软件工程教学模式改革范文

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逆向工程是软件工程的一种重要思想，是指从已的软件产品中分析软件代码，抽取有关数据、体系结构和处理过程等设计信息，以便进行软件重构和再工程。由于这一思想更贴近人类认知和学习的规律，所以被广泛应用于工程设计领域。逆向工程思想的本质是在前人成果的基础上进行创新，这也是学习基本技术的有效方式。传统的软件工程课程教学模式普遍遵循“瀑布模型”。该模式按软件生命周期将课程内容划分为：可行性研究、需求分析、系统设计、编码实现、软件测试和软件维护等部分，然后针对具体内容采用“先理论，后实践”的教学模式。这种模式虽然条理清晰，但缺乏项目实践经验的学生很难消化空洞的理论知识，更难把握理论与实践的结合点。

1传统“教—学—做”模式

软件工程是一门综合性和实践性都很强的课程。这门课程是对软件开发过程的经验和技巧的集合，对软件开发有很好的指导意义和实用价值。然而，传统的教学模式常面临“吃力不讨好”的尴尬局面：授课教师抱怨该课程知识点分散，涉及范围广，不好讲授；学生抱怨该课程空洞乏味，言之无物。这种局面和传统的教学模式有很大关系。在传统的教学模式中，教学过程多采用“理论+实践”的方式。教学方法普遍以理论教学为中心，先由教师集中讲授理论方法和技术，然后由学生通过实验、实习进行验证。笔者称这种教学模式为“教—学—做”模式，这种教学模式将实践性很强的软件工程变成了纸上谈兵。尽管教师使出浑身解数讲解软件工程理论和方法，但学生却难以想象出这些抽象理论如何应用于软件项目。此外，先教后做的学习方式很难刺激学生的求知欲和兴趣。因此，课程结束后，学生仅对理论和方法有些印象，但对其具体的用途和应用没有完整的认识。该教学模式忽视了“学生是学习主体，教师是引导者”这一事实，导致教师喧宾夺主，学生的主观能动性被抑制，很难达到较好的教学效果。

2“做—学—教”的逆向教学模式

为解决传统教学模式存在的困境，笔者提出了“做—学—教”的逆向教学模式。该模式鼓励学生通过实验、实践，发现已有软件产品的问题，并在教师的指导下寻找优化办法。在这种教学模式中，教师充当引导者的角色，通过理论讲解帮助学生寻找解决问题的办法。这种教学模式以实践问题为导向，以学生为主体，教师回归为引导者的角色，枯燥的理论变成学生解决实践问题的法宝。此外，学生在寻求解决方案的过程中，其分析问题的能力得以锻炼，而且有可能产生新的思路和方法，补充和完善原有理论，大大激发其学习兴趣[2-3]。逆向教学模式与传统教学模式的区别有以下几个方面：（1）逆向教学模式中，学生为主体，教师为引导者，是以兴趣为导向的主动型学习、研究型学习；传统教学模式中，教师是主体，学生是接受者，是以知识为导向的被动型学习。（2）逆向教学模式的学习过程是从实践到理论的过程，其本质是将实践作为获取知识的手段；传统教学模式的学习过程是从理论到实践的过程，其本质是将实践作为验证理论的标准。（3）逆向教学模式除了帮助学生消化已有的理论和知识，还可以激发学生的创新思维，提高其知识拓展能力；传统教学模式注重对现有理论和知识的传播和灌输，难以达到培养创新能力的目标。

3逆向教学模式的实施方案

3.1教学组织

3.1.1课时安排笔者所教的信息管理与信息系统专业软件工程课程的课时安排为：理论课32学时，实验课8学时。显而易见，该安排还是重理论、轻实践，属于传统教学模式。为适应逆向教学模式，应加大实验学时安排，为学生的实践活动提供充足的时间保证。结合教学经验与人类的认知规律，笔者认为在逆向教学模式中，理论学时与实践学时比在1:1~1:1.5较为合理。同时，针对每个知识单元，不能完全套用“先实践，后理论”的教学方式，而是应该以“寻找问题—理论分析—解决问题”为线索，采取“实践+理论+实践”的教学形式。这样有利学生消化理论知识，并巩固理论和方法。

3.1.2课堂组织为适应逆向教学模式，课堂组织应遵循“实践—理论—实践”的主线。其具体实施步骤为：（1）教师针对教学内容和知识单元确立课堂主题，并选定供学生课堂分析的软件产品。（2）学生根据教师确立的课堂主题，对实验软件进行分析，挖掘该软件存在的问题，并结合自身认识提出解决办法。（3）教师针对学生发现的问题，结合已有理论和方法进行分析，并引导学生寻求解决办法。（4）学生根据教师的理论指导，设计解决办法，并修改实验软件，使之趋于完善。（5）教师引导学生进行反思和总结，帮助学生消化理论知识并进行创新探索。

3.2教学内容与传统教学方式采用的“瀑布型”内容组织方式不同，逆向教学模式以学生身份转变过程为依据设计教学内容。具体而言，逆向教学模式假定学生有一定的编程基础，但没有软件开发经验，那么其学习软件工程的过程就是从软件编码人员成长为软件设计师、直到软件项目经理的过程，这与职业生涯的发展轨迹基本一致。另外，由于软件开发的目的是为客户提供解决问题的方案，其服务对象是软件用户，因此，逆向教学模式为学生设计“客户—软件开发入门者—软件开发精通者”身份转变路线。鉴于上述原因，逆向教学模式遵循由浅入深、由表及里的原则组织内容。举例来说，课程内容编排可按如下思路设计：（1）以客户使用软件的感受为开端，先研究用户界面设计的相关问题。（2）根据用户使用感受提出软件维护需求，继而研究软件维护的相关内容。（3）从软件改造和升级角度，研究编码相关的方法和原则等内容。（4）从编码推及软件详细设计，包括数据流、数据存储设计、算法和数据结构设计等。（5）从数据流和功能模块反推软件总体设计。（6）通过用户需求验证软件设计是否合理，并探讨获取用户需求的相关理论和方法。（7）回顾整个软件开发过程，对软件生命周期建模，研究不同的软件过程模型的优劣。逆向教学模式以反向再造软件过程为依托，将软件开发过程中遇到的问题逐一引出，并以此为依据设计教学内容。

3.3考核方式由于逆向教学模式以学生实践活动为中心，因此，在评价学习效果的时候应更注重技能的考核。考核应采用多元化的评价方式，体现理论与实践的结合，兼顾“知识—能力—素质”多层次的考核方式。具体而言，就是通过“技能操作+笔试+口试”的方式考察[5]。其中，技能操作的考核可以通过团队方式开展，由团队共同设计开发一款简单应用软件，着重考查学生对理论知识的应用能力；笔试主要考查学生个人对基础理论和方法的掌握程度；口试主要通过案例分析，考查学生分析问题、解决问题的能力以及语言沟通能力等。总体而言，逆向教学模式的考核方式应以考查学生的个人能力为主，将考核重点与软件开发行业相应岗位的能力需求相匹配。这有助于学生尽快进入工作状态、确定未来职业发展规划。

3.4实施难点及解决办法逆向教学模式以学生扮演软件用户为起点，学生通过使用案例软件发现其中的问题，再由教师通过理论讲解引导学生寻求解决问题的办法，然后师生共同反思和总结，从而达到教学目的。在逆向教学方法的实施过程中，需要特别注意以下问题：（1）选择案例软件。使用案例软件是课堂活动的起点，选择恰当的案例软件对教学效果有非常重要的影响。一般来讲，案例软件应与课堂主题高度相关，且存在典型问题。此外，案例软件还应与学生的学习、生活联系比较紧密。根据经验，很少有一款软件能够覆盖所有类型的软件错误和缺陷，这要求授课教师根据教学主题精心准备案例软件。通常以教务管理系统软件和学生信息管理系统软件等为蓝本，在这些软件中有针对性地预设典型软件缺陷与不足，最终形成案例软件。（2）组织教学内容。一般的教学过程是：确定教学目标→组织教学内容→确定重难点→设计教学流程。其中，教学目标是导向，教学重难点上承目标内容、下启教学流程。传统教学模式以理论为主导、实践为辅助，注重理论的系统性和知识的完整性。然而，正是知识体系的庞杂性挫伤了学生的学习兴趣，影响了教学效果。在逆向教学模式中应以提高实践知识、实操技能为导向，将理论知识有机地贯穿在实践过程中，激发学生的学习兴趣，促使其从实践中总结经验并自主获取知识。教学内容的组织应精选每堂课的教学内容，突出理论对实践的指导作用，尽量减少重学术、轻实践或与专业培养目标关系不大的内容，以避免抽象理论知识给学生造成盲目感并挫伤其学习兴趣。（3）夯实前导知识。软件工程是一门综合性较强的课程，与数据结构、算法分析与设计、数据库原理与设计、程序设计等课程关系密切。首先，前导课程知识体系是学习和理解软件工程的根基，前导课程知识薄弱或缺失势必加大软件工程理论的学习难度，使其教学效果大打折扣。其次，明确软件工程中的理论与其前导课程的衔接关系，加强学科间知识的横向联系,有利于知识的融会贯通和学生思维能力的培养。为保障逆向教学模式顺利实施，教师可通过前导知识快速串讲、组织课外自主学习交流平台、电子教学资源等方式，帮助学生夯实前导课程基础知识。（4）培养双师型教师。任课教师是教学模式的实施者，是教学过程的组织者，其职业能力和教学水平直接影响教学效果。软件工程课程的特点要求任课教师具备“双师”素质，既具备讲授专业理论知识的教学能力，又具备专业技能基本训练的指导能力。目前大多数软件工程课程的任课教师都是从高校毕业后留校任课，具备“双师”素质的教师数量不多。在实施逆向教学的过程中，为保证教学效果，可暂时采用校企共建课程的方式，由学校的任课教师完成理论知识的讲授，企业技术人员进行专业技能基本训练的指导工作，共同完成课程教学工作。但更重要的是促使教师转型，帮助其尽快成长为双师人才，以避免教授课程中的衔接问题。

4结语

软件工程是面向软件开发相关专业高年级学生开设的一门课程，其特点是专业知识面较广和实践性较强，对于软件开发具有很好的指导意义和实用价值；然而，由于学生缺乏完整的软件项目开发经历，导致软件工程的理论和方法变成空谈，学生不能很好地将其应用到软件开发实践中。笔者提出的逆向教学模式适用于综合性、应用性较强的专业课程。这一教学模式的改革可以激发学生的求知欲和学习兴趣，由浅入深、由表及里地将理论和方法变成鲜活的生产实践经验，对构建高效课堂和培养应用型人才非常有益。当然，逆向教学模式的实施也给教学管理工作带来新的问题。如何从教学管理的角度，提供相应的改革政策和条件也是保障教学改革成功的关键。这也是后续研究的一个重要方向。

作者：滕志霞 陆光 刘欣 单位：东北林业大学 信息与计算机工程学院