应用型大学软件类课程混合教学模式研究

刘畅 彭涛 孙连英 宏晨

[摘要]通过总结应用型大学软件类课程信息化教学的探索经验，基于OBE理念，采集并构建了软件行业需求数据平台;依据行业需求，采用了课前看（MOOC）、课堂讲（传统课堂）、课后练（SPOC）的混合教学模式。混合教学模式既充分利用了优质的教学资源，又發挥了教师的主导作用，同时也加强了个性化实践能力训练，为软件类课程改革提供借鉴。

[关键词]应用型大学;软件类课程;混合教学模式

[中图分类号]G 642.4[文献标志码]A[文章编号]1005-0310（2019）03-0023-06

Abstract： This research summarizes the exploration of informatization teaching of software courses in application-oriented universities，and tries to construct the software industry demand data platform based on the idea of OBE. Aligning with the needs of the industry， the mixed teaching mode of preview before class （MOOC）， lectures in class （traditional） and excercises after class （SPOC） is adopted. With the mixed teaching mode， high-quality teaching resources are made full use of， and teachers play a leading role. It strengthens the training of individualized practical ability and provides reference for the reform of software courses.

Keywords： Application-oriented universities; Software courses; Mixed teaching mode

0引言

当今是数字经济社会，互联网、云计算、大数据、人工智能等技术渗透到各行各业，深刻地改变着人们的生活。信息技术对高等教育也产生了革命性影响，高等教育面临着前所未有的机遇和挑战。教育信息化是高等教育改革的必然。2016年，教育部发布了《教育信息化“十三五”规划》（简称规划），规划中制定的发展目标是：“到2020年，基本建成‘人人皆学、处处能学、时时可学’、与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系。”[1]为了实现这个发展目标，信息产业和教育机构合作，推出了各种各样的信息化教育手段，如网络学堂、MOOC、SPOC、移动云教材等。这些新技术、新模式理念的设计虽然很好，但在课程教学中的实践效果如何，还需要在真实教学场景中加以检验。

北京联合大学的软件工程专业于2017年获批为北京市属高校一流建设专业。软件工程的专业课以软件开发类为主，例如程序设计基础、面向对象程序设计、数据库系统、数据库开发技术、移动应用开发技术、Web技术等。本文分析了软件类课程特点，设计了应用型大学软件类课程混合教学模式，并应用于一线教学实践，为软件类课程信息化建设提供借鉴。

1混合式教学模式的发展沿革

根据柯蒂斯·J·邦克（Curtis J. Bonk）在《混合学习手册：全球化视野、本地化设计》中的定义，混合学习是指面对面教学和计算机辅助在线学习的结合[2]。混合学习的概念是在Internet出现之后才逐渐形成的，“混合”在众人眼中是传统面对面教学和在线网络教学的混合。随着MOOC的兴起，以及翻转课堂教学模式的流行，混合学习已经成为目前高等教育以及终身学习中的主流学习模式。特别是我国已进入高等教育大众化、普及化阶段，学生素质参差不齐，为了满足不同学生的需求，课堂教学应该有更多的个性化指导及更先进的管理和监控手段。混合教学模式将传统课堂教学与网络信息化教学相结合，既发挥教师的引导、启发和监控作用，又突出学生的学习主体地位，强调自主学习[3]。混合式教学模式已成为高等教育中使用最广泛的教学模式之一。

2应用型大学软件类课程的特点

应用型大学是在我国高等教育进入大众化阶段后，为适应市场对人才培养多方面的要求，扩大高等教育内涵的形势下产生的，主要培养本科层次的应用型人才，促进职业、技能和知识的直接结合，为地方经济建设服务[4]。

我国高等教育进入大众化阶段之后，随着办学规模的不断扩大，就其培养目标类别的人才数量而言，技术应用型人才所占比重必将增大。大众化阶段的高等教育， 必然要培养大量的技术应用型人才。因此， 许多应用型大学为克服人才的知识结构单一、知识面狭窄、适应性较差等弊端， 确立了人才培养模式的目标：以培养“应用型、复合型人才”为出发点， 在知识、能力、素质结构上体现“基础扎实， 知识面宽， 应用能力强， 综合素质高， 具有较强的创新精神”的要求[5]。

应用型大学的软件类课程实践操作性强，理论与实践紧密结合，注重学生工程能力和应用能力的培养，特别是动手实践能力的培养至关重要。实践性和工程性要求高是软件类课程的共同特点。

3混合教学模式设计

针对应用型大学软件类课程特点和学生多样性特点，研究团队总结多年信息化教学探索经验，设计出软件类课程的混合教学模式，如图1所示。

应用型大学软件类课程混合教学模式的基本设计理念是：基于成果导向教育（Outcome Based Education，OBE）的行业需求驱动。OBE是当前教育改革的核心理念，软件人才培养应该根据市场需求不断调整和优化。研究团队通过分析软件行业人才招聘信息，获取了行业对软件人才期望的知识结构[6]。依据行业需求，对教学内容和教学方法进行了改革和优化。

软件类课程需要有较多的实验和工程实践训练，教学分为知识学习和工程实践两部分，知识学习是分阶段、渐进式的。研究团队将软件类课程拆分成不同的知识点，例如，面向对象程序设计课程分为基础知识、面向对象和高级开发3个阶段，3个阶段难度递增。工程实践注重軟件开发综合能力培养，训练综合运用所学知识解决现实问题的能力，是从知识到能力的提升。

北京联合大学学报2019年7月

第33卷第3期刘畅等：应用型大学软件类课程混合教学模式研究

不同的教学方法在教学中发挥不同的作用。优质的MOOC资源，主要是“看”;传统的课堂主要是“讲”;面向授课班级的、小规模的、个性化的SPOC资源，主要是“练”。研究团队将教学过程分为课前、课堂、课后和综合实践4个阶段。

1） 课前，以MOOC自学为主，SPOC为辅。教师布置任务和学习内容，学生利用优质的MOOC资源观看教学视频，自主学习。SPOC主要用于小班线上交流，加强个性化指导，营造良好的班级学习氛围。

2） 课堂教学依然是以教师为主导，面对面授课为主;适当安排讨论和学生主讲，穿插翻转课堂。翻转课堂有助于调动学生的积极性，体现学生学习的主体地位。

3） 课后采用SPOC云端实验。学生在规定的时间，将课后作业提交到云实践平台。云平台能够实现作业自动批改，即时反馈。SPOC云端实验，使教师可以从批改作业的重复性劳动中解放出来，投入更多的时间设计习题、分析学生学习状况，适时调整，推进个性化指导。

4） 工程综合实践也以SPOC云端实践为主、面对面传统课堂为辅。实践环节以学生练为主，但学生从分散的知识点到综合能力的提升过程是有难度的，需要教师适时参与，给予指导。因此，虽然采用了云平台实践，但面对面交流和指导必不可少。

4混合教学模式实践

在信息化教学改革中，研究团队进行了多轮一线教学的探索实践。面向对象程序设计和数据库系统是软件工程专业学生的必修专业基础课。面向对象程序设计课程培养学生面向对象编程思想和运用面向对象语言开发应用程序的编程能力。该课程既包括理论学习，又注重软件开发的工程实践能力训练。数据库系统课程介绍数据库系统基本原理和数据存储技术，具有较强的理论性和实用性。这两门课程都是典型的软件类课程。本文以面向对象程序设计和数据库系统课程为例，介绍软件工程专业混合教学模式的实践情况。

4.1引入MOOC

自2012年以来，MOOC（Massive Open Online Course，大规模在线开放课程，又称慕课）在全世界开始流行。coursera，edx， udacity等网站开设了Stanford、Harvard、MIT等世界著名大学的在线课程，吸引了全世界的学习者。我国也建立了中国大学MOOC、学堂在线等平台，汇聚了北京大学、清华大学、浙江大学等高校的精品课程，具有广泛的影响力。MOOC让普通用户可以通过网络免费进入名校名师的课堂，使优质的教育资源得到最大范围的共享，促进了教育的均衡发展，提升了教育教学质量。

图2调研结果

Fig.2Survey results

从2017年开始，研究团队引入了中国大学MOOC网中的中国人民大学王珊、杜小勇团队的国家精品在线课程《数据库系统概论》，将MOOC资源作为课外参考推荐给学生。课堂教学依然采用了传统的面对面授课，教师主讲。课程结束后，教学团队以问卷的形式对60名学生进行了调研，了解MOOC资源的真实使用情况和效果，调研结果见图2所示。

调研结果显示：在授课教师的督促下，65%的学生访问了MOOC网，学习了课程视频。只有约1/3的学生完整地学习了所有资源，约1/2的学生认为MOOC对学习很有帮助，超过85%的学生希望所有课程都能开通MOOC。

从学生的问卷结果可知，虽然有教师的大力推荐和引导，但只有约2/3的学生使用了MOOC，完整学习的更少。说明在教育大众化和普及化的情况下，提高学生学习的主动性和积极性依然是亟待解决的问题。另一方面，MOOC虽然没有在课堂教学中直接使用，但多数学生认为对学习有帮助，超过85%的学生希望所有课程都开设MOOC，反映出MOOC需求依然很旺盛，发展潜力很大。

MOOC资源的引入，使学生享受到了开放、免费、高水平的教学资源;但由于MOOC互动少，得到的支持有限，缺少个性化指导等原因，学生完整学习率很低，学习积极性和主动性有待激励。

4.2建设SPOC

SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）的概念是2013年由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的。Small和Private是相对于MOOC中的Massive和Open而言，Small是指学生规模一般在几十人到几百人，Private是指对学生设置限制性准入条件，达到要求的申请者才能被纳入SPOC课程[7]。很多学者认为，SPOC可能会成为比MOOC更受欢迎的模式[8]。因为SPOC创建的混合教学环境，既融合了MOOC的优点，又弥补了传统课堂教学的不足。

应用型大学软件类课程的特点是具有较强的实践性、工程性和应用性，实践教学是学生深化知识理解，掌握实践技能

，形成工程素养，培养创新能力和探索精神的重要手段。与理论教学相比，实践教学更为重要。

当前软件类课程实践教学的主要形式是传统的教师和学生在实验室内完成实验或综合实践。传统实践教学模式需要固定实验室，受时间、地点、软硬件资源的约束，各种弊端已开始显现，例如：实验室机房设备更新慢，软、硬件升级成本大;机房维护工作繁琐，管理分散，效率较低;实验室为了防止病毒，程序和实验数据一般不保存，不利于学生进阶式学习，也难以对教学过程与质量进行量化的准确评价;传统实验模式与个性化培养的需求越来越不匹配等[9]。针对以上问题，借助云计算技术的小规模限制性在线实践——SPOC实践教学成为新的教学模式。

2016年，学校软件工程专业与上海尚强科技公司合作，开发了软件类课程的SPOC实践平台。同年，面向对象程序设计课程的实验和集中实践环节均在SPOC平台上实施授课。SPOC实践平台主要有以下特点。

1） SPOC实践平台可以支撑实验、综合实践不同阶段的实践教学。

2） 分层次、模块化。分层次指将实验内容分为不同的层次，有研究性、综合性，也有基础性、验证性、演示性等。实验难度从简单到复杂分为3级。教学中针对不同的对象，选择合适的教学内容。模块化是指将知识点与实践内容对应，实践题目根据学习进度，覆盖相应的知识点。学生可根据学习进度和兴趣，选择不同的模块进行训练。

3） 过程管理和质量监控。云实践平台提供了“教与学”数据的采集与管理，记录并保存了学习者在课程学习活动中的学习行为，帮助教师了解课程教学效果，改进教学策略和方法，有助于科学、全面地提高课程教学质量。

4） 有助于实现学生能力监控与人才对接服务。云平台结合信息产业的行業数据，实现了学生能力监控与人才对接服务。能够从雇主与产业的视角，评价学生在技能领域的熟练程度，智能匹配雇主或产业的岗位要求。通过产业的反馈数据来修正培养要求的设定、调整课程标准与课时的合理分配，落实教学诊断与改进。

SPOC实践是基于“互联网+”的实践教学体系的创新，在整体规划、平台构建、资源建设、能力测评、数据支撑等方面都有很大优势。特别是能够将实践内容与软件行业需求对接，有助于实现面向行业需求的培养目标，培养真正适应社会需求的应用型人才。

5效果与评价

软件类课程混合式教学，利用了优质的MOOC资源，借助了先进的在线实践平台，加大了课外学习督促和监管，让软件工程专业学习不再受上课时间、地点、实验环境的约束，真正实现了随时随地学。软件类课程的学生测评连续三年评为优秀。可见，教学模式的改革与课程建设已逐渐得到学生的认可与好评。

混合式教学模式的课堂教学依然是以教师为主导，即以面对面授课为主，适当安排了讨论和学生主讲的翻转课堂。翻转课堂有助于调动学生的积极性，但在实践过程中也发现了一些问题，比如：讨论时间不好控制，影响课堂教学进度;学生讲解不清楚，理解不深入等。为保证教学进度和质量，建议当前应用型大学的课堂教学依然采用传统的教师主讲，学生适当参与的形式。在混合式教学实践中，虽然引入了丰富的高质量教学资源，但被学生真正充分利用的很少。在高等教育普及化、大众化的现状下，如何激励学生主动学习还需深入研究。

6结束语

教育信息化是当前高等教育教学改革的主要课题，新的信息化教学手段层出不穷。北京联合大学软件工程专业作为市属高校的一流建设专业，在专业建设中进行了多轮信息化教学的探索实践。针对应用型大学的学生特点和软件类课程注重实践能力培养的要求，研究团队设计了“课前看，课堂讲，课后练”的混合教学模式，即：课前采用MOOC自学，充分利用MOOC的优质教学资源;课堂沿用传统方式——教师主讲，利用传统课堂发挥教师的主导和监控作用，保证教学进度和质量;课后练习采用SPOC云端练习，SPOC实现小班的开放实践，加强课外练习和线上交流互动;综合实践以SPOC云端实践为主，教师线下指导为辅。软件类课程混合教学模式已经被应用在日常教学中，受到学生的欢迎，效果良好。下一步将继续探索混合模式教学，优化整合线上、线下资源，深入研究如何调动学生的自觉性，如何实现个性化分层、分类培养。[参考文献]

[1]教育信息化“十三五”规划[J].中国信息技术教育，2016（Z2）：2-3.

[2]詹泽慧，李晓华.混合学习：定义、策略、现状与发展趋势——与美国印第安纳大学柯蒂斯·邦克教授的对话[J].中国电化教育，2009（12）：1-5.

[3]张其亮，王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术， 2014， 24（4）：27-32.

[4]冯虹，刘文忠.对应用型大学的探讨[J].北京联合大学学报（自然科学版），2005，19（2）：24-29.

[5]徐英俊.应用型大学的特点及发展路径[J].大学（研究与评价），2007（3）：64-67.

[6]彭涛，孙连英，刘畅.基于OBE模式的IT产业应用型人才培养研究——大数据方法[J].软件工程，2017，20（8）：56-58.

[7]曾明星，李桂平，周清平，等.从MOOC到SPOC：一种深度学习模式建构[J].中国电化教育，2015（11）：28-34.

[8]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[9]许正强.智慧实验云建设实践[J].现代计算机（专业版），2017（3）：57-60+64.

（责任编辑李亚青）