[论文解读] 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 12

一句话总结

本文提出了一种创新的教学模型，将翻转课堂、工作室式学习、真实客户项目以及大团队同伴互评整合到一门本科软件工程课程中。该方法显著提升了学生的参与度、学习动机和实践技能发展，97.2%的学生表示，参与8人团队完成为期4–5个月的真实客户项目是其首次经历，具有显著的新颖性和影响力；超过70%的学生认为，通过工作室式点评环节，其对概念的理解更加深入。

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.

研究动机与目标

• 为解决软件工程教学中理论与实际应用难以平衡的问题，强调主动学习与协作学习。
• 开发并评估一种新型教学模型，将翻转课堂、工作室式学习、真实客户项目与大团队同伴互评相结合，应用于本科软件工程课程。
• 评估该整合教学模型对学生学习动机、参与度、技术与管理技能发展以及学习成果的影响。
• 识别在印度一所州立大学（n=89）的大班教学环境中实施此类模型所面临的挑战与优势。

提出的方法

• 学生通过预先录制的视频讲座和在线阅读材料进行自主学习，将课堂时间用于协作与问题解决。
• 课程采用工作室式教室布局，配备环形座位，以促进团队互动与课堂设计点评。
• 学生以8人团队为单位，为本校行政机构的真实客户开发项目，包括TA分配、日程安排和请假管理系统。
• 同伴互评采用匿名方式进行，以确保在大团队环境中的公平性。
• 教师与助教通过组织课堂讨论、办公时间及项目评审，支持学生学习与团队协调。
• 通过匿名且可选的问卷收集学生对课程模式及其各组成部分的反馈。

实验结果

研究问题

• RQ1 翻转课堂、工作室式学习、真实客户项目与大团队协作的整合，如何影响本科生软件工程课程中学生的动机与参与度？
• RQ2 与非技术型客户合作开展真实客户项目，在多大程度上能提升学生对软件工程实践与项目管理的理解？
• RQ3 学生在8人团队中持续合作4–5个月期间，会遇到哪些挑战？他们如何看待团队管理的复杂性与新型项目管理挑战？
• RQ4 在大型项目团队中，匿名同伴互评在确保评估公平性与客观性方面有多高效？
• RQ5 与传统的讲座式演示相比，通过深入的设计点评环节开展的基于工作室的学习，在多大程度上能提升学生对软件工程原理的概念理解？

主要发现

• 97.2%的学生表示，以8人团队形式在4–5个月内完成真实客户项目是其首次经历，表明该课程模式具有显著的新颖性与强度。
• 72.2%的学生指出，在大团队中遇到了此前在小规模团队中未曾接触过的新颖且重大的项目管理挑战，凸显了该模式的真实性。
• 61.1%的学生报告在大团队中面临显著的管理负担，尽管30.6%的学生通过使用甘特图和问题跟踪工具等明确流程与工具减轻了该负担。
• 超过70%的学生认为，工作室式设计点评环节比传统演示更具深度与批判性，有助于实现更深层次的概念理解。
• 超过60%的学生表示，由于翻转课堂模式，与教师的一对一互动显著增加，他们认为这对学习极为有益。
• 尽管存在顾虑，77.8%的学生仍支持在大团队中采用同伴互评，但许多人对潜在操纵行为表示怀疑，表明需要建立更可靠的互信机制。