基于在线平台的混合式教学研究与实践

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　　摘   要：针对应用型本科院校计算机专业程序设计课程知识点多、难度较大、学生自主能动性不强、语法学起来枯燥及学生学习自觉性较差等现状，文章结合应用型本科人才培养的办学定位，提出基于在线平台的程序设计课程混合式教学。文章首先介绍了混合式教学在线平台的建设情况;然后阐述了运用混合式教学方法，组织理论课及实践课教学的基本流程及课程实践应用。研究结果表明：基于在線平台的混合式教学方法以学生为中心，运用项目驱动式教学模式，可以较好地提升教学效果。
　　关键词：混合式教学;项目驱动式;程序设计;应用型本科;游戏通关模式
　　中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）01-0093-04
　　一、引言
　　在信息化、人工智能、虚拟现实等新技术背景下，需要教师主动适应并不断提高自身的课程育人能力，推动高等教育内涵式发展，提高高等教育现代化水平。因此要探索实施网络化、数字化、智能化、个性化的教育，以现代信息技术推动高等教育质量的“变轨超车”[1]。
　　传统的教学模式以教师为中心，使得学生的主观能动性及创造性得不到很好发挥;使得学生被动地学习，学习积极性相对不强。在程序设计课程教学中，一味地灌输枯燥无味的语法，以考试为导向，导致学生产生消极厌学的不良情绪，并且培养的学生并不能很好地适应企业需求。
　　计算机专业中的程序设计课程更需要适应当前时代的需求。需以企业需求为导向，充分调动学生们的学习自主性、创新意识，极大地增强学生的实践动手能力，提高其专业学习兴趣。过程性考核要更加严格，以项目通关的形式[2]，按学生的不同层次，将教学资源开放共享，学生可根据自身实际情况，选择性地学习“初级版”或“升级版”。将线上与线下相结合，进行混合式教学改革，则是研究与实践的重点。无论进行什么样的教学改革，都要以学生为中心，让学生能自主快乐地学习，并且学以致用。
　　二、在线平台分析
　　大规模在线开放课程（Massive Open Online Courses，MOOC）把教育扩大到课堂以外，免费为任何能够上网的人提供课程[1]。微课是核心元素，实际教学活动中包括一系列资源。在线开放课程是进行混合式教学的有效载体，以网络化学习环境建设为基础，以优质信息化教育资源建设为重点，以学习方式和教育模式创新为核心[3]，以为学习者提供自主化、个性化、终身化的服务为指导思想。
　　在线开放课程建设的研究与实践，打破了传统的授课模式，创建了学生自主移动学习的条件，促进了课程教学模式的改革。实践与创新能力的培养将成为实践教学的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力重要途径[4]。
　　在线开放课程则是对资源的按类整合。课程的主要特点是有授课进程设计，且有系列的教学活动及完整的教学过程，并紧密地围绕教学视频对各种资源、各种测验进行整合。在此过程中，布置学习任务，讨论答疑，并可以进行随堂测试。
　　在线开放课程平台可以对学生的学习情况提供实时数据分析，通过大数据把握学生的学习情况[5]。通过对学生学习情况的数据统计分析，可以更好地把握学生的学习情况，实时调整课程内容及教学方式。
　　1.在线开放课程的理解误区
　　对于在线开放课程的理解存在一些误区：①在线课程实际就是微课的集合体;②在线开放课程打算在课堂上给学生看。微课是在线开放课程的核心元素，实际上是教学活动，包括一系列资源;在线开放课程主要是在课外学习，也是进行混合式教学的有效载体，但并不是所有的课程都适合建设在线开放课程，专业课程相对效果提升更显著，有显性的学习成果，让学生有成就感，学生参与度相对也高些。
　　2.微课与在线开放课程
　　通过微课（短小精悍的教学视频）对重点、难点、疑点进行碎片化处理，从而结构化、系统化地对整门课程进行安排与设计。通过组建课程开发团队，对课程整体进行设计与组织规划;然后进行核心资源的开发：教学过程设计、课程资源开发、微课设计开发;再到教学活动的设计：学习任务、实时问题、练习测验、交互讨论、拓展作业等设计。这一系列过程都通过在线的方式进行，并将相应环节设置成游戏通关的形式，让学生取得通关积分，可清晰查看学生的学习轨迹。
　　三、混合式教学实践
　　混合式教学由线上课程开放平台与线下课堂教学紧密结合组成，两部分的设计及结合情况分析如下：
　　1.在线平台课程的整体设计
　　进行在线开放课程的整体设计，确定在线课程的组织结构。对于理论性强的基础课：首先对课程特点、授课内容、学习者进行分析;以任务式的形式对知识点进行串讲，并确定课时。对于专业技能课程，则以项目化、任务式、模块化的形式进行规划。每一讲所包含的内容为：项目/任务介绍、知识点讲解、任务实现过程讲解、任务总结、随堂测验/拓展作业。对于在线开放课程核心资源的设计，可进行三段式微课教学设计。如图1所示。
　　碎片化结构表的进度设计与实际的授课进度相统一，方便后期的线上线下混合式教学。教师在片头、片尾及重要内容时出镜，让微课更有特色，吸引学生的眼球。
　　2.混合式教学设计
　　线下授课时，教师通过在线课程学习平台，对学生的学习形为数据进行分析，并应用到课堂中，具体设计如下：
　　（1）上节知识点回顾及本节内容的课程体系定位分析
　　复习巩固上一课内容的同时，衔接到当前所要讲解的内容，并从宏观上，让学生明确当前所学内容在整个课程体系中的定位。
　　（2）新课引入
　　在上一讲内容结束之前，留下课后在线讨论的作业。课前，学生对本次课所学内容自主收集并查阅很多相关资料。因此，根据同学们的讨论结果，以在线的方式生成词云，如图2所示，进行讨论情况分析，引导学生明确今天所学新内容的实际应用在哪里，并引出本次课程所要实现的项目。通过实际应用项目的引入，充分调动学生的学习兴趣，明确本次课程的教学目标。 　　（3）项目效果展示及项目分析
　　项目效果展示及项目分析：以小组讨论的形式，提出组内讨论的结果。通过对项目实现效果的查看，引导学生进行项目分析。
　　在线展示：课前同学们在线提交预习实现的项目，并让同学们指出存在的问题，从而引出本次课程需要着重讲解的内容，以此来解决分组讨论提出的疑问。
　　通过这个环节，让同学们看到其它同学通过在线预习实现的项目，从而激发自己的斗志。“这个项目别人可以实现出，自己也同样可以实现”，带着问题走入课堂，这样学习目标就更明确。
　　（4）语法讲解及课堂在线测试
　　项目引导贯穿整堂课，通过问题引出相关语法知识的讲解。增强学习情况的过程性考核，进行相关语法的测试，并逐一对测试结果深入分析并讲解，进一步巩固学生对语法知识的掌握。这样就解决了以前只能单一检查到个别学生掌握情况的问题。然而，通过全员参与程序当堂测试并以在线的方式进行提交，对每一位同学的学习掌握情况更明确，同时存储了学习轨迹数据，并以游戏通关的模式，取得相应积分，让同学们不仅知道语法的实际应用在哪里，还能快乐地不断学习下去[5]。
　　（5）项目演示
　　这部分主要是将项目的完成实现过程进行解讲。操作的主体仍然是学生，通过一个随机抽奖程序，随机选取同学上台写程序及讲解程序。并根据同学上台实现程序过程中所暴露的问题，及时进行分析讲解。
　　学生也在手机端及PC端通过在线学习平台观看每个部分的内容，包括项目需求分析、知识点讲解、程序分析讲解、在线测试、讨论等等。
　　（6）总结
　　通过项目的完整实现，对所学知识点进行总结。
　　（7）拓展作业
　　在实现当堂课的项目的同时，再提出可升级处理的方案，引导同学们进行项目拓展练习。课后同学们可自主在线学习，并提交本节内容的通关作业，取得相应积分。
　　四、案例研究
　　基于在线平台的混合式教学研究与实践以《C#程序设计》课程为例。《C#程序设计》是一门讲述高级程序设计语言的课程，在计算机类专业中是属于专业基础课。在这门课的教学过程中，将现代教育技术与教育教学有机融合，积极探索线上线下相结合的混合式教学。为了方便学生自主学习，激发学生的学习兴趣，需把本来枯燥的语法变得灵活起来，以游戏通关的模式让学生充满乐趣地通过一个个项目不断深入学习。
　　课程分为两个阶段：一是基本语法学习阶段，总共是64学时，理论课40学时，实验课24学时;二是提高阶段，包括综合实训课20学时。在应用型本科院校，理论与实践课并重。笔者为2014-2019级的计算机专业学生讲授本门课程，将之前的项目驱动式教学与后来的在线开放课程相结合，进行了混合式教学实践，取得了较好的效果。具体实现如下：
　　1.依托在线学习平台，建立各类教学资源，激发学生兴趣，以游戏通关及任务积分形式，进行过程性考核
　　从教学目标出发，以项目驱动教学模式为引导，将课程细分成70个知识点。本课程团队建设了大量的学习资源库，设置了59个关卡，录制了240多个课程视频，制作了70多个PPT课件。通过各项活动，学生可取得积分，以玩游戏通关获得积分的形式，充分调动学生的积极性，并信心百倍地成功通过一个个关卡，学习自信心也逐步建立，学习项目制作的同时，程序设计思维、逻辑分析能力也得到显注提高。
　　2.重构知识点，以项目驱动为引导
　　通过重构，将知识点设计到22个项目中。以一个个有趣的项目为引导，提高学生的学习兴趣，逐步培养学生程序设计的逻辑思维能力，熟练掌握程序语法在实际中的应用。
　　课程综合实践环节部分，以一个完整的行业软件设计为载体，将软件分解成21个模块。从行业软件的需求分析、模块设计、模块实现等方面，逐一对项目模块实现进行剖析。章节页面展示如图3所示。
　　3.学生在线学习行为数据分析，合理制定教学计划
　　通过学生课前在线讨论环节，引导其对新知识点进行探索，在课中教学环节进行针对性讲解。着重分析同学们观看时间较长的知识点。学生带着问题进入课堂，通过项目的引导，深入理解相关语法。通过每天的在线课程访问、课堂在线测式、课后测试作业、预习作业等情况，对学生的学习状态进行了解。访问情况统计如图4所示。
　　4.学生按自身实际情况合理选择学习内容
　　学生可通過手机移动端或PC端进行学习，还可以根据自身对知识的掌握情况，打破时间线的先后顺序，选择性地观看需要重点学习的知识点讲解视频。可以反复观看，并参与课前测试，培养学生的自主学习能力。
　　5.平台正式上线数据
　　自2018年4月份平台上线以来，选课班级7个，访问量已达33万多人次。以2018网络工程本科班为例，在线发布作业17次（包括课堂测试作业及课后项目扩展作业），提交作业884份。
　　6.在线项目展示
　　通过课程学习，每位学生独立完成一个管理系统及网站的开发，如居家门业管理系统、酒店管理系统、KTV点歌系统、购物网站、旅游网站、企业网站等等，并将软件介绍拍成视频，作为期末考试作品与程序源文件一同在线提交。如图5所示。
　　7.通过在线调查及企业调研，不断完善课程体系内容
　　在线问卷调查情况如图6所示。
　　五、结束语
　　现代信息技术的快速发展，推动了课堂教学改革的步伐。但无论进行什么样的教学改革，都要以学生为中心，让学生能自主快乐地学习。要积极探索线上线下相结合的混合式教学模式，激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力、知识应用能力、创新发展能力[6]。
　　参考文献：
　　[1]谈松华，王建.人才培养模式创新的时代抉择[J].中国高等教育，2012（6）：4-8，14.
　　[2]戴晓东.应用型本科院校项目驱动式课程研究与实践——以《C#高级程序设计》课程为例[J].科技视界，2016（23）：298-305.
　　[3]刘琴.任务驱动教学法在中职《Photoshop》课程中的应用研究[D].兰州：西北师范大学，2018.
　　[4]吴睿.基于学校管理的高职校慕课建设与应用研究[J].无锡职业技术学院学报，2016，15（3）：10-12，37.
　　[5]戈秀兰，张超.“互联网+创新创业”翻译专业多模态教学体系构建[J].吉林广播电视大学学报，2019（1）：1-2.
　　[6]衷克定，王慧敏.基于在线平台数据分析的教师教学能力发展阶段探究[J].现代远程教育研究，2019，31（3）：49-56.
　　（编辑：王晓明）
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