基于MOOC的軟件工程課程混合教學模式設計與實施

熊祖濤

?

基于MOOC的軟件工程課程混合教學模式設計與實施

熊祖濤[1]

（安慶職業技術學院 電子信息系，安徽 安慶 246003）

針對軟件工程課程傳統教學模式存在的不足，提出了一種基于MOOC的混合教學模式．該模式通過對教學流程進行重構，將教學過程劃分為MOOC學習與課堂教學２個階段，優化設計了教師備課、MOOC學習、課堂教學和反思提高等環節，并完善了教學效果評價體系．形成了MOOC學習與傳統課堂教學優勢互補，學生自主協作和師生交流反饋相互融合的優質教育閉環．實踐表明，該模式可以有效激發學生學習的積極性與自主性，增強教學吸引力和教學效果．

MOOC；軟件工程；混合教學模式

軟件工程是計算機專業的一門專業必修課程，可以培養學生從系統的角度認識軟件開發及從工程學的視角對待編程實現的能力[1]．同時，這也是一門理論性強、內容枯燥、實踐要求高的課程．在教學實施過程中，以講授為主的傳統教學模式強調教師在課堂上的“信息傳遞”階段，卻忽視了學生對知識點的“內化吸收”過程[2]，教學過程深入卻不能淺出．迫切需要一種符合現代教育規律，強調學生主體，更加行之有效的教學模式來促進教學效果的提升．

隨著互聯網和現代信息技術的發展，現代教育技術的新理念、新技術和新成果正在快速地被引入到教學模式創新中．MOOC（Massive Open Online Courses，大型開放式網絡課程，中文音譯為“慕課”[3]）即是其中之一．作為通過網絡進行教學或者獲取知識的一種特定模式，MOOC自2013年進入中國以來，以其開放性、自主性、豐富性和便利性迅速引起了教育領域的廣泛關注．學堂在線、MOOC學院及中國大學MOOC等一批優秀中文MOOC平臺陸續上線[4]．2015年4月，教育部明確提出鼓勵高校結合本校人才培養目標和需求，通過在線學習、在線學習與課堂教學相結合等多種方式應用在線開放課程[5]．因此，在軟件工程教學中，可以融合MOOC和傳統課堂各自優勢，構建一種基于MOOC的混合教學模式（Blending Learning）[6]來激發學生的學習積極性和自主性，增強教學吸引力和教學效果．

1 基于MOOC的混合教學模式設計

在進行教學模式設計時需要充分考慮軟件工程課程的特點，與大多數其他計算機課程不同，軟件工程是一門理論性和實踐性都很強的課程．在理論方面，該課程涉及工程學、計算機科學、經濟學和管理學等多個領域的知識，內容非常豐富和抽象，在傳統課堂的有限教學時間內，教師難以將所有問題分析透徹．教學設計時可以充分發揮MOOC的豐富性和靈活性等優勢，理論知識主要由學生在教師的指導下通過MOOC學習來完成，教師則負責對反饋的問題進行答疑和難點分析．在實踐方面，軟件工程實驗內容要求有較強的系統性、完整性和綜合性，其他課程常采用的隨機、零散的實驗小案例訓練難以滿足軟件工程課程對實踐能力培養的要求．因此，教學設計時可以采用項目驅動的教學模式，模擬組建項目團隊，讓學生運用軟件工程中的技術、方法和規范，通過分工合作完成項目實施過程．

圖1 基于MOOC的軟件工程課程混合教學模式

在MOOC學習階段，學生可以根據自身學習特點自主規劃學習節奏，自主學習教材并通過觀看教學視頻和閱讀電子課件等來預習和準備知識．根據教師布置的學習任務完成對知識的個性化學習，培養自主學習的習慣和能力[8]，對于軟件工程課程全部知識點的學習都可以通過這一階段來完成．在學習過程中，學生可以在MOOC平臺討論區發帖將疑難問題提交到平臺上進行討論交流，或借助第三方平臺（E-mail、微信等）分享與交流作業．在此階段，教師需要安排時間進行在線輔導和答疑，解答學生學習知識過程中遇到的難點或共性問題．對學生的在線作業、交流回帖及線上測驗進行評價，及時了解學生對知識點的把握情況．

在課堂教學階段，教師根據了解到的學生知識儲備情況對核心知識點進行梳理，對重難點作深入剖析，圍繞知識點安排實驗項目，開展基于項目的教學活動．學生則在教師的指導下組建項目團隊，進行分組學習．這一教學過程以學生為主體，以教師為主導，以交流和引導為主要手段，充分考慮學生在實驗過程中的參與度和貢獻度，關注情感因素在學習過程中的作用，培養學生的問題意識和創新意識．教師通過提問、檢查對實驗項目的完成過程和結果進行評價，歸納總結存在的問題，開展教學反思，為進一步優化教學設計提供依據．

教學過程的這２個階段互為補充、相互促進，形成一種充分發揮現有優勢、互聯網技術與課堂教學融合、學生自主/協作學習和信息反饋的優質教育閉環[9]．

2 教學實施過程

以軟件工程課程中“用例建模”知識點為例，闡述基于MOOC的教學實施流程．在MOOC資源的利用上，目前依托清華大學“學堂在線”平臺的軟件工程、云計算與軟件工程和依托網易“云課堂”平臺的軟件工程（C編碼實踐篇）等均已上線，學生注冊后即可通過互聯網或移動終端進行在線學習[10]．

第一階段，即教師備課環節．教師在備課程標準、備教材、備學生基礎上，依據問題化、層次化和遞進性的原則，結合學生特點制定導學案，明確學習目標、學習重難點，以及MOOC學習、合作探究、學習反思和拓展延伸等環節的內容與要求，將軟件工程課程學習內容按難度、內容和形式劃分為識記類、理解類、應用類和拓展類４個級別．相對應地，在安排實驗內容方面，識記類和理解類知識主要是一些基本概念，應以安排獨立案例為主，而應用類和拓展類知識則以安排綜合項目為主．通過導學案指導學生進行自主學習、獨立思考與協作創新，作為構建高效課堂的依據．

第二階段，即MOOC學習環節．學生根據導學案自主進行課前預習，熟悉教材內容，并通過MOOC視頻學習用例建模概念、過程、撰寫需求文檔等知識點，學習EA（Enterprise Architect）、IBM Rational Rose和JUDE等系統建模工具的使用，完成教師布置的學習任務．這些教學視頻短小精悍，形象生動，教學信息清晰，針對性強，可反復觀看，便于學生掌握學習節奏和知識記憶．由于軟件工程課程具有理論性強的特點，MOOC針對性地附帶了作業、測驗和討論題，由學生在MOOC學習時自主完成，幫助學生通過練習鞏固知識點．學生的學習情況可以通過這些作業和測驗題進行自測，或由教師在線發放測試題完成測評．教師通過查看學習進度和在線測評成績來了解學生預習情況，并安排時間進行線上集中答疑．

在創新教育和創客教育的大背景下，主張在整個的教學過程中以學生為主體，教師為主導，教師精心設計問題切入點，讓學生通過觀察、比較，發現問題并能找到解決問題的方法。提高學生發現問題及解決問題的能力在當下創新教育中顯得尤為重要。

第三階段，即課堂教學環節．由于對學生課前預習情況有較為全面的了解，教師的講授內容可放在重難點鞏固和共性問題的解答上．課堂大部分時間用來指導學生進行基于項目（或案例）的學習．在項目的設計上，應選取需要學生進行深度學習及學生有能力進行探究的知識作為項目訓練的內容，要有一定的深度和實際意義．例如：在“用例建模”學習中，設計一個“微信搶票系統EA建模”的項目，訓練學生利用EA工具完成用例建模的能力．引導學生完成組建團隊、制定計劃、項目實施、成果交流和活動評價過程，強化學生對所學知識的完整性和系統性的理解．在此學習過程中，學生通過不斷地發現問題、討論問題和解決問題來獲得自主學習能力和創新能力的提升．另外，根據教學進度安排，階段性測試和期末考試也可安排在課堂教學階段完成，用以檢驗學生的學習效果．

第四階段，即反思提高環節．教師的教學反思圍繞教學內容、教學過程和教學策略進行．通過總結、比較以及學生的學習效果反饋，找出教學中存在的問題，弄清問題的實質，有針對性地對教學計劃進行調整，改進教學行動方案．學生則通過教師評價、學生互評和自我評價反思自身學習的不足，并以此來指導課后復習鞏固知識，改進學習方法，不斷提高學習能力．

3 教學效果評價

建立科學有效的教學效果評價體系是保障教學質量的重要手段．基于MOOC的混合教學模式體現了一個進階式學習和及時反饋相結合、信息傳遞和內化吸收循環統一的教學過程．在這種模式下，不僅需要對學生學習效果進行評價，還需要對學生在學習中的學習態度、自主學習能力、溝通表達能力以及知識創新能力等進行過程評價．明確評價的內涵和標準，確定科學合理的評價指標和評價方法，及時檢驗教學效果，將評價結果記入學生學習檔案．發揮評價的反饋矯正和激勵作用，保障教學質量．軟件工程課程教學效果評價體系設計見表1．

4 結束語

基于MOOC的混合教學模式將MOOC與傳統課堂各自優勢結合到一起，改變了知識傳播模式和學習方式，更加關注學生個性化發展，使教育個性化需求在某種程度上得以實現．實驗表明，該模式可以有效提高教學效果．與此同時，基于MOOC的混合教學模式在具體實踐過程中也面臨著一定的問題和挑戰．在這種教學模式下，教師和學生的角色被重新設計．教師需要完成從課堂講授答疑到教學任務設計、討論、檢查及引導的轉變．備課方式、教學組織形式和內容都將發生重大變化，對教師的職業素質和水平提出了更高的要求．學生也需要從被動的聽課和完成作業轉變為自主學習、主動探索和合作交流的學習過程．必須改變高校學生存在的自主學習能力差異大，學習自覺性、主動性不強的現狀，通過科學合理的手段加以管理和引導．這些都是進一步探索基于MOOC混合教學模式理論與實踐的重要課題．

[1] 賈經冬，林廣艷，譚火彬．面向市場需要的軟件工程實踐教學改革——以北航軟件學院為例[J]．北京航空航天大學學報：社會科學版，2014（2）：107-112

[2] 劉華明，畢學慧，王秀友．基于職業導向的軟件工程課程改革探索[J]．阜陽師范學院學報：自然科學版，2015（1）：107-109

[3] 李祁，李瑛，趙秀麗．MOOC平臺下的“混合式”計算機教學模式研究[J]．計算機工程與科學，2014（S2）：111-113

[4] 常培文．從E-learning到慕課教學模式的變革[J]．長沙大學學報，2015（1）：139-141

[5] 教育部．教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見[J]．中華人民共和國國務院公報，2015（18）：48-50

[6] 葉小嬌，賀俊英，劉博影．高校信息素養教育中MOOC與課堂混合教學模式研究[J]．西昌學院學報：自然科學版，2015（2）：104-107

[7] 周香英，鐘琦．計算思維視野下大學計算機課程的MOOC教學模式研究[J]．贛南師范學院學報，2014（6）：81-83

[8] 葛芳，郭有強，王磊，等．基于MOOC的教學模式探究[J]．蚌埠學院學報，2015（3）：131-134

[9] 唐曉，李強，陳新，等．基于MOOC平臺的C語言課程教學模式研究[J]．空軍預警學院學報，2015（3）：227-229

[10] 林瑩瑩，魏安娜，陳盈．結合傳統課堂與MOOC的混合式教學模式構建與實施[J]．臺州學院學報，2014（6）：79-83

The design and implementation of software engineering curriculum blended teaching mode based on MOOC

XIONG Zu-tao

（Department of Electronic Information，Anqing Vocational and Technical College，Anqing 246003，China）

In view of the deficiency of the traditional teaching mode of software engineering，a hybrid teaching mode based on MOOC is put forward．The teaching process is reconstructed and divided into two stages including MOOC learning phase and classroom teaching phase through this mode．Teacher preparation，MOOC learning，classroom teaching and reflection of links is optimized，the evaluation system of teaching effect is perfected． In this way，MOOC learning complement with traditional classroom teaching，students′ autonomous and cooperative learning integrated with communication and feedback between students and teachers，a closed loop of quality education is formed．Practice shows that this mode can effectively stimulate students′ learning enthusiasm and autonomy，as well as enhance the teaching attraction and teaching effect．

MOOC；software engineering；blended teaching mode

TP311∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.03.018

2016-01-10

安徽省高等學校省級質量工程項目（2015jyxm757）

熊祖濤（1978-），男，安徽肥西人，講師，碩士，從事教學模式改革、軟件開發技術等方面的研究．E-mail：xzt01@126.com