[論文レビュー] A Case-Study on Teaching Undergraduate-Level Software Engineering Course Using Inverted-Classroom, Large-Group, Real-Client and Studio-Based Instruction Model

Ashish Sureka, Monika Gupta+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 2, 2013

Innovative Teaching Methods参考文献 18被引用数 12

ひとこと要約

本論文は、大学のソフトウェア工学課程において、逆転授業、スタジオ型学習、実際のクライアントプロジェクト、大規模チームでの同僚評価を統合した画期的な教育的モデルを提示している。このアプローチにより、学生の関与度、モチベーション、実践的スキルの習得が著しく向上した。97.2％の学生が、4〜5か月間にわたり8人1チームの実際のクライアントプロジェクトに参加することは初めての経験であり、それが新規性とインパクトを持っていると報告した。70％を超える学生が、スタジオ型のフィードバックセッションを通じて概念的理解が深まったと述べた。

ABSTRACT

We present a case-study on teaching an undergraduate level course on Software Engineering (second year and fifth semester of bachelors program in Computer Science) at a State University (New Delhi, India) using a novel teaching instruction model. Our approach has four main elements: inverted or flipped classroom, studio-based learning, real-client projects and deployment, large team and peer evaluation. We present our motivation and approach, challenges encountered, pedagogical benefits, findings (both positive and negative) and recommendations. Our motivation was to teach Software Engineering using an active learning (significantly increasing the engagement and collaboration with the Instructor and other students in the class), team-work, balance between theory and practice, imparting both technical and managerial skills encountered in real-world and problem-based learning (through an intensive semester-long project). We conduct a detailed survey (anonymous, optional and online) and present the results of student responses. Survey results reveal that for nearly every students (class size: 89) the instruction model was new, interesting and had a positive impact on the motivation in addition to meeting the learning outcome of the course.

研究の動機と目的

• 理論と現実世界の実践のバランスを取ったソフトウェア工学教育の課題に対処し、能動的学習と協働学習を強調すること。
• 逆転授業、スタジオ型学習、実際のクライアントプロジェクト、大規模チームでの同僚評価を統合した、大学のソフトウェア工学課程向けの画期的な教育モデルの開発と評価すること。
• この統合的モデルが学生のモチベーション、関与度、技術的およびマネジメントスキルの習得、学習成果に与える影響を評価すること。
• インドの州立大学で実施された大規模授業（n=89）において、このようなモデルを導入する際の課題と利点を同定すること。

提案手法

• 学生は事前に録画された動画講義とオンラインの読解資料を用いて自己学習を進め、授業時間は協働作業や問題解決に割り当てられた。
• 授業はスタジオ型の教室レイアウトを採用し、円形の座席配置によりチーム間の対話を促進した。
• 学生は8人1チームで、大学の事務部門（TA割当、スケジューリング、休暇管理システムなど）の実際のクライアントプロジェクトに取り組んだ。
• 同僚評価は匿名で実施され、大規模なグループ環境における公平性を確保した。
• 教員とTAは、授業中のディスカッション、オフィスアワー、プロジェクトレビューを担当し、学生の学習とチームの調整を支援した。
• 匿名かつ任意のアンケートを実施し、学生が授業モデルおよびその構成要素についてのフィードバックを収集した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 逆転授業、スタジオ型学習、実際のクライアントプロジェクト、大規模チームでの協働学習を統合することにより、大学のソフトウェア工学課程における学生のモチベーションと関与度にどのような影響を与えるか？
• RQ2 非技術的顧客を相手に実際のクライアントプロジェクトに取り組むことで、学生のソフトウェア工学の実践的スキルやプロジェクトマネジメントの理解はどの程度深まるか？
• RQ3 8人1チームの大規模チームで4〜5か月にわたり作業を行う際、学生が直面する主な課題は何か。また、彼らはマネジメントの負担や新たなプロジェクトマネジメントの課題をどのように認識しているか？
• RQ4 大規模なプロジェクトチーム内での個人の貢献度を評価する際、匿名の同僚評価は公平性と客観性を確保するためにどの程度効果的か？
• RQ5 スタジオ型学習による詳細なデザインフィードバックセッションは、従来の講義形式の発表に比べ、ソフトウェア工学の原則の概念的理解をどの程度深めるか？

主な発見

• 97.2％の学生が、4〜5か月にわたり8人1チームの実際のクライアントプロジェクトに参加することは、自身にとって初めての経験であり、授業モデルの新規性と強度を示している。
• 72.2％の学生が、大規模チームで新たかつ重要なプロジェクトマネジメントの課題に直面したと報告し、モデルの現実性が裏付けられた。
• 61.1％の学生が、大規模チームでのマネジメントの負担が著しく大きいと感じたが、30.6％の学生はGanttチャートやイシュートラッカーなどの明確なプロセスとツールを導入することでこれを軽減した。
• 70％を超える学生が、スタジオ型のデザインフィードバックセッションが従来の発表形式よりも深く、批判的であると評価し、概念的理解の深化に寄与した。
• 60％を超える学生が、逆転授業モデルのおかげで教員との1対1の対話が増加したと報告し、学習にとって非常に有益であると感じた。
• 懸念はあったが、77.8％の学生が大規模グループでの同僚評価に賛成した。しかし、多くの学生が操作の可能性について懐疑的であり、信頼性を高めるための仕組みの改善が求められることが示された。