董悅麗 陳明華 彭志豪 孫斌

摘 要：結(jié)合OBE-TC工程教育理念，針對高校軟件工程專業(yè)教學(xué)中如何強化學(xué)生的分析設(shè)計能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的問題，聚焦于學(xué)生在完成學(xué)習(xí)過程后能達成的最終學(xué)習(xí)成果，從教學(xué)內(nèi)容和課程考核兩個方面，對《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》雙語課程教學(xué)內(nèi)容進行梳理，重新設(shè)計考核項目，運用多樣化的教學(xué)方法和教學(xué)手段，進一步提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計；OBE-TC；課程設(shè)計

中圖分類號：TP311.52 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-1472（2018）-11-49-03

1 引言（Introduction）

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)對軟件工程人才需求的不斷增加，軟件的分析與設(shè)計在軟件工程人才培養(yǎng)質(zhì)量方面起到越來越重要的作用。面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ且詫ο鬄橹行牡慕鉀Q問題策略。它的實質(zhì)是一種系統(tǒng)建模技術(shù)，它是從系統(tǒng)的組成上對問題進行自然分解，以接近人類自然思維的方式來建立問題域模型[1]，因此，面向?qū)ο蟮能浖治雠c設(shè)計在整個軟件產(chǎn)品的生命周期起到關(guān)鍵作用。通常情況下，在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)中，都將《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》課程設(shè)置為專業(yè)核心課程。

2010年，TOPCARES-CDIO工程教育理念提出，并在國內(nèi)多所高校進行了實踐[2，3]。成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE）[4]，是指教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果（Learning outcome）。我校自2004年開始開設(shè)《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》課程，經(jīng)過十多年的教學(xué)實踐，逐步形成了基于OBE-TC的課程體系。

《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》雙語課是面向軟件工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門核心主干課。課程講解面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計的基本知識，以及常用設(shè)計模式和設(shè)計原則，設(shè)置有一個四級項目和一個綜合性的三級項目。學(xué)生使用主流的軟件對系統(tǒng)進行分析和設(shè)計建模，使用面向?qū)ο缶幊陶Z言Java語言進行編程實現(xiàn)。為了達到更好的教學(xué)改革效果，在OBE-TC改革過程中，課程組在理念轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式的重新設(shè)計，完成《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》課程的OBE-TC教學(xué)改革。

2 課程教學(xué)目標(biāo)和能力指標(biāo)的選擇（Course object and ability index selection）

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的導(dǎo)向，教學(xué)效果的實現(xiàn)與教學(xué)目標(biāo)的達成是共通的。因此，在OBE理念下，為了有效實施教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效果，首先需要從教學(xué)目標(biāo)著手，制定以評價目標(biāo)為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)，也就是在制定教學(xué)目標(biāo)時要充分考慮到學(xué)習(xí)評價的可操作性，通過學(xué)習(xí)評價能夠體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達成程度。這就要求教學(xué)目標(biāo)的制定要具體且具有很強的可操作性，只有這樣才能實現(xiàn)學(xué)習(xí)評價的可操作性，有利于通過學(xué)習(xí)評價來實現(xiàn)教學(xué)效果的提升。

按照OBE-TC課程標(biāo)準(zhǔn)，確定了導(dǎo)引課的教學(xué)目標(biāo)，這些目標(biāo)包括知識、能力與素質(zhì)目標(biāo)。通過該課程的學(xué)習(xí)，在專業(yè)能力培養(yǎng)方面，培養(yǎng)學(xué)生掌握面向?qū)ο笤O(shè)計的基本原理、基本原則和典型的設(shè)計模式，能夠應(yīng)用面向?qū)ο笏枷雰?yōu)雅地完成系統(tǒng)的設(shè)計，能夠應(yīng)用類圖描述軟件設(shè)計結(jié)果。在素質(zhì)能力培養(yǎng)方面，讓學(xué)生掌握面向?qū)ο筌浖O(shè)計的基本原則和典型的設(shè)計模式，具有面向?qū)ο蟮脑O(shè)計的能力，培養(yǎng)學(xué)生擁有良好的構(gòu)建代碼的能力，提高學(xué)生設(shè)計出具有可擴展性和靈活性的代碼能力。在工程能力培養(yǎng)方面，使學(xué)生掌握應(yīng)用UML進行軟件建模、撰寫符合軟件工程規(guī)范的需求與設(shè)計文檔，形成良好的軟件工程師職業(yè)素養(yǎng)。

作為雙語課程，還需要通過教學(xué)和實踐，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)英語能力，能夠閱讀系統(tǒng)分析與設(shè)計專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)文檔，并能夠運用英語進行專業(yè)知識交流。進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，能夠運用所學(xué)的設(shè)計模式和設(shè)計原則，發(fā)現(xiàn)解決專業(yè)及生活中遇到的復(fù)雜問題。同時培養(yǎng)學(xué)生作為軟件工程師的態(tài)度與習(xí)慣、終身學(xué)習(xí)能力與工匠精神。

結(jié)合課程的特點，我們選取了七個能力指標(biāo)，對每一項能力的培養(yǎng)提出了明確的預(yù)期學(xué)習(xí)效果，并給出了相對應(yīng)的培養(yǎng)路徑。課程的能力指標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)效果如表1所示。

3 課程內(nèi)容及能力指標(biāo)映射（Course contents and ability indexes mapping）

本課程的主要教學(xué)內(nèi)容是軟件的分析與設(shè)計技術(shù)，因此，在課程內(nèi)容設(shè)置上，我們將課程分為13大模塊，分別包括具體的設(shè)計原則和設(shè)計模式。在學(xué)時安排上，每個設(shè)計模式通常包括4個學(xué)時。第8和第13模塊以實踐為主，其中第8模塊主要涉及之前模塊的設(shè)計模式與設(shè)計原則的綜合運用，第13模塊為課程三級項目，要求學(xué)生運用所學(xué)設(shè)計模式和設(shè)計原則完成小組想，并撰寫相關(guān)文檔。課程不同的內(nèi)容模塊對應(yīng)的能力指標(biāo)如表2所示，其中CU為課程單元（Course Unit）的縮寫。

《面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》雙語課是實踐性較強的課程，因此，在內(nèi)容設(shè)置上，也突出了課堂實踐的設(shè)計，共包括10個課堂時間項目。課程實踐安排如表3所示。

4 教學(xué)方法與組織形式（Teaching methods and organization）

學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中的一般模式為：課前學(xué)習(xí)指定的與自己獲取的學(xué)習(xí)資源，完成教師安排的預(yù)習(xí)任務(wù)；課堂上組建學(xué)習(xí)小組，就已經(jīng)預(yù)習(xí)的設(shè)計模式和原則，由一個同學(xué)在組內(nèi)分享學(xué)習(xí)過程和心得，組內(nèi)所有成員一起討論這個設(shè)計模式和原則的適用場景和案例；課堂上，小組之間分享針對這個設(shè)計模式和原則的案例，小組之間討論和互評，教師點評，并對發(fā)現(xiàn)的問題及知識點的重點和難點進行講解，學(xué)生完成該設(shè)計模式的課堂作業(yè)，下一次課教師對相關(guān)知識點進行隨堂測試。具體教學(xué)方法涵蓋五種。

（1）自主學(xué)習(xí)法：課前要求學(xué)生學(xué)習(xí)教師提供的，以及通過網(wǎng)絡(luò)等手段獲取的相關(guān)學(xué)習(xí)資源。

（2）任務(wù)驅(qū)動法：針對課前的預(yù)習(xí)，給學(xué)生們布置一定的任務(wù)，完成相應(yīng)的任務(wù)，才能達到預(yù)習(xí)的目的。

（3）情景教學(xué)法：在講解具體案例時，為要學(xué)習(xí)的設(shè)計模式和原則提供應(yīng)用的情景，讓學(xué)生在情景中更好地理解和掌握相應(yīng)的原理和原則。

（4）討論教學(xué)法：課堂上，針對已經(jīng)預(yù)習(xí)的設(shè)計模式和原則，預(yù)設(shè)一定的問題，組織學(xué)生組建討論小組，開展針對性的討論和分享。

（5）講授教學(xué)法：在點評學(xué)生分享的案例時，如遇到有問題的地方，或者對應(yīng)設(shè)計模式和原則的重點難點，可適當(dāng)?shù)剡M行講解和講授。

經(jīng)過近兩輪的實踐，這種教學(xué)模式更能夠突出以學(xué)生為中心的理念，調(diào)動了學(xué)生的積極性，進一步提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

5 考核方式（Assessment methods）

課程考核是驗證培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求能力達成度的重要步驟，是教學(xué)設(shè)計中的重要一環(huán)。本課程的考核方式分為形成性考核和終結(jié)性考核，二者各占總成績的50%。形成性考核側(cè)重平時學(xué)習(xí)效果的考核，包括課下學(xué)習(xí)、作業(yè)、課堂實踐、課程項目和階段性測試五個主要環(huán)節(jié)，具體的考核內(nèi)容和考核方法如表4所示。

終結(jié)性考核為大作業(yè)，要求學(xué)生利用所學(xué)分析設(shè)計方法解決專業(yè)或生活中的實際問題，用到至少六個設(shè)計模式，完成大作業(yè)項目文檔，編碼實現(xiàn)項目功能。教師按照大作業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)檢查并打分，大作業(yè)考核評分項與能力指標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系如表5所示。

6 結(jié)論（Conclusion）

本文介紹了基于OBE-TC的高?！睹嫦?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計》雙語課程教學(xué)設(shè)計。采用基于OBE-TC的課程設(shè)計，抓住能力培養(yǎng)這項核心工作，設(shè)計課程的每一個環(huán)節(jié)，再落實到每一堂課的教學(xué)設(shè)計。同時，把教學(xué)實施每一個階段的重點任務(wù)都規(guī)劃好，有行之有效的措施，為課程教學(xué)有序推進提供保障。最后，運用多樣化的考評體系和激勵措施，做好階段性成果物的檢查，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)習(xí)效果。

參考文獻（References）

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[2] Zhu B，Zhang S M.Experiment Teaching Reform for Software Testing Course Based On CDIO[C].Proceedings of the International Conference on Computer Science & Education，2014：488-491.

[3] 鄭東霞，王法勝，王明志.TOPCARES-CDIO工程教育的軟件測試方向人才培養(yǎng)模式[J].計算機教育，2013，16：4-8.

[4] 顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE） 的工程教育模式：汕頭大學(xué)的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

作者簡介：

董悅麗（1973-），女， 碩士，教授. 研究領(lǐng)域：軟件工程.

陳明華（1979-），女，碩士，副教授. 研究領(lǐng)域：軟件工程.

彭志豪（1979-），男， 碩士，副教授. 研究領(lǐng)域：軟件工程.

孫 斌（1971-），男，碩士，教授. 研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).