常鏡洳 賈躍 石冬凌 任政

摘? 要：面向?qū)ο筌浖こ套鳛檐浖こ虒I(yè)必修課，對(duì)學(xué)生工程知識(shí)、素質(zhì)培養(yǎng)，以及發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力的培養(yǎng)起到關(guān)鍵作用。針對(duì)目前面向?qū)ο筌浖こ探虒W(xué)存在問題，研究和分析了當(dāng)前廣泛開展的CDIO和OBE結(jié)合的教育模式和混合式教學(xué)方法，結(jié)合大連東軟信息學(xué)院軟件工程專業(yè)實(shí)際教學(xué)，基于CDIO+OBE和混合式教學(xué)理念對(duì)整個(gè)教學(xué)方案、方法和環(huán)節(jié)進(jìn)行改造、優(yōu)化，形成了以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)性為目標(biāo)、以三級(jí)項(xiàng)目為縱貫線、將課前-課中-課后有機(jī)串聯(lián)結(jié)合的新的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：CDIO;OBE;混合式教學(xué);面向?qū)ο筌浖こ?/p>

中圖分類號(hào)：TP391.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：As a compulsory course for software engineering majors，the object-oriented software engineering course plays a key role in students' engineering knowledge and quality cultivation，as well as the ability to discover，analyze and solve problems.In view of the existing problems in object-oriented software engineering teaching，this paper studies and analyzes the widely carried CDIO and OBE combined educational mode and blended teaching method.Combined with the actual teaching of software engineering majors of Dalian Neusoft University of Information，based on CDIO+OBE and blended teaching concept，the overall teaching plan，methods and links are reformed and optimized.It has formed a new teaching mode which aims at improving students' learning effect and autonomous learning with three-level project as the longitudinal line and a dynamic combination of pre-class，in-class and after-class training.

Keywords：CDIO;OBE;blended teaching;object-oriented software engineering

1? ?引言（Introduction）

隨著新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，對(duì)軟件專業(yè)人才的知識(shí)、能力等方面要求越來越高;從國(guó)內(nèi)高校軟件工程教育的現(xiàn)狀來看，課程體系和教學(xué)內(nèi)容難以跟上新經(jīng)濟(jì)時(shí)代軟件工程的最新發(fā)展[1]。

CDIO由麻省理工等四所大學(xué)經(jīng)過四年的探索研究，提出并踐行的一種重要的工程理念[2]，國(guó)內(nèi)相關(guān)高?；贑DIO提出了自己的解決思路并落實(shí)在實(shí)踐中，取得了一定成績(jī)[3]。OBE是一種基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，OBE教育理念具有重視定義畢業(yè)生品質(zhì)、圍繞預(yù)期學(xué)習(xí)成果開展教學(xué)活動(dòng)、重視學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出評(píng)估工作等特點(diǎn)[4]?；旌鲜浇虒W(xué)將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)，其核心思想在于強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、交互學(xué)習(xí)，以及對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)[5]。

2? 基于CDIO+OBE的混合式教學(xué)課程設(shè)計(jì)（Blended teaching course design based on CDIO+OBE）

依據(jù)大連東軟信息學(xué)院軟件工程專業(yè)實(shí)際教學(xué)，將從課程總體教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方法與思路、課程預(yù)期學(xué)習(xí)效果、教學(xué)內(nèi)容與要求、實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目等部分，介紹基于CDIO+OBE的面向?qū)ο筌浖こ痰幕旌鲜浇虒W(xué)課程設(shè)計(jì)。

2.1? ?課程總體教學(xué)目標(biāo)

面向?qū)ο筌浖こ陶n程教學(xué)目標(biāo)從“知識(shí)、素質(zhì)、能力”三個(gè)方面確定。（1）專業(yè)能力目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握軟件工程的基本概念、基本原理，熟練運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，應(yīng)用基本的軟件項(xiàng)目管理的知識(shí)組織、管理軟件項(xiàng)目。（2）工程能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生擁有完整的軟件開發(fā)工程化思想，熟悉軟件開發(fā)過程中各階段的任務(wù)和目標(biāo)，具有能夠自行安排進(jìn)度和進(jìn)度控制的能力，熟悉軟件開發(fā)過程常用工具的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，形成良好的軟件工程師職業(yè)素養(yǎng)。（3）素質(zhì)能力目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力，閱讀文檔、口頭和書面的表達(dá)能力，能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，找到問題解決的方案。

2.2? ?課程設(shè)計(jì)方法與思路

本課程依據(jù)CDIO一體化理念和方法，以案例項(xiàng)目為背景引出理論知識(shí)，讓學(xué)生在講解過程中領(lǐng)會(huì)軟件工程思想及基本原則對(duì)軟件質(zhì)量提高的影響，并能夠切實(shí)應(yīng)用基本方法解決具體項(xiàng)目的問題。與理論講述同時(shí)展開，運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)，學(xué)生分小組自行選定題目，制定計(jì)劃完成一個(gè)完整項(xiàng)目，并提交可運(yùn)行代碼。讓學(xué)生將學(xué)過的知識(shí)融會(huì)貫通，應(yīng)用到實(shí)踐中解決實(shí)際問題。在此過程中始終“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念來組織教學(xué)實(shí)施過程。課程依據(jù)OBE成果導(dǎo)向的設(shè)計(jì)思路，從學(xué)生學(xué)習(xí)效果出發(fā)，組織教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合混合式教學(xué)模式，利用微課、學(xué)校教學(xué)資源系統(tǒng)等工具，支持課前—課中—課后的學(xué)習(xí)支持和指導(dǎo)，并制定課程評(píng)價(jià)辦法和課程持續(xù)改進(jìn)措施。

2.3? ?課程預(yù)期學(xué)習(xí)效果

通過分析人才培養(yǎng)目標(biāo)，從“知識(shí)、素質(zhì)、能力”三個(gè)方面確定本課程的教學(xué)目標(biāo);以成果為導(dǎo)向的該課程的預(yù)期學(xué)習(xí)效果如表1所示，除了將課程教學(xué)目標(biāo)、預(yù)期學(xué)習(xí)效果、CDIO 3級(jí)能力指標(biāo)對(duì)應(yīng)之外，還說明達(dá)成每個(gè)學(xué)習(xí)效果的培養(yǎng)路徑和方法。

為了體現(xiàn)考核公平性，實(shí)踐項(xiàng)目的考核老師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給出小組的分?jǐn)?shù)。由組長(zhǎng)根據(jù)本組同學(xué)的貢獻(xiàn)度，分配得分權(quán)重系數(shù)，要求系數(shù)間至少有0.1分差值。每名同學(xué)的得分為：本組得分*本人貢獻(xiàn)度權(quán)重系數(shù)。

2.4? ?教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)效果，根據(jù)面向?qū)ο筌浖こ痰墓こ绦蕴攸c(diǎn)，課程內(nèi)容遵循以工程過程為主、項(xiàng)目管理過程為輔，要求理解和掌握面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)理論和核心知識(shí);除此之外，與實(shí)踐緊密相連的新技術(shù)和新工具也不應(yīng)忽視，它們架起了理論和實(shí)踐之間的橋梁，因此我們形成了如表2所示的教學(xué)內(nèi)容框架。

在上述課程教學(xué)內(nèi)容中，一方面注重面向?qū)ο蟾拘栽砗脱莼?guī)律，例如需求—設(shè)計(jì)—開發(fā)—測(cè)試—維護(hù)的開發(fā)方法;同時(shí)強(qiáng)調(diào)和關(guān)注新形態(tài)下的新技術(shù)、新方法、新工具，例如開發(fā)模型中敏捷開發(fā)、測(cè)試驅(qū)動(dòng)式開發(fā)、基于GIT的碼云管理工具等。

面向?qū)ο筌浖こ陶n程是一門綜合性很強(qiáng)課程，為了將原理、方法和技術(shù)充分融入整個(gè)教學(xué)過程中，我們采用實(shí)際項(xiàng)目案例教學(xué)法，通過軟件項(xiàng)目工程過程縱貫整個(gè)教學(xué)周期，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程思維模式目標(biāo)和效果。

2.5? ?實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目

為了提高學(xué)生的抽象思維、語言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)交流等能力，我們選取課程三級(jí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)是以項(xiàng)目為主線、實(shí)踐為導(dǎo)向、任務(wù)為載體，把軟件工程的原理、方法和技術(shù)內(nèi)化在整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過程中[1]，以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式解決和處理實(shí)際問題。

實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施過程中，老師主要作為引導(dǎo)者和啟發(fā)者，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性;考慮到每位同學(xué)工作量，要求3—5人左右組建團(tuán)隊(duì)，按照敏捷式迭代開發(fā)過程，運(yùn)用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和方法，開展軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試，并獲得有一定質(zhì)量的軟件產(chǎn)品;在這期間能夠有目的性地運(yùn)用輔助軟件工具用以提高軟件生產(chǎn)效率和軟件質(zhì)量。

2.6? ?課程考核和評(píng)價(jià)

由于傳統(tǒng)的考核方式多以知識(shí)記憶為側(cè)重點(diǎn)，依據(jù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)、考核重點(diǎn)和工程特性，我們考核方式包括形成性考核和終結(jié)性考核兩種方式，課程總成績(jī)（100分）由形成性考核成績(jī)（50分×100%）和終結(jié)性考核成績(jī)（100分×50%）構(gòu)成。

形成性考核側(cè)重學(xué)生學(xué)習(xí)過程、態(tài)度、文檔編寫和基礎(chǔ)知識(shí)掌握;其中三級(jí)項(xiàng)目主要考核文檔編寫能力，因此分?jǐn)?shù)構(gòu)成主要集中于需求分析和軟件設(shè)計(jì)報(bào)告。

3? 面向?qū)ο筌浖こ袒旌鲜浇虒W(xué)實(shí)施（Blended teaching implementation of object-oriented software engineering）

借助大連東軟信息學(xué)院的課程資源管理系統(tǒng)和作業(yè)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“線上”+“線下”的混合式教學(xué)，將“課前預(yù)習(xí)”+“課堂互動(dòng)”+“課后復(fù)習(xí)”有機(jī)串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)整合和碎片化學(xué)習(xí)、課上和隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)和生生互動(dòng)學(xué)習(xí)的結(jié)合。

3.1? ?線上教學(xué)資源

依據(jù)面向?qū)ο筌浖こ涕_發(fā)過程，橫向上將知識(shí)點(diǎn)分為軟件工程概述、軟件項(xiàng)目管理、需求確定、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、對(duì)象設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試、部署與維護(hù)九個(gè)單元，縱向上包括PPT課件、微課視頻、工程項(xiàng)目案例文檔;除了基礎(chǔ)理論知識(shí)MOOC之外，微課視頻還包括碼云項(xiàng)目管理平臺(tái)、StarUML工具、PowerDesigner數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工具、紙質(zhì)界面原型演示、情節(jié)串聯(lián)版樣例等新工具使用或新方法講解視頻;依據(jù)CDIO思想，工程項(xiàng)目案例文檔貫穿整個(gè)教學(xué)過程提供給學(xué)生參考和學(xué)習(xí)。

3.2? “課前—課中—課后”有機(jī)串聯(lián)

課前要求學(xué)生利用線上PPT、微視頻等教學(xué)資源，提前預(yù)習(xí);課前將學(xué)校作業(yè)管理系統(tǒng)的當(dāng)前二維碼發(fā)送學(xué)生，學(xué)生通過手機(jī)掃描二維碼進(jìn)入預(yù)習(xí)答題和留言，教師通過手機(jī)隨時(shí)查看預(yù)習(xí)情況和學(xué)生的留言反饋，通過答題數(shù)據(jù)和反饋信息分析學(xué)生對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)的初步掌握情況。

上課時(shí)，根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)分析數(shù)據(jù)，以及學(xué)生的在線留言反饋，抽取出共性問題，通過在線解答、案例分析、小組互助等方式及時(shí)解決問題;授課過程中，利用學(xué)校的作業(yè)管理系統(tǒng)進(jìn)行在線的限時(shí)練習(xí)或者階段測(cè)試，快速、準(zhǔn)確了解當(dāng)前授課效果，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，以最大程度提高教學(xué)質(zhì)量;項(xiàng)目實(shí)踐課中，老師利用碼云項(xiàng)目管理工具的系統(tǒng)管理員身份，及時(shí)了解每個(gè)項(xiàng)目小組的項(xiàng)目開發(fā)情況，利用issue實(shí)時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)和互動(dòng)。

課后復(fù)習(xí)不僅讓學(xué)生鞏固當(dāng)前知識(shí)，還可以為下節(jié)課的教學(xué)翻轉(zhuǎn)做充分準(zhǔn)備。每次理論授課后，老師利用作業(yè)管理系統(tǒng)發(fā)布本次復(fù)習(xí)題，通過設(shè)置任務(wù)關(guān)閉時(shí)間以督促學(xué)生及時(shí)完成復(fù)習(xí)任務(wù)。由于面向?qū)ο筌浖こ陶n程具有很強(qiáng)的工程性和綜合性，在進(jìn)行需求分析、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)等知識(shí)講解時(shí)，涉及JAVA WEB開發(fā)、交互設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)、開發(fā)框架等先修課知識(shí)，通過翻轉(zhuǎn)課堂形式，讓學(xué)生以項(xiàng)目小組形式準(zhǔn)備翻轉(zhuǎn)教學(xué)材料，通過角色互換充分提高學(xué)生參與度和積極主動(dòng)性。

4? ?結(jié)論（Conclusion）

課程組經(jīng)過一年多的理論學(xué)習(xí)、實(shí)地調(diào)研、問題分析、課程設(shè)計(jì)與調(diào)整，通過每周集體備課制、學(xué)生階段問卷調(diào)查、過程監(jiān)控等方式，持續(xù)改進(jìn)課程建設(shè)。從目標(biāo)、結(jié)果、策略、過程等多個(gè)維度貫徹CDIO+OBE和混合式教學(xué)理念，形成了以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)性為目標(biāo)、以課程三級(jí)項(xiàng)目為縱貫線、將課前—課中—課后有機(jī)串聯(lián)結(jié)合的新的教學(xué)模式。

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