新文科背景下军校软件工程课程混合式教学模式改革探索＊

刘香伟，张克亮

(信息工程大学，河南 洛阳 471003)

0 引言

2020 年11 月，教育部发布《新文科建设宣言》，积极推动人工智能、大数据等现代信息技术与文科专业深度融合。计算机软件在现代化军事斗争中的作用越来越重要，随着软件在武器装备中承担的功能比例的迅速扩大，军用软件的类型和数量急剧增加，在新型战机、现代化战舰、战略战术导弹等装备中广泛使用，并起着核心和灵魂的作用，成为实现武器装备数字化、智能化、网络化、一体化的关键，研制高质量的军用软件系统并提供有效的保障，已成为提高武器装备技战水平和性能的重要因素，甚至改变着战争的形式与进程，当代军人必须要掌握信息化技术，以适应推进军队信息化建设的需要。

软件工程作为军校科技外语及其相关专业当中一门重要专业课程，也是培养学员软件开发及项目管理能力的关键性课程，能够反映出科技外语专业人员“语言+技术”的综合素质与能力。该课程实际教学用36学时，涉及软件概论、项目维护与管理、程序设计语言、面向对象的分析、设计、测试、维护、软件开发工具、设计模式等诸多内容，具有综合性、理论性、抽象性和实践性都比较强的特点。教员在课上难以将知识点详细讲解，因此本文提出混合式教学模式。

1 军校软件工程课程教学现状

本文总结了该课程教学中存在的几点问题。

随着软件在现代战争中地位和作用的不断提升，军事变革面临信息化时代的巨大挑战，当代军人必须要掌握信息化技术以适应推进军队信息化建设、培养高素质新型军事人才的需要。但是，在军队院校软件工程课程教学中大多使用地方高校大学编写的软件工程通用教材，军用软件和民用软件的基本运行原理没有明显区别，但军用软件又有着自身的特点，军用软件主要是为军事目的而研发的软件系统，在知识层次、教学内容和实践部分都有针对性，如果教员没有抓住军用软件的特点及时更改教学知识内容和实践案例，学员所学内容就会与现实部队业务脱节。

软件工程课程具有理论知识比较抽象，综合性比较强，不容易理解的特点，以往软件工程课程在教学中虽然设置有课程实践和课程设计环节，但受到学时以及教学环境的限制，无法完整地完成一个项目开发的全流程，一般只是完成项目的分析、设计和文档的编写。所以，学员在学习过程中很难将软件项目开发的抽象理论与实际软件项目对应起来，从而导致学员在学习过程中抓不住重点，感觉枯燥、乏味，极易产生厌学的思想，很难调动学员学习的积极性。

以往的课程教学内容往往依据教材的章节顺序依次讲解每一个知识点，教员上课需要教授的知识量较大，难以关注学员能力与素质方面的培养，学员只能被动接受知识灌输，学员仅仅停留在对单独知识的理解上，不能很好的培养问题的求解能力。

软件工程课程的考核方式大多采用平时考核成绩、期末笔试考核成绩的方式，期末笔试考核成绩所占分值高，比例大，这种考核方式仍偏重于对概念和原理等理论知识的考察，而无法考察学员的软件综合运用能力。

2 混合式教学模式的提出

2019 年《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》明确指出，课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。必须深化教育教学改革，必须把教学改革成果落实到课程建设上。

在线教学活动是一种基于互联网络的教学授课方式，可不受教学时间、教学空间等条件的制约，并能提供丰富的视频、习题等共享教学资源。慕课是目前应用非常广泛的一种在线教学方式，是加拿大学者2008 年提出的大规模开放型在线课程的概念。目前国内主要的慕课平台主要包括“学堂在线”、“中国大学MOOC”、“好大学在线”、“智慧树”和“超星慕课”等。慕课的应用过程中出现缺乏有效评估与反馈、学习体验不完整等问题。清华大学和学堂在线共同推出雨课堂作为一种新型智慧教学的解决方案，这是教育部针对在线教育的研究成果，目的在于为学员的学习过程和教员的教学辅导过程提供全流程的智能化、可视化的数据支持。雨课堂工具为教育教学创新提供了信息化支持和保障。

近年来，混合式教学模式为高等院校的教学工作开辟了新思路，北京师范大学教授何克抗（2003 年12月）首次在我国正式提出学习“混合式学习”。他指出：“混合式学习”就是要结合数字化、网络化和传统教学的优势，既要在教学过程中发挥教员引导、启发与掌控的主导作用，又要充分体现学员在学习过程中作为主体的主动性、积极性、创新性与创造性的发挥。混合式的教学模式就是在各种信息技术平台的支撑下，充分发挥数字化、网络化与传统教学的优势，它是一种学习理念的提升，改变了教员的教学模式、教学方法、教学手段与角色地位，同时也改变了学员的学习方式和思考方式。国外高等教育中的混合式学习情况，2009 年美国教育部对1996-2008 年间高等教育情况开展研究分析，分别分析了面对面线下教学、混合式学习和在线学习三种情况，形成《在线学习的实证研究评价：对在线学习的元分析与评论》的调查报告，调查报告的结果显示：混合式教学模式是最有效的学习方式；其次有效的是在线学习方式；效果最差的是面对面的线下教学方式。

互联网+时代，高等教育在课程本体的内容和形式、教学理念的师生样态和教学目标、学习模式的自主学习和开放式学习方面都发生了变化，主要围绕“学什么”、“怎么学”、“怎么评”三个方面实现混合式教学。为了解决军校软件工程课程面临的问题，采用混合式教学模式对软件工程课程进行改革探索。

3 混合式教学模式设计

软件工程课程提出基于成果导向教育（OBE）理论和问题驱动（PBL）教学法的混合式教学模式。基本成果导向的教育理念，明确教学目标、重构教学内容、设计教学过程和考核评价原则。基本成果导向的教育理念是一种以学员的学习成果为导向的教育理念，内涵是“成果导向、以学员为中心、持续改进“，体现了以学员为主体，以学习成果为主导的思想。在学习成果驱动下重构教学内容、开展教学设计、教学实施和教学评估。本文提出混合式教学设计框架图如图1所示，主要包括线一环节和线下环节两大部分。

图1 混合式教学设计框架

线上环节，完备的教学资源，合理性的时间安排，难易程序合理的教学内容，方便开展师生和生生互动的平台，方便收集学员的学习反馈信息，保障学员的线上学习完成度的激励方法，学习成效的检测环节。线上学习、评测依托中国大学慕课平台资源、雨课堂。慕课主要用于知识点学习，雨课堂的功能主要是课前以PPT 的形式给学员分发学习资料，包括知识点课件和自测题目，通过后台数据掌握学员预习情况，在课中利用雨课堂的互动功能实时了解学员掌握情况。

容易习题：学员课上自己解决。

较难习题：学员课上讨论、教师提示、学员解决。

最难习题：教师课上给出参考文献、学员课后阅读。

视频后的问题：最简单，针对单个知识点。

单元测试：较综合，通过问题诊断掌握程度。

课堂问题：建立与情境的联系，关注应用。

线下环节，梳理线上学习内容中出错多的知识点、重点和难点，和线上环节内容互补的学习任务，采用启发式或探究式教学，重在知识应用和引导学员如何思考。线下课堂以应用案例为牵引，采用问题驱动教学法，按“提出问题-分析问题-求解问题-应用拓展”的思路。线上线下要有效结合，提高学员线上线下课堂参与度、自主学习和创新能力。

4 混合式教学模式实施

4.1 明确教学目标

新文科建设给软件工程课程教学提出了明确和清晰的要求，即从新文科人才培养的角度出发，推进学科交叉融合，坚持以学员为中心，坚持以一线应用为导向，提升学员的工程化思维、创新合作能力和文化理论素养。软件工程课程是一门综合理论性、实践操作性比较强的课程，着重培养学员的工程化思维能力、实践操作能力、创新意识、沟通技能和团队合作精神，培养解决专业领域中实际问题的复合型人才。

4.2 重构教学内容

在教学内容的选择方面，最好依据军用软件的研制流程，结合当前国内外军事与政治热点话题，跟踪软件工程前沿理论知识，及时调整更改教学内容和教学章节的前后顺序，再引入军用软件工程中的新技术和新方法，让学员在真实的军事案例中掌握软件工程的核心理论思想、开发流程、过程方法等知识点。再通过课程研讨、学员互帮互评的方式不断拓宽学员的知识面。另外，教员应该多参加一些军用软件开发项目，自己积累总结经验的同时，也可以让学员加入到项目开发中，根据学员的学习情况，分配不同的任务，扮演项目开发中不同的角色，如项目经理、项目分析师、软件工程师等。让学员跟随项目开发的流程，学习软件工程的课程内容，每周以小组形式进行讨论，学生内部选择小组长，小组长再和教员汇报项目进展情况，让学员感受项目开发的真实环境，体现项目开发的过程，这样既能提高他们学习的积极性，也能为以后的工作打好基础。

4.3 优化教学过程

新的教学理念是人才培养“三位一体”新模式，课程要有高阶性、创新性和挑战性，满足价值观念塑造、创新能力培养和理论知识传授，课堂是体现“以学员发展为中心”理念。需要以翻转课堂里的视角来看这个问题，在信息化工具的支持下，构建学习情境。混合式教学设计的总体原则：“线上知识传授”和“线下知识应用”相互配合，教学活动与教学内容两个维度将课前、课中、课后三个环节有机结合。

课前：进行线上学习，根据课程学习计划完成慕课相应章节内容学习，重点考查学员的自主学习能力，让学员做好知识点的总结和归纳，并对有疑问的地方做好记录，最后利用雨课堂发布测试题目和讨论题目，各类题目是为考查学员对知识点的理解程度。教员做好问题和讨论的引导，以学员的自主学习为主，鼓励生生互动，调动学员学习积极性，为线下知识点的应用教学做好铺垫。

课中：以实体课堂为主，强调学员的参与式度。首先教员引导学员对线上知识进行梳理、总结并归纳成完整的知识体系，并针对自己有疑问的知识点进行提问，鼓励其他学员来帮助解决，提高学员参与式学习的积极性，此过程需要教员进行知识点深层次的提问和引导。后续的教学实施基于成果导向教学理念，以军事案例为牵引，采用问题驱动教学法，按照“提出问题-分析问题-求解问题-应用拓展“的思路，将教学目标在解决问题和拓展应用实践中达成。具体过程为：引入与该知识单元相关的军事热点实际案例、引导学员分组完成案例的分析及讨论，提出解决问题的方案，进行共享。在案例分析、讨论和共享过程中，多种不同的解决方案开拓了学员的思路，加深学员对知识点的理解和应用，完成了知识的内化。最后引导学员对案例功能进行拓展，这样不仅能够发挥学员的想象力，还能使所学知识得到深化。

课后，主要是知识点巩固和功能任务拓展。学员课后不仅要给出案例的各种文档，还要写自己的收获与反思，总结经验与不足；目的是不仅让学员在实践过程中，体会软件工程的技术和方法，还要更加深入地理解软件工程的原理与概念。在课程的教学之初，学员分小组选定课程设计题目，随着课程讲解的进展，学员在教员的指导下完成课程设计，课程设计贯穿在整个教学过程中，这样更能深刻理解软件工程的知识。

4.4 丰富的评价机制

课程采用过程性考核和终结性考核相结合的多元评价手段，对学员的学习过程和学习效果进行评价，如表1 所示。考核上，增加过程性考核的比重，过程性考核分为课上测试、课上实践、课下作业等，课上测试重点考察学员对概念、原理的掌握，主要以阶段测试为主，每个知识点讲解完成后，会有相应的测试题目，检测学员学习掌握情况；课上实践重点考察学员知识点掌握之后的应用情况，针对现实案例分析问题、解决问题的能力；课下作业重点考察学员知识拓展情况，完成课上实践案例的功能拓展，为后续知识的学习做好铺垫，激发学员学习积极性。终结性考核取消期末笔试考试，主要以小组为单元，完成一个小型项目独立开发的整个过程，包括文档的规范性和完整性、独立编程能力、软件功能是否完善等方面。最终以小组汇报答辩的形式，由几位教员同时打分并针对应用系统进行提问，取教员打分分数的平均分作为终结性考试的绩，突出考察学员实践综合应用能力和创新能力。

表1 丰富的评价方法

4 结束语

本文探讨了混合式教学线上教学结合慕课和雨课堂，线下通过翻转课堂的形式，根据军校学员的特点，对软件工程课程实施一系列的改革探索，明确在新文科背景下军校软件工程的教学目标；重构融入国内外军事热点的教学内容，让学员通过角色扮演的方式体验军用软件的开发流程、技术方法与相关文档要求等；优化教学过程，分别设计课前、课中与课后三个环节，线上学习，课中采用翻转课堂的形式，以军事案例为牵引，采用问题驱动教学法，按照“提出问题-分析问题-求解问题-应用拓展“的思路，在教员的引导下完成项目的分析、设计、实现与测试等研发步骤，课后主要是巩固、拓展与实践，以完成课程设计的形式开展；设置丰富多样的评价机制，调动学员的积极性，充分发挥学员的相像力、创造力与创新应用能力。这种混合模式可以适应“语言+技术”复合型国防人才培养的新需求，大数据、人工智能背景下的新型人才培养模式将为部队急需的复合型人才培养提供一种重要参考，为新文科建设提供丰富的实践经验。