摘要

本文介绍了在阿姆斯特丹自由大学（Vrije Universiteit Amsterdam）开设的“绿色实验室”课程的十年教学经验。该课程旨在教授计算机科学硕士生在能源高效软件背景下的经验软件工程基础。课程的独特之处在于其研究导向性质，学生团队在两个月内针对科学相关的目标开展自己的实验，从目标和研究问题的精确表述到实验执行、数据分析和报告，覆盖了经验研究的经典步骤。多年来，该课程因其产生的多项科学研究而闻名于软件工程界，这些研究已在多个科学会议和期刊上发表。此外，学生使用由研究人员和其他学生在该项目中开发和维护的开源工具执行实验，从而形成了一个学习者社区，学生在此交流想法、相互帮助，并在安全的环境中学习如何协作贡献开源项目。

原理

“绿色实验室”课程的核心在于其研究导向的教学方法。课程开始时，教师会展示一系列科学相关的目标，学生团队选择其中一个目标，并在两个月内开展实验以达成该目标。每个团队遵循经验研究的标准流程，从明确研究目标和问题开始，到定义实验环境、选择实验对象和对象、确定实验变量、执行实验、数据分析，直至最终报告。这种结构化的方法确保了实验的科学性和严谨性，同时也培养了学生的研究能力和批判性思维。 课程的先进性体现在其对经验软件工程方法的深入应用，特别是在能源高效软件的背景下。通过实际操作和实验，学生不仅学习理论知识，还能将这些知识应用于解决实际问题，这种实践与理论相结合的教学方式是该课程的一大亮点。

流程

课程的工作流程分为几个关键阶段：

1. 目标和研究问题定义：学生团队首先明确他们的研究目标和具体的研究问题。
2. 实验设计：团队设计实验，包括选择实验对象、定义实验变量和实验假设。
3. 实验执行：团队执行实验并收集数据。
4. 数据分析：团队对收集的数据进行分析，包括描述性统计和假设检验。
5. 报告撰写：团队撰写实验报告，详细描述实验过程、结果和结论。

例如，一个团队可能会选择研究服务工作者对Web应用能源效率的影响。他们将设计实验来比较启用和未启用服务工作者的Web应用在不同移动设备和网络条件下的能源消耗，然后执行实验、分析数据，并撰写报告。

应用

“绿色实验室”课程的内容和方法不仅适用于教育领域，还具有广泛的应用前景。课程中使用的经验软件工程方法和能源高效软件的研究可以应用于工业界，帮助开发更节能的软件产品。此外，课程中培养的研究能力和批判性思维对于学生未来的学术研究和职业发展都极为有益。随着全球对可持续发展和能源效率的关注日益增加，该课程的相关知识和技能将变得越来越重要。