結(jié)合MOOC的混合式軟件工程課程教學(xué)

李蓉+葉俊民+楊艷

摘 要： 軟件工程課程涉及到整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)和管理的過(guò)程，內(nèi)容多，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，學(xué)生不容易掌握。文章討論了MOOC課程的特點(diǎn)，結(jié)合MOOC和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，利用已有的優(yōu)質(zhì)MOOC資源，設(shè)計(jì)了新的課堂方法和教學(xué)內(nèi)容，以期縮短授課時(shí)間、提高學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

關(guān)鍵詞： 軟件工程； MOOC； 混合式教學(xué)； 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）12-84-03

Abstract： Course of software engineering involved in the whole process of software development and management， it contains a lot of contents and is theoretical and practical， and is hard to be mastered by student. In this paper， the characteristics of MOOC are discussed， combining with the advantages of MOOC and traditional classroom teaching， using the existing high-quality MOOC resources， the new teaching contents and classroom teaching method are designed， in order to shorten the teaching time， improve the learning effect and cultivate students' autonomous learning habit.

Key words： software engineering； MOOC； blended learning； teaching design

0 引言

2012年，全球教育界刮起一陣MOOC風(fēng)暴，形成了斯坦福大學(xué)的Coursera、商業(yè)化的Udacity和麻省理工與哈佛大學(xué)合作開(kāi)設(shè)的edX三大MOOC課程平臺(tái)。MOOC的興起帶來(lái)了一場(chǎng)免費(fèi)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的風(fēng)暴，其影響著傳統(tǒng)學(xué)校教學(xué)。怎樣盡量利用MOOC資源，使學(xué)生能跟著世界著名教授學(xué)習(xí)，又能使MOOC資源的內(nèi)容為我們課堂所用，課堂上補(bǔ)充MOOC教學(xué)的不足，利用它們提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是值得研究的內(nèi)容。

軟件工程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容既包括計(jì)算機(jī)技術(shù)，又包括管理科學(xué)和工程技術(shù)[1]，是理論和實(shí)踐并重的課程。軟件工程課程的理論內(nèi)容很多，有一定難度，教學(xué)中存在很多問(wèn)題，主要有教師缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生缺乏項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和課堂學(xué)習(xí)時(shí)間有限等等。把傳統(tǒng)課堂與MOOC相結(jié)合，利用MOOC資源讓學(xué)生自學(xué)部分內(nèi)容，教師在課堂上重點(diǎn)講解的方法可以在一定程度上解決這些問(wèn)題。

1 MOOC的概念

MOOC是英語(yǔ)Massive Open Online Courses的縮寫(xiě)，即大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程。全世界頂級(jí)的大學(xué)把它們的課程資源通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)共享，世界各地的學(xué)生可以自由選擇其課程學(xué)習(xí)，并通過(guò)討論區(qū)與其他同學(xué)和老師交流[2]，使受教育的成本大幅下降。它開(kāi)啟了教育的新模式，學(xué)習(xí)不再完全以學(xué)校為中心，而是以學(xué)生為中心。不再是學(xué)校規(guī)定學(xué)生可以選擇什么課程，而是學(xué)生對(duì)什么課程感興趣，想學(xué)什么課程。

MOOC的優(yōu)勢(shì)非常明顯，主要有課程資源豐富，來(lái)源廣，課程質(zhì)量高；MOOC資源易于使用，費(fèi)用低廉，學(xué)習(xí)方式靈活[3]；課程注重學(xué)生交互學(xué)習(xí)和同伴學(xué)生等[4]。但作為新興事物，它也有明顯的缺陷，但很多缺陷可以用傳統(tǒng)的教學(xué)方法彌補(bǔ)。

⑴ 很多學(xué)生難以堅(jiān)持完成課程。MOOC課程管理松散，學(xué)生學(xué)習(xí)課程完全靠自覺(jué)，學(xué)生中途放棄學(xué)習(xí)的現(xiàn)象非常普遍。例如在2012年初有15.5萬(wàn)名學(xué)生注冊(cè)麻省理工學(xué)院的一門(mén)電路課程，最后只有約7千人通過(guò)了課程，占選課人數(shù)的5%。目前統(tǒng)計(jì)的MOOC課程完成率不超過(guò)15%[3]。而傳統(tǒng)大學(xué)管理比較嚴(yán)格，除了專(zhuān)業(yè)教師在學(xué)習(xí)上的輔導(dǎo)和監(jiān)督，還有專(zhuān)職教師為學(xué)生的生活和思想提供幫助，使絕大多數(shù)學(xué)生能順利完成學(xué)習(xí)。

⑵ 學(xué)生學(xué)習(xí)的課程不夠系統(tǒng)。現(xiàn)在的MOOC課程雖然數(shù)量龐大，但是由于專(zhuān)業(yè)眾多，細(xì)分到某個(gè)專(zhuān)業(yè)上課程還是比較零散，沒(méi)有形成體系。而且現(xiàn)在的MOOC更多的是應(yīng)用類(lèi)課程，基礎(chǔ)理論課程較少。另外因?yàn)檎n程完全由學(xué)生自己選擇，而很多學(xué)生不太清楚專(zhuān)業(yè)的課程體系，選課主要以個(gè)人興趣為主，比較枯燥難學(xué)的基礎(chǔ)課程選課人數(shù)少。

傳統(tǒng)院校的課程計(jì)劃都是經(jīng)過(guò)多次討論后制定，遵守一定的行業(yè)和課程規(guī)范，形成一套完整的體系。學(xué)生既要學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，又要學(xué)習(xí)應(yīng)用型課程，良好的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)為學(xué)生以后自學(xué)和工作奠定基礎(chǔ)。

⑶ 學(xué)習(xí)效果難以保障。MOOC的學(xué)習(xí)過(guò)程和考試都不容易監(jiān)督，學(xué)生很容易作弊。傳統(tǒng)教學(xué)雖然也難以避免作弊問(wèn)題，但可以通過(guò)課堂點(diǎn)名、課堂討論和提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)練習(xí)等方式記錄學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，督促學(xué)生學(xué)習(xí)。

⑷ 師生交流不夠，難以因材施教。MOOC雖然以一門(mén)課十幾萬(wàn)人的選課規(guī)模使教師獲得巨大的成就感，但是和這么多人交流非常困難。雖然所有MOOC網(wǎng)站都設(shè)立了作業(yè)、考試、教師輔導(dǎo)、學(xué)生討論組等環(huán)節(jié)，有些還設(shè)置助教幫助回答問(wèn)題，但是學(xué)生和教師的交流還是非常不足。

傳統(tǒng)院校教師和學(xué)生能在課上和課下充分交流，教師能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容。教師對(duì)學(xué)生比較了解，對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生可以鼓勵(lì)他們學(xué)得更深入，對(duì)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生能多布置練習(xí)，做到因材施教。

⑸ 無(wú)法提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。很多課程實(shí)驗(yàn)需要專(zhuān)門(mén)的環(huán)境，比如物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)需要專(zhuān)門(mén)的傳感設(shè)備；軟件測(cè)試的教學(xué)需要專(zhuān)門(mén)的測(cè)試軟件和測(cè)試環(huán)境。雖然一些MOOC提供虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，但是很多還是無(wú)法和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)相比。

2 結(jié)合MOOC的混合式軟件工程教學(xué)

軟件工程課程屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，又可以細(xì)分為項(xiàng)目管理、軟件設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試等方向，已經(jīng)有一些可以利用的MOOC資源。

2.1 可用的MOOC資源

網(wǎng)上可用的MOOC資源很多，目前最大的MOOC網(wǎng)站Coursera已經(jīng)有1471門(mén)課程[5]，主要是英文課程，很多有英文字幕，網(wǎng)易公開(kāi)課也做了部分課程的字幕翻譯工作。但是Coursera的課程中沒(méi)有名為“軟件工程”的課，而有軟件工程知識(shí)體系內(nèi)的“軟件工程面試”、“軟件安全”、“軟件測(cè)試”、“軟件管理”等課程。中國(guó)最大的MOOC網(wǎng)站——慕課中國(guó)，現(xiàn)在有832門(mén)課，其中有兩門(mén)“軟件工程”，分別由清華大學(xué)軟件學(xué)院劉強(qiáng)老師主講和哈爾濱工業(yè)大學(xué)徐曉飛等老師主講。由于劉強(qiáng)老師的授課內(nèi)容和我們的教學(xué)大綱比較一致，我們選擇她的課程作為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)參考其他可用課程。

2.2 學(xué)習(xí)方式

傳統(tǒng)課程教學(xué)中，學(xué)習(xí)方式以教師教授為主、課后練習(xí)為輔，學(xué)生主要是接受教師的教學(xué)內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)較少。雖然也有練習(xí)和討論的課程，但是其目的是檢查學(xué)生對(duì)已經(jīng)學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容的掌握情況，學(xué)生較少對(duì)教學(xué)內(nèi)容反饋，也較少和其他學(xué)習(xí)者互動(dòng)交流。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式如圖1所示。

在結(jié)合MOOC的混合式教學(xué)中，教師發(fā)布需要學(xué)習(xí)的MOOC資源，組織學(xué)生自學(xué)，教師根據(jù)MOOC中的練習(xí)和學(xué)生在討論組中的留言接受學(xué)生的反饋，修改課堂教學(xué)內(nèi)容。教師在授課中通過(guò)課堂討論鞏固MOOC學(xué)習(xí)內(nèi)容，并講授重要的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生可以提高自學(xué)能力，可以通過(guò)課堂討論和網(wǎng)絡(luò)討論與教師和其他學(xué)習(xí)者交流，也可以通過(guò)課堂教學(xué)補(bǔ)充和鞏固重要的知識(shí)點(diǎn)。具體的學(xué)習(xí)方式如圖2所示。

2.3 課程教學(xué)設(shè)計(jì)

由于課程改革使課堂教學(xué)時(shí)間減少，軟件工程課程由原來(lái)的課堂教學(xué)51個(gè)課時(shí)變成課堂教學(xué)34個(gè)課時(shí)，課外教學(xué)16個(gè)課時(shí)，以鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。我們安排部分課外教學(xué)時(shí)間學(xué)生自學(xué)MOOC課程。課堂教學(xué)時(shí)間按我們的課程大綱講授課程內(nèi)容并集體討論MOOC課堂的收獲。具體的課程設(shè)計(jì)如表1所示，表1中的MOOC內(nèi)容如果沒(méi)有專(zhuān)門(mén)說(shuō)明就都是參考清華大學(xué)劉強(qiáng)老師的“軟件工程”課程。

課程安排了30個(gè)課時(shí)講授課堂內(nèi)容，還剩4個(gè)課時(shí)進(jìn)行MOOC學(xué)習(xí)提問(wèn)、課堂練習(xí)和答案討論，使教師充分了解學(xué)生的自學(xué)情況和學(xué)習(xí)能力，掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度。

3 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合MOOC的混合式軟件工程教學(xué)方法，把授課內(nèi)容和優(yōu)質(zhì)MOOC資源結(jié)合起來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)MOOC課程節(jié)約了課堂教學(xué)時(shí)間，擴(kuò)大了知識(shí)范圍，提高了自主學(xué)習(xí)的能力。本方法應(yīng)用于三個(gè)班，共計(jì)160余學(xué)生的軟件工程課堂教學(xué)中，教學(xué)效果較好。因?yàn)閷W(xué)生自學(xué)了很多課程內(nèi)容，教師只要通過(guò)課前提問(wèn)，便能在一定程度上掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，這有利于教師調(diào)整教學(xué)，對(duì)課程重點(diǎn)、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、學(xué)生自學(xué)薄弱點(diǎn)和MOOC講解較少的部分重點(diǎn)講解，節(jié)約了大量課堂的時(shí)間，同時(shí)提高了學(xué)習(xí)效果。

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[5] Coursera Inc.https：//www.coursera.org/，2015.