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MOOC环境下PBL教学模式在软件工程创新能力培养中的应用研究

来源:论文联盟  作者:蔡斌 [字体: ]

MOOC环境下PBL教学模式在软件工程创新能力培养中的应用研究

引 言
  信息技术快速发展,正渗透和改造着各行各业,在社会生产和经济发展中发挥着越来越重要的作用。软件产业发展对软件工程本科毕业生的素质提出了新的要求,是否具有创新能力已成为对人才评价的一项重要指标。对于如何培养大学生的创新能力,胡鹤玖[1]认为转变思想观念是先导、优化课程体系是根本、改革教学方法是切入点、营造创新环境是着力点。课堂教学是高校教学的主要形式,课堂教学质量的高低直接影响着大学生的创新能力培养。在MOOC资源日益丰富的条件下,谢迎娟等[2]将翻转课堂的教学方法应用于学生创新教育,探索提升学生实践创新能力的新途径。
  1 研究背景分析
  软件工程专业的大部分理论课程仍采用课堂讲授的方式授课,学生在教学过程中相对被动,没有充分激发学习的积极性和主动性。为了进一步提升学生创新能力培养效果,可以借助广泛的MOOC资源,将PBL教学模式和翻转课堂相结合,调动学生的学习积极性,促进学生的创新能力培养。
  2 MOOC与PBL教学模式
  2.1 MOOC
  随着互联网技术的快速发展,借助多本文由论文联盟http://www.LWlm.cOm收集整理媒体资源提升学习效率的创新教育模式不断涌现。大规模开放在线课程(Massive Open Online Courses,MOOC)作为一种新兴的在线学习模式的快速发展,受到了全球高等教育界的广泛关注和大规模推广。MOOC以互联网开放资源为基础提供大规模互动参与的在线课程,即提供视频、教材、习题等传统的课程材料,并为学习者、教师和助教建立学习社区,将数以万计的学习者在共同学习目标、学习兴趣的驱动下组织起来。MOOC突破了传统课堂教育的时空限制,任何人在任何地方、任何时候都能免费或廉价地获得优质的教育服务。MOOC为学习者提供了更为灵活的个性化学习方式,学习者可以根据自身条件与兴趣,自主选择课程内容和安排学习时间。国际知名的三大MOOC平台Coursera、edX、Udacity上有近千门课程可供学习者选择。国内的网易云课堂、中国大学MOOC、MOOC中国、慕课网等MOOC平台也提供了大量免费课程供学习者选择。特别值得一提的是,在国内外的MOOC平台上,软件开发或计算机基础相关课程占了很高的比例,为软件工程相关知识、技术的学习提供了非常好的在线学习资源。
  2.2 PBL教学模式
  基于问题的学习(Problem-Based Learning,PBL)是一种教育策略,该策略指的是在引导学生学习的过程中,积极组织学生主动参与并自己寻找问题答案的教学模式[3]。PBL是基于建构主义教育理念而发展起来的教学模式,不同于传统以知识灌输为主的教学方式,PBL教学中教师提出真实且较为复杂的问题,学生小组通过团队学习创造性地解决问题并分享各自学习成果,教师对学习过程进行检查和评估以确定是否达到学习效果,并通过反思修正教学策略。在此过程中,通过互动讨论及概念辨证等方式,培养学生观察研判、探究思考、解决问题、归纳整合及沟通表达等实际应用能力[4]。PBL强调以学生为中心,学习过程是在老师的组织下由学生小组成员共同完成。问题、教师和团队学习是PBL教学的三大关键要素。问题设计的好坏对于PBL的成功至关重要,问题应当是复杂、劣构和开放的,而且必须真实且和学生的知识经验相协调。教师作为PBL活动的组织者和促进者,主要工作是定义问题、制定教学策略、记录和观察学习进程、评估学习效果。教师在整个PBL进程中要鼓励学生对自己的想法进行论证并在小组中公开演讲、答辩和自我反思,从而形成高级的思维技巧。PBL采用的是团队协作学习的模式,小组中的每个成员都是PBL的参与者,担任不同的角色,从不同方面促进问题的解决。发挥好问题、教师和团队学习这三个关键要素在PBL教学中的核心作用,对学生创新能力培养有很大帮助[5]。
  3 MOOC环境下PBL教学模式应用
  在软件工程专业课教学中,为了实现MOOC环境下PBL教学模式和翻转课堂教学方法的结合,从以下3个方面进行研究。
  3.1 采用改进的3C3R模型进行问题设计
  为了提高MOOC环境下PBL教学模式中问题设计的质量,可以参考3C3R问题设计模型,并根据软件工程专业特点和高等学校教学特点对其进行改进。3C3R问题设计模型由美国学者WoEi Hung于2006年提出,它为使用PBL模式开展教学提供了一套完整的问题设计概念框架。3C3R PBL问题设计模型如图1所示。
  “3C”是3C3R模型的核心部分,指“问题”中包含的教学内容(Content)、问题情境(Context)和各变量间的联系(Connection)。其中,教学内容是核心部分的第一个要素,它以课程教学大纲为依据,确定问题中所包含知识的深度和广度;问题情境是核心部分的第二个要素,它将抽象的教学内容与具体的应用场景结合起来,不仅能激发和维持学生的学习兴趣,而且对学生在现实生活应用掌握的知识有很大幫助;各变量的联系是其核心部分的第三个要素,它将PBL教学过程中的各组成部分按照特定的形式联系起来,使孤立的组成部分结合成一个整体。“3R”是该模型的进程部分,指学生在问题解决过程中的研究进程(Researching)、推理进程(Reasoning)和反思进程(Reflecting)。其中,研究进程是其进程部分的第一个要素,它旨在帮助学生发掘问题中的求解目标和上下文关系,为进一步解决问题做好铺垫;推理进程是其进程部分的第二个要素,它旨在帮助学生将研究进程中提取的、相互孤立的教学内容进行提升,建立属于自己的解决问题的技能;反思是其进程部分的第三个要素,它旨在帮助学生对已经掌握的解决问题技能进行评价、改进和推广,适应更广泛的问题类型和问题情景,培养自主学习能力。

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