王秀友,范建中,劉華明

(1. 阜陽師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236037；2. 阜陽師范大學(xué)信息工程學(xué)院 信息科學(xué)系，安徽 阜陽 236041)

作為互聯(lián)網(wǎng)和高等教育相結(jié)合的產(chǎn)物，開放精品課程正以嶄新的課程模式，成為新時(shí)代推進(jìn)高等院校教學(xué)變革、打破高校藩籬、實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與高校教育教學(xué)深度融合的有力抓手。從2013年起，各高等院校便興起了在線開放課程的建設(shè)熱潮[1-3]。但作為一種新興的課程模式，開放精品課程仍存在優(yōu)質(zhì)資源短缺、開放共享不足、教學(xué)應(yīng)用沒有成熟范式等問題。

在課程資源建設(shè)方面：一是課程資源建設(shè)依然存在“只管線上建，不管線下用”的問題。優(yōu)質(zhì)資源不足且過于單一，只有教學(xué)視頻，缺少綜合性和拓展性資源。以程序設(shè)計(jì)類課程為例，缺乏綜合例題解析、算法動(dòng)畫演示、軟件開發(fā)模型等綜合性資源，學(xué)生依靠離散知識(shí)點(diǎn)視頻僅能學(xué)到“碎片化”的零散知識(shí)，難以對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性有整體掌握。二是程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程，虛擬仿真不足，缺少企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目案例，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)體系不完善、實(shí)踐能力缺失。因此，必須改變教學(xué)模式，實(shí)施混合式教學(xué)。然而，如何依托精品開放課程進(jìn)行混合式教學(xué)，還缺乏科學(xué)有效的案例指導(dǎo)。在社會(huì)需求方面：學(xué)習(xí)型社會(huì)迫切需要高等學(xué)校提供更多優(yōu)質(zhì)資源以促進(jìn)教育公平、滿足社會(huì)大眾的學(xué)習(xí)需求。盡管已有學(xué)堂在線、大學(xué)MOOC、好大學(xué)在線、智慧樹、超星慕課等，然而，已有課程的覆蓋度和系統(tǒng)性還不能滿足不同層次社會(huì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需要，迫切需要各高等學(xué)校建設(shè)一批高質(zhì)量的開放精品課程，推進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源社會(huì)共享[4-6]。

1 基于精品課程的程序設(shè)計(jì)類課程混合式教學(xué)的改革與實(shí)踐

(1)精品課程框架下，重構(gòu)課程體系和內(nèi)容，系列化建設(shè)程序設(shè)計(jì)類課程理論課開放課程。新工科背景下，進(jìn)行學(xué)科層面頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌規(guī)劃，打破同一學(xué)科不同課程間壁壘，避免程序設(shè)計(jì)類課程間內(nèi)容孤立、交叉重復(fù)，重構(gòu)課程體系，實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)課程對(duì)后續(xù)內(nèi)容的鋪墊和后續(xù)內(nèi)容對(duì)前置課程的延伸。以自主學(xué)習(xí)和混合式教學(xué)需求導(dǎo)向設(shè)計(jì)，重構(gòu)課程內(nèi)容，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)方式。發(fā)揮精品開放課程空間、時(shí)間無限制的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)建了6個(gè)內(nèi)容模塊，即教案、導(dǎo)學(xué)材料、參考文獻(xiàn)等文本模塊，教學(xué)錄像模塊，綜合例題解析模塊，前沿、案例等拓展模塊，動(dòng)畫演示模塊，習(xí)題試題模塊。既包含基本內(nèi)容，又涵蓋傳統(tǒng)課程中無法充分及時(shí)表現(xiàn)的內(nèi)容，如動(dòng)畫演示、前沿拓展等，線上線下互為補(bǔ)充。課程群之間知識(shí)內(nèi)容相互銜接的關(guān)聯(lián)性、案例教學(xué)的實(shí)用性、問題驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新性和優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源輔助教與學(xué)的立體性。編寫和選用程序設(shè)計(jì)類課程優(yōu)質(zhì)教材注重融合現(xiàn)代“問題解決”的新理念，注重課程群之間教學(xué)內(nèi)容的整合，注重與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的銜接，注重 “計(jì)算思維與科學(xué)實(shí)驗(yàn)”思想和方法的融入，注重案例及實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)，淡化一些理論推導(dǎo)與技巧，減少學(xué)生對(duì)課堂理論教學(xué)的單純依賴，強(qiáng)化地方院校學(xué)生自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)[7]。

圖1 基于能力培養(yǎng)的系列化程序設(shè)計(jì)類課程

(2)建設(shè)系列化、層次化、情景化的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。系列化建設(shè)C程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、算法設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)、Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、JSP程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、軟件工程實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、Android高級(jí)編程實(shí)驗(yàn)、移動(dòng)互聯(lián)軟件開發(fā)實(shí)驗(yàn)等，層次化構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程資源。包括仿真實(shí)驗(yàn)、微視頻、試題等五個(gè)模塊內(nèi)容。三個(gè)層次實(shí)驗(yàn)：能實(shí)做的基本實(shí)驗(yàn)；難以實(shí)做的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目等；需要企業(yè)級(jí)系統(tǒng)環(huán)境等。它們具有動(dòng)態(tài)交互、情景化參與特色，可自主搭建平臺(tái)、自由設(shè)定條件，完成實(shí)驗(yàn)全過程。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅有利于解決軟件應(yīng)用型人才全方位培養(yǎng)與軟件企業(yè)實(shí)習(xí)崗位涉及業(yè)務(wù)不夠全面的矛盾，方便老師進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，而且有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動(dòng)力，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效果。

(3)實(shí)施線上線下結(jié)合的理論課混合式教學(xué)模式與虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式。校內(nèi)MOOC+SPOC教學(xué)模式[8]。流程：注冊(cè)—分組—發(fā)布導(dǎo)學(xué)材料—線上學(xué)習(xí)、答疑—大數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)軌跡—精準(zhǔn)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容—課堂教學(xué)，采用“師生角色互換”“前沿內(nèi)容討論”等形式。省內(nèi)高?！?+M+N”教學(xué)模式探索。即1門名師主講開放課程、M所學(xué)校組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)、面向N名學(xué)生實(shí)施混合式教學(xué)。成績由我校向?qū)W生所在學(xué)校發(fā)布，學(xué)校給予學(xué)分認(rèn)定。面向社會(huì)開設(shè)MOOC、虛擬實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)現(xiàn)資源共享。

校內(nèi)虛實(shí)結(jié)合的程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)生線上完成難以實(shí)做的實(shí)驗(yàn)、線下完成有條件實(shí)做的實(shí)驗(yàn)，虛實(shí)互為補(bǔ)充。構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)踐教學(xué)體系，組織實(shí)施分層次、模塊化、虛實(shí)結(jié)合情景化的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出能力培養(yǎng)的適應(yīng)性問題。

教師負(fù)責(zé)輔導(dǎo)學(xué)生新實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)過程的啟迪和考核、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)收和評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)室安全的監(jiān)督管理等。學(xué)生以參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、完成程序的操作和修改、獨(dú)立分析、解決實(shí)驗(yàn)問題，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、分組交流討論等方式完成程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

圖2 基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的程序設(shè)計(jì)類課程混合式教學(xué)模式

(4)建設(shè)立體化程序設(shè)計(jì)類課程網(wǎng)絡(luò)資源。如何將課堂內(nèi)外的資源依托具體的教學(xué)案例統(tǒng)籌共享服務(wù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程？打造以課程體系、教學(xué)工程項(xiàng)目案例資源、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)以及習(xí)題試題庫資源的四位一體的立體化精品共享課程資源；開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)端和移動(dòng)終端的兩種學(xué)習(xí)和交流平臺(tái)，極大方便學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，打破了課程教學(xué)的時(shí)空限制[9]。將開放精品課程資源拓展固化為數(shù)字化課程出版，滿足個(gè)性化教學(xué)需要；紙質(zhì)教材中遴選引入數(shù)字化資源，掃描二維碼即可學(xué)習(xí)，滿足多元學(xué)習(xí)需求。

程序設(shè)計(jì)類教學(xué)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜課程建設(shè)與改革，保障課程精品化，強(qiáng)化精品開放課程與課堂內(nèi)外資源共享的實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)遵循“體現(xiàn)層次、突出共享、注重示范意識(shí)”原則，不斷加強(qiáng)具有地方院校特色的精品課程建設(shè)?！半x散數(shù)學(xué)”“C程序設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”分別成為安徽省精品資源共享課和大規(guī)模在線開放課程。精品課程網(wǎng)站是精品課程建設(shè)的主要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)信息化與優(yōu)質(zhì)資源共享的重要載體，是解決傳統(tǒng)的教學(xué)缺點(diǎn)、延長課堂教學(xué)、傳遞深層次教學(xué)思想的主要途徑。精品課程網(wǎng)站中包括了課程建設(shè)模塊、教學(xué)資源模塊、師生互動(dòng)模塊。其中教學(xué)資源模塊中包括：視頻化教學(xué)、習(xí)題輔導(dǎo)、綜合訓(xùn)練、考研資訊、程序?qū)嶒?yàn)、交流訪談、程序史話、程序欣賞等欄目；師生互動(dòng)中包括了在線交流與師生互動(dòng)兩個(gè)欄目，任課教師與任課班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)非在線交流。

(5)立體化評(píng)價(jià)考核。課題組充分利用信息技術(shù)手段，推進(jìn)教學(xué)方法改革與實(shí)踐。如在課程中引入PBL教學(xué)法(問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法)，主講教師從自身的科研課題中提煉出相關(guān)的科學(xué)問題，并在課堂上集中講授問題產(chǎn)生的背景、解決問題的基本思路和所需要的主要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生課下3～5人一組，在教師的指導(dǎo)下，借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，開展相關(guān)知識(shí)自主學(xué)習(xí)，協(xié)同提出解決問題的方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)方案和結(jié)果進(jìn)行集中答辯。課程考核則采用理論筆試、指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)、課題組長評(píng)價(jià)和答辯效果等多環(huán)節(jié)組成的綜合評(píng)價(jià)方式。

在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中,借助網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以在網(wǎng)上對(duì)每一章節(jié)內(nèi)容自主測試，系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行評(píng)判，并將評(píng)判結(jié)果自動(dòng)記入系統(tǒng)。同時(shí)，利用在線作業(yè)平臺(tái)，學(xué)生還將不定期完成讀書報(bào)告、帶有“問題解決”的綜合性大作業(yè)，形成了由試卷筆試、讀書報(bào)告、課外大作業(yè)、在線測試等多種形式組成綜合考核評(píng)價(jià)方式，使課程的考核更加科學(xué)合理。這些考試模式，更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，更加注重學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，具有靈活性、科學(xué)性和創(chuàng)新性。

2 程序設(shè)計(jì)類課程混合式教學(xué)實(shí)施效果

(1)校內(nèi)教學(xué)模式改革，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。支撐了線上線下混合式教學(xué)模式改革，提升了學(xué)生綜合能力。面向計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院四屆學(xué)生1 000余人，實(shí)施了混合式教學(xué)模式改革，每屆不記名問卷調(diào)查，90% 的學(xué)生認(rèn)為課程資源對(duì)自己學(xué)習(xí)很有幫助，提高了自主學(xué)習(xí)能力。試卷分析對(duì)比表明實(shí)施混合式教學(xué)后，綜合性、開放性試題正確率明顯提高。同時(shí)，作為輔助學(xué)習(xí)資源，惠及社會(huì)和高校自主學(xué)習(xí)者，受益人數(shù)達(dá)2萬余人。

保障了“虛擬實(shí)做”結(jié)合的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)明顯提升。通過虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)習(xí)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后自主性增強(qiáng)，體現(xiàn)在不再“照方抓藥”，有更多時(shí)間思考，實(shí)驗(yàn)進(jìn)度明顯加快；程序調(diào)試一次性成功率明顯提高；實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析討論明顯深入；通過虛擬仿真模式，將企業(yè)實(shí)際研發(fā)項(xiàng)目的開發(fā)研究過程引入研究型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開拓了學(xué)生視野，提高了創(chuàng)新能力。3年來，學(xué)生參加安徽省程序設(shè)計(jì)競賽、藍(lán)橋杯計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等，獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)達(dá)100多項(xiàng)。

(2)引領(lǐng)帶動(dòng)了高校開放課程建設(shè)和教學(xué)模式改革。發(fā)表教研論文、取得教學(xué)成果、建設(shè)精品課程、教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員教學(xué)能力提升；程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)受邀在 “大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”上作特邀大會(huì)報(bào)告6次；在教學(xué)改革等會(huì)議作報(bào)告20余次，帶動(dòng)引領(lǐng)了全國高校開放課程建設(shè)和應(yīng)用。開展“1+M+N”混合式教學(xué)，帶動(dòng)省內(nèi)高校教學(xué)模式改革，提升了區(qū)域高校教師教學(xué)能力。在超星平臺(tái)上線，面向全國開放，為高?；旌鲜浇虒W(xué)改革提供優(yōu)質(zhì)資源。

3 結(jié)語

依托精品課程建設(shè)資源，程序設(shè)計(jì)類課程混合式教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，課堂講授與課余輔導(dǎo)相結(jié)合，校內(nèi)教學(xué)與校外訓(xùn)練相結(jié)合，虛擬仿真與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，教師講授與企業(yè)工程師指導(dǎo)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)立體化的教學(xué)資源，包括立體化的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，實(shí)施立體化的評(píng)價(jià)考核。