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逆向工程是軟件工程的一種重要思想，是指從已的軟件產品中分析軟件代碼，抽取有關數據、體系結構和處理過程等設計信息，以便進行軟件重構和再工程。由于這一思想更貼近人類認知和學習的規律，所以被廣泛應用于工程設計領域。逆向工程思想的本質是在前人成果的基礎上進行創新，這也是學習基本技術的有效方式。傳統的軟件工程課程教學模式普遍遵循“瀑布模型”。該模式按軟件生命周期將課程內容劃分為：可行性研究、需求分析、系統設計、編碼實現、軟件測試和軟件維護等部分，然后針對具體內容采用“先理論，后實踐”的教學模式。這種模式雖然條理清晰，但缺乏項目實踐經驗的學生很難消化空洞的理論知識，更難把握理論與實踐的結合點。

1傳統“教—學—做”模式

軟件工程是一門綜合性和實踐性都很強的課程。這門課程是對軟件開發過程的經驗和技巧的集合，對軟件開發有很好的指導意義和實用價值。然而，傳統的教學模式常面臨“吃力不討好”的尷尬局面：授課教師抱怨該課程知識點分散，涉及范圍廣，不好講授；學生抱怨該課程空洞乏味，言之無物。這種局面和傳統的教學模式有很大關系。在傳統的教學模式中，教學過程多采用“理論+實踐”的方式。教學方法普遍以理論教學為中心，先由教師集中講授理論方法和技術，然后由學生通過實驗、實習進行驗證。筆者稱這種教學模式為“教—學—做”模式，這種教學模式將實踐性很強的軟件工程變成了紙上談兵。盡管教師使出渾身解數講解軟件工程理論和方法，但學生卻難以想象出這些抽象理論如何應用于軟件項目。此外，先教后做的學習方式很難刺激學生的求知欲和興趣。因此，課程結束后，學生僅對理論和方法有些印象，但對其具體的用途和應用沒有完整的認識。該教學模式忽視了“學生是學習主體，教師是引導者”這一事實，導致教師喧賓奪主，學生的主觀能動性被抑制，很難達到較好的教學效果。

2“做—學—教”的逆向教學模式

為解決傳統教學模式存在的困境，筆者提出了“做—學—教”的逆向教學模式。該模式鼓勵學生通過實驗、實踐，發現已有軟件產品的問題，并在教師的指導下尋找優化辦法。在這種教學模式中，教師充當引導者的角色，通過理論講解幫助學生尋找解決問題的辦法。這種教學模式以實踐問題為導向，以學生為主體，教師回歸為引導者的角色，枯燥的理論變成學生解決實踐問題的法寶。此外，學生在尋求解決方案的過程中，其分析問題的能力得以鍛煉，而且有可能產生新的思路和方法，補充和完善原有理論，大大激發其學習興趣[2-3]。逆向教學模式與傳統教學模式的區別有以下幾個方面：（1）逆向教學模式中，學生為主體，教師為引導者，是以興趣為導向的主動型學習、研究型學習；傳統教學模式中，教師是主體，學生是接受者，是以知識為導向的被動型學習。（2）逆向教學模式的學習過程是從實踐到理論的過程，其本質是將實踐作為獲取知識的手段；傳統教學模式的學習過程是從理論到實踐的過程，其本質是將實踐作為驗證理論的標準。（3）逆向教學模式除了幫助學生消化已有的理論和知識，還可以激發學生的創新思維，提高其知識拓展能力；傳統教學模式注重對現有理論和知識的傳播和灌輸，難以達到培養創新能力的目標。

3逆向教學模式的實施方案

3.1教學組織

3.1.1課時安排筆者所教的信息管理與信息系統專業軟件工程課程的課時安排為：理論課32學時，實驗課8學時。顯而易見，該安排還是重理論、輕實踐，屬于傳統教學模式。為適應逆向教學模式，應加大實驗學時安排，為學生的實踐活動提供充足的時間保證。結合教學經驗與人類的認知規律，筆者認為在逆向教學模式中，理論學時與實踐學時比在1:1~1:1.5較為合理。同時，針對每個知識單元，不能完全套用“先實踐，后理論”的教學方式，而是應該以“尋找問題—理論分析—解決問題”為線索，采取“實踐+理論+實踐”的教學形式。這樣有利學生消化理論知識，并鞏固理論和方法。

3.1.2課堂組織為適應逆向教學模式，課堂組織應遵循“實踐—理論—實踐”的主線。其具體實施步驟為：（1）教師針對教學內容和知識單元確立課堂主題，并選定供學生課堂分析的軟件產品。（2）學生根據教師確立的課堂主題，對實驗軟件進行分析，挖掘該軟件存在的問題，并結合自身認識提出解決辦法。（3）教師針對學生發現的問題，結合已有理論和方法進行分析，并引導學生尋求解決辦法。（4）學生根據教師的理論指導，設計解決辦法，并修改實驗軟件，使之趨于完善。（5）教師引導學生進行反思和總結，幫助學生消化理論知識并進行創新探索。

3.2教學內容與傳統教學方式采用的“瀑布型”內容組織方式不同，逆向教學模式以學生身份轉變過程為依據設計教學內容。具體而言，逆向教學模式假定學生有一定的編程基礎，但沒有軟件開發經驗，那么其學習軟件工程的過程就是從軟件編碼人員成長為軟件設計師、直到軟件項目經理的過程，這與職業生涯的發展軌跡基本一致。另外，由于軟件開發的目的是為客戶提供解決問題的方案，其服務對象是軟件用戶，因此，逆向教學模式為學生設計“客戶—軟件開發入門者—軟件開發精通者”身份轉變路線。鑒于上述原因，逆向教學模式遵循由淺入深、由表及里的原則組織內容。舉例來說，課程內容編排可按如下思路設計：（1）以客戶使用軟件的感受為開端，先研究用戶界面設計的相關問題。（2）根據用戶使用感受提出軟件維護需求，繼而研究軟件維護的相關內容。（3）從軟件改造和升級角度，研究編碼相關的方法和原則等內容。（4）從編碼推及軟件詳細設計，包括數據流、數據存儲設計、算法和數據結構設計等。（5）從數據流和功能模塊反推軟件總體設計。（6）通過用戶需求驗證軟件設計是否合理，并探討獲取用戶需求的相關理論和方法。（7）回顧整個軟件開發過程，對軟件生命周期建模，研究不同的軟件過程模型的優劣。逆向教學模式以反向再造軟件過程為依托，將軟件開發過程中遇到的問題逐一引出，并以此為依據設計教學內容。

3.3考核方式由于逆向教學模式以學生實踐活動為中心，因此，在評價學習效果的時候應更注重技能的考核。考核應采用多元化的評價方式，體現理論與實踐的結合，兼顧“知識—能力—素質”多層次的考核方式。具體而言，就是通過“技能操作+筆試+口試”的方式考察[5]。其中，技能操作的考核可以通過團隊方式開展，由團隊共同設計開發一款簡單應用軟件，著重考查學生對理論知識的應用能力；筆試主要考查學生個人對基礎理論和方法的掌握程度；口試主要通過案例分析，考查學生分析問題、解決問題的能力以及語言溝通能力等。總體而言，逆向教學模式的考核方式應以考查學生的個人能力為主，將考核重點與軟件開發行業相應崗位的能力需求相匹配。這有助于學生盡快進入工作狀態、確定未來職業發展規劃。

3.4實施難點及解決辦法逆向教學模式以學生扮演軟件用戶為起點，學生通過使用案例軟件發現其中的問題，再由教師通過理論講解引導學生尋求解決問題的辦法，然后師生共同反思和總結，從而達到教學目的。在逆向教學方法的實施過程中，需要特別注意以下問題：（1）選擇案例軟件。使用案例軟件是課堂活動的起點，選擇恰當的案例軟件對教學效果有非常重要的影響。一般來講，案例軟件應與課堂主題高度相關，且存在典型問題。此外，案例軟件還應與學生的學習、生活聯系比較緊密。根據經驗，很少有一款軟件能夠覆蓋所有類型的軟件錯誤和缺陷，這要求授課教師根據教學主題精心準備案例軟件。通常以教務管理系統軟件和學生信息管理系統軟件等為藍本，在這些軟件中有針對性地預設典型軟件缺陷與不足，最終形成案例軟件。（2）組織教學內容。一般的教學過程是：確定教學目標→組織教學內容→確定重難點→設計教學流程。其中，教學目標是導向，教學重難點上承目標內容、下啟教學流程。傳統教學模式以理論為主導、實踐為輔助，注重理論的系統性和知識的完整性。然而，正是知識體系的龐雜性挫傷了學生的學習興趣，影響了教學效果。在逆向教學模式中應以提高實踐知識、實操技能為導向，將理論知識有機地貫穿在實踐過程中，激發學生的學習興趣，促使其從實踐中總結經驗并自主獲取知識。教學內容的組織應精選每堂課的教學內容，突出理論對實踐的指導作用，盡量減少重學術、輕實踐或與專業培養目標關系不大的內容，以避免抽象理論知識給學生造成盲目感并挫傷其學習興趣。（3）夯實前導知識。軟件工程是一門綜合性較強的課程，與數據結構、算法分析與設計、數據庫原理與設計、程序設計等課程關系密切。首先，前導課程知識體系是學習和理解軟件工程的根基，前導課程知識薄弱或缺失勢必加大軟件工程理論的學習難度，使其教學效果大打折扣。其次，明確軟件工程中的理論與其前導課程的銜接關系，加強學科間知識的橫向聯系,有利于知識的融會貫通和學生思維能力的培養。為保障逆向教學模式順利實施，教師可通過前導知識快速串講、組織課外自主學習交流平臺、電子教學資源等方式，幫助學生夯實前導課程基礎知識。（4）培養雙師型教師。任課教師是教學模式的實施者，是教學過程的組織者，其職業能力和教學水平直接影響教學效果。軟件工程課程的特點要求任課教師具備“雙師”素質，既具備講授專業理論知識的教學能力，又具備專業技能基本訓練的指導能力。目前大多數軟件工程課程的任課教師都是從高校畢業后留校任課，具備“雙師”素質的教師數量不多。在實施逆向教學的過程中，為保證教學效果，可暫時采用校企共建課程的方式，由學校的任課教師完成理論知識的講授，企業技術人員進行專業技能基本訓練的指導工作，共同完成課程教學工作。但更重要的是促使教師轉型，幫助其盡快成長為雙師人才，以避免教授課程中的銜接問題。

4結語

軟件工程是面向軟件開發相關專業高年級學生開設的一門課程，其特點是專業知識面較廣和實踐性較強，對于軟件開發具有很好的指導意義和實用價值；然而，由于學生缺乏完整的軟件項目開發經歷，導致軟件工程的理論和方法變成空談，學生不能很好地將其應用到軟件開發實踐中。筆者提出的逆向教學模式適用于綜合性、應用性較強的專業課程。這一教學模式的改革可以激發學生的求知欲和學習興趣，由淺入深、由表及里地將理論和方法變成鮮活的生產實踐經驗，對構建高效課堂和培養應用型人才非常有益。當然，逆向教學模式的實施也給教學管理工作帶來新的問題。如何從教學管理的角度，提供相應的改革政策和條件也是保障教學改革成功的關鍵。這也是后續研究的一個重要方向。

作者：滕志霞 陸光 劉欣 單位：東北林業大學 信息與計算機工程學院