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1翻轉課堂的概念
學生可以在教師的幫助下在于同學的互動中主動學習，避免了傳統課堂的單一教學形式對學生積極性的影響。寓教于樂的教學視頻也可以提高學生在課下主動學習的積極性，為知識傳授提供了新的形式。
2軟件工程專業的翻轉課堂教學模式
軟件工程專業課程的特點是基礎理論較為抽象、對學生的創新能力要求較高。目前各高校的軟件工程專業課程都有專門的實踐教學環節，但仍離不開理論知識的講解和思維方式的訓練，這些都導致學生積極性不高、教學質量下降。哈爾濱師范大學軟件工程專業在研究翻轉課堂教學模式和本專業課程特點的基礎上，提出了一個適用于軟件工程專業課程特點的翻轉課堂教學模型。在軟件工程專業的翻轉課堂教學模式中，學生課前觀看教學視頻學習理論知識，通過和教師的即時交流完成知識學習；教師則根據學生的反饋統計課程的開展情況，酌情安排課上時間分配。在課上的教學環節中，教師首先集中講解學生反饋的疑難知識點，對重點內容進行簡要歸納，然后根據課程內容和教學統計結果提出實踐學習內容。學生自由分組創建實踐團隊，按照軟件開發過程的要求進行分工和調研，最終在教師的指導下完成一個具有項目特征的實訓工作，提交相關的設計文檔和研究成果。教師的課上任務就是點評提交的成果，總結學生的表現，解答學生實踐過程中的問題等。
3軟件工程翻轉課堂云計算教學平臺
翻轉課堂教學模式需要一定的技術和資源支持，云計算環境無疑是最佳選擇。經過不斷的探索和研究，哈師大軟件學院構建了一個基于云計算環境的翻轉課堂教學平臺，包括課堂軟件開發、課前理論學習、運行管理和教學評價等模塊。
3.1軟件開發模塊
軟件開發模塊體現了翻轉課堂中實踐教學的具體內容，是整個教學平臺的核心功能模塊。按照軟件工程對軟件開發生命周期的定義，軟件開發模塊分為項目規劃、需求分析、系統設計、代碼實現和系統測試等教學過程。在一個項目目標的規劃內，每個教學過程都對應前后關聯的任務、文檔和成果。實際的教學過程是學生登錄云計算平臺進行實際的軟件項目實訓練習，以團隊的方式完成項目，編寫文檔和提交成果報告。教師也要登錄云計算平臺全程監控和指導。云計算教學平臺的教學資源庫是通過深化校企合作得來的，所有的案例都來源于真實的軟件開發項目，學生甚至可以在企業項目經理的指導下通過教學平臺進行真實項目的開發。軟件開發模塊結合了翻轉課堂、任務驅動和校企聯合等面向應用的教學模式，體現了“工學結合、頂崗實習”的軟件工程專業課程實踐教學理念。
3.2理論學習模塊
理論學習模塊是體現翻轉課堂模式課前學習的功能模塊，該模塊的主要功能包括教學視頻、課前訓練和課程統計等。教學視頻功能的資源都來自國內知名高校的公開課，并且具有快進、回放、重放、暫停等播放功能，便于學生自定義課前學習。課程教學視頻的內容、視覺效果、互動性和長短都要根據學生的學習效果定期調整，不僅要保證教學內容和課前學習的目標吻合，還要突出教學重點和難點，方便教師和學生的課前交流。課前訓練功能是在每個教學視頻播放前設置一些教學問題，讓學生在觀看視頻時尋找答案，在視頻結束后學生要根據提示進行簡單的問題解答和知識訓練。課程統計模塊可以統計學生觀看視頻和回答問題的情況，有效提高教學的目的性。除了上述3個主要功能外，教學平臺還提供了方便教師和學生交流的論壇，所有與課程相關的討論和問題都可以在論壇上交流和解答。
3.3運行管理模塊
運行管理模塊是部署在軟件工程翻轉課堂云計算教學平臺云端應用服務層中，將各種即時通訊、視頻播放和在線論壇等應用集中封裝的服務層次。具體的功能包括項目管理、學生管理、資源管理和師生溝通等。
1）項目管理子模塊。
項目管理模塊用來保存學生的實訓成果和相關報告。該模塊具有文檔在線編輯和軟件展示功能，可以根據課程類別和章節提供在線的實訓環境和展示服務。學生在課程進行中提出的問題也可以在項目管理模塊，由任課教師或企業專家在線解答。在實踐教學中，教師可以通過項目管理模塊掌握所有學生團隊的項目進展情況，并通過在線成果交流來提高實踐教學的教學質量。學生在項目管理模塊中能夠即時了解本隊同學和其他團隊學生的開發進度，這不僅有助于提高團隊內部的溝通和協作，還可以通過比較和競爭提高團隊凝聚力。
2）學生管理子模塊。
學生管理模塊用來監控學生的課前視頻觀看和課中實訓練習狀態。學生課前的視頻教學是獨自進行的，有效的教學監控是保證出勤率和質量的重要因素。學生管理功能不僅能監控學生是否觀看了視頻，還能知道他們觀看了哪些視頻，哪段視頻的播發次數最多、時間最久。這些監控數據對教師掌握學生課前學習狀態有至關重要的作用，教師可以通過在線統計獲取課前學習數據，也可以在線設置各項參數自動獲取指定人員和章節的統計數據。對于課中的實踐教學，學生管理模塊也可以獲取學生團隊的練習資料，比如項目進展情況、資料是否齊全等，這些數據可以為課后評估和項目管理等模塊提供有效數據支持。在課程結束后，學生成績也通過學生管理模塊統計和查詢。
3）資源管理子模塊。
資源管理模塊用來存儲和維護云計算教學環境中教學資源。教學資源包括理論學習視頻、課堂項目資料、軟件開發資源和企業開發知識庫等。這些資源的質量決定了教學的質量和效果，比如理論學習視頻是否寓教于樂直接影響學生的學習積極性，課堂項目資料是否具有針對性直接影響教學的應用價值，企業開發庫的資源是否有效直接影響學生的實際工作能力等。資源管理模塊不同于傳統的軟件資源庫，它具有在線文檔編輯、視頻制作、網絡資源搜集等高級功能，可以實現對已有資源的改進和創新，也可以實現網絡資源的匯總和摘選。另外，通過和一些國內知名云供應商的合作，我們還構建了包括軟件開發云環境、企業軟件項目庫和軟件開發技術資料庫、軟件開發文檔模板庫等在內的高級應用型軟件開發資源平臺。
3.4學生評價模塊
學生評價模塊對學生學習過程和教師教學過程的評估打分。其中學習過程根據翻轉課堂教學模式的要求分為課前理論學習和軟件開發實訓兩部分：課前理論學習主要包括視頻觀看、作業完成、課堂交流表現等方面的評估；軟件開發實訓則是通過對項目成果和研發報告的評估來獲得分數。這兩部分分數按照一定比例折算成學生專業課程的課程分數，和期末考試筆試成績一起考核。對教師教學的評估則通過課程中的表現定性評價，評價的指標包括在線時間、操作頻率、交流次數和學生打分等。
4實施效果
基于云計算環境的軟件工程專業翻轉課堂教學經過4個月的試運行，取得了顯著的教學成果。使用云計算平臺的學生在知識認知和技能實踐等方面的能力比往屆學生有較大提升。學生可以通過線上交流和團隊合作完成開發任務，教師可以通過在線審核完成教學任務，基本達到了云計算平臺的設計目標。為了進一步掌握云計算平臺的翻轉課堂教學模式的實踐效果，通過校內走訪和問卷調查等方式深入了解學生的學習積極性、動手能力和計算思維意識。結果顯示學生對這種寓教于樂的教學方式普遍認同，對自身知識掌握和動手能力的提升感到滿意，教師則對系統帶來的豐富教學資源和低成本辦學模式感到滿意。
5結語
云計算環境為軟件工程專業課程的翻轉課堂教學提供了技術條件和資源條件，在擺脫了課堂的束縛后，學生的在線學習更有針對性，更貼近真實，教師的在線教學資源更豐富，教學組織更有效，學生和教師在線一對一或一對多的交流更順暢。這些都是傳統課堂教育和實驗室教學無法達到的。另外，所有的教學資源都在云端實現，學校對教學固定資產的投入和運行成本也較低，最大限度地降低了學校和學生的負擔，可謂一舉多得。
作者：聶曉秋 趙辰光 單位：哈爾濱師范大學管理學院
