[논문 리뷰] 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 Gupta외 2명|arXiv (Cornell University)|2013. 09. 02.

Innovative Teaching Methods참고 문헌 18인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 학부 소프트웨어 공학 과정에서 뒤집힌 수업, 스튜디오 기반 학습, 실고객 프로젝트, 대규모 팀 피어 리뷰를 통합한 혁신적인 교육 모델을 제시한다. 이 방법은 학생들의 참여도, 동기 부여, 실무 역량 향상에 크게 기여했으며, 97.2%의 학생이 대규모 팀과 실고객 프로젝트 경험을 처음으로 경험했고, 70% 이상이 스튜디오 기반 피드백 세션을 통해 개념적 이해가 더 깊어졌다고 보고했다.

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.

연구 동기 및 목표

• 이론과 실제를 균형 있게 융합하여 소프트웨어 공학을 가르치는 데 도전하는 것. 활동 중심 학습과 협업을 강조한다.
• 학부 소프트웨어 공학 과정을 대상으로 뒤집힌 수업, 스튜디오 기반 학습, 실고객 프로젝트, 대규모 팀 피어 리뷰를 융합한 새로운 교육 모델을 개발하고 평가하는 것.
• 이 통합 모델이 학생들의 동기 부여, 참여도, 기술적 및 관리 역량 개발, 학습 성과에 미치는 영향을 평가하는 것.
• 인도의 주립대학에서 실시한 대규모 수업(89명) 환경에서 이러한 모델을 구현함에 있어 발생하는 도전 과제와 이점들을 규명하는 것.

제안 방법

• 학생들은 사전 녹화된 영상 강의와 온라인 독서 자료를 통해 자율 학습을 수행하여, 수업 시간은 활동적 협업과 문제 해결에 집중하도록 전환되었다.
• 수업은 원형 좌석 배치를 갖춘 스튜디오 기반 수업 환경을 사용하여 팀 간 상호작용을 촉진하였다.
• 학생들은 대학 행정 부서(조교 배정, 일정 관리, 휴가 관리 시스템 포함)의 실고객 프로젝트를 8인 팀으로 수행하였다.
• 익명으로 실시된 피어 리뷰를 통해 개인 기여도를 평가하고 대규모 그룹 환경에서의 공정성을 확보하였다.
• 교수 및 TA는 수업 토론, 오피스 아워즈, 프로젝트 리뷰를 통해 학생 학습과 팀 조율을 지원하였다.
• 학생들이 수업 모델 및 구성 요소에 대한 피드백을 제공할 수 있도록 익명적이고 선택적인 설문 조사를 실시하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 뒤집힌 수업, 스튜디오 기반 학습, 실고객 프로젝트, 대규모 팀 협업을 통합함으로써 학부 소프트웨어 공학 과정에서 학생들의 동기 부여와 참여도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 비기술적 고객과 함께 실고객 프로젝트를 수행함으로써 소프트웨어 공학 관행과 프로젝트 관리에 대한 이해가 얼마나 향상되는가?
• RQ3 8명의 팀원이 4~5개월 동안 협업을 수행하면서 겪는 주요 과제는 무엇이며, 관리 오버헤드와 새로운 프로젝트 관리 과제에 대해 학생들은 어떻게 인식하고 있는가?
• RQ4 익명 피어 리뷰가 대규모 프로젝트 팀 내에서 개인 기여도 평가의 공정성과 객관성을 확보하는 데 얼마나 효과적인가?
• RQ5 심층적인 디자인 피드백 세션을 포함한 스튜디오 기반 학습이 전통적인 강의 기반 발표에 비해 소프트웨어 공학 원리의 개념적 이해를 얼마나 더 잘 향상시키는가?

주요 결과

• 97.2%의 학생이 8명의 팀원과 함께 4~5개월간 실고객 프로젝트를 수행한 것이 처음이었다. 이는 수업 모델의 신선함과 강도를 시사한다.
• 72.2%의 학생이 이전에 작은 그룹에서 경험하지 못한 새로운이고 중요한 프로젝트 관리 과제를 대규모 팀에서 경험했다. 이는 모델의 현실성과 부합한다.
• 61.1%의 학생이 대규모 팀에서 상당한 관리 오버헤드를 경험했다. 그러나 30.6%는 간트 차트와 이슈 트래커 같은 정의된 프로세스와 도구를 통해 이를 완화했다.
• 70% 이상의 학생이 스튜디오 기반 디자인 피드백 세션이 전통적인 발표보다 더 심층적이고 비판적인 것으로 평가하여 개념적 이해가 더 깊어졌다고 보고했다.
• 60% 이상의 학생이 뒤집힌 수업 모델 덕분에 교수와의 1:1 상호작용이 증가했다고 보고하였으며, 이는 학습에 매우 유익하다고 느꼈다.
• 우려가 있었음에도 불구하고 77.8%의 학생이 대규모 그룹에서의 피어 리뷰를 지지했지만, 많은 이들이 조작 가능성에 대해 회의적인 시각을 보였으며, 이는 신뢰 기반 메커니즘 개선의 필요성을 시사한다.