线上线下混合式教学模式下新工科课程的构建与实践——以Python程序设计课程为例

李沁颖

（江西科技学院，江西 南昌 330000)

0 引言

教育部于2019年发布了《关于一流本科课程建设的实施意见》，总体目标明确指出，经过三年左右时间，建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程，其中线上线下混合式一流课程是“双万计划”实施的重点建设课程类型之一。同时，为了应对新一轮科技革命和产业变革所面临的新机遇、新挑战，“新工科理念”被提出，要求高校加快建设和发展新工科，开设新工科专业，推动工程教育改革。因此，在高校教育中大力发展线上线下混合教学改革，推进信息技术和教育教学深度融合，探索建立新工科发展新范式，是中国高等教育教学改革的必经之路。

混合式教学最主要的特征是它重构了课堂教学，将传统教学的时间与空间都进行了拓展，教和学的发生的时间与地点有了更多的选择，而不一定要在同时或同地发生。但目前混合式教学在各高校的应用大多是单一的线上教学模式，这就使得线上教学和线下教学被切分或分割开，步调无法同步。并且在师生情感交流、教学监督、学习成效等多方面需求上，只应用线上教学的混合式教学都无法满足，更难以实现线上与线下的相得益彰。

因此本文依托新工科课程——Python 程序设计，探究与实践线上线下混合式教学，通过对教学设计的优化，线上资源的创建，线下课堂、实践环节以及考核评价体系的改革，实现线上与线下、课堂与课下的新联结，重构传统课堂教学，推动高等教育下的混合式教学发展。

1 线上线下混合式教学

1.1 线上线下混合式教学的介绍

线上线下混合式教学是现代信息技术与教育深度结合的成果，融合了网络教学和传统课堂教学的优势，混合了所参与学习者的主体性与教师的主导性。此外，线上线下混合式教学更是颠覆了传统课堂的教学过程，以学生为中心，充分利用信息技术，通过线上+线下的多维学习模式，将传统课堂从学生被动式接受信息转变为大脑思维活跃的主动思考，通过有机结合这两种学习方式，学生的学习可以从表层学习逐步走向深层次的学习。

1.2 线上线下混合式教学模式的研究现状

随着此类教学模式被认可，其不同的功效和不同的结合被许多学者不断地挖掘。但是，大部分学术研究者对线上线下混合式教学的理解并不统一。与传统的单向教学结构不同，线上线下混合式教学模式的核心是线上线下的同步协调[1]，旨在连通线上和线下，形成一个双向闭环教学结构[2]。崔佳融合了线上与线下教学形成良性课堂生态[3]。汤勃等以“MOOC+微课”作为线上平台，以翻转课堂和实践教学作为基础平台来构建混合式教学[4]。同时组合课前、课中和课后来联系师生间的关系。张倩等搭建多环节、同时性的教学流程，采用双边互动的教学方式，以此构建融合式的混合式教学模式[5]。王娟等运用案例，构建了“资源+工具”的线上混合式教学模式，并展开了多方性和大规模性的实践[6]。

总体来看，线上线下混合式教学的实践应用采取了与相关技术的结合，如慕课、超星、直播等。虽然在前期有效提高了高校的教学成效，但是存在不稳定性和易受影响性，使得其实践效果无法达到预期效果，具体如下。

1) 教师督学作用弱化，互动效率差。以往的课堂教学教师都是通过语言沟通、眼神交流和学生进行互动。然而，线上教学时教师和学生所处空间不同，且少数学生自制力查，签到离课现象频繁，教师督学作用大大减弱。特别是由于线上教学带来的惯性，学生线下听课易走神，课堂的“抬头率”大幅度下降，常常出现教师自说自话，造成师生间的互动效果不理想。

2) 线上线下同步率低，时间分配不均衡。线上学习和线下学习被分离，教学内容无法同步进行，学生知识内化效率低。同时线上线下学习的时间分配不均衡，导致学生知识迁移以及将知识转化为解决问题的能力差，教学质量不理想。

3) 课程考核单一性，教学成效难以具体体现。时代发展，技术创新，学生获得知识的途径大大扩展，使他们的知识架构的深度和广度得到提高，造成对学生的综合性评价和考核非常困难。此外，只通过线上线下的课上表现和期末考核无法真正了解学生对课程的掌握程度。

2 基于能力导向的新工科课程线上线下混合式教学模式的建设

随着各种教学要素的变革，构建新工科课程成为必要，因此本文提出了线上线下混合式教学模式。下面从建设思路、建设基础两方面进行讲述。

2.1 新工科课程教学模式建设思路

结合新工科课程教学现状，以能力为导向，反向设计教学结构和评价体系的教育理念。本文根据职业市场需求+高校人才培养的目标，重构教学体系，设定课程目标，对课程知识内容进行从易到难的阶段化划分，制定阶段化目标。同时按照所制定的阶段化目标为导向整理教学内容，创新教学方法，变更教学环节，借助超星泛雅学习平台搭建线上教学与线下教学相融合的混合式教学模式。且在教学过程中，采用多方信息技术，将线上优质资源融合整理，提供多种教学方式，满足不同学生的学习习惯。线下则创设“学生为中心，教师为指导”的项目推动教学，激发学习兴趣，达成教学成效的最大化。总体设计思路如图1所示。

图1 基于能力导向的线上线下混合式教学模式总体设计思路

2.2 教学模式建设基础

为了提升线上线下混合式教学模式的教学效果，以便更好地构建新工科课程，超星泛雅学习平台提供了丰富的线上教学资源，其中包含了各个国家、各个地区及各个高校的教育资料。目前，在超星泛雅学习平台上建设了Python程序设计课程，其课程总浏览量突破了580万次，课程资源涵盖课外参考书电子版、教学大纲、教学计划、课件、教案、讲义、视频、扩展阅读文献等。而且Python还拥有丰富的试题资源和题库，该题型包括选择、填空、判断、程序填空、程序改错、程序分析、编程等题型。具体如图2 所示。此外，在Python程序设计课程建设过程中，超星泛雅学习平台会将这些资源进行更新、整合、优化。同时通过“课前预习、课中项目、课后复习”这一流程构建沉浸式教学环境，增强学生自律意识，提升创造和实践的能力。

图2 Python程序设计线上课程资源

3 基于Python 程序设计课程的线上线下混合式教学体系的设计

3.1 Python程序设计课程线上线下混合式教学体系

本文采用能力为导向的教学理念，引入翻转课堂和超星泛雅学习平台辅助教学实施。以“课前线上预习，课中线下课堂，课后作业复习”为一体的教学流程进行课程实施，并结合可持续性改进机制及全过程考核评价机制，构建真正意义上可持续发展的线上线下混合式教学模式，如图3所示。

课前以阶段为单位，任务驱动为主线，引入超星泛雅学习平台进行线上教学，教师提前下发每一个阶段的任务计划，督促学生深入分析预习内容。学生收到任务计划后观看相关视频，整合资料，逐步完成学习任务，并根据测试检测预习情况。以此帮助教师了解学生的预习情况，综合学生的整体预习成效，最终更有针对性地进行课堂的项目设计。

课中以项目化教学为主，讨论化教学为辅展开线下学习，帮助学生实践和总结线上预习内容和阶段课程知识。教师根据学生课前预习情况，分析每个学生的知识薄弱处。然后以知识共性为依据划分小组，设计并发布不同的项目。学生通过以充满趣味性的问题解决入手的方式，拆分项目，循序渐进地逐个解决问题，完成项目。

此外，教师在线下课堂教学中预留10%的课堂时间进行讨论式教学。一方面，学生可以就课前预习问题和项目实践问题进行讨论，然后学生可以相互讨论解决问题，或者通过师生间的交流来思考和学习，从而理顺课堂知识的重点和难点。另一方面，在每一阶段课程结束后，每个小组需要进行项目展示和阶段性总结，并完成教师评价、学生互评与组间评价。

课后学生利用超星泛雅学习平台进行知识点的复习。首先，学生需上传课中的项目进度，以便教师检阅项目进行情况。其次，通过绘制思维导图进行知识点的复习，并根据课程学习进度不断补充完善。最后，学生通过完成超星泛雅学习平台的课后作业，加深记忆，以便达成阶段小目标，阶梯性上升，完成最后的毕业大目标。

3.2 Python程序设计线上线下混合式教学评价机制

在构建线上线下混合式教学模式的同时，相应的教学评价方式必将要随之改变。传统的课程考核方式存在诸多问题，通常是按照平时考核成绩占40%，期末考核成绩占60%的比例进行分配的，这就导致忽略了教学过程中对教学效果的检验与反馈，无法考查学生在一门课程各阶段下的多层次表现，不能全面客观地衡量学生的综合能力。因此，本文由传统的以结果为主的考核评价方式转变为多层次、开放性的混合式教学考核评价机制，包含了全过程考核评价机制与可持续性改进机制。

全过程考核评价机制结合了线上线下混合式教学模式下学生的学习情况，贯穿了整个学习过程。评价分为三部分，并对各环节设立不同权重占比，包括平时成绩、项目成绩和卷面成绩，平时成绩包括课前成绩(20%) ，由预习资源、课前测试的完成情况和问题讨论参与度组成；课中成绩(60%) ，由线下课堂的教师评价、组内评价和组间评价组成；课后成绩(20%) ，由思维导图打分、 问题讨论参与度组成。项目成绩包括课中涉及的项目评价、拓展任务项目评价，各占50%。具体如图4所示。全过程考核评价机制实现了从课前、课中到课后对学生的表现进行科学有效的考核评价，学生能看到学习过程中自己的收获，进而提高学习的积极性和主动性，是线上线下混合式教学成功的关键环节。

图4 全过程考核评价机制

除此之外，根据全过程考核评价机制中的评价结果，并参考学校评教系统的数据对线上线下混合式教学模式进行多方面的教学评价，包括教学资源适用性、教学平台运用、线上交互与答疑情况、教学效果等几个方面；另外，具体到各个教学环节进行质量评价，包括培养目标、毕业要求、教学环节等，形成教学评价的机制和周期，建立“评价—反馈—改进”的持续改进机制。

4 教学模式在实践中的成效

经过线上线下混合式教学模式的教学实践，其相较于单一的传统教学，教学成效显著。以20级计算机类某班全体学生为例，他们的Python程序设计课程的成绩达到了80 分以上，其中35%以上的学生成绩达到了85分以上，不及格的学生人数为0。通过课前预习、课中实践、课后复习的一体式教学方式，学生的理论知识和实践知识都更加扎实。且课堂引入了项目和互动交流的答疑解惑方式，可以帮助学生学习兴趣的提升。除此之外，为了详细获得学生对线上线下于混合式教学模式的体验，对实施班级采取了问卷调查，深切地了解学生Python 程序设计课程的学习情况，有助于后续教学体系的持续改进。最后问卷结果如图5所示，问卷总体满意度在90%以上，说明Python程序设计课程的线上线下混合式教学模式的实施学生非常认同。

图5 Python课程实施线上线下混合式教学模式的满意度

5 总结

瞄准我国高等教育的发展趋势，本文以新工科课程Python程序设计为例，积极构建线上线下混合式教学模式，坚持学生的主体性，在课堂教学中充分展现以能力为导向，以学生为本，反向教学设计的教学理念，在一定程度上提高教学质量，有效提高了学生学习主动性。然而线上线下混合式教学的研究探索之路任重而道远，需要我们进一步探索和实践教学模式，不断创新和完善Python 程序设计课程研究，从而更好地构建新工科课程，培养适应时代发展的复合型、创新型卓越工程科技人才，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。