基于“自主學習任務單”的軟件工程課程教學改革

胡旭飛　張書妍

摘? 要：文章首先針對軟件工程課程內涵，對當前課程教學中的難點以及“自主學習任務單”的應用價值等進行綜合分析?！白灾鲗W習任務單”是能夠解決軟件工程課程教學缺少實踐、學生融入度不足等問題的學習模式，具有重大的應用價值。其次按照“自主學習任務單”教學的實施步驟，對包括任務單制定、基礎知識掌握、合作交流探討、實踐知識演練、任務單展示與知識內化階段、任務完成評價等多個階段逐一進行分析，對其中實施的細節之處進行重點說明，以期為提升軟件工程教學質量、培養更優秀的人才提供參考價值。

關鍵詞：軟件工程;自主學習任務單;課程改革

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

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

一、軟件工程教學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專業必修的一門核心課程，它是理論知識和實踐應用的綜合性課程，講解計算機組成原理、操作系統原理、編譯原理、java、算法設計與分析、軟件管理、C、C++等匯編原理，實踐性較強，旨在讓學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用方法。

（二）軟件工程課程教學難點

軟件工程課程教學存在一定的難點，主要在于教學形式過于單一，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，教師多采用傳統大課教學的模式，教學效果不佳。由于軟件工程課程綜合性較強，學生很容易在學習中遇到困惑，思維陷入僵局，教師匆匆講解一遍也顧不上學生的困惑與不解，很多時候困惑就此遺留了下來，影響接下來的知識學習，導致學生對軟件工程學習興趣減退，在軟件工程教學中出現兩極分化的態勢：學習好的學生遺留問題較少，學習比較順利，原理理解較為清晰;學習差的學生遺留的問題較多，學習不順利，并形成惡性循環。綜合來說，軟件工程課程教學效果不佳，迫切需要對課程教學進行改革[1]。

（三）“自主學習任務單”教學的意義

“自主學習任務單”式教學（以下簡稱“任務單教學”），即教師設置學生所需要學習的任務清單，學生拿到任務清單后，能夠對要學什么形成一定認知。用學習任務單引導學生學習，做到由淺入深、由易到難，逐步解析軟件工程問題，從而收獲知識經驗。其主要意義有以下幾方面：

一是實現了教育機制的蛻變和創新，凸顯了學生在課堂上的主體地位。傳統教學模式是“教師多教學生少學”，任務單教學則是“教師少教學生多學”，傳統教學模式是“教師先教學生后學”，而任務單教學則是“學生先學教師后教”，通過教學機制的轉變激發學生的學習興趣，引導學生自發地去探究相關軟件工程知識，學生對軟件工程知識點理解是自己觀察、思考、分析、總結規律得來的，任務也是自己解決的，對軟件工程知識點的理解勢必會更加深刻。

二是為學生指明了學習方向。學習清單上羅列的內容，不管是問題還是測試，還是一次實踐應用，都是在向學生說明這就是軟件工程學習的知識重點，任務單教學規劃好了學生的學習方法，也凸顯了教學知識的主次性，這會讓學生事半功倍地展開學習，教師創設的核心教學問題能啟發學生思維，深度激發學生的學習潛力。

三是能用來檢查學生學情，教師可以通過學習任務清單，及時了解學生的學習狀況和學習進度，深入講解學生未懂的知識，對學生已經了解的基礎知識則可以適當減少講解，這樣無疑提高了教學的針對性。

四是依托于學習任務清單，加強學生間的交流互動，通過互動來找出最優的知識理解。綜合來說，任務單教學符合現代教育培養應用型人才的需求，符合提高學生課堂主體性的倡導[2]。

二、任務單教學的應用措施和建議

任務單教學在軟件工程課程內的應用，大致可分為準備學習任務單、學生準備并自主學習、實踐探索實施、任務清單完成及探討交流、任務演示內化階段、教學評價與反饋等多個階段，下面逐一進行分析。

（一）準備任務清單

這個階段主要是教師的工作，教師根據下一個階段的教學內容，總結出教學重點和難點，將其凝練成問題、測試或者實踐等任務，制作自主學習任務單，將其傳輸給學生。任務清單可以一節課為單位，也可以一周的學習量為單位，還可以更長的學習量為單位，應根據具體情況制定。

教師設計自主學習任務單應注意以下幾個方面：一是準備的學習任務單應全面，針對某一軟件工程知識點設計多角度的問題，引導學生從多個方面去學習。一般來說，任務單具有以下特征：1.具有應掌握的知識點;2.提供自主學習路徑以及學生展示路徑;3.進階要求，比如知識串聯的問題;4.學習疑問任務，學生將自己在學習中出現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設計實踐任務;6.學習總結任務，讓學生將自己在學習中的思考和收獲簡單記錄下來。二是準備的學習任務單應難易適中，如果準備的任務太過復雜，學生探究太過困難，那么學生很可能畏難退卻，積極性不強。因此，教師應設計難易適中的學習任務單，針對兩極分化的學生，如果條件允許，可以設計一些差異化的任務，讓學習好的學生完成較難的任務，深入研究軟件工程知識點，激發他們的學習潛力;對于學習差的學生，可讓他們去完成較簡單的任務，逐步融入學習之中，提升他們的學習自信心[3]。

在學習“動態建?！睍r，給學生準備自主任務清單，可全面引領學生進行學習。也可以給學生布置一系列實踐性的自主學習任務單，比如給學生布置實踐任務“小組合作設計基于C/S的KTV點歌系統”“設計一個學生選課以及測評的系統”等等，實踐任務作業完成時間可以適當調長，但需要學生準備好實踐計劃，有的放矢地展開實踐，根據實踐過程任務的難度，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，構建相對完善的執行框架。

（二）學生準備并自主學習

在教師準備妥當學習任務單后，應將其在課程教學前推送給學生，可結合“項目式教學”“翻轉課堂教學”等教學形式來展開。學生接收到自主學習任務單后，應對其進行簡單的梳理，完成相應預習，避免因為對學習任務清單太陌生而跟不上課堂學習的情況，掌握基礎性的理論知識點。

在課堂教學中，教師應盡可能給學生留下自主學習的空間和時間，將課堂交給學生。為了能夠讓學生更好地進行自主學習，教師應營造良好的教學氛圍。一個良好的教學氛圍應該是輕松的、和諧的、活躍的，學習沒有太多壓力，教師與學生成為朋友，積極互動，引導學生開動腦筋，思考如何最大化激發學生的好奇心和求知欲，從而讓學生圍繞學習任務單展開深入探究學習。學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行自主學習，在自主學習中必然會產生對軟件工程知識點的思考和理解，也會隨之產生不解和困惑，學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習軟件工程知識[4]。

在這一階段學習中，教師要做的一方面是對學生進行科學引導，從主導者的角色轉變為引導者。這對教師提出了更高要求，當學生學習紀律不好時，教師需及時規勸學生重視紀律，投入學習;當學生遇到學習困惑時，教師應側面引導學生掌握未知知識、解決困惑，在科學引導的同時，要重點關注差生，適當放松優生。教師還可以通過提問互動了解學生的學習情況和完成任務清單的情況，保障學生能夠較好地完成自主學習，回答相應的任務或問題[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，在任務單教學中，不僅需要學生學習理論知識回答任務單上的問題，也要通過實驗演練來讓學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“項目式教學法”有相似之處。

依托于某一個實踐演練活動，往往比理論學習任務需要更長的時間，學生必須妥善完成學習任務，將“STEM”理念融入其中，分析這一次實踐演練的關鍵技術是什么、需要哪些硬件或軟件、對應哪些課程學習、需要花哪些步驟去完成、每個步驟需要多少時間，學生必須制定較為詳細的實踐演練計劃。通常來說，實踐演練的主要難點是學生還未掌握完成這一難題的知識和技術，要讓學生自主地解決難題，有的實踐任務學生可以根據自己學習過的知識進行分析推理，有的實踐任務則要讓學生學習新知識去解決，教師引導學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內容對應起來，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，即學生拿到一個大的實踐演練后，分成多個小實踐演練項目進行學習，了解并掌握新的知識，逐一解決小的項目，再進行下一堂課學習，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）任務清單完成及探討交流

學生在自主學習的過程中會逐步對學習任務單所表達的內涵有所了解，思路會越來越清晰，很多原本看起來很復雜的問題會隨著進一步學習而迎刃而解，整個過程以“任務”為主線，要求學生將自主學習所獲得的思考記錄下來，并且回答任務單上的學習問題，讓學生多看、多想、多猜，獨立解決難題，完成任務單上的所有任務，這個過程會花費學生大量的時間和精力，也可能會出現錯誤的知識理解，導致任務難以完成，但錯誤也會給學生帶來啟示。計算機學習沒有捷徑可言，只有將所有結構和類型以及用法都牢記于心，學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要求學生要有數千行的代碼量。整體學習后，學生最后填寫任務單，必須拿出一個較完善的任務清單完成表[7]。在個人獨立學習之后，則可以讓學生分成小組展開交流探討，合作學習是一種很好的學習方式，學生在小組內可以踴躍發言，各抒己見，相互探討，把自己的學習過程和學習結果分享給同學，也可以去合理質疑他們的理解，小組成員之間相互分享，相互印證，相互指正，都會有助于學生深化知識理解，更好的完成學習任務單。也可以圍繞問題進行說明，相互提出學習中出現的問題和困惑，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習。

（五）任務演示內化階段

從最開始對任務單感到陌生，到通過學習逐漸掌握任務單相關的知識，再到掌握軟件工程知識、填寫任務單，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，學生能獲得全面而正確的知識，最后繪制最終版本的任務單，進行項目講解和答辯。教師應留下特定的講解和答辯時間，讓學生上臺輪流對自主學習任務單的學習過程和學習結果進行匯報，演示制作的軟件是否能夠運行，是否存在Bug，是否達到了目標功能，其他學生在臺下聆聽，可進行評分，也可相互提問。這個過程會讓學生將所學的知識內化于心，達到融會貫通的目的，加強記憶，教師把控好項目答辯全局，及時指出學生存在的問題，對知識進行后續講解，整體將知識過一遍，讓學生對照標準的軟件工程知識和自己的知識儲備深化理解[8]。

（六）教學評價與反饋

教學評價與反饋是非常重要的階段，對于任務單教學來說也是如此，傳統教學存在評價體系不完善的問題，一方面是評價內容不完善，很多情況下只對學生的學習結果進行了評價，而未能對學生學習過程進行評價，評價也只是幾個單調的數字;一方面是評價主體不完善，多數情況下都是教師對學生表現進行評價，主觀判斷性較強，不能真實反映學生完成這一任務清單學習的狀況。

因此，應對教學評價與反饋進行改革創新，提倡多元化評價，可以是教師對學生任務單學習的評價，也可以是學生之間的互相評價，不僅要對學生的學習結果進行評價，也要對學生的學習過程進行檢查。教師應時刻關注、檢查學生任務單學習過程中的學習能力、學習進度管理、資源搜索能力、實踐動手能力、應對變故解決能力等，展開綜合性評價。

可以嘗試將對“自主學習任務單”教學的評價加入課程整體評價，并將其當作重要指標，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占比20%，自主學習任務單教學模式占比20%，通過考核方式的創新，讓學生重視日常任務單式教學，并積極參與。

三、結語

綜上所述，任務單教學是先進的教學模式，它大大地提升了學生在課堂上學習的主體性，將課堂盡可能留給學生，以“任務”為主線，學生在完成任務的過程中自然而然就學到了軟件工程知識。想要高效展開教學，就需要在準備學習任務單、學生準備并自主學習、實踐探索實施、任務清單完成及探討交流、任務演示內化、教學評價與反饋等多個階段注重教學方式，把握好教學細節。

參考文獻：

[1] 楊微. 基于“自主學習任務單”的軟件工程課程教學改革[J]. 計算機教育，2017（06）：118-121.

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

[3] 張海民，陶駿，伍岳. 基于項目的任務驅動式課程設計探討——以應用型本科高?！毒W絡安全與實踐》課程為例[J]. 電腦知識與技術：學術版，2020，16（01）：153-156.

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

[5] 鄧兆虎. 基于工作過程系統化課程開發理念的《產品模型制作實訓》課程改革與實踐[J]. 科技經濟導刊，2020（31）：101-102.

[6] 鐘艷. 基于“案例-任務”的線上線下混合式教學設計與應用[J]. 山東電力高等?？茖W校學報，2022，25（01）：70-73.

[7] 劉征海，徐卓然，肖建田. 基于團隊學習的軟件工程專業課程教學改革探索[J]. 課程教育研究，2013（22）：218.

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

（責任編輯：向志莉）