TBL教學法在軟件工程課程教學中的應用探索

李琳，黃江平

（重慶郵電大學軟件工程學院，重慶 400065）

0 引言

軟件工程專業是2002年國家教育部新增的一級學科專業，隨著這十多年經濟建設和信息技術的飛速發展，計算機應用的領域急劇擴大，軟件工程專業已成為一個新的熱門專業。

這十多年，各高校對國內外著名大學的軟件教育理念、知識體系、課程結構、教學手段等進行持續的研究。在課程體系設計中，基本都參照了CDIO工程教育理念與標準（CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），重視學生的參與和實踐，努力培養學生思考、探索問題和解決問題的能力，增強學生的團隊協作意識

在具體的教學中，教師們廣泛的進行了有益的教學創新和教學方式的融合。

項目法是其中實踐比較多且卓有成效的一種方法[1]（有的也稱之為“沉浸式教學法”[2]），這種方法主要針對軟件工程專業學生缺乏實際項目經驗的現狀，在理論課，實踐課或者實訓課程中，將理論知識的教學融入模擬的項目實踐中，從而激發了學生學習的主動性與興趣，鍛煉團隊協作與解決問題的能力。

任務驅動教學法是項目法的一種簡化或者是泛化，軟件工程的專業課程中，不僅僅只有像軟件需求分析，軟件分析與設計，軟件項目管理之類的適合用模擬項目來代入課程知識理解的，還存在不少學科基礎型理論課，如數據結構、操作系統、計算機網絡，等等。這些課程更適合代入任務驅動來推動教學的進行，以改進教師難教授，學生難理解，課堂專注度和投入程度不高的情況[3]。

而情景Seminar教學法則是將軟件工程專業課程的知識講授方式與情景Seminar相結合，在課堂上引入包括分組研討、主題報告、答辯評審三個內容[4]。通過Seminar討論會的模式，激發學生的主動參與思考，解決問題并討論評估答案。這種方法在歐美課堂比較流行，比較適合學生人數較少且課時合適的情況，國內普通本科的軟件工程課程教學班大多人數較多而難于組織和實施。

下面，以我們在軟件工程課程中的具體實踐進行探討，講述基于團隊的學習（Team-Based Learning，TBL）教學法在計算機科學導論，軟件工程，軟件過程與項目管理課程中實施的情況，并討論了如何在互聯網下新型的教學平臺（如雨課堂、對分易、課堂派等）的支撐下使得TBL教學法得以高效運用的。

1 TBL教學法介紹

通用的教學手段以講述式學習（Lecture-Based Learning，LBL）為主，輔之以問題導向學習（Problem-Based Learning，PBL）。隨著教育改革的深入，出現了基于團隊的學習（Team-Based Learning，TBL）的教學理念。該理念是2002年由美國俄克拉荷馬州立大學的Larry Michaelsen教授等正式提出，它是一種創新的教學策略與模式，課堂形態是將班級分為多個團隊小組，以自學、思考、討論、發表等方式學習並解決問題。這種方式以學生為中心，教師的角色是引導與促進。比較吸引人的是這種TBL教學法是在大班教學的背景下提出的引導式教學，其最大的優勢在于能培養學生“團隊精神”與“自主學習”能力。

在歐美發達國家，TBL教學逐步受到采用和重視。特別在工科類和醫學類的大學專業課程學習中，取得了不錯的效果。而國內在2012年后不少的醫學理論課程和生物化學理論課程的教學開始采用TBL教學法。

比如在醫學課程的教學中，漯河市中心醫院婦產科將100名實習學生分成兩組：TBL結合CP教學法組（簡稱“實驗組”）與傳統教學法組。通過課程結束后對教學效果進行評估、分析以及總結，實驗組學生在理論成績、實際操作能力、學習的積極性以及團隊合作精神等方面均優于采用傳統教學方法的對照組[5]。另一個案例則對PBL和TBL兩種教學模式在醫學教學中發揮的效果進行了比較，結論是TBL教學模式和PBL教學模式發揮的效果均優于傳統教學模式，且TBL教學模式優于PBL教學模式[6]。再比如在生物環境工程的教學中，有實踐案例圍繞環境監測、物理性污染控制工程和大氣污染控制工程三門課程討論了PBL與TBL相結合的實踐教學過程，認為TBL教學法對其他實踐性較強課程和專業也提供借鑒[7]。

作為實踐性非常強的專業，大班教學背景下，以培養“團隊精神”和“自主學習”為目標，軟件工程的專業課也可以借鑒TBL教學法。

2 基于TBL教學法的軟件工程課程教學應用

通過理解TBL的內涵以及這近二十年在其他高等教育教學領域如醫學、生物化學工程等的實踐情況，我們首先在軟件需求工程課和計算機科學導論課中進行了應用探索，對軟件工程專業課程教學模式中引入了如下的TBL創新策略設計和教學融合應用。

首先是如何合理安排學時，將TBL教學法與LBL融合。

在整體上，我們并未全面放棄傳統LBL的講授方式，在有限的課時內，對知識的全面、整體、快速的理解LBL還是具有相當的優勢。

因此在做教學計劃的時候，擬用1/6到1/4左右的學時使用TBL教學法，以團隊共同學習的方式完成。以32學時（如軟件需求工程課程）的課程為例，利用TBL教學法的學時大約在5-8學時，我們實際采用了8學時；以64學時（如計算機科學導論）的課程為例，利用TBL教學法的學時大約在10-16學時，我們實際采用了12學時。

在實踐中，這些學時可能是集中的或者是分離的，例如一些理論性比較強的知識環節上，我們采用的是TBL與LBL充分融合，其學時是分離的，每次課可能有一個或者兩到三個段的15分鐘左右的環節應用了TBL；對于一些案例型教學的環節，其TBL學時需要比較長，可能一次課兩個學時均采用TBL教學方式。

其次是TBL教學內容的設計及與其他環節的融合的考慮。

TBL作為一種團隊為基礎的學習模式，并非僅僅是在某些課堂上，按團隊把學生形式上的組合在一起，而是需要在課堂切入的課上，課下環節同時融入TBL的模式。因此，同時還須認真準備各單元的預習確認測驗試題和在課堂教學中進行討論的應用練習。

再次是TBL教學的組織和實施。

準備預習資料：教師確定各單元的教學目標，并為學生準備關于預習目的與要求的提綱和提供參考資料。

發布預習指南：根據授課計劃和重點難點，教師進行預習資料的發布，并進行預習的簡要指導。

分組：在課程開始之前，需要將學生分成若干小組。在分組上有的采用將水平相當的學生進行同質分組，有的則采用將水平不一的甚至是差異比較大的進行異質分組。而我們的教學實踐中，則采用隨機分配的原則，同質異質造成的極端化可能，并避免熟悉程度或者陌生程度帶來的學習影響。

個人預習測驗：此環節已進入課堂環節，所安排的TBL教學單元首先進行個人預習測驗，此測試要求個人獨立現場完成。

團隊預習測驗：當個人測驗完成后，學生立即按照分組進行團隊討論相同的測試題目，并完成答案的確認和團隊提交。

教師講解或總結：教師可通過簡要的講解總結來解決和分析學生遇到和提出的問題。

課堂小組練習（可選）：教師根據該堂課重點，繼續安排需理解，掌握，鞏固的課堂小組練習，由小組合作完成。完成后根據各組的表現和講解，給與團隊表現分。但不是每次TBL都需要進行課堂小組練習。

團內成員互評（可選）：同樣對完成比較大型的TBL教學環節，可以進行團隊成員互評。

最后是融入TBL的教學的考核構成結構的設計。

為了充分調動每一個成員的積極性，平時測試這部分的個人得分由如下三部分構成：

個人平時測試得分=個人預習測試得分+團隊預習測試得分+團隊表現分+團內成員互評得分。其中前兩項為客觀得分，團隊表現分為教師為每一個團隊每次TBL活動根據達成度，積極性，表現講述力等綜合的主觀給分；團內成員互評為團內除了自己之外，其他成員給予的評分，為主觀給分。

當然，上面的只是簡單的描述了構成，其并非簡單直接相加，對不同課程有不同的比例結構。在實踐中，我們觀察到絕大部分學生團隊在團隊合作測試環節能通力合作，在互評環節絕大部分亦能做到客觀公允。

3 互聯網下新型教學平臺對TBL教學法實施的支撐

從上面的TBL教學法的軟件工程課程教學應用實施，我們可以發現，如果基于目前一般的教學管理手段，要實現大班情況下的TBL教學，還是有相當的難度的。100多人的教學班，如何分組管理？如何個人預習測試？如何立即得到分數？在課堂有限的45分鐘中，如何快速了解學生的測試狀況？學生的難點錯點？如果沒有互聯網下信息化手段的支持，幾乎是不可實施，或者是實施成本比較高，缺乏推廣價值。

互聯網時代，幾乎每位大學生都擁有自己的電腦和手機。在我們的教學實踐中，充分地應用了目前的新型教育平臺，有的也稱之為智慧教育平臺，如雨課堂、課堂派、對分易，等等。以對分易平臺作為TBL教學法實施的輔助為例，大大提高了教學過程管理和溝通的便捷性，使得基于TBL教學法的教學改革得以進行。

利用對分易平臺，能實現考勤（簽到碼、二維碼等方式），作業的布置，提交和批閱（可設置時限），課堂提問，調查問卷，投票，教學評估，課程資源，分組管理，等等，并能支持基于微信的溝通。

以TBL教學法中個人預習測試和團體預習測試為例，采用對分易，可以課堂實時發布（通過投票的功能，亦可附加成為學生身份，利用學生互測的功能）測試，立即得到個人測試的結果及統計；再實時發布測試，可立即得到團隊測試的結果及統計。測試可以支持單選、多選、判斷、簡答等多種形式。

有了這些新型教學平臺的支撐，使得TBL教學法的過程實施、管理、結果評價，評估溝通等變得非常的高效快捷，教育教學法改革的瓶頸問題得到解決。可以預見的是，更多的創新教改將在互聯網下新型教學平臺的支撐下得以實現和應用。

4 結語

通過在軟件工程的專業課授課中實施TBL教學法，我們發現學生的學習的主動性方面明顯的有了提升：預習，個人測試的環節推動了學生的主動或者被動投入；而團隊測試，課堂分組作業等團隊活動，也使得學生們面對比較抽象的理論，有了更多的團隊討論和腦力激蕩的空間。在TBL教學中結合任務驅動法作為引導，實施項目法教學，并代入情景Seminar的方式完全可以非常自然的融合實施。并且在新型教學平臺的支撐下，其實施的效率問題已經完全沒有障礙。

一直困擾教師的學生玩手機問題，在相當程度上得到的緩解。因為不同于傳統的教師lecture講述方式，學生在TBL教學法模式下要求自身投入到主動學習中的時間非常多。僅以課堂為例，傳統lecture方式學生主要時間在聽，偶爾會被提問，但還不是每個學生都會參與到問題回答；而TBL方式課堂節奏緊湊，從個人預習測試開始，教師主要是引導，整個過程學生均需參與，并有參與的效果及時反饋和記錄，這種記錄也將帶入到學生的課程成績中，所以整個課堂學生的絕大部分時間都被調動起來。

從實際效果看，學生對這樣的上課方式接受程度高，對知識深層次的理解和掌握普遍有所提高，對課程的實踐性要求得到鍛煉，團隊合作的概念和方式也深入人心。

我們目前已在計算機科學導論，軟件工程，軟件過程與項目管理課程中應用了TBL教學法。接下來，我們將針對不同特點的專業課程，探索TBL教學法與其他教學方式的融入模式、評估方式等。基于團隊的學習TBL不僅在生物學、醫學、環境工程等學科有良好的運用前景，在軟件工程這個強調團隊性與實踐性的學科，也具有很大的教學應用價值。