曾明星　周清平　王曉波　蔡國(guó)民　董堅(jiān)峰

[摘要]“翻轉(zhuǎn)課堂”是知識(shí)傳授與知識(shí)內(nèi)化的顛倒安排，為師生互動(dòng)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)建環(huán)境，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力具有重要作用。構(gòu)建云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)就是利用科技顛覆“教”與“學(xué)”，是一種有效實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”的現(xiàn)代技術(shù)手段。首先，介紹了“翻轉(zhuǎn)課堂”、云計(jì)算輔助教學(xué)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，然后，構(gòu)建了軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型及與之相適應(yīng)的云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)，最后，分析了其主要功能模塊。

[關(guān)鍵詞]軟件工程；翻轉(zhuǎn)課堂；云計(jì)算；教學(xué)平臺(tái)

[中圖分類號(hào)]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [論文編號(hào)]1009-8097（2013）08-0026-06 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.08.005

一、引言

計(jì)算機(jī)類課程內(nèi)容抽象，難于理解，不易自學(xué)，學(xué)習(xí)難度較大，很多學(xué)生遇到困難后容易產(chǎn)生畏難情緒，缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力與興趣，甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理，學(xué)生逃課率高，并形成惡性循環(huán)。軟件工程是一門綜合應(yīng)用學(xué)科，軟件工程專業(yè)具有實(shí)踐性、工程性、實(shí)用性等特征。學(xué)生難以靠聽(tīng)講軟件工程的理論學(xué)會(huì)開發(fā)一個(gè)真實(shí)的軟件，而是在“動(dòng)手做”和“真正練”中體會(huì)和掌握軟件開發(fā)的思想。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)重理論、輕實(shí)踐，“學(xué)”、“用”脫節(jié)，重教師的知識(shí)傳授，輕學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生積極性低。計(jì)算機(jī)類課程本身的特征形成了課堂理論講解越多、學(xué)生整體收獲越少的怪圈。諸多學(xué)者提出采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生實(shí)際操作能力、思維能力與創(chuàng)新能力。而“翻轉(zhuǎn)課堂”是有效實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的教學(xué)模式，“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的關(guān)鍵是技術(shù)工具與教學(xué)的結(jié)合，云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用是“翻轉(zhuǎn)課堂”得以實(shí)現(xiàn)的重要手段和資源。

二、“翻轉(zhuǎn)課堂”、云計(jì)算輔助教學(xué)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀

1.“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用與研究

“翻轉(zhuǎn)課堂”（Flipped Classroom）是一種對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的顛倒安排，即“學(xué)生白天在教室完成知識(shí)吸收與知識(shí)內(nèi)化，晚上回家學(xué)習(xí)新知識(shí)”的教學(xué)模式，是“老師白天在教室上課傳授知識(shí)，布置家庭作業(yè)，讓學(xué)生回家練習(xí)完成知識(shí)內(nèi)化”這一傳統(tǒng)教學(xué)模式的翻轉(zhuǎn)。通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段，教師將常規(guī)課堂講授的部分制作成教學(xué)視頻，作為家庭作業(yè)布置給學(xué)生在家中觀看、學(xué)習(xí)，而課堂變成了師生、生生之間互動(dòng)的場(chǎng)所?！胺D(zhuǎn)課堂”的實(shí)質(zhì)是：增加師生互動(dòng)；提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境；教師成為導(dǎo)師：直接指導(dǎo)和建議式學(xué)習(xí)混合；缺席學(xué)生不會(huì)被落下功課；內(nèi)容永久保存；所有學(xué)生參與學(xué)習(xí)并獲得個(gè)性化教育。美國(guó)學(xué)者M(jìn)aureen LaKe，Glenn Platt and Michael Treglia最早在教授《經(jīng)濟(jì)學(xué)入門》課程時(shí)采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，但沒(méi)有明確提出“翻轉(zhuǎn)課堂”這一概念。2007年，美國(guó)卡羅拉多州伍德蘭高中兩位化學(xué)老師JonathanBergmann和Aaron Sams在課堂中采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式并發(fā)現(xiàn)用這種模式取得的教學(xué)效果遠(yuǎn)比傳統(tǒng)模式好得多，兩位老師的實(shí)踐引起越來(lái)越多的關(guān)注，此后，這一模式在美國(guó)中小學(xué)教育中快速推廣。2011年，Salman Khan在TED（Technology Entertainment Design）大會(huì)上做了《用視頻重新創(chuàng)造教育》演講報(bào)告，闡釋了“翻轉(zhuǎn)課堂”的內(nèi)涵，“翻轉(zhuǎn)課堂”成為全球教育界關(guān)注的教學(xué)模式，并被加拿大《環(huán)球郵報(bào)》評(píng)為2011年影響課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革。

2011年，重慶市江津聚奎中學(xué)和廣州市海珠區(qū)第五中學(xué)相繼實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”并獲得了良好的教學(xué)效果，成為國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)踐的一面旗幟。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究逐漸增多，曾貞（2012）探討了反轉(zhuǎn)教學(xué)的特征、實(shí)踐及問(wèn)題；張金磊、王穎等（2012）在對(duì)國(guó)外教學(xué)實(shí)踐案例研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出“翻轉(zhuǎn)課堂”模型；朱莎、宋化民（2012）探討了“翻轉(zhuǎn)課堂”在農(nóng)民科技培訓(xùn)中的應(yīng)用；馬秀麟、趙國(guó)慶（2013）對(duì)大學(xué)信息技術(shù)公共課“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行了實(shí)證研究，認(rèn)為課堂討論對(duì)知識(shí)內(nèi)化有幫助，對(duì)于大學(xué)信息技術(shù)公開課具有潛在優(yōu)勢(shì)；張金磊、張寶輝（2013）提出了基于游戲化學(xué)習(xí)理念的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式；鐘曉流（2013）構(gòu)建了一個(gè)太極環(huán)式的“翻轉(zhuǎn)課堂”模型并給出了實(shí)施的要點(diǎn)。目前，對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究與應(yīng)用主要集中于中小學(xué)教育，在普通高校尤其是針對(duì)某一專業(yè)的研究與應(yīng)用成果較少。

2.云計(jì)算輔助教學(xué)的應(yīng)用與研究

2009年，黎加厚教授正式提出了“云計(jì)算輔助教學(xué)”（Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）概念，即利用“云計(jì)算”提供的服務(wù)，支持教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。“云計(jì)算”可以應(yīng)用于教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、教學(xué)管理、學(xué)生管理等方面。云計(jì)算輔助教學(xué)具有一切皆服務(wù)（everything as a service）、事事可在線（everything online）、更快更方便（everything easy and quick）、更加個(gè)性化（everything personal）等特征。云計(jì)算的廉價(jià)和方便會(huì)使越來(lái)越多的學(xué)校和個(gè)人把自己的信息處理遷移到“云”上。2012年4月，廈門大學(xué)軟件學(xué)院、工信部移動(dòng)云計(jì)算教育培訓(xùn)中心、廈門超級(jí)計(jì)算中心（云計(jì)算中心）舉行共建“云計(jì)算教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地”簽約儀式，開創(chuàng)了我國(guó)云計(jì)算實(shí)訓(xùn)教學(xué)的先河。2012年3月，聚奎中學(xué)構(gòu)建了“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)，成為江津云計(jì)算產(chǎn)業(yè)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的典型范例，但只是互聯(lián)網(wǎng)功能的簡(jiǎn)單替代，未進(jìn)行真實(shí)在線軟件開發(fā)實(shí)踐。近幾年，諸多學(xué)者從云計(jì)算輔助教學(xué)的可行性與作用、協(xié)作學(xué)習(xí)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略、云計(jì)算教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建等方面做了較多較為深入的研究，但結(jié)合“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式構(gòu)建云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的研究成果較少。

三、軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)

1.軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型

美國(guó)富蘭克林學(xué)院Robert Talbert（2011）教授結(jié)合線性代數(shù)課程實(shí)踐總結(jié)出“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)施模型并取得了良好的教學(xué)效果，如圖l所示，“翻轉(zhuǎn)課堂”包括課前和課中兩個(gè)階段：課前，學(xué)生在家觀看教學(xué)視頻，然后進(jìn)行針對(duì)性地練習(xí)；課中，學(xué)生快速完成少量測(cè)評(píng)，然后通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)完成知識(shí)的內(nèi)化，最后，進(jìn)行總結(jié)和反饋。

軟件工程專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，理論知識(shí)抽象，難于理解，不易自學(xué)。因此，需要對(duì)Robert Talbert提出的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)才更加適合于軟件工程專業(yè)。如圖2所示，在課前，學(xué)生在家觀看教學(xué)視頻學(xué)習(xí)軟件開發(fā)理論與進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練時(shí)，需要及時(shí)與任課教師進(jìn)行交流、答疑，否則，學(xué)生將“知難而退”，難以實(shí)現(xiàn)課前學(xué)習(xí)的目標(biāo)。為了讓學(xué)生在課堂上有更多的時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練，將學(xué)生課中的測(cè)評(píng)移至課前，學(xué)生訓(xùn)練過(guò)程即完成測(cè)試過(guò)程，并且教師能快速統(tǒng)計(jì)、掌握學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況。在課中，以真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)為主線，教師首先簡(jiǎn)單講解多數(shù)學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中存疑的概念、知識(shí)點(diǎn)，然后簡(jiǎn)要介紹軟件項(xiàng)目背景，提出項(xiàng)目目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目任務(wù)，分組探討并進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)與軟件測(cè)試。在軟件開發(fā)過(guò)程中，學(xué)生之間可以進(jìn)行交流，研討問(wèn)題，不斷向教師提出疑問(wèn)，教師回答學(xué)生疑問(wèn)，并適當(dāng)點(diǎn)撥理論知識(shí)，不斷引導(dǎo)學(xué)生思考更深層次的問(wèn)題，學(xué)生在“訓(xùn)練-思考-提問(wèn)-點(diǎn)撥”的過(guò)程中不斷提升，理順各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，直到學(xué)生提交、展示設(shè)計(jì)成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)，進(jìn)一步提升理論。

2.軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)

課前學(xué)生視頻觀看、訓(xùn)練與測(cè)驗(yàn)、學(xué)生管理與監(jiān)控、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)信息的統(tǒng)計(jì)與獲取、師生交流、課堂學(xué)生軟件開發(fā)管理與文檔提交、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定等都需要網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不但有利于實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”良好的教學(xué)效果，為師生提供方便，而且能降低學(xué)校固定資產(chǎn)投資與運(yùn)行成本，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。如圖3所示，軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)按照服務(wù)類型可以分為三層：第一層為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（Iaas），由計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫(kù)等物理資源組成，并將同類型物理資源集成為計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池、數(shù)據(jù)庫(kù)資源池、軟件資源池等虛擬化資源，將硬件設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施封裝成服務(wù)供用戶使用，是整個(gè)云計(jì)算服務(wù)體系的基礎(chǔ)，通過(guò)虛擬化資源池為“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等按需的動(dòng)態(tài)云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，最大特點(diǎn)是允許用戶動(dòng)態(tài)申請(qǐng)或釋放節(jié)點(diǎn)，按使用量計(jì)費(fèi)；第二層為軟件在線開發(fā)平臺(tái)服務(wù)層（PaaS），構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層之上，對(duì)資源的抽象層次更進(jìn)一步，使用特定的編程環(huán)境，遵循特定的編程模型，負(fù)責(zé)資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和容錯(cuò)管理，為軟件項(xiàng)目開發(fā)全過(guò)程提供環(huán)境支持、構(gòu)件支持、開發(fā)工具支持、文獻(xiàn)支持，為軟件開發(fā)資源與虛擬教學(xué)資源如視頻資源等的建設(shè)提供接口，通過(guò)分布式計(jì)算環(huán)境和分布式存貯環(huán)境提供海量資源系統(tǒng)、海量數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、海量信息系統(tǒng)等服務(wù)，在線云通過(guò)在線開發(fā)平臺(tái)將操作系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品以Web服務(wù)的方式提供給師生，方便教師在同一平臺(tái)上進(jìn)行教學(xué)資源設(shè)計(jì)，也方便學(xué)生在同一平臺(tái)上進(jìn)行真實(shí)項(xiàng)目訓(xùn)練，有利于師生對(duì)教學(xué)資源的充分利用；第三層為教學(xué)資源應(yīng)用服務(wù)層（Saas），位于最上層，是師生與云計(jì)算服務(wù)體系的接口，將某些特定應(yīng)用軟件功能封裝成服務(wù)，如直接為師生提供開發(fā)文檔生成、軟件檢測(cè)、視頻資源播放、課前訓(xùn)練與測(cè)試、師生、生生之間在線交流、學(xué)生管理等應(yīng)用軟件服務(wù)。師生不受時(shí)空限制，使用PC電腦、3G手機(jī)或其他移動(dòng)終端設(shè)備訪問(wèn)“云”端，接受云計(jì)算技術(shù)系統(tǒng)提供的海量服務(wù)。

“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)既可選擇公有云，也可選擇私有云。公有云平臺(tái)能夠提供通用的運(yùn)行環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)功能，學(xué)校無(wú)需自行構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可以降低建設(shè)成本。但公有云平臺(tái)一般不向用戶開放源代碼，用戶不能將教學(xué)資源以編譯代碼的方式上傳至云平臺(tái)，限制了云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的個(gè)性發(fā)揮與軟件的復(fù)用。因此，最好選擇公有云與私有云相結(jié)合的“混合云”方式構(gòu)建軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算平臺(tái)，即通過(guò)公有云模式降低學(xué)校IT基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本，且通過(guò)私有云模式來(lái)確保平臺(tái)個(gè)性化的充分發(fā)揮。

四、軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)主要功能模塊

“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)功能模塊主要包括課堂軟件開發(fā)模塊、課前理論學(xué)習(xí)模塊、運(yùn)行管理模塊、學(xué)生評(píng)價(jià)模塊，其關(guān)系如圖4所示：

1.軟件開發(fā)模塊

“翻轉(zhuǎn)課堂”由傳統(tǒng)課堂的“先教后練”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后練”，弱化“教”，強(qiáng)調(diào)“學(xué)”，突出“練”，其中“學(xué)”為學(xué)生采用觀看視頻的方式自學(xué)軟件開發(fā)理論知識(shí)，“練”為軟件項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，并且“練”占全部學(xué)習(xí)時(shí)間的比例大大增加，更加重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性增強(qiáng)，自由度增加。因此，要想達(dá)到良好的教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生“學(xué)”的內(nèi)容、“練”的環(huán)境提出了更高的要求?！胺D(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)應(yīng)滿足真實(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的“真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目”、“真實(shí)的企業(yè)化管理”和“真實(shí)的企業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)”三個(gè)“真實(shí)”要求。軟件開發(fā)模塊是軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)的核心模塊，主要包括項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)（總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)）、編碼、測(cè)試等項(xiàng)目開發(fā)全過(guò)程并展現(xiàn)軟件產(chǎn)品，每一個(gè)過(guò)程應(yīng)能生成相應(yīng)的項(xiàng)目文檔。在課堂上，通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生登陸至學(xué)校的云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行真實(shí)的軟件項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，并且可以得到教師的全程適時(shí)指導(dǎo)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。學(xué)生在同一平臺(tái)上，既可以分組研討開發(fā)，又可以單獨(dú)思考，并與教師實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的面對(duì)面交流。通過(guò)校企深度合作，學(xué)校在云平臺(tái)上建立真實(shí)軟件項(xiàng)目庫(kù)、案例庫(kù)，為學(xué)生提供真實(shí)開發(fā)項(xiàng)目，或者校企共建軟件開發(fā)云平臺(tái)，學(xué)生在企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)一安排下參與企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)，起到“工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)”的作用。

2.理論學(xué)習(xí)模塊

曾貞提出了“翻轉(zhuǎn)課堂”的三個(gè)關(guān)鍵步驟：觀看視頻前的學(xué)習(xí)一討論并提出問(wèn)題；觀看視頻時(shí)的學(xué)習(xí)一根據(jù)問(wèn)題尋找答案；應(yīng)用并解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)一深入問(wèn)題進(jìn)行探究。在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，學(xué)生主要通過(guò)觀看教師提供的教學(xué)視頻來(lái)獲取理論知識(shí)，通過(guò)課前針對(duì)性訓(xùn)練基本消化理論知識(shí)，并且?guī)熒夹枰皶r(shí)了解學(xué)生理論知識(shí)的掌握情況?？梢钥闯?，云計(jì)算理論學(xué)習(xí)模塊由教學(xué)視頻、課前訓(xùn)練、課前測(cè)試統(tǒng)計(jì)、師生交流等子模塊組成。教學(xué)視頻子模塊具有視頻播放、快進(jìn)、慢放、重放、后退、暫停等功能，便于學(xué)生自定進(jìn)度，自主學(xué)習(xí)。教學(xué)視頻的視覺(jué)效果、互動(dòng)性、時(shí)間長(zhǎng)度等對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著重要的影響。不但視頻內(nèi)容要與教學(xué)目標(biāo)和課堂訓(xùn)練內(nèi)容相吻合，而且要清晰、簡(jiǎn)明、到位地解釋新知識(shí)點(diǎn)、主題要點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)的解釋要先淺后深，具有邏輯性、層次性、遞進(jìn)性，同時(shí)要注意講授節(jié)奏、選取例子、互動(dòng)策略。在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授之前需設(shè)置問(wèn)題，以便學(xué)生帶著問(wèn)題觀看視頻并在其中尋找答案，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解結(jié)束之后，學(xué)生通過(guò)課前訓(xùn)練子模塊及時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單訓(xùn)練、應(yīng)用知識(shí)與研討問(wèn)題。師生通過(guò)課前測(cè)試與統(tǒng)計(jì)子模塊檢測(cè)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，及時(shí)向師生反饋，教師還能快速了解學(xué)生的總體情況，便于在課中進(jìn)行針對(duì)性的講解。在課前學(xué)習(xí)全過(guò)程中，學(xué)生均可以通過(guò)師生交流子模塊進(jìn)行交流，及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn)。

3.運(yùn)行管理模塊

云計(jì)算運(yùn)行管理模塊是“翻轉(zhuǎn)課堂”軟件開發(fā)訓(xùn)練與課前理論學(xué)習(xí)的支持與保障模塊，位于云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)層（SaaS），通過(guò)特定應(yīng)用軟件封裝成服務(wù)提供，主要包括：項(xiàng)目管理、學(xué)生管理、資源管理等子模塊。

（1）項(xiàng)目管理子模塊

教師通過(guò)項(xiàng)目管理子模塊對(duì)學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練的全過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控與檢查。項(xiàng)目管理子模塊主要涉及項(xiàng)目的集成管理、范圍管理、質(zhì)量管理、成本管理、時(shí)間管理、資源管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、合同管理、溝通管理等九大知識(shí)領(lǐng)域，其中，質(zhì)量管理、成本管理、時(shí)間管理為項(xiàng)目管理的核心領(lǐng)域，成為“翻轉(zhuǎn)課堂”教師監(jiān)控的重點(diǎn)。軟件項(xiàng)目開發(fā)各階段的開發(fā)文檔與產(chǎn)品，經(jīng)文檔輸出子模塊與產(chǎn)品展示子模塊進(jìn)行輸出和展示，任課教師通過(guò)項(xiàng)目管理子模塊及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控與階段評(píng)價(jià)。學(xué)生將開發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題發(fā)布在項(xiàng)目管理平臺(tái)上，教師通過(guò)師生交流子模塊進(jìn)行交流或者進(jìn)行面對(duì)面的交流，及時(shí)解決學(xué)生在訓(xùn)練中存在的問(wèn)題。項(xiàng)目管理各階段對(duì)所有學(xué)生開放，讓各小組學(xué)生能及時(shí)了解其他組學(xué)生的軟件開發(fā)進(jìn)度、質(zhì)量等情況，進(jìn)行成果交流；一方面，促進(jìn)各組之間互相學(xué)習(xí)、協(xié)作開發(fā)、共同提高，另一方面，建立競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，讓學(xué)生親身感受各組之間的競(jìng)爭(zhēng)與壓力，體驗(yàn)企業(yè)工作氛圍。

（2）學(xué)生管理子模塊

學(xué)生管理子模塊可以進(jìn)一步分為課堂學(xué)生管理子模塊與課外學(xué)生管理子模塊。課堂“翻轉(zhuǎn)”以后，基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)由學(xué)生在課前自主觀看視頻進(jìn)行，學(xué)生課外自學(xué)效果直接影響到課堂訓(xùn)練，教師不能現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，因此，有效的課外學(xué)習(xí)監(jiān)控是“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的重要因素。哪些學(xué)生觀看了視頻？哪些學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有掌握及掌握的程度又如何？教師只有對(duì)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)狀態(tài)了如指掌，才能在課堂上有針對(duì)性地安排訓(xùn)練內(nèi)容，組織研討活動(dòng)，進(jìn)行答疑解惑、擦漏補(bǔ)缺、總結(jié)與提升。課外學(xué)生管理子模塊與課前測(cè)試與統(tǒng)計(jì)子模塊相連，不但能動(dòng)態(tài)監(jiān)控學(xué)生課前視頻觀看、課前訓(xùn)練過(guò)程、課前協(xié)作研討，而且能輸出課前測(cè)試情況、課前關(guān)鍵控制點(diǎn)及統(tǒng)計(jì)信息，以便教師及時(shí)全面地掌握學(xué)生課外學(xué)習(xí)效果。

在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，課堂成為學(xué)生項(xiàng)目探究、問(wèn)題研討的場(chǎng)所，教師通過(guò)與學(xué)生面對(duì)面的交流及現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)觀測(cè)，能基本了解學(xué)生的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的狀態(tài)。但因?yàn)檎n堂時(shí)間的有限性，教師與一些學(xué)生進(jìn)行交流時(shí)，就失去了與另外一些學(xué)生交流的機(jī)會(huì)，同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生訓(xùn)練與探討的結(jié)果也難以通過(guò)面對(duì)面的交流全面掌握，尤其是軟件工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行開發(fā)訓(xùn)練的文檔，教師在課堂上來(lái)不及一一檢查，難以結(jié)合課堂訓(xùn)練情況對(duì)學(xué)生下一次課的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，因此，云計(jì)算課堂學(xué)生管理子模塊對(duì)學(xué)生課堂訓(xùn)練效果具有記錄與檢測(cè)輸出的功能。另外，應(yīng)具有：對(duì)學(xué)生請(qǐng)假、考勤與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行監(jiān)控的功能；對(duì)學(xué)生個(gè)體與小組實(shí)訓(xùn)計(jì)劃完成、理論知識(shí)的應(yīng)用、創(chuàng)新等的檢查功能；對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的監(jiān)視功能，如開發(fā)經(jīng)理、計(jì)劃經(jīng)理、測(cè)試經(jīng)理、技術(shù)支持經(jīng)理等角色任務(wù)分配、崗位輪換、協(xié)調(diào)配合、團(tuán)隊(duì)成員士氣、團(tuán)隊(duì)之間競(jìng)爭(zhēng)與壓力等。

（3）資源管理子模塊

軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”所需資源主要包括課前理論學(xué)習(xí)視頻資源與課堂軟件開發(fā)資源，“資源”本身的質(zhì)量很大程度上決定了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。課前理論學(xué)習(xí)視頻資源必須要與課堂軟件開發(fā)訓(xùn)練資源高度相關(guān)，主講教師可以親自錄制或者使用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀開放教育資源建立視頻資源庫(kù)。自行錄制教學(xué)視頻容易與課堂訓(xùn)練和教學(xué)目標(biāo)保持一致，甚至可以針對(duì)不同基礎(chǔ)的班級(jí)錄制不同版本的教學(xué)視頻，學(xué)生自學(xué)的效果容易保證。如果借鑒現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，可以節(jié)省人力、物力，提高資源的利用率，但難以保證視頻內(nèi)容與課堂訓(xùn)練的一致性。視頻資源管理子模塊負(fù)責(zé)對(duì)視頻資源的管理與調(diào)度，視頻資源主要有視頻制作工具、軟件開發(fā)“云課件”、“云教材”、“云案例”、“云試題”等。課堂軟件開發(fā)資源子模塊主要對(duì)軟件開發(fā)資源進(jìn)行管理與調(diào)度，課堂軟件開發(fā)資源主要包括軟件開發(fā)云環(huán)境、企業(yè)真實(shí)軟件項(xiàng)目庫(kù)、案例庫(kù)、軟件開發(fā)專用技術(shù)資料、重點(diǎn)與難點(diǎn)講解資料及相關(guān)文檔、模版等，這是高級(jí)應(yīng)用型軟件人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，是可教學(xué)化實(shí)訓(xùn)體系的核心。軟件開發(fā)云環(huán)境通過(guò)云計(jì)算在線開發(fā)平臺(tái)層（PaaS）提供，主要有軟件開發(fā)的各種主流技術(shù)、先進(jìn)開發(fā)工具、相關(guān)的幫助文檔、開發(fā)文檔。真實(shí)軟件項(xiàng)目、案例應(yīng)來(lái)源于校企合作企業(yè)，校企雙方建立深度合作機(jī)制，按照培養(yǎng)計(jì)劃的要求，精心挑選軟件項(xiàng)目與案例，并進(jìn)行可教學(xué)化改造，通過(guò)“云”端在線開發(fā)平臺(tái)層（PaaS）建設(shè)真實(shí)的軟件項(xiàng)目庫(kù)、案例庫(kù)。

4.學(xué)生評(píng)價(jià)模塊

學(xué)生評(píng)價(jià)既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程（課前理論學(xué)習(xí)、課堂軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)）與效果（理論成績(jī)與實(shí)訓(xùn)成績(jī)）的評(píng)估，對(duì)教師教學(xué)過(guò)程與效果的檢查，又是對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式及其云計(jì)算平臺(tái)有效性的檢驗(yàn)，是師生共同改進(jìn)與努力的依據(jù)。學(xué)生評(píng)價(jià)模塊涵蓋如圖4所示虛線范圍，包括學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)模塊與學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)模塊。學(xué)生過(guò)程評(píng)價(jià)模塊由軟件開發(fā)各階段文檔生成、課前視頻觀看、課前訓(xùn)練與測(cè)試輸出等子模塊組成，學(xué)生結(jié)果評(píng)價(jià)模塊由軟件產(chǎn)品展示、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、實(shí)訓(xùn)成績(jī)、理論成績(jī)與總成績(jī)生成子模塊等組成。項(xiàng)目文檔輸出模塊能反映學(xué)生訓(xùn)練全過(guò)程的質(zhì)量，也是學(xué)生專業(yè)知識(shí)、技術(shù)能力、綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)的直觀展現(xiàn)，是任課教師課堂控制的重點(diǎn)：課前視頻觀看、課前訓(xùn)練與測(cè)試輸出子模塊能反映學(xué)生自我控制、自學(xué)過(guò)程與學(xué)生課前理論知識(shí)掌握程度，是課前云平臺(tái)過(guò)程控制的重點(diǎn)。理論成績(jī)是學(xué)生課前測(cè)試的結(jié)果體現(xiàn)，軟件產(chǎn)品是學(xué)生開發(fā)真實(shí)軟件項(xiàng)目的成果展示，實(shí)訓(xùn)報(bào)告是學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)過(guò)程的總結(jié)與提高展現(xiàn)，實(shí)訓(xùn)成績(jī)是學(xué)生課堂實(shí)訓(xùn)的綜合表現(xiàn)，總成績(jī)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)過(guò)程與結(jié)果的定量綜合評(píng)定。

五、結(jié)束語(yǔ)

“翻轉(zhuǎn)課堂”從注重教師“教”向注重學(xué)生“學(xué)”轉(zhuǎn)變，是一種“自助餐”式的學(xué)習(xí)模式，被比爾蓋茨稱為“預(yù)見(jiàn)了教育的未來(lái)”。“翻轉(zhuǎn)課堂”的靈活性、可檢測(cè)性、以學(xué)生為中心、個(gè)性化學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)等特征受到廣大學(xué)生的青睞，課堂研討與實(shí)踐所帶來(lái)的“吸收內(nèi)化”是達(dá)到“翻轉(zhuǎn)課堂”良好教學(xué)效果的根源。軟件工程“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)以IaaS、PaaS、SaaS為主要服務(wù)模式，由軟件開發(fā)、理論學(xué)習(xí)、運(yùn)行管理、學(xué)生評(píng)價(jià)等功能模塊所組成，主要分布于PaaS層與SaaS層。云計(jì)算技術(shù)為軟件工程專業(yè)實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式創(chuàng)造了技術(shù)條件，不受時(shí)空限制，學(xué)生可以在“云”中自主學(xué)習(xí)理論、研討問(wèn)題、開發(fā)軟件、體驗(yàn)企業(yè)真實(shí)工作環(huán)境，教師可以在“云”中開發(fā)教學(xué)資源、組織教學(xué)活動(dòng)及對(duì)學(xué)生進(jìn)行管理，師生可以在“云”中進(jìn)行一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的交流。大量的程序在“云”中運(yùn)行，對(duì)終端設(shè)備的要求低，可以降低學(xué)校實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)的投資與運(yùn)行成本，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，并且?guī)熒允贾两K使用同一云平臺(tái)，可以減少使用過(guò)程中的轉(zhuǎn)換成本，提高工作與學(xué)習(xí)的效率。