《软件工程》线上线下混合式一流课程的建设

贾晓辉 杨腾飞 刘安战 车战斌 开金宇

摘要：针对《软件工程》课程优质一流课程建设目标，思考线上线下混合式教学中存在的普遍问题，从线上教学资源的建设开始，介绍省级线上线下混合式一流课程的建设内容，包括教学过程设计、翻转课堂的落地、以教材为根据地充分利用网络资源、多模态考核方式，为一流课程建设提供可执行方案。

关键词：线上线下混合式；翻转课堂；软件工程；互联网+教材；多模态考核

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）28-0154-04

1 引言

课程作为大学乃至学科的基本教学组成单位，是人才培养的核心要素[1]，是实现”双一流“建设目标的基石。2019年教育部发布的《关于一流本科课程建设的实施意见》[2]，和2020年教育部高等学校教学信息化与教学方法创新指导委员会发布的《高等学校慕课建设规范与应用指南》[3]，为高校线上线下混合式课程建设提供了非常有效的引导和指导意见：一流课程应具备先进性、创新性、科学性、系统性等特征；教学内容要与时俱进，广泛吸收本学科领域的最新科研成果与前沿理论知识；教学模式要打破常規，以学生“学”为中心，以提升学生“能力”为目标；同时教育要遵循科学发展规律，实现师生共同可持续发展，帮助学生进步的同时，教师也能够自我成长。

近年来，已有很多关于线上线下混合式教学改革的相关研究。李慧等人，从课程建设目标、教学内容和方法、课程考核方式等介绍了《大学计算机》线上线下混合式一流课程建设的思路，在考核中引入质量管理的PDCA循环，从学生兴趣出发，从持续考核等方面加强过程监控，推广“MOOC+SPOC+混合化”的教学方法，提升了学生对教学的满意度[4]。杨帆针对传统教学方式不利于工程人才全面培养的问题，从课前、课中及课后三个方面对传统课堂进行了教学改革与实践，将在线课堂教学与传统课堂教学融合成新型智慧课堂，以调动学生学习的积极性为目标，引导学生课前、课中及课后的课程学习、实践锻炼及思考，培养了学生的自主学习能力、实践能力和创新精神[5]。

已有研究阐明了线上线下混合式课程的一般内容及在具体课程中的应用，但在一流课程建设过程中仍存在一些问题。线上线下教学方式结合，丰富了课程互动活动，教学方式更自由，但易打乱课程安排的系统性。

目前各大学中的教学大部分是在学校教务统一领导下的教学过程，教学过程完全依照已定的教学大纲、教学日历按部就班执行。虽然也是在朝着“以学生为主”“线上线下融合”的教学模式转变，但是对个性化培养、提升学生“能力”目标并没有根本变化。同时上课点名、作业提交等整齐划一的要求虽然统一了学生的整体学习节奏，却束缚了部分学生的学习深度及广度，总有一些学生不得已坐在教室接收或者不接收早已掌握的知识。一个普遍存在的问题是任何一本教材的更新速度都无法及时回应技术更新，尤其是日新月异的计算机行业，这无法满足对一流课程内容与时俱进的要求。教材从编写到出版历时1-2年，其间某些技术已经被淘汰，同时一本教材也无法满足所有教学需求。互联网发展到今天，教材再也不是获取知识的唯一渠道，部分学生获取知识的能力早已走在课堂前面。

思考上述问题，我院在已有《软件工程》线上线下混合式教学资源基础上，具体从资源建设、教学建设多方面对一流本科课程建设进行探索。中原工学院软件学院以高级应用型软件工程人才为培养目标。《软件工程》课程是软件工程专业的必修课、核心课，是培养学生软件设计和工程实践能力的重要课程，是提高学生从小程序到大项目开发软件思维的转折点，自开设以来受到软件学院师生的共同重视。从2019年至今的一流本科课程建设效果来看，经受住了疫情考验，成绩显著。

2 一流资源建设

软件学院从2015年开始建设线上教学资源，经过课程组教师多年努力，已经具有了完善的知识点视频、题库、课外阅读材料等。视频资源囊括软件开发历史、软件开发模型、需求获取、需求分析、需求管理、面向对象系统分析与设计、结构化分析与设计、编码规范、测试设计、维护、软件项目管理等覆盖完整的软件开发过程需要的知识。课程重点是面向对象方法的功能分析、结构分析和面向对象的体系结构、构件、数据库及UI等四个方面的设计，具有真人主讲、动画讲解、多人会议等不同视频展现形式，知识结构如图1所示。

视频中动画讲解具有变音效果、图片丰富等更多视觉优势，令人耳目一新。例如数据库设计采用动画形式，以某服装专卖软件项目为背景，从概念模型、关系模型到数据表的设计，图素跟内容浑然一体，语言清脆、流畅，比真人讲解更加生动，如图2所示。

为保证课程内容与时俱进，不定期邀请软件企业各种软件项目开发角色人员到校或者连线视频，讲解相关前沿技术及热门技术。通过与一线软件人员的互动，不但能够补充完善课程内容，也能够提高学生的学习兴趣及满足学生对未来从业环境的好奇心。

在多届学生的学习中，很多学生的课程项目报告非常规范、专业。这些报告及学生的演讲视频保留为本课程的学习资源，供有兴趣的学生学习。该资源可以展示更多更好的学习成果，激励学生的学习能动性。

该课程已经进行了多届学生的线上线下教学实践，通过在线学习、任务点设置、在线测试、作业库练习、课堂讨论、课后完善等多种方式和手段为广大学生提供教学服务。学生利用网络资源完成在线视频观看、提交作业、测试等日常学习及检验，多届学生顺利使用平台中的题库开展阶段性测试、期末考试，线上资源得到充分利用。线下教学中更多结合学生项目通过互动、讲评等方式进一步理解、应用教学内容。

3 一流教学建设

3.1 线上线下混合

以学生“学”为目标，采用课前、课中、课后三段式方法。课前由任课教师布置学习任务，学生主要是通过已有的线上资源，采用“自学、自测”的方式，发现学习中的问题；课堂中采用教师线下答疑解惑的方式，回答学生问题，同时结合线下随机提问，发起线上主题讨论、随堂测试等方式，巩固知识，面对面解决问题；课后以线上线下结合的方式，小组合作，教师督导，师生合作，不断完善教师布置的新任务，不断迭代项目的需求分析、系统分析、系统设计不同阶段工作，持续提交阶段性成果，锻炼学生的总结能力、合作能力、书面表达能力等，培养其终身学习能力。教学过程如图3所示。

线上交互学习跨越了时空，网络课堂、班级学习群等实现了师生的2小时之外的即时联系，随时与学生取得联系。相比疫情之前，大部分同学已经适应了随时观看群动态的习惯，老师也不用担心布置的工作得不到及时回应。同时教学过程中，教师需要随时调整讲课方式以检查学习效果，比如发起抢答，讨论展开等。线上交互形式之一如图4所示。

课堂讨论可以形成词云，通过查看词云，教师能够了解大多数学生对知识的理解程度，比如关于需求的课堂讨论，形成的词云如图5所示。系统需求、用户需求、业务需求是需求的三个层次，既能看到大多数学生的答案，也能看出不同答案之间的差异。任课教师可以迅速做出判断，适当调整讲课重点。

线下教学中，软件项目案例贯穿课程始终，比如已结项的获奖项目，往届、当届学生的优秀案例，都可以作为启发点，引导学生发现有意义的复杂问题。课外由学生选择要完成的软件项目案例，个性化培养，并帮助学生利用专业知识寻找合适的解决方案，打破学生固有的思维模式，不担心能力、不担心基础，敢于表现。最终使得学生对学习有兴趣、对自己有信心，敢想、敢干，敢于挑战自己。

線上的各项学习数据统计，为个性化教育提供了参考。教师可以及时查看学生的在线学习数据，了解每一位学生的学习状况，融合混合式教学的个性化培养与规模化教育。通过学生学习数据的分析及自身的反馈，总结发现其学习规律、学习问题、能力培养问题；针对学生学习数据表现出来的不同的学习兴趣点，启发学生，开展个性化引导。通过对学生数据的跟踪，分析学习规律，及个性化学生引导。

3.2 翻转课堂

软件工程课程重点内容是面向对象的分析方法，重中之重是利用UML开展系统的建模，并应用于某个项目中。需求分析、系统分析、系统设计是该课程的三个重点及难点，为了取得更好的学习效果，以学生项目阶段成果分享为主要课堂展现形式，教师引导、启发为辅助，采用翻转课堂的教学模式。通常以软件案例项目为单位，由小组学生限时向大家汇报工作，每次翻转尽量使每个学生都有表现机会。

具体过程为在需要翻转的时候，项目小组成员可以安排一人主讲，其他人补充。5-7分钟结束后，其他同学可以提问或者给出意见或建议。小组成员要及时回答提问或者表达对意见或建议的看法，课堂形成相互讨论的氛围。面对质疑，有的小组成员能够虚心接受建议，有的学生会据理力争。教师需要随时把握课堂的走向，并引导学生如何面对不同看法，就问题展开讨论而不是演变成吵架等。翻转也需要不断迭代，发现问题，完善项目，最终生成满意的成果。

3.3 互联网+教材

打破一书定内容的传统观念，消除学生唯教材论的认识。以教材为根据地，扩展到互联网上各种学习资源，比如中国大学MOOC网、雨课堂等学习平台、技术网站、个人博客、专业论坛、免费的试题网站等，教师根据学习内容及进度需要，布置一定的阅读任务或者视频学习任务，拓展学生阅读量，提升阅读理解能力及概括总结能力。

紧密结合当今业界新技术，构建多元化教学资源，形成线上、线下多元学习生态环境，赋予课程具有生命活力。软件工程的资源平台提供了大量的案例、拓展阅读材料，如图6所示。

3.4 多模态考核

课程成绩是学生最关心的头等大事，为了更好地激励学生投入时间学习，同时也能够更客观反映学生的学习效果，软件工程课程成绩评定采用多批次、多形式的持续测试，15+5+30+50=100分的组成，结合了线上、线下、线上线下融合等不同的评价方法。

15%网络资源学习成绩占比，包括线上视频学习时间长度、频次、讨论的交互等，既让学生对线上学习有足够的重视，又不会过度占用学生课下时间，而且因为是平台自动评价，大部分学生都能争取到满分成绩。

5%平时成绩占比，通常根据学生课中表现，比如课堂线上回答问题、翻转课堂分享效果、抢答等综合处理。课中的线上答题群分享同时能够影响到更多同学的参与，大家相互看到不同的答案，也会对自己的思考有启发，因此共同学习的效率更高，有些学生学习非常认真，反应也很快，每次课堂都能产生加分记录。

30%是需求、分析、设计三次不同阶段课程的综合作业的占比，该部分工作需要项目小组成员共同努力，既分工又合作，同时需要不断迭代，花费大量课下时间，所以占比较大，该部分成绩综合考虑课题难度、报告完善度、规范度、工作量等，同时考虑个人的口头表达能力。

50%是期末考试成绩占比，从平台的题库中选取，结合课程难点、重点、包括主观题目、客观题目，能够客观反映学生的学习过程及学习效果，试卷题目还会结合学生平时作业中解决问题的思路、方案、学习体会。

因为平时表现在成绩中占比大，而且有阶段性测试，同时大多数学生也认同具有好的学习过程的学习，才能有好的学习结果的观点，因此绝大部分学生平时学习比较抓紧。该课程成绩评价方案自然而然终结了学生依赖期末突击学习获得好成绩的想法。但是也出现了期末考试成绩高分较少的情况，部分原因可能是平时成绩确定高分的时候，没有了更多学习压力。极少有学生期末考试成绩低而且平时成绩也很低的情况。

3.5 教学思政

为谁培养人才？培养什么样的人才？怎样培养人才？是作为教育工作者必须思考的问题。计算机软件行业国际竞争激烈，我国的软件技术人才应当为我国服务，为行业健康发展做贡献。软件工程课程连接着校园和社会，连接着人才和企业。在授课当中，即时加入计算机行业的时事新闻，在谈论中激发学生的爱国情怀，引导学生的创新意识、科学意识及软件安全意识。在课程案例项目或学生小组项目选择过程中，培养学生发现问题的能力，勇于担当的能力及创业能力。比如中华文明黄帝内经的宣扬，如何通过软件的方式宣传黄帝内经，如何通过具体软件功能让黄帝内经服务于大众。让学生在专业学习获取技能的同时，又理解中国博大精深的中医文化。在热爱技术的同时更热爱生活，热爱自己的家、国。

4 下一步工作

线上线下混合式教学可以充分利用线下最优的学生体验及线上教学资源的同时利用，课中的线上参与，相比传统的课堂提问学习效果更好，这是单纯线上或者单纯线下教学无法具有的优势，因此线上线下的有机结合能够充分发挥群体智慧优势。既解决纯线上学习的师生零对面、交互困难、更多依靠个人自觉性参与等问题，又可以克服纯线下的统一的学习进度，交互效率低的问题，具有完美的吸引力。

目前该课程线上线下混合式教学模式经过不断摸索，日趋成熟，受到了多方好评，2020年河南省本科线上教学一等奖，2021年河南省一流本科课程，一些兄弟院校作为线上资源引进教学中。但是依然存在一些问题，未来将从三个方面不断改进。

课堂学习效率的提升，目前的翻转课堂执行过程中，受到班级规模影响，部分学生能够切身感受到翻转的效果，也有一些学生会摸鱼。主要表现为不关心其他同学项目的分享，没有积极参与项目讨论。以后可以采用部分学生参与，教师全部参与的方式，保证有充足时间让所有人参与，同时以记录平时成绩的形式奖励参与学生。

学生学习能力的定量、定性分析。在课程学习过程中，如何挖掘学生的学习数据，有针对地发现学习规律及个别学生的学习问题、能力问题、思想问题，针对个别学生表现出来的不同的学习兴趣点，启发学生，实现个性化引导，深入探究深层的知识领域。

分层次的不同教学目标兼顾问题，目前基本都是以学分教育为目的的学习，未来会根据学生就业、考研等学习目标不同，引进考研题目、职业资格考试及适当的竞赛题型等题型。

5 结束语

论文从线上线下教学中发现的问题出发，对软件工程课程线上线下混合式教学一流课程建设内容，从线上资源、线上线下混合式教学模式、翻转课堂实施、互联网+教材、多模态考核全面阐述了一流建设过程，同时对下一步的建设工作指明了建设思路。

参考文献：

[1] 吴岩，建设中国“金课”[J]，中国大学教学，2018（12）： 6-11.

[2] 教育部，教育部关于一流本科课程建设的实施意见[S]，教高[2019]8号.

[3] 教育部高等学校教学信息化与教学方法创新教学指导委员会，高等学校慕课建设与应用指南[S].北京： 全國慕课教育创新大会（第二届）暨高校在线开放课程联盟联席会，2020.

[4] 李慧，施珺，陈艳艳，等.线上线下混合式一流课程建设的探索与实践[J].计算机教育，2021（7）：183-187.

[5] 杨帆.线上线下混合式教学模式的建设与应用[J].科技视界，2021（32）：141-142.

【通联编辑：王力】