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目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式与实践

2023-07-16王红斌丁家满毛存礼

软件导刊 2023年6期
关键词:小组讨论课程目标评价

姜 瑛,王红斌,丁家满,毛存礼,赖 华

(昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500)

0 引言

软件工程是计算机科学与技术、软件工程、物联网工程等计算机类专业的核心课程,具有知识点多、基础理论较为抽象的特点。在传统教学中,通常需要花费大量课时集中讲解软件工程基础理论与原理,弱化了将软件工程理论应用于实际软件开发的思路与过程,对学生思维方式、工程能力和创新能力的训练不足。

2018年后,昆明理工大学软件工程课程提出“立足实践导向,促进能力提升”的混合式教学方法。线上通过慕课完成知识教育,线下通过专题讨论、实践练习完成知识深化与巩固,提升了学生的综合素质与能力。学习过程与结果表明,混合式教学方法进一步提升了教学针对性,显著激发了学生学习的主动性与积极性。同时,该课程于2020年被认定为首批国家级一流本科课程,通过设置项目研发场景、专题报告调研等形式,以问题探究形式开展教学。

然而,由于部分学生不太习惯线上线下相结合的学习方式,并且年级、专业混合选课会导致学生互不熟悉,影响了课上交互学习、课下自主学习的有效开展与教学效果。为此,本文基于混合式教学方法设计一种目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式。

1 相关工作

小组讨论式学习是一种合作学习方式,通过教学各要素间的互动,以小组成绩为标准,促进成员共同达成目标的教学活动[1]。王丹华等[2]针对大学生计算机基础课程,对混合式学习环境下小组的学习结构、学习活动、评价等进行研究与实践。彭涛等[3]针对应用型人才培养,在信息系统分析与设计课程教学中运用案例分析、小组讨论等方式提升教学效果。刘江娴等[4]从分组、选择主题、创设氛围、评价等方面提出微博在小组合作学习中的应用策略。罗俊丽[5]采用项目驱动方式,将职业工作过程引入课程教学,对以小组为单位的基于网络学习空间的混合式协作学习模式进行实证研究。秦攀科等[6]在网络编程课程教学中,要求学生基于问题进行协作学习,通过自行组建学习小组确定问题解决方案。李向群等[7]基于超星学习通,在线下课堂教学引入讨论式教学等方式,增强学生的自学能力与学习积极性。王乐球[8]基于项目导向的翻转课堂教学设计、基于小组学习的课堂教学过程设计等,实现了“以学为主”的探究式转变,提升了课程教学质量。此外,部分研究者对计算机专业课程教学的小组讨论模式[9]、大学计算机基础通识课程的小组学习活动[10]、通过小组协作内化计算机专业学生学习能力[11]进行了探讨。

然而,上述方法主要针对学生学习方式进行探索与实践,通过小组学习提升教学效果,并未强调课程教学目标、学生学习内容、学习方式与考核的对应关系,尚未明确小组学习设计与课程目标达成之间的相互关系。

为此,本文通过建立软件工程课程毕业要求—指标点—课程目标—学习内容—学习方式间的关系,基于目标导向设计小组讨论式学习的相关任务,从多维度评价小组讨论式学习效果,以充分发挥学生学习的主动性和积极性,进一步促进课程目标达成。

2 基于课程目标的小组讨论式学习内容及方式设计

昆明理工大学计算机科学与技术专业是云南省首个通过工程教育专业认证和复认证的计算机类专业。2016年后,该课程按照工程教育认证标准制定了课程教学目标,定义了课程目标与毕业要求的关系,明确了学生学习软件工程课程后需要达到的知识、能力和素质要求,着重培养学生分析、解决复杂工程问题的能力与创新精神。

为提升学生进行小组式讨论学习的效果,本文基于课程目标对学生学习的内容、方式进行相应设计,具体如表1所示。在软件工程课程教学中,表1中的自主学习与小组讨论式学习不存在孰轻孰重,而是相辅相成、相互促进的。

Table 1 Matrix of graduation requirements-indicator points -course objectives -learning content -learning method for software engineering course表1 软件工程课程毕业要求—指标点—课程目标—学习内容—学习方式矩阵

3 小组讨论式学习任务设计

目标导向的软件工程课程紧密结合国家软件产业发展战略,以软件开发需求分析、设计、编码、测试、维护及项目管理为主线,梳理了软件工程的知识地图与思维导图,课程内容主要包括软件开发方法、过程、实践、软件前沿专题等。

为达到表1设定的课程目标,学生需要切实开展自主学习与小组讨论式学习。因此,本文基于软件工程课程的课程目标、课程内容、教学方式、考核方式等,对小组讨论式学习任务及提交进行设计,如图1所示。

Fig.1 Task design of group discussion learning in software engineering course图1 软件工程课程小组讨论式学习任务设计

为了让学生接触企业的实际软件项目,小组讨论式学习任务中的系统(图1的网上购物系统)是本课程教学团队,通过与相关软件研发企业合作后提炼课程案例或当前商品软件,在课程教学中根据学生实际情况或教学进展选用的系统,以培养学生解决复杂工程问题的能力和创新能力。

该课程设计的小组讨论式学习任务并非孤立,单个任务需要通过个人自主学习和团队小组讨论式学习共同完成,前者完成得越好,后者就越有可能取得较好的结果,反之亦然。

4 小组讨论式学习效果评价

为了较为完整、客观评价小组讨论式学习效果,针对图1中的不同学习任务,综合运用个人自评,以及组长、小组内、小组间和教师进行评价,软件工程课程小组讨论式学习评价体系如表2所示。其中,评价子指标需采用定量与定性方式进行综合评价,相关评价结果纳入学生成绩评价,用于学生学习过程的督学与导学。

Table 2 Evaluation system of group discussion learning in software engineering course表2 软件工程课程小组讨论式学习评价体系

5 软件工程课程小组讨论式学习实践与分析

在昆明理工大学计算机科学与技术专业2019级软件工程课程教学中,对目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式进行实践和应用,并从小组任务难度、小组内人数、真正参与小组任务的平均成员人数、小组任务平均分数等方面与2017、2018级学生的小组学习情况进行比较,结果如表3所示。

Table 3 Comparison of group learning表3 小组学习情况比较

由表3可知,将2017级的小组任务难度视为1,2018、2019级逐年加大了小组任务难度。其中,2017级采用学生自由组成小组的方式,但在学习过程中发现小组成员较多,部分成员并未真正参与小组任务的完成。为此,2018、2019级改用雨课堂教学工具进行随机分组,由于任务难度提升,且随机生成的小组成员间熟悉程度低于自发成组的成员,从而能促使更多成员参与小组任务。在2019级教学过程中发现,几乎所有成员均参与了小组讨论式学习。

此外,随着小组任务难度逐年增加,小组任务完成的平均分数也呈现逐年上升趋势,表明学生自主学习和小组讨论式学习相互促进,有效支撑了课程目标达成,学生在解决复杂工程问题时的实践能力得到了相应提升。

6 结语

本文基于混合式教学方法,设计了一种目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式。实践表明,该模式在一定程度上改进、提升了软件工程课程的教学效果,但仍存在一些问题亟需解决。

后续,将以解决复杂工程问题能力为目标,根据软件工程的发展不断完善小组讨论式学习任务设计和相关评价方法,以进一步促进学生自主学习和小组讨论式学习的有机融合,持续改善学生学习行为,提升课程教学效果。

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