基于“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”的軟件工程課程教學(xué)改革

胡旭飛　張書妍

摘? 要：文章首先針對軟件工程課程內(nèi)涵，對當(dāng)前課程教學(xué)中的難點以及“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”的應(yīng)用價值等進(jìn)行綜合分析。“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”是能夠解決軟件工程課程教學(xué)缺少實踐、學(xué)生融入度不足等問題的學(xué)習(xí)模式，具有重大的應(yīng)用價值。其次按照“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”教學(xué)的實施步驟，對包括任務(wù)單制定、基礎(chǔ)知識掌握、合作交流探討、實踐知識演練、任務(wù)單展示與知識內(nèi)化階段、任務(wù)完成評價等多個階段逐一進(jìn)行分析，對其中實施的細(xì)節(jié)之處進(jìn)行重點說明，以期為提升軟件工程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才提供參考價值。

關(guān)鍵詞：軟件工程;自主學(xué)習(xí)任務(wù)單;課程改革

中圖分類號：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2022）23-0141-04

軟件工程是計算機相關(guān)專業(yè)課程必修的一門核心課程，隨著社會發(fā)展的需求增加，各大院校紛紛開設(shè)計算機相關(guān)專業(yè)，力爭培養(yǎng)出具有計算機思維和編程能力的學(xué)生，能走入社會迅速適應(yīng)崗位需求。但目前軟件工程課程教學(xué)存在一些問題，學(xué)生難以深入融入課程教學(xué)之中，體會不到軟件工程學(xué)習(xí)的樂趣，課堂上以教師講授為主，學(xué)生只能被動接受，導(dǎo)致教學(xué)效果不足。針對這種情況，采用“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”教學(xué)方法，在任務(wù)單中體現(xiàn)理論知識和實踐演練，嘗試讓學(xué)生成為課堂的主人，依據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單上的任務(wù)展開學(xué)習(xí)，深度融入教學(xué)之中，其和項目式教學(xué)有著異曲同工之妙，都是將教學(xué)的重點從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上。

一、軟件工程教學(xué)難點以及課程改革價值

（一）軟件工程

軟件工程是計算機相關(guān)專業(yè)必修的一門核心課程，它是理論知識和實踐應(yīng)用的綜合性課程，講解計算機組成原理、操作系統(tǒng)原理、編譯原理、java、算法設(shè)計與分析、軟件管理、C、C++等匯編原理，實踐性較強，旨在讓學(xué)生通過實踐演練將理論知識融會貫通，掌握計算機工具的應(yīng)用方法。

（二）軟件工程課程教學(xué)難點

軟件工程課程教學(xué)存在一定的難點，主要在于教學(xué)形式過于單一，雖然軟件工程課程是理論和實踐性并重的課程，但是理論課程往往占比較多，教師多采用傳統(tǒng)大課教學(xué)的模式，教學(xué)效果不佳。由于軟件工程課程綜合性較強，學(xué)生很容易在學(xué)習(xí)中遇到困惑，思維陷入僵局，教師匆匆講解一遍也顧不上學(xué)生的困惑與不解，很多時候困惑就此遺留了下來，影響接下來的知識學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生對軟件工程學(xué)習(xí)興趣減退，在軟件工程教學(xué)中出現(xiàn)兩極分化的態(tài)勢：學(xué)習(xí)好的學(xué)生遺留問題較少，學(xué)習(xí)比較順利，原理理解較為清晰;學(xué)習(xí)差的學(xué)生遺留的問題較多，學(xué)習(xí)不順利，并形成惡性循環(huán)。綜合來說，軟件工程課程教學(xué)效果不佳，迫切需要對課程教學(xué)進(jìn)行改革[1]。

（三）“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”教學(xué)的意義

“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”式教學(xué)（以下簡稱“任務(wù)單教學(xué)”），即教師設(shè)置學(xué)生所需要學(xué)習(xí)的任務(wù)清單，學(xué)生拿到任務(wù)清單后，能夠?qū)σ獙W(xué)什么形成一定認(rèn)知。用學(xué)習(xí)任務(wù)單引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，做到由淺入深、由易到難，逐步解析軟件工程問題，從而收獲知識經(jīng)驗。其主要意義有以下幾方面：

一是實現(xiàn)了教育機制的蛻變和創(chuàng)新，凸顯了學(xué)生在課堂上的主體地位。傳統(tǒng)教學(xué)模式是“教師多教學(xué)生少學(xué)”，任務(wù)單教學(xué)則是“教師少教學(xué)生多學(xué)”，傳統(tǒng)教學(xué)模式是“教師先教學(xué)生后學(xué)”，而任務(wù)單教學(xué)則是“學(xué)生先學(xué)教師后教”，通過教學(xué)機制的轉(zhuǎn)變激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)地去探究相關(guān)軟件工程知識，學(xué)生對軟件工程知識點理解是自己觀察、思考、分析、總結(jié)規(guī)律得來的，任務(wù)也是自己解決的，對軟件工程知識點的理解勢必會更加深刻。

二是為學(xué)生指明了學(xué)習(xí)方向。學(xué)習(xí)清單上羅列的內(nèi)容，不管是問題還是測試，還是一次實踐應(yīng)用，都是在向?qū)W生說明這就是軟件工程學(xué)習(xí)的知識重點，任務(wù)單教學(xué)規(guī)劃好了學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，也凸顯了教學(xué)知識的主次性，這會讓學(xué)生事半功倍地展開學(xué)習(xí)，教師創(chuàng)設(shè)的核心教學(xué)問題能啟發(fā)學(xué)生思維，深度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。

三是能用來檢查學(xué)生學(xué)情，教師可以通過學(xué)習(xí)任務(wù)清單，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)進(jìn)度，深入講解學(xué)生未懂的知識，對學(xué)生已經(jīng)了解的基礎(chǔ)知識則可以適當(dāng)減少講解，這樣無疑提高了教學(xué)的針對性。

四是依托于學(xué)習(xí)任務(wù)清單，加強學(xué)生間的交流互動，通過互動來找出最優(yōu)的知識理解。綜合來說，任務(wù)單教學(xué)符合現(xiàn)代教育培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，符合提高學(xué)生課堂主體性的倡導(dǎo)[2]。

二、任務(wù)單教學(xué)的應(yīng)用措施和建議

任務(wù)單教學(xué)在軟件工程課程內(nèi)的應(yīng)用，大致可分為準(zhǔn)備學(xué)習(xí)任務(wù)單、學(xué)生準(zhǔn)備并自主學(xué)習(xí)、實踐探索實施、任務(wù)清單完成及探討交流、任務(wù)演示內(nèi)化階段、教學(xué)評價與反饋等多個階段，下面逐一進(jìn)行分析。

（一）準(zhǔn)備任務(wù)清單

這個階段主要是教師的工作，教師根據(jù)下一個階段的教學(xué)內(nèi)容，總結(jié)出教學(xué)重點和難點，將其凝練成問題、測試或者實踐等任務(wù)，制作自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，將其傳輸給學(xué)生。任務(wù)清單可以一節(jié)課為單位，也可以一周的學(xué)習(xí)量為單位，還可以更長的學(xué)習(xí)量為單位，應(yīng)根據(jù)具體情況制定。

教師設(shè)計自主學(xué)習(xí)任務(wù)單應(yīng)注意以下幾個方面：一是準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)任務(wù)單應(yīng)全面，針對某一軟件工程知識點設(shè)計多角度的問題，引導(dǎo)學(xué)生從多個方面去學(xué)習(xí)。一般來說，任務(wù)單具有以下特征：1.具有應(yīng)掌握的知識點;2.提供自主學(xué)習(xí)路徑以及學(xué)生展示路徑;3.進(jìn)階要求，比如知識串聯(lián)的問題;4.學(xué)習(xí)疑問任務(wù)，學(xué)生將自己在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的困惑和問題記錄下來;5.實踐演練，上文提到，軟件工程課程是理論性與實踐性并存的課程，涉及實踐探索的知識時應(yīng)設(shè)計實踐任務(wù);6.學(xué)習(xí)總結(jié)任務(wù)，讓學(xué)生將自己在學(xué)習(xí)中的思考和收獲簡單記錄下來。二是準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)任務(wù)單應(yīng)難易適中，如果準(zhǔn)備的任務(wù)太過復(fù)雜，學(xué)生探究太過困難，那么學(xué)生很可能畏難退卻，積極性不強。因此，教師應(yīng)設(shè)計難易適中的學(xué)習(xí)任務(wù)單，針對兩極分化的學(xué)生，如果條件允許，可以設(shè)計一些差異化的任務(wù)，讓學(xué)習(xí)好的學(xué)生完成較難的任務(wù)，深入研究軟件工程知識點，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛力;對于學(xué)習(xí)差的學(xué)生，可讓他們?nèi)ネ瓿奢^簡單的任務(wù)，逐步融入學(xué)習(xí)之中，提升他們的學(xué)習(xí)自信心[3]。

在學(xué)習(xí)“動態(tài)建模”時，給學(xué)生準(zhǔn)備自主任務(wù)清單，可全面引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。也可以給學(xué)生布置一系列實踐性的自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，比如給學(xué)生布置實踐任務(wù)“小組合作設(shè)計基于C/S的KTV點歌系統(tǒng)”“設(shè)計一個學(xué)生選課以及測評的系統(tǒng)”等等，實踐任務(wù)作業(yè)完成時間可以適當(dāng)調(diào)長，但需要學(xué)生準(zhǔn)備好實踐計劃，有的放矢地展開實踐，根據(jù)實踐過程任務(wù)的難度，具體是多少人參與，各自扮演什么角色，各自有哪些任務(wù)要展開、具體分為多少步驟、所有實踐的完成時間以及分個步驟的完成時間等等，構(gòu)建相對完善的執(zhí)行框架。

（二）學(xué)生準(zhǔn)備并自主學(xué)習(xí)

在教師準(zhǔn)備妥當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)單后，應(yīng)將其在課程教學(xué)前推送給學(xué)生，可結(jié)合“項目式教學(xué)”“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)”等教學(xué)形式來展開。學(xué)生接收到自主學(xué)習(xí)任務(wù)單后，應(yīng)對其進(jìn)行簡單的梳理，完成相應(yīng)預(yù)習(xí)，避免因為對學(xué)習(xí)任務(wù)清單太陌生而跟不上課堂學(xué)習(xí)的情況，掌握基礎(chǔ)性的理論知識點。

在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)盡可能給學(xué)生留下自主學(xué)習(xí)的空間和時間，將課堂交給學(xué)生。為了能夠讓學(xué)生更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師應(yīng)營造良好的教學(xué)氛圍。一個良好的教學(xué)氛圍應(yīng)該是輕松的、和諧的、活躍的，學(xué)習(xí)沒有太多壓力，教師與學(xué)生成為朋友，積極互動，引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，思考如何最大化激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，從而讓學(xué)生圍繞學(xué)習(xí)任務(wù)單展開深入探究學(xué)習(xí)。學(xué)生可以通過查閱教材、咨詢教師、實踐探索、個案分析等方法來進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在自主學(xué)習(xí)中必然會產(chǎn)生對軟件工程知識點的思考和理解，也會隨之產(chǎn)生不解和困惑，學(xué)生將理解和困惑都記錄下來，在解決困惑的過程中剝絲抽繭般地學(xué)習(xí)軟件工程知識[4]。

在這一階段學(xué)習(xí)中，教師要做的一方面是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)，從主導(dǎo)者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者。這對教師提出了更高要求，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)紀(jì)律不好時，教師需及時規(guī)勸學(xué)生重視紀(jì)律，投入學(xué)習(xí);當(dāng)學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困惑時，教師應(yīng)側(cè)面引導(dǎo)學(xué)生掌握未知知識、解決困惑，在科學(xué)引導(dǎo)的同時，要重點關(guān)注差生，適當(dāng)放松優(yōu)生。教師還可以通過提問互動了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和完成任務(wù)清單的情況，保障學(xué)生能夠較好地完成自主學(xué)習(xí)，回答相應(yīng)的任務(wù)或問題[5]。

（三）實踐探索實施

軟件工程是理論性和實踐性并存的課程，在任務(wù)單教學(xué)中，不僅需要學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識回答任務(wù)單上的問題，也要通過實驗演練來讓學(xué)生提升實際動手能力，在實踐演練中將理論知識融會貫通，這一點與偏向于實踐演練的“項目式教學(xué)法”有相似之處。

依托于某一個實踐演練活動，往往比理論學(xué)習(xí)任務(wù)需要更長的時間，學(xué)生必須妥善完成學(xué)習(xí)任務(wù)，將“STEM”理念融入其中，分析這一次實踐演練的關(guān)鍵技術(shù)是什么、需要哪些硬件或軟件、對應(yīng)哪些課程學(xué)習(xí)、需要花哪些步驟去完成、每個步驟需要多少時間，學(xué)生必須制定較為詳細(xì)的實踐演練計劃。通常來說，實踐演練的主要難點是學(xué)生還未掌握完成這一難題的知識和技術(shù)，要讓學(xué)生自主地解決難題，有的實踐任務(wù)學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)過的知識進(jìn)行分析推理，有的實踐任務(wù)則要讓學(xué)生學(xué)習(xí)新知識去解決，教師引導(dǎo)學(xué)生將實際演練的項目分為每一個小項目、小步驟，小的項目和每一個小課的教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)起來，將一個大的問題拆分成多個小的問題，能減少實踐演練完成的難度，即學(xué)生拿到一個大的實踐演練后，分成多個小實踐演練項目進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解并掌握新的知識，逐一解決小的項目，再進(jìn)行下一堂課學(xué)習(xí)，了解并掌握新的知識，再去解決剩下的小項目，最后全部完成[6]。

（四）任務(wù)清單完成及探討交流

學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中會逐步對學(xué)習(xí)任務(wù)單所表達(dá)的內(nèi)涵有所了解，思路會越來越清晰，很多原本看起來很復(fù)雜的問題會隨著進(jìn)一步學(xué)習(xí)而迎刃而解，整個過程以“任務(wù)”為主線，要求學(xué)生將自主學(xué)習(xí)所獲得的思考記錄下來，并且回答任務(wù)單上的學(xué)習(xí)問題，讓學(xué)生多看、多想、多猜，獨立解決難題，完成任務(wù)單上的所有任務(wù)，這個過程會花費學(xué)生大量的時間和精力，也可能會出現(xiàn)錯誤的知識理解，導(dǎo)致任務(wù)難以完成，但錯誤也會給學(xué)生帶來啟示。計算機學(xué)習(xí)沒有捷徑可言，只有將所有結(jié)構(gòu)和類型以及用法都牢記于心，學(xué)生的編程性思維才能水到渠成，對代碼量也是如此，很多高校的計算機專業(yè)要求學(xué)生要有數(shù)千行的代碼量。整體學(xué)習(xí)后，學(xué)生最后填寫任務(wù)單，必須拿出一個較完善的任務(wù)清單完成表[7]。在個人獨立學(xué)習(xí)之后，則可以讓學(xué)生分成小組展開交流探討，合作學(xué)習(xí)是一種很好的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生在小組內(nèi)可以踴躍發(fā)言，各抒己見，相互探討，把自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果分享給同學(xué)，也可以去合理質(zhì)疑他們的理解，小組成員之間相互分享，相互印證，相互指正，都會有助于學(xué)生深化知識理解，更好的完成學(xué)習(xí)任務(wù)單。也可以圍繞問題進(jìn)行說明，相互提出學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題和困惑，愛因斯坦說過“提一個問題，往往此解決一個問題更重要”，學(xué)生解決困惑和不解，避免知識困惑遺留下來，反而影響接下來的學(xué)習(xí)。

（五）任務(wù)演示內(nèi)化階段

從最開始對任務(wù)單感到陌生，到通過學(xué)習(xí)逐漸掌握任務(wù)單相關(guān)的知識，再到掌握軟件工程知識、填寫任務(wù)單，再到小組成員相互分享交流，提出問題并解決，一系列過程下來，學(xué)生能獲得全面而正確的知識，最后繪制最終版本的任務(wù)單，進(jìn)行項目講解和答辯。教師應(yīng)留下特定的講解和答辯時間，讓學(xué)生上臺輪流對自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行匯報，演示制作的軟件是否能夠運行，是否存在Bug，是否達(dá)到了目標(biāo)功能，其他學(xué)生在臺下聆聽，可進(jìn)行評分，也可相互提問。這個過程會讓學(xué)生將所學(xué)的知識內(nèi)化于心，達(dá)到融會貫通的目的，加強記憶，教師把控好項目答辯全局，及時指出學(xué)生存在的問題，對知識進(jìn)行后續(xù)講解，整體將知識過一遍，讓學(xué)生對照標(biāo)準(zhǔn)的軟件工程知識和自己的知識儲備深化理解[8]。

（六）教學(xué)評價與反饋

教學(xué)評價與反饋是非常重要的階段，對于任務(wù)單教學(xué)來說也是如此，傳統(tǒng)教學(xué)存在評價體系不完善的問題，一方面是評價內(nèi)容不完善，很多情況下只對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行了評價，而未能對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價，評價也只是幾個單調(diào)的數(shù)字;一方面是評價主體不完善，多數(shù)情況下都是教師對學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行評價，主觀判斷性較強，不能真實反映學(xué)生完成這一任務(wù)清單學(xué)習(xí)的狀況。

因此，應(yīng)對教學(xué)評價與反饋進(jìn)行改革創(chuàng)新，提倡多元化評價，可以是教師對學(xué)生任務(wù)單學(xué)習(xí)的評價，也可以是學(xué)生之間的互相評價，不僅要對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價，也要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行檢查。教師應(yīng)時刻關(guān)注、檢查學(xué)生任務(wù)單學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)進(jìn)度管理、資源搜索能力、實踐動手能力、應(yīng)對變故解決能力等，展開綜合性評價。

可以嘗試將對“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”教學(xué)的評價加入課程整體評價，并將其當(dāng)作重要指標(biāo)，比如課程考核方式該為期末考試占比40%，期中考試成績占比20%，日?？记诒憩F(xiàn)占比20%，自主學(xué)習(xí)任務(wù)單教學(xué)模式占比20%，通過考核方式的創(chuàng)新，讓學(xué)生重視日常任務(wù)單式教學(xué)，并積極參與。

三、結(jié)語

綜上所述，任務(wù)單教學(xué)是先進(jìn)的教學(xué)模式，它大大地提升了學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的主體性，將課堂盡可能留給學(xué)生，以“任務(wù)”為主線，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中自然而然就學(xué)到了軟件工程知識。想要高效展開教學(xué)，就需要在準(zhǔn)備學(xué)習(xí)任務(wù)單、學(xué)生準(zhǔn)備并自主學(xué)習(xí)、實踐探索實施、任務(wù)清單完成及探討交流、任務(wù)演示內(nèi)化、教學(xué)評價與反饋等多個階段注重教學(xué)方式，把握好教學(xué)細(xì)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊微. 基于“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”的軟件工程課程教學(xué)改革[J]. 計算機教育，2017（06）：118-121.

[2] 解紹詞，代勁. 基于任務(wù)與項目混合驅(qū)動的Java平臺課程改革探索[J]. 教育教學(xué)論壇，2014（42）：124-126.

[3] 張海民，陶駿，伍岳. 基于項目的任務(wù)驅(qū)動式課程設(shè)計探討——以應(yīng)用型本科高?！毒W(wǎng)絡(luò)安全與實踐》課程為例[J]. 電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)版，2020，16（01）：153-156.

[4] 羅才華. 基于構(gòu)建主義和知識共享的Web前端技術(shù)課程“三段式”教學(xué)改革[J]. 職業(yè)教育研究，2020（04）：62-66.

[5] 鄧兆虎. 基于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)理念的《產(chǎn)品模型制作實訓(xùn)》課程改革與實踐[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020（31）：101-102.

[6] 鐘艷. 基于“案例-任務(wù)”的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用[J]. 山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2022，25（01）：70-73.

[7] 劉征海，徐卓然，肖建田. 基于團(tuán)隊學(xué)習(xí)的軟件工程專業(yè)課程教學(xué)改革探索[J]. 課程教育研究，2013（22）：218.

[8] 張睿，張艷花，張永梅，等. 基于“項目驅(qū)動，以賽促學(xué)”的軟件工程課程教學(xué)模式探索[J]. 電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)版，2019，15（06）：117-119.

（責(zé)任編輯：向志莉）