基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式創(chuàng)新實踐

方 芳，劉袁緣，趙一石，向秀橋

（中國地質(zhì)大學(xué) 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

隨著大規(guī)模開放在線課程（massive open online course，MOOC）的不斷發(fā)展與完善，大學(xué)傳統(tǒng)教育受到?jīng)_擊的同時也被注入了新鮮的血液，借助MOOC促進教學(xué)改革是MOOC對于大學(xué)專業(yè)教育的重要價值體現(xiàn)，創(chuàng)新軟件工程專業(yè)教學(xué)模式對促進教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量等有著重要的作用與意義[1-2]。通過探索與實踐基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式，可為激發(fā)軟件類本科生、碩士生自主學(xué)習(xí)動力，提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制等提供實踐參考。

1 構(gòu)建基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式體系

基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式體系如圖1所示，主要包括4個方面：①以培養(yǎng)卓越軟件工程人才為目標，構(gòu)建基于MOOC與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的課程體系與培養(yǎng)方案；②以提高教學(xué)質(zhì)量為核心，基于MOOC的混合式課內(nèi)教學(xué)模式研究；③以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力與自主學(xué)習(xí)的能力培養(yǎng)為目的，基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂團隊學(xué)習(xí)模式；④以保證學(xué)生學(xué)習(xí)成效為根本目標，建立混合式教學(xué)模式的保障與質(zhì)量評價體系。

1.1 基于MOOC的軟件工程人才培養(yǎng)課程體系

基于MOOC的軟件工程人才培養(yǎng)課程體系主要包括4方面的課程集，分別是基于MOOC的專業(yè)選修課程集、混合教學(xué)課程集、翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)課程集以及個性化學(xué)習(xí)課程集，如圖2所示。首先，建立基于MOOC的選修課程集。從Coursera、edX及Udacity、學(xué)堂在線、慕課網(wǎng)等平臺中遴選適合軟件工程專業(yè)學(xué)生的國內(nèi)外高水平MOOC課程作為公共或?qū)I(yè)選修推薦課程，學(xué)生在專業(yè)教師的指導(dǎo)下根據(jù)自身課程學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)研究或工程實踐的需要，有針對性地進行選修，獲得MOOC證書或通過專業(yè)教師的相關(guān)考核方可獲得相應(yīng)課程的學(xué)分。其次，每學(xué)期在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程中選取1～2門開展混合式教學(xué)。第三，在本科生高年級學(xué)生及研究生組成的學(xué)術(shù)學(xué)習(xí)團隊中選擇相關(guān)課程開展基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)。最后，根據(jù)學(xué)生不同的需求定制基于MOOC的個性化課程集。

圖1 基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式體系

圖2 基于MOOC的軟件工程人才培養(yǎng)課程體系

1.2 基于MOOC的混合式課內(nèi)教學(xué)模式

軟件工程專業(yè)是理論性和實踐性都很強的專業(yè)，基于MOOC的專業(yè)課程教學(xué)模式設(shè)計需要充分考慮軟件工程專業(yè)課程內(nèi)容豐富且抽象的特點。在理論教學(xué)方面，教學(xué)設(shè)計要發(fā)揮MOOC內(nèi)容豐富、教學(xué)方式靈活等優(yōu)勢，理論知識點主要由學(xué)生在任課教師的指導(dǎo)下利用MOOC學(xué)習(xí)完成，教師則主要針對學(xué)生反饋的問題進行答疑和難點分析，通過MOOC學(xué)習(xí)與教師深入指導(dǎo)的方式，利用課堂內(nèi)有限的教學(xué)時間將課程教學(xué)重點與難點分析透徹。在實踐教學(xué)方面，采用項目驅(qū)動的教學(xué)模式，利用對真實項目的裁剪、完善，設(shè)計系統(tǒng)性、完整性和綜合性強的實驗內(nèi)容，讓學(xué)生模擬組建項目團隊，運用軟件工程中的規(guī)范、技術(shù)與方法，通過分工合作完成項目實施的全過程。

1.3 基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂團隊學(xué)習(xí)模式

基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂團隊學(xué)習(xí)可借鑒美國富蘭克林學(xué)院Robert Talbert教授總結(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂實施模型，如圖3所示。學(xué)習(xí)過程分為課前學(xué)習(xí)和課中學(xué)習(xí)兩個階段，在課前學(xué)習(xí)中，團隊內(nèi)所有學(xué)生自行觀看教學(xué)視頻，并進行針對性地練習(xí)和實踐；在課中學(xué)習(xí)中，首先，全部學(xué)生先快速完成少量測評，然后，由一位學(xué)生主講課程內(nèi)容，教師及團隊內(nèi)其他同學(xué)則根據(jù)所講內(nèi)容進行交流與提問，采取問題式教學(xué)法，不斷通過“提出問題→思考問題→解決問題”的過程深入理解并掌握課程中新知識，同時通過反復(fù)的交流與討論完成知識的內(nèi)化，最后，對所學(xué)知識點進行深入的討論、總結(jié)與反饋，讓所有參與學(xué)習(xí)的同學(xué)都能夠扎實地掌握課程內(nèi)容。

圖3 基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂團隊學(xué)習(xí)模式

1.4 基于MOOC的教學(xué)評價體系

建立科學(xué)有效的教學(xué)評價體系是保障教學(xué)質(zhì)量的重要手段。基于 MOOC 的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式是進階式學(xué)習(xí)與及時反饋相結(jié)合、信息傳遞與內(nèi)化吸收循環(huán)統(tǒng)一的教學(xué)過程的體現(xiàn)[3]。在教學(xué)評價體系中，一方面需要對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進行評價，另一方面還需要對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進行評價。學(xué)習(xí)效果評價主要分為過程評價與結(jié)果評價，其中，過程評價主要通過MOOC視頻學(xué)習(xí)進度、在線練習(xí)測試情況等指標來評價MOOC學(xué)習(xí)情況，并通過出勤率、課堂參與討論度、實習(xí)完成情況等指標來評價課堂學(xué)習(xí)情況；結(jié)果評價主要通過階段測試情況、期末考試情況等指標來評價知識掌握與運用情況。在學(xué)習(xí)過程不同階段評價學(xué)生的各項能力，包括自主學(xué)習(xí)能力、知識內(nèi)化能力、溝通表達能力、知識創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力以及知識綜合運用能力等。基于MOOC的混合式教學(xué)模式教學(xué)效果評價體系如表1所示，在明確評價內(nèi)涵和標準的基礎(chǔ)上，確定科學(xué)合理的評價指標與評價方法，及時檢驗教學(xué)效果，發(fā)揮評價的反饋矯正與激勵作用，保障教學(xué)質(zhì)量。

2 基于MOOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式實踐

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院軟件工程專業(yè)本科生和研究生的課內(nèi)教學(xué)和團隊學(xué)習(xí)進行了相關(guān)實踐，建立了基于MOOC的專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系，實踐了基于MOOC的軟件工程課內(nèi)學(xué)習(xí)及團隊學(xué)習(xí)教學(xué)模式。

2.1 基于MOOC的課內(nèi)教學(xué)模式實踐

基于MOOC的課內(nèi)教學(xué)模式實踐主要包括兩方面的工作。其一，選取計算機概論、人形機器人設(shè)計與制作、人工智能等課程建立基于MOOC的選修課程集，學(xué)生通過在MOOC平臺在線學(xué)習(xí)相關(guān)課程并通過課程考核，可申請 “通識教育選修課”或“專業(yè)選修課”學(xué)分。其二，在軟件工程專業(yè)本科生算法設(shè)計與分析、離散數(shù)學(xué)、UML與面向?qū)ο筌浖こ?、軟件項目管理等專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課中采用MOOC與課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式課內(nèi)教學(xué)方式，充分利用MOOC課程資源豐富、學(xué)習(xí)方式靈活、時間自由等優(yōu)點，結(jié)合課內(nèi)教學(xué)的規(guī)范性、易交互性等優(yōu)勢開展教學(xué)。

2. 2 基于MOOC的團隊學(xué)習(xí)模式實踐

基于MOOC的團隊學(xué)習(xí)模式實踐，一方面在智能信息處理與計算團隊中，針對高年級本科生及研究生的課外學(xué)習(xí)，采取翻轉(zhuǎn)課堂的團隊學(xué)習(xí)模式，組織高年級本科生和新入校的研究生開展與團隊研究相關(guān)的核心課程學(xué)習(xí)，主要包括機器學(xué)習(xí)、CNN for Visual Recognition、文件管理與信息分析等；另一方面，結(jié)合團隊同學(xué)各自的研究方向，設(shè)計基于MOOC的個性化課程集，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，督促學(xué)生學(xué)會利用碎片時間、個性化時間安排學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生充分利用導(dǎo)學(xué)、自學(xué)、互學(xué)等重要的學(xué)習(xí)新方法[4]。

表1 基于MOOC的混合式教學(xué)模式教學(xué)效果評價體系

3 結(jié) 語

研究構(gòu)建了基于MOOC的教學(xué)評價體系，形成了集“課程資源+教學(xué)方法+學(xué)習(xí)方法+評價體系”為一體具有較強可操作性的教學(xué)模式。探索用于指導(dǎo)軟件工程相關(guān)專業(yè)借助MOOC資源改革專業(yè)教學(xué)模式的一套理論與方法，對改觀教師教學(xué)投入不夠、學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性不高等現(xiàn)狀，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)成效等起到積極作用?！盎贛OOC的軟件工程專業(yè)教學(xué)模式”的示范和輻射作用，有助于促進學(xué)校高素質(zhì)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作，提升學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力及綜合素質(zhì)，增強就業(yè)、繼續(xù)深造方面競爭力。此外，作為軟件工程專業(yè)“卓越工程師計劃”“專業(yè)綜合改革試點”等專業(yè)建設(shè)的延伸和重要補充，改革的實施有助于促進“在培養(yǎng)模式、教學(xué)團隊、課程體系及實踐體系、教學(xué)資源平臺、教學(xué)方式、教學(xué)管理與質(zhì)量監(jiān)控等專業(yè)發(fā)展重要環(huán)節(jié)的綜合改革”的落實，帶動軟件工程等相關(guān)專業(yè)面上的教育改革。