線上線下混合式教學(xué)模式下新工科課程的構(gòu)建與實踐
——以Python程序設(shè)計課程為例

李沁穎

（江西科技學(xué)院，江西 南昌 330000)

0 引言

教育部于2019年發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，總體目標(biāo)明確指出，經(jīng)過三年左右時間，建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程，其中線上線下混合式一流課程是“雙萬計劃”實施的重點建設(shè)課程類型之一。同時，為了應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革所面臨的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)，“新工科理念”被提出，要求高校加快建設(shè)和發(fā)展新工科，開設(shè)新工科專業(yè)，推動工程教育改革。因此，在高校教育中大力發(fā)展線上線下混合教學(xué)改革，推進(jìn)信息技術(shù)和教育教學(xué)深度融合，探索建立新工科發(fā)展新范式，是中國高等教育教學(xué)改革的必經(jīng)之路。

混合式教學(xué)最主要的特征是它重構(gòu)了課堂教學(xué)，將傳統(tǒng)教學(xué)的時間與空間都進(jìn)行了拓展，教和學(xué)的發(fā)生的時間與地點有了更多的選擇，而不一定要在同時或同地發(fā)生。但目前混合式教學(xué)在各高校的應(yīng)用大多是單一的線上教學(xué)模式，這就使得線上教學(xué)和線下教學(xué)被切分或分割開，步調(diào)無法同步。并且在師生情感交流、教學(xué)監(jiān)督、學(xué)習(xí)成效等多方面需求上，只應(yīng)用線上教學(xué)的混合式教學(xué)都無法滿足，更難以實現(xiàn)線上與線下的相得益彰。

因此本文依托新工科課程——Python 程序設(shè)計，探究與實踐線上線下混合式教學(xué)，通過對教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化，線上資源的創(chuàng)建，線下課堂、實踐環(huán)節(jié)以及考核評價體系的改革，實現(xiàn)線上與線下、課堂與課下的新聯(lián)結(jié)，重構(gòu)傳統(tǒng)課堂教學(xué)，推動高等教育下的混合式教學(xué)發(fā)展。

1 線上線下混合式教學(xué)

1.1 線上線下混合式教學(xué)的介紹

線上線下混合式教學(xué)是現(xiàn)代信息技術(shù)與教育深度結(jié)合的成果，融合了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢，混合了所參與學(xué)習(xí)者的主體性與教師的主導(dǎo)性。此外，線上線下混合式教學(xué)更是顛覆了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)過程，以學(xué)生為中心，充分利用信息技術(shù)，通過線上+線下的多維學(xué)習(xí)模式，將傳統(tǒng)課堂從學(xué)生被動式接受信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇竽X思維活躍的主動思考，通過有機(jī)結(jié)合這兩種學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)可以從表層學(xué)習(xí)逐步走向深層次的學(xué)習(xí)。

1.2 線上線下混合式教學(xué)模式的研究現(xiàn)狀

隨著此類教學(xué)模式被認(rèn)可，其不同的功效和不同的結(jié)合被許多學(xué)者不斷地挖掘。但是，大部分學(xué)術(shù)研究者對線上線下混合式教學(xué)的理解并不統(tǒng)一。與傳統(tǒng)的單向教學(xué)結(jié)構(gòu)不同，線上線下混合式教學(xué)模式的核心是線上線下的同步協(xié)調(diào)[1]，旨在連通線上和線下，形成一個雙向閉環(huán)教學(xué)結(jié)構(gòu)[2]。崔佳融合了線上與線下教學(xué)形成良性課堂生態(tài)[3]。湯勃等以“MOOC+微課”作為線上平臺，以翻轉(zhuǎn)課堂和實踐教學(xué)作為基礎(chǔ)平臺來構(gòu)建混合式教學(xué)[4]。同時組合課前、課中和課后來聯(lián)系師生間的關(guān)系。張倩等搭建多環(huán)節(jié)、同時性的教學(xué)流程，采用雙邊互動的教學(xué)方式，以此構(gòu)建融合式的混合式教學(xué)模式[5]。王娟等運(yùn)用案例，構(gòu)建了“資源+工具”的線上混合式教學(xué)模式，并展開了多方性和大規(guī)模性的實踐[6]。

總體來看，線上線下混合式教學(xué)的實踐應(yīng)用采取了與相關(guān)技術(shù)的結(jié)合，如慕課、超星、直播等。雖然在前期有效提高了高校的教學(xué)成效，但是存在不穩(wěn)定性和易受影響性，使得其實踐效果無法達(dá)到預(yù)期效果，具體如下。

1) 教師督學(xué)作用弱化，互動效率差。以往的課堂教學(xué)教師都是通過語言溝通、眼神交流和學(xué)生進(jìn)行互動。然而，線上教學(xué)時教師和學(xué)生所處空間不同，且少數(shù)學(xué)生自制力查，簽到離課現(xiàn)象頻繁，教師督學(xué)作用大大減弱。特別是由于線上教學(xué)帶來的慣性，學(xué)生線下聽課易走神，課堂的“抬頭率”大幅度下降，常常出現(xiàn)教師自說自話，造成師生間的互動效果不理想。

2) 線上線下同步率低，時間分配不均衡。線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)被分離，教學(xué)內(nèi)容無法同步進(jìn)行，學(xué)生知識內(nèi)化效率低。同時線上線下學(xué)習(xí)的時間分配不均衡，導(dǎo)致學(xué)生知識遷移以及將知識轉(zhuǎn)化為解決問題的能力差，教學(xué)質(zhì)量不理想。

3) 課程考核單一性，教學(xué)成效難以具體體現(xiàn)。時代發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新，學(xué)生獲得知識的途徑大大擴(kuò)展，使他們的知識架構(gòu)的深度和廣度得到提高，造成對學(xué)生的綜合性評價和考核非常困難。此外，只通過線上線下的課上表現(xiàn)和期末考核無法真正了解學(xué)生對課程的掌握程度。

2 基于能力導(dǎo)向的新工科課程線上線下混合式教學(xué)模式的建設(shè)

隨著各種教學(xué)要素的變革，構(gòu)建新工科課程成為必要，因此本文提出了線上線下混合式教學(xué)模式。下面從建設(shè)思路、建設(shè)基礎(chǔ)兩方面進(jìn)行講述。

2.1 新工科課程教學(xué)模式建設(shè)思路

結(jié)合新工科課程教學(xué)現(xiàn)狀，以能力為導(dǎo)向，反向設(shè)計教學(xué)結(jié)構(gòu)和評價體系的教育理念。本文根據(jù)職業(yè)市場需求+高校人才培養(yǎng)的目標(biāo)，重構(gòu)教學(xué)體系，設(shè)定課程目標(biāo)，對課程知識內(nèi)容進(jìn)行從易到難的階段化劃分，制定階段化目標(biāo)。同時按照所制定的階段化目標(biāo)為導(dǎo)向整理教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，變更教學(xué)環(huán)節(jié)，借助超星泛雅學(xué)習(xí)平臺搭建線上教學(xué)與線下教學(xué)相融合的混合式教學(xué)模式。且在教學(xué)過程中，采用多方信息技術(shù)，將線上優(yōu)質(zhì)資源融合整理，提供多種教學(xué)方式，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。線下則創(chuàng)設(shè)“學(xué)生為中心，教師為指導(dǎo)”的項目推動教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)成教學(xué)成效的最大化?？傮w設(shè)計思路如圖1所示。

圖1 基于能力導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式總體設(shè)計思路

2.2 教學(xué)模式建設(shè)基礎(chǔ)

為了提升線上線下混合式教學(xué)模式的教學(xué)效果，以便更好地構(gòu)建新工科課程，超星泛雅學(xué)習(xí)平臺提供了豐富的線上教學(xué)資源，其中包含了各個國家、各個地區(qū)及各個高校的教育資料。目前，在超星泛雅學(xué)習(xí)平臺上建設(shè)了Python程序設(shè)計課程，其課程總瀏覽量突破了580萬次，課程資源涵蓋課外參考書電子版、教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、課件、教案、講義、視頻、擴(kuò)展閱讀文獻(xiàn)等。而且Python還擁有豐富的試題資源和題庫，該題型包括選擇、填空、判斷、程序填空、程序改錯、程序分析、編程等題型。具體如圖2 所示。此外，在Python程序設(shè)計課程建設(shè)過程中，超星泛雅學(xué)習(xí)平臺會將這些資源進(jìn)行更新、整合、優(yōu)化。同時通過“課前預(yù)習(xí)、課中項目、課后復(fù)習(xí)”這一流程構(gòu)建沉浸式教學(xué)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生自律意識，提升創(chuàng)造和實踐的能力。

圖2 Python程序設(shè)計線上課程資源

3 基于Python 程序設(shè)計課程的線上線下混合式教學(xué)體系的設(shè)計

3.1 Python程序設(shè)計課程線上線下混合式教學(xué)體系

本文采用能力為導(dǎo)向的教學(xué)理念，引入翻轉(zhuǎn)課堂和超星泛雅學(xué)習(xí)平臺輔助教學(xué)實施。以“課前線上預(yù)習(xí)，課中線下課堂，課后作業(yè)復(fù)習(xí)”為一體的教學(xué)流程進(jìn)行課程實施，并結(jié)合可持續(xù)性改進(jìn)機(jī)制及全過程考核評價機(jī)制，構(gòu)建真正意義上可持續(xù)發(fā)展的線上線下混合式教學(xué)模式，如圖3所示。

課前以階段為單位，任務(wù)驅(qū)動為主線，引入超星泛雅學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行線上教學(xué)，教師提前下發(fā)每一個階段的任務(wù)計劃，督促學(xué)生深入分析預(yù)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生收到任務(wù)計劃后觀看相關(guān)視頻，整合資料，逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并根據(jù)測試檢測預(yù)習(xí)情況。以此幫助教師了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，綜合學(xué)生的整體預(yù)習(xí)成效，最終更有針對性地進(jìn)行課堂的項目設(shè)計。

課中以項目化教學(xué)為主，討論化教學(xué)為輔展開線下學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生實踐和總結(jié)線上預(yù)習(xí)內(nèi)容和階段課程知識。教師根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，分析每個學(xué)生的知識薄弱處。然后以知識共性為依據(jù)劃分小組，設(shè)計并發(fā)布不同的項目。學(xué)生通過以充滿趣味性的問題解決入手的方式，拆分項目，循序漸進(jìn)地逐個解決問題，完成項目。

此外，教師在線下課堂教學(xué)中預(yù)留10%的課堂時間進(jìn)行討論式教學(xué)。一方面，學(xué)生可以就課前預(yù)習(xí)問題和項目實踐問題進(jìn)行討論，然后學(xué)生可以相互討論解決問題，或者通過師生間的交流來思考和學(xué)習(xí)，從而理順課堂知識的重點和難點。另一方面，在每一階段課程結(jié)束后，每個小組需要進(jìn)行項目展示和階段性總結(jié)，并完成教師評價、學(xué)生互評與組間評價。

課后學(xué)生利用超星泛雅學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行知識點的復(fù)習(xí)。首先，學(xué)生需上傳課中的項目進(jìn)度，以便教師檢閱項目進(jìn)行情況。其次，通過繪制思維導(dǎo)圖進(jìn)行知識點的復(fù)習(xí)，并根據(jù)課程學(xué)習(xí)進(jìn)度不斷補(bǔ)充完善。最后，學(xué)生通過完成超星泛雅學(xué)習(xí)平臺的課后作業(yè)，加深記憶，以便達(dá)成階段小目標(biāo)，階梯性上升，完成最后的畢業(yè)大目標(biāo)。

3.2 Python程序設(shè)計線上線下混合式教學(xué)評價機(jī)制

在構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式的同時，相應(yīng)的教學(xué)評價方式必將要隨之改變。傳統(tǒng)的課程考核方式存在諸多問題，通常是按照平時考核成績占40%，期末考核成績占60%的比例進(jìn)行分配的，這就導(dǎo)致忽略了教學(xué)過程中對教學(xué)效果的檢驗與反饋，無法考查學(xué)生在一門課程各階段下的多層次表現(xiàn)，不能全面客觀地衡量學(xué)生的綜合能力。因此，本文由傳統(tǒng)的以結(jié)果為主的考核評價方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬哟?、開放性的混合式教學(xué)考核評價機(jī)制，包含了全過程考核評價機(jī)制與可持續(xù)性改進(jìn)機(jī)制。

全過程考核評價機(jī)制結(jié)合了線上線下混合式教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，貫穿了整個學(xué)習(xí)過程。評價分為三部分，并對各環(huán)節(jié)設(shè)立不同權(quán)重占比，包括平時成績、項目成績和卷面成績，平時成績包括課前成績(20%) ，由預(yù)習(xí)資源、課前測試的完成情況和問題討論參與度組成；課中成績(60%) ，由線下課堂的教師評價、組內(nèi)評價和組間評價組成；課后成績(20%) ，由思維導(dǎo)圖打分、 問題討論參與度組成。項目成績包括課中涉及的項目評價、拓展任務(wù)項目評價，各占50%。具體如圖4所示。全過程考核評價機(jī)制實現(xiàn)了從課前、課中到課后對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)有效的考核評價，學(xué)生能看到學(xué)習(xí)過程中自己的收獲，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性，是線上線下混合式教學(xué)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖4 全過程考核評價機(jī)制

除此之外，根據(jù)全過程考核評價機(jī)制中的評價結(jié)果，并參考學(xué)校評教系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行多方面的教學(xué)評價，包括教學(xué)資源適用性、教學(xué)平臺運(yùn)用、線上交互與答疑情況、教學(xué)效果等幾個方面；另外，具體到各個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量評價，包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、教學(xué)環(huán)節(jié)等，形成教學(xué)評價的機(jī)制和周期，建立“評價—反饋—改進(jìn)”的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

4 教學(xué)模式在實踐中的成效

經(jīng)過線上線下混合式教學(xué)模式的教學(xué)實踐，其相較于單一的傳統(tǒng)教學(xué)，教學(xué)成效顯著。以20級計算機(jī)類某班全體學(xué)生為例，他們的Python程序設(shè)計課程的成績達(dá)到了80 分以上，其中35%以上的學(xué)生成績達(dá)到了85分以上，不及格的學(xué)生人數(shù)為0。通過課前預(yù)習(xí)、課中實踐、課后復(fù)習(xí)的一體式教學(xué)方式，學(xué)生的理論知識和實踐知識都更加扎實。且課堂引入了項目和互動交流的答疑解惑方式，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升。除此之外，為了詳細(xì)獲得學(xué)生對線上線下于混合式教學(xué)模式的體驗，對實施班級采取了問卷調(diào)查，深切地了解學(xué)生Python 程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)情況，有助于后續(xù)教學(xué)體系的持續(xù)改進(jìn)。最后問卷結(jié)果如圖5所示，問卷總體滿意度在90%以上，說明Python程序設(shè)計課程的線上線下混合式教學(xué)模式的實施學(xué)生非常認(rèn)同。

圖5 Python課程實施線上線下混合式教學(xué)模式的滿意度

5 總結(jié)

瞄準(zhǔn)我國高等教育的發(fā)展趨勢，本文以新工科課程Python程序設(shè)計為例，積極構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，堅持學(xué)生的主體性，在課堂教學(xué)中充分展現(xiàn)以能力為導(dǎo)向，以學(xué)生為本，反向教學(xué)設(shè)計的教學(xué)理念，在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。然而線上線下混合式教學(xué)的研究探索之路任重而道遠(yuǎn)，需要我們進(jìn)一步探索和實踐教學(xué)模式，不斷創(chuàng)新和完善Python 程序設(shè)計課程研究，從而更好地構(gòu)建新工科課程，培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展的復(fù)合型、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，促進(jìn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國。