馮肖亮 閆晶晶 魯可

摘 要 本文以自動化專業(yè)為例，介紹電氣類專業(yè)“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程開展線上線下混合教學(xué)模式改革的研究和探索?；陂_設(shè)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案的特點，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在知識點較多但課時較少、學(xué)院機房上機實踐資源有限、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富但缺乏引導(dǎo)等問題。通過線上線下混合教學(xué)模式的探索，能夠針對電氣類專業(yè)特點，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)方案要求，有效組織課程內(nèi)容和教學(xué)形式，取得較好的教學(xué)效果。學(xué)生的軟件技術(shù)知識積累和實踐操作能力得到明顯提升。

關(guān)鍵詞 線上線下混合教學(xué)模式 軟件技術(shù)基礎(chǔ) 過程性評價

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.32.050

Research and Analysis of Online and Offline Mixed Teaching Mode for the

Course "Software Technology Foundation" in Electrical Majors

FENG Xiaoliang[1][2]， YAN Jingjing[2]， LU Ke[2]

（[1] School of Electrical Engineering， Shanghai Dianji University， Shanghai， 201306;

[2] College of Electrical Engineering， Henan University of Technology， Zhengzhou， Henan 450001）

Abstract This article takes the automation major as an example to introduce the research and exploration of the reform of online and offline mixed teaching mode for the "Software Technology Foundation" course in electrical majors. Based on the characteristics of professional talent training objectives and training programs， "Software Technology Fundamentals" course in electrical majors has the following problems in the teaching process. There are many knowledge points but only a few class hours， limited practical operation resources， abundant online learning resources but lack of guidance and so on. Through the exploration of the online and offline mixed teaching mode for the "Software Technology Foundation" course in electrical majors， better teaching effects have been achieved， and the accumulation of software technical knowledge and practical operation ability of students have been significantly improved.

Keywordsonline and offline mixed teaching mode; software technology foundation;process evaluation

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是其在電氣類專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，高級語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫等知識被大量用于解決生產(chǎn)過程遇到的復(fù)雜工程問題。掌握解決這些復(fù)雜工程問題所需要的相關(guān)知識已經(jīng)成為電氣類專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)發(fā)展所需要掌握的重要能力。因而，有必要在電氣類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過程中開設(shè)相應(yīng)的課程對這些知識進行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在一些高校，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”是電氣類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握VC++等高級語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計等相關(guān)知識，進而幫助學(xué)生利用計算機結(jié)合電氣類專業(yè)的專業(yè)知識開發(fā)軟件，解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜工程問題。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的不斷發(fā)展，線上線下混合教學(xué)模式作為一類將網(wǎng)絡(luò)信息資源與傳統(tǒng)教學(xué)方法相互融合的教學(xué)模式，得到了國內(nèi)外教育工作者們的廣泛關(guān)注。在國外，類似的教學(xué)模式被稱為“Blended Learning”。[1-2]在這類新型的教學(xué)模式中，中國大學(xué)MOOC、各大學(xué)自主建設(shè)的精品課程開放資源等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源不只是學(xué)生自學(xué)時的參考或作為教學(xué)活動的錦上添花，已經(jīng)成為教學(xué)活動過程中與課堂教學(xué)相互融合，相互補充的重要資源。[3，4]如何充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與課堂教學(xué)活動這兩者的優(yōu)勢、取長補短、有機融合是每一門課程開展線上線下混合教學(xué)模式都需要重點探索的重要課題之一。近年來，我們課程組在電氣類專業(yè)的“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程建設(shè)和教學(xué)改革過程中，對該課程的線上線下混合教學(xué)模式進行了探索。

1 “軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)遇到的問題

課程涉及內(nèi)容較多，但是課時較少。與計算機專業(yè)的“軟件工程”課程不同，電氣類專業(yè)的“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程需要涵蓋高級程序設(shè)計語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程基本原理和知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)知識等內(nèi)容。由于電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)目標與培養(yǎng)方案的限制，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的課時分配較少，一般為36-42課時（包括6-10課時的上機實驗）。這就造成了“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程涉及內(nèi)容較多，但是課時較少的問題。

實驗教學(xué)資源與課程需求差異較大。以自動化專業(yè)為例，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程作為一門理論與實操相結(jié)合的課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生與軟件技術(shù)相關(guān)的實踐能力，并結(jié)合所學(xué)習(xí)的自動化專業(yè)知識，用以解決自動化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。[5]該課程目標決定這門課程需要通過大量的計算機實踐進行練習(xí)，以更好地鞏固和掌握所學(xué)習(xí)的知識點。[6]傳統(tǒng)課堂教學(xué)大多以6-10課時的上機實驗來鍛煉學(xué)生的實踐操作技能，遠遠無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富但缺乏引導(dǎo)?，F(xiàn)有的相關(guān)線上精品課程與中國大學(xué)MOOC課程大都是針對計算機專業(yè)開設(shè)的“軟件工程”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“高級語言程序設(shè)計”等課程，對于電氣類專業(yè)的學(xué)生而言，通過這些網(wǎng)課進行學(xué)習(xí)相關(guān)知識點時，需要耗費大量的線上學(xué)習(xí)時間，且由于缺乏計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果往往不佳。

2 課程教學(xué)改革措施

2.1 “因材施教”的線上教學(xué)資源組織與建設(shè)

這里說的因材施教不僅是指針對學(xué)生層次不同有針對性地開展教學(xué)內(nèi)容的組織與實施，還指針對電氣類專業(yè)培養(yǎng)方案對“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的指標點需求，有選擇地組織建設(shè)線上和線下學(xué)習(xí)資源，為每個知識點提供一個短視頻來幫助學(xué)生了解該知識點的主要內(nèi)容，在上課前提前3-4天發(fā)布，然后有針對性設(shè)計幾道測試題，用來了解學(xué)生通過線上資源對知識點的掌握情況。線上學(xué)習(xí)資源的形式多樣，比較靈活，可以圍繞知識點采取錄制視頻、提供相關(guān)文獻、網(wǎng)絡(luò)資料、實時新聞、短視頻等形式進行建設(shè)。在建設(shè)這些資源時，需要以引導(dǎo)學(xué)生對知識點的興趣和學(xué)習(xí)為目的，但又要注意這些資源的學(xué)習(xí)時間不能太長，提高線上學(xué)習(xí)效率。因此，在建設(shè)線上學(xué)習(xí)資源時，我們所上傳的資料大多是教師結(jié)合課程大綱查閱大量文獻資料之后精心準備的內(nèi)容，不僅針對性更強，而且學(xué)習(xí)時間更加靈活，既避免了學(xué)生面對某一知識點大量的網(wǎng)絡(luò)資料難以選擇的困惑，又避免了學(xué)生找不到某一知識點線上資源的尷尬局面。線上教學(xué)資源的組織和建設(shè)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)方式更加多樣，學(xué)習(xí)時間更加靈活，不必像課堂教學(xué)一樣集中在統(tǒng)一的地點在統(tǒng)一的時間統(tǒng)一學(xué)習(xí) 。[7]學(xué)生通過線上資源學(xué)習(xí)完相關(guān)知識點后，可以通過線上發(fā)布的測試題來對線上部分的學(xué)習(xí)情況進行檢驗。

2.2 有的放矢的線下課堂教學(xué)設(shè)計

依據(jù)學(xué)生課前線上學(xué)習(xí)知識點的掌握情況，任課教師可以有針對性、有側(cè)重點的準備課堂教學(xué)。必要時還可以選擇翻轉(zhuǎn)課堂、小組答辯等形式多樣的課堂組織形式，增強學(xué)生對知識點的理解和掌握，提升課程目標的達成情況。以“二叉樹遍歷”這個知識點為例，通過課前測試，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們通過線上知識點的學(xué)習(xí)，能夠掌握基本的遍歷算法，但是對課前測試題中的程序設(shè)計練習(xí)給出的程序多種多樣，主要呈現(xiàn)出前序遍歷和中序遍歷混淆的問題。由此可以想象，這類學(xué)生對于前序遍歷、中序遍歷、后序遍歷這三種遍歷方法掌握情況不夠牢固，初步知道怎么遍歷一個二叉樹，但是具體應(yīng)用的是哪一類遍歷方法還分不清楚。那么，我們在線下課堂教學(xué)時，就可以通過引入順口溜、案例對比、總結(jié)分析等方法來加深學(xué)生對二叉樹這三類遍歷方法的理解和掌握情況。課后還可以通過“已知前序遍歷結(jié)果、中序遍歷結(jié)果，求后序遍歷結(jié)果”等稍微有難度的作業(yè)對這一知識點進行鞏固提高。

2.3 形式多元的程序設(shè)計練習(xí)

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程強調(diào)理論與實操相結(jié)合，要求學(xué)生通過實際編程來鞏固所學(xué)習(xí)的知識點，但是由于教學(xué)實驗室計算機資源的限制，僅能錯峰安排10個課時的上機實操。針對解決這種矛盾，同時兼顧保障線上線下混合模式教學(xué)的公平性，我們在開始線上線下混合教學(xué)模式探索時，選用了超星在線教學(xué)平臺。該平臺不僅支持利用電腦進行線上學(xué)習(xí)和答題，還支持在手機和平板電腦上進行學(xué)習(xí)和答題。此外，我們在介紹C++這門高級程序設(shè)計語言時，向使用電腦學(xué)習(xí)的同學(xué)推薦了visual studio 或 DEV C++作為程序設(shè)計軟件，向使用手機和平板電腦參與線上學(xué)習(xí)的同學(xué)推薦了C++編譯器 與 C++ compiler這兩個APP作為程序設(shè)計工具。這兩個APP占用內(nèi)存較小，功能能夠滿足本課程的上課需要，而且能夠滿足學(xué)生隨時隨地進行練習(xí)。學(xué)生在完成程序設(shè)計練習(xí)之后，可以將是程序和運行結(jié)果通過截圖保存下來，然后通過在線學(xué)習(xí)平臺上傳作業(yè)。老師可以通過在線教學(xué)平臺及時了解學(xué)生的作業(yè)情況。

2.4 重在平時的過程性評價

隨著對工程認證教育理念認知的不斷深入，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程組在教學(xué)改革過程中加強學(xué)生過程管理，重視平時的過程性評價。線上線下混合教學(xué)模式為過程性評價提供了更多的評價依據(jù)。線上評價過程可以體現(xiàn)在學(xué)生對所發(fā)布知識點學(xué)習(xí)過程的完成情況，課前測驗成績、調(diào)查問卷完成情況、線上作業(yè)完成情況。線下評價過程除了期末考試之后，還可以參考課內(nèi)實驗、課堂表現(xiàn)等過程。線上線下混合教學(xué)模式可以實現(xiàn)作業(yè)和考試的網(wǎng)上提交和批改，將作業(yè)和試卷以電子文檔的形式進行保存，既節(jié)約了紙張又方便了試卷的后期管理，更加突出的優(yōu)點是：通過系統(tǒng)平臺可以更充分地分析學(xué)生平時的作業(yè)情況、測試情況以及考試情況，分析結(jié)果可以細化到每個課程目標、每個題型、每個知識點。有了這些分析，我們可以及時了解學(xué)生對知識點的掌握情況，實時發(fā)現(xiàn)學(xué)困生并有針對性地提供幫助和指導(dǎo)，以保障課程目標的全員達成。

2.5 增加知識產(chǎn)權(quán)保護的內(nèi)容

申請知識產(chǎn)權(quán)是保護軟件所有者的重要手段和法律依據(jù)?！败浖夹g(shù)基礎(chǔ)”課程組在教學(xué)大綱修訂的時候增加了軟件著作權(quán)撰寫與申請的相關(guān)知識。目的是通過2個課時的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生知識產(chǎn)權(quán)保護的意識和撰寫申請軟件著作權(quán)的能力。

3 課程教學(xué)改革效果分析

在開展上述教學(xué)方法改革的同時，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程組的老師普遍發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方法都發(fā)生了一些變化?；仡櫋败浖夹g(shù)基礎(chǔ)”課程線上線下混合教學(xué)模式改革的過程，我們發(fā)現(xiàn)這種新的教學(xué)模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，具有以下優(yōu)勢：（1）教學(xué)過程的持續(xù)改進由以學(xué)年為周期的大循環(huán)，變?yōu)槎嘀刂芷诘亩嘀貏討B(tài)閉環(huán)反饋過程。（2）師生互動的形式更加多樣，除了課堂上的問答互動之外，還增加了翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡(luò)平臺調(diào)研、網(wǎng)上留言板等學(xué)生參與度更高的互動形式。（3）線上資源支持多次觀看，學(xué)生對于感覺比較模糊的知識點可以反復(fù)觀看，直到弄懂或者能夠提出具體的問題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和針對性，也延展了老師的引導(dǎo)作用。（4）過程性評價機制更有助于老師及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時改變教學(xué)方法;同時，也能夠引起學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的重視程度，改變了少數(shù)同學(xué)靠考前突擊復(fù)習(xí)進而過關(guān)的僥幸心理。

4 結(jié)語

電氣類專業(yè)“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程與計算機專業(yè)的“軟件工程”課程的教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)目標不盡相同。依據(jù)電氣類專業(yè)培養(yǎng)方案對該課程的要求，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程組依托超星在線教學(xué)平臺，開展線上線下混合教學(xué)模式改革。針對課程涉及內(nèi)容較多但課時較少，學(xué)院機房資源少，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富但缺乏引導(dǎo)等實際問題，通過自建課程資源優(yōu)化課程內(nèi)容，充分利用手機、平板、電腦等電子設(shè)備鍛煉學(xué)生程序編寫能力，多樣化師生互動溝通渠道，開展過程性考核及時查缺補漏，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性明顯提升，知識獲得程度和實踐動手能力顯著提高。

基金項目：本文系河南省高校青年骨干教師培養(yǎng)計劃項目（編號：2020GGJS085，2020GGJS089）的階段性研究成果

參考文獻

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