馮肖亮 閆晶晶 魯可

摘 要 本文以自動(dòng)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(biāo)和培養(yǎng)方案的特點(diǎn)，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在知識(shí)點(diǎn)較多但課時(shí)較少、學(xué)院機(jī)房上機(jī)實(shí)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(duì)電氣類專業(yè)特點(diǎn)，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(shí)積累和實(shí)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(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)算機(jī)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(jí)語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)等知識(shí)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(shí)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(duì)這些知識(shí)進(jìn)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(jí)語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而幫助學(xué)生利用計(jì)算機(jī)結(jié)合電氣類專業(yè)的專業(yè)知識(shí)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(guó)內(nèi)外教育工作者們的廣泛關(guān)注。在國(guó)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(guó)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(shí)的參考或作為教學(xué)活動(dòng)的錦上添花，已經(jīng)成為教學(xué)活動(dòng)過程中與課堂教學(xué)相互融合，相互補(bǔ)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(dòng)這兩者的優(yōu)勢(shì)、取長(zhǎng)補(bǔ)短、有機(jī)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(diǎn)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(duì)該課程的線上線下混合教學(xué)模式進(jìn)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(shí)較少。與計(jì)算機(jī)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(jí)程序設(shè)計(jì)語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程基本原理和知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)知識(shí)等內(nèi)容。由于電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)方案的限制，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的課時(shí)分配較少，一般為36-42課時(shí)（包括6-10課時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)）。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(shí)較少的問題。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源與課程需求差異較大。以自動(dòng)化專業(yè)為例，“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程作為一門理論與實(shí)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(shí)踐能力，并結(jié)合所學(xué)習(xí)的自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)，用以解決自動(dòng)化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。[5]該課程目標(biāo)決定這門課程需要通過大量的計(jì)算機(jī)實(shí)踐進(jìn)行練習(xí)，以更好地鞏固和掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。[6]傳統(tǒng)課堂教學(xué)大多以6-10課時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)來鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作技能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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)。現(xiàn)有的相關(guān)線上精品課程與中國(guó)大學(xué)MOOC課程大都是針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的“軟件工程”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)”等課程，對(duì)于電氣類專業(yè)的學(xué)生而言，通過這些網(wǎng)課進(jìn)行學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，需要耗費(fèi)大量的線上學(xué)習(xí)時(shí)間，且由于缺乏計(jì)算機(jī)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(duì)學(xué)生層次不同有針對(duì)性地開展教學(xué)內(nèi)容的組織與實(shí)施，還指針對(duì)電氣類專業(yè)培養(yǎng)方案對(duì)“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的指標(biāo)點(diǎn)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(gè)知識(shí)點(diǎn)提供一個(gè)短視頻來幫助學(xué)生了解該知識(shí)點(diǎn)的主要內(nèi)容，在上課前提前3-4天發(fā)布，然后有針對(duì)性設(shè)計(jì)幾道測(cè)試題，用來了解學(xué)生通過線上資源對(duì)知識(shí)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)采取錄制視頻、提供相關(guān)文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資料、實(shí)時(shí)新聞、短視頻等形式進(jìn)行建設(shè)。在建設(shè)這些資源時(shí)，需要以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)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(shí)間不能太長(zhǎng)，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(shí)，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(xiàn)資料之后精心準(zhǔn)備的內(nèi)容，不僅針對(duì)性更強(qiáng)，而且學(xué)習(xí)時(shí)間更加靈活，既避免了學(xué)生面對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)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(shí)間更加靈活，不必像課堂教學(xué)一樣集中在統(tǒng)一的地點(diǎn)在統(tǒng)一的時(shí)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(shí)點(diǎn)后，可以通過線上發(fā)布的測(cè)試題來對(duì)線上部分的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.2 有的放矢的線下課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

依據(jù)學(xué)生課前線上學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，任課教師可以有針對(duì)性、有側(cè)重點(diǎn)的準(zhǔn)備課堂教學(xué)。必要時(shí)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(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，提升課程目標(biāo)的達(dá)成情況。以“二叉樹遍歷”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，通過課前測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們通過線上知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，能夠掌握基本的遍歷算法，但是對(duì)課前測(cè)試題中的程序設(shè)計(jì)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(duì)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(gè)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?cè)诰€下課堂教學(xué)時(shí)，就可以通過引入順口溜、案例對(duì)比、總結(jié)分析等方法來加深學(xué)生對(duì)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(duì)這一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固提高。

2.3 形式多元的程序設(shè)計(jì)練習(xí)

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)操相結(jié)合，要求學(xué)生通過實(shí)際編程來鞏固所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，但是由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)資源的限制，僅能錯(cuò)峰安排10個(gè)課時(shí)的上機(jī)實(shí)操。針對(duì)解決這種矛盾，同時(shí)兼顧保障線上線下混合模式教學(xué)的公平性，我們?cè)陂_始線上線下混合教學(xué)模式探索時(shí)，選用了超星在線教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)不僅支持利用電腦進(jìn)行線上學(xué)習(xí)和答題，還支持在手機(jī)和平板電腦上進(jìn)行學(xué)習(xí)和答題。此外，我們?cè)诮榻BC++這門高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言時(shí)，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(jì)軟件，向使用手機(jī)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(gè)APP作為程序設(shè)計(jì)工具。這兩個(gè)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(shí)隨地進(jìn)行練習(xí)。學(xué)生在完成程序設(shè)計(jì)練習(xí)之后，可以將是程序和運(yùn)行結(jié)果通過截圖保存下來，然后通過在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳作業(yè)。老師可以通過在線教學(xué)平臺(tái)及時(shí)了解學(xué)生的作業(yè)情況。

2.4 重在平時(shí)的過程性評(píng)價(jià)

隨著對(duì)工程認(rèn)證教育理念認(rèn)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(qiáng)學(xué)生過程管理，重視平時(shí)的過程性評(píng)價(jià)。線上線下混合教學(xué)模式為過程性評(píng)價(jià)提供了更多的評(píng)價(jià)依據(jù)。線上評(píng)價(jià)過程可以體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)所發(fā)布知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)過程的完成情況，課前測(cè)驗(yàn)成績(jī)、調(diào)查問卷完成情況、線上作業(yè)完成情況。線下評(píng)價(jià)過程除了期末考試之后，還可以參考課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課堂表現(xiàn)等過程。線上線下混合教學(xué)模式可以實(shí)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(jìn)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(diǎn)是：通過系統(tǒng)平臺(tái)可以更充分地分析學(xué)生平時(shí)的作業(yè)情況、測(cè)試情況以及考試情況，分析結(jié)果可以細(xì)化到每個(gè)課程目標(biāo)、每個(gè)題型、每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。有了這些分析，我們可以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)困生并有針對(duì)性地提供幫助和指導(dǎo)，以保障課程目標(biāo)的全員達(dá)成。

2.5 增加知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的內(nèi)容

申請(qǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)是保護(hù)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(shí)候增加了軟件著作權(quán)撰寫與申請(qǐng)的相關(guān)知識(shí)。目的是通過2個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的意識(shí)和撰寫申請(qǐng)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(shí)，“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(shì)：（1）教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)由以學(xué)年為周期的大循環(huán)，變?yōu)槎嘀刂芷诘亩嘀貏?dòng)態(tài)閉環(huán)反饋過程。（2）師生互動(dòng)的形式更加多樣，除了課堂上的問答互動(dòng)之外，還增加了翻轉(zhuǎn)課堂、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)調(diào)研、網(wǎng)上留言板等學(xué)生參與度更高的互動(dòng)形式。（3）線上資源支持多次觀看，學(xué)生對(duì)于感覺比較模糊的知識(shí)點(diǎn)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(dòng)性和針對(duì)性，也延展了老師的引導(dǎo)作用。（4）過程性評(píng)價(jià)機(jī)制更有助于老師及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)改變教學(xué)方法;同時(shí)，也能夠引起學(xué)生對(duì)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(jìn)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(jì)算機(jī)專業(yè)的“軟件工程”課程的教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)目標(biāo)不盡相同。依據(jù)電氣類專業(yè)培養(yǎng)方案對(duì)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(tái)，開展線上線下混合教學(xué)模式改革。針對(duì)課程涉及內(nèi)容較多但課時(shí)較少，學(xué)院機(jī)房資源少，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源豐富但缺乏引導(dǎo)等實(shí)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(jī)、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(dòng)溝通渠道，開展過程性考核及時(shí)查缺補(bǔ)漏，取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性明顯提升，知識(shí)獲得程度和實(shí)踐動(dòng)手能力顯著提高。

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

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