細設計。

（3）能利用UML的相關圖形，做出項目的用例模型、類與對象模型和動態模型。

（4）能利用已掌握的排版、語言組織方法，編寫相應階段的文檔。

2.3 課程內容

項目項目1項目2項目3項目4項目5項目6項目7項目8項目9項目10課程內容認識軟件工程可行性研究結構化需求分析軟件概要設計軟件詳細設計面向對象分析與設計編碼軟件測試軟件維護軟件項目管理實訓學時分配講授課時總計22422624 22280042 26240020

3 教學改革策略

3.1 項目載體前瞻化

由于課程理論內容較多，為了提高學生學習的興趣，盡量將軟件工程思想貫穿于實際項目載體中。課程圍繞傳統結構化開發方法和面向對象開發方法而展開。首先，引導學生對項目進行功能需求的分析，將數據流和面向對象的知識貫穿其中；然后進行概要設計和詳細設計，分別以數據流方式和面向對象的方式進行設計；再選取部分模塊進行編碼，而后小組間交換程序完成測試任務。通過具體的項目，讓學生深入理解項目開發的流程，以及每個階段相應的方法和技術，讓學生掌握傳統的軟件開發與面向對象軟件開發方法的異同。

在項目選擇上，密切關注計算機軟件技術行業前沿技術發展動態，選取企業流行開發工具進行項目開發，既要選取學生易于理解的項目，比如B/S架構的電子商務網站、在線考試系統等；也要優先考慮開發技術的前瞻性，比如Android開發技術、Python編程等。

3.2 分層教學個性化

美國心理學家布盧姆提出“世界上任何一個能夠學會的東西，幾乎所有的人也能學會，只要向他們提供了適當的前期和當時的學習條件。”大數據技術采集到的學生信息數據通常是提供給相關教師的，教師獲得了每個學生的特點信息后，可以在教學過程中有針對性地進行分層教學和個性化教育。例如，在課堂學習過程中，教師可以了解到哪些學生對課本理論知識掌握比較牢靠，哪些學生比較喜歡通過實踐得出結論，哪些學生在某一學科的薄弱點在哪里等[4,5]。

不難發現，教育大數據使得分層教學過程由“被動反饋”向“主動預測”轉變。教師不需要等到課程教學結束后，再來做出個性化教學決策調整，優化教育教學方案，而是可以通過預測和采集過程性教學效果大數據，如網絡在線學習平臺、課程教學論壇等，直接識別當前和未來的教學發展趨勢，實時精準掌控每個學生的學習效果與潛在需求，制定恰當的個性化教育方案，因材施教。

3.3 過程考核精準化

傳統教育無法對學生在哪個學習環節的學習效果做出精準的判斷，一是沒有充裕的課時用來讓學生逐一進行過程性成果的匯報，二是無法準確獲取過程性考核評價的客觀性數據依據，主觀性評價程度大。而在大數據背景下，利用網絡在線學習平臺系統，《軟件工程與建模課程》的任課教師可以做到精準調控教學進度，每一個項目模塊開發完成后，讓學生提交到網絡平臺，根據學生的完成進度和完成效果，確定過程考核分值。

教育大數據時代下，教師能夠獲得教學全過程的各類數據，且這些數據是動態更新、與外部無限關聯的，通過對這些數據進行深度挖掘與系統分析，可以全面實時掌握教學情況，及時發現教學各個環節中的每一個細節，并利用數據建模，迅速作出預測，調整優化教學策略，隨時隨地響應教學現場的各類變化。

4 結束語

傳統教學中，項目載體的選取、分層教學的實施以及過程性考核方式，實際上都是以教師為主體，主觀程度大，客觀依據少。而在大數據教育背景下，課程教學改革應該與時俱進，只有在教學中不斷摸索嘗試新的教學模式和教學方法，才能使高職教育教學滿足社會發展的需求，才能使學生適應企業的需求。大數據是一項新生的技術理念，對教育領域來說還非常新穎，關于大數據在教育領域的更多深入應用值得我們繼續探究。