新工科背景下線上線下混合教學模式的探索與實踐

邱望 梁莉菁

摘要：作者以計算機游戲程序設計課程為例，對新工科背景下專業(yè)課程教學中存在的實踐少、上手難、效率低、復習難等問題進行了探討，提出了基于學習通輔助教學的線上線下混合教學模式框架，對課前準備、課堂教學、課后鞏固各階段的教學活動進行探索，并介紹該教學模式的具體實踐過程。結果顯示，學生在學習效率、自主性、積極性等方面得到了較大的提升，這表明該教學模式具有有效性。

關鍵詞：新工科；混合教學；教學改革；MOOC平臺；計算機教育

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）10-0100-04

引言

計算機技術的迅速發(fā)展為教育領域提供了更多新的教學方法和模式，信息化技術被越來越多地應用在各種教學情境中。數(shù)字媒體技術作為一個特色鮮明的新工科專業(yè)，很多高校的計算機學院都有開設。而面對技術的迅速發(fā)展和市場的不斷變化，數(shù)字媒體專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系也在不斷調(diào)整，同時要求各門課程應積極探索適合的教學模式和方法。[1]下面，筆者以所在學院數(shù)字媒體技術專業(yè)的計算機游戲程序設計課程為例，談談對新工科背景下的線上線下混合教學模式的探索和實踐。

數(shù)字媒體技術專業(yè)的課程特點與面臨的問題

數(shù)字媒體技術專業(yè)的課程體系包含了很多專業(yè)技能課程，這些課程具有綜合性強、實踐性強和難度大等特點，更加注重專業(yè)綜合能力的培養(yǎng)和提升，要求學生能夠熟練掌握相應的技能，所以，在教學過程中教師常會遇到不小的困難。[2]

以計算機游戲程序設計為例，本課程是數(shù)字媒體技術專業(yè)中的一門核心技能課程，要求學生掌握基本的游戲軟件的設計方法、開發(fā)原理和流程，能夠熟練使用游戲開發(fā)引擎（Unity、UE4等）進行軟件的設計和實現(xiàn)。同時它也是虛擬現(xiàn)實技術等課程的先修課程，為學生從事相關工作提供技能基礎。動手實踐是本課程教學中最重要的部分，但原有的教學模式存在較多問題，主要包括：教師講課過多，缺少互動和實踐；技能性強，上手困難；課上實踐不夠，課后答疑困難；教學理念和內(nèi)容落后；學習活動和相關數(shù)據(jù)管理困難等。

為了解決這些問題，筆者以所在學院數(shù)字媒體技術專業(yè)為實驗點，在計算機游戲程序設計課程中引入線上線下混合教學模式，對新工科背景下的專業(yè)課教學進行了探索和實踐。

基于學習通的線上線下混合教學模式

本課程在教學中引入在線學習通平臺進行輔助教學，以任務驅(qū)動的方式對課前、課上、課后三個學習階段進行融合，形成漸進、全面、完整的教學過程，充分發(fā)揮教師的引導作用，提升學生的自主性和積極性。[3]筆者采用如圖1所示的教學模式，其中矩形框表示教學活動，有背景顏色的框是基于線上的活動，無背景顏色的框表示線下的課堂活動。

1.線上課程建設

在課前準備階段，教師將相關的學習資源發(fā)布到學習通上，要求學生自主預習本節(jié)課程的基礎知識，將問題和想法記錄下來。在備課階段，教師可以提前錄制本節(jié)教學案例的實現(xiàn)過程，并將教學視頻發(fā)布到學習通對應的章節(jié)中，方便學生進行線上自主學習。[4]圖2所示為學習通上本課程的部分章節(jié)。

2.線上線下混合教學過程

本階段是教學的核心部分，只有教師和學生相互協(xié)作才能取得好的效果?？紤]到課堂教學的課時不多，為了保證學生有足夠多的時間進行練習，需合理分配每一項活動的時間。

（1）課前檢查和新課引入

通常情況下本課程的每次課都會安排4個課時。每次的課前準備都要求學生完成一個簡單的任務，可以是思考題、名詞解釋、知識點介紹、基本功能的實現(xiàn)等。教師在講課之前，利用線上課程的資源和活動，讓學生分享、展示其課前學習的成果，提出問題和想法，引導所有學生參與討論并進行答疑，提升學生參與度和課堂活躍度，形成良好的教學氛圍，并在這個過程中引入本節(jié)教學內(nèi)容。

（2）內(nèi)容講解和案例演示

本課程的所有內(nèi)容幾乎都涉及軟件操作和編程，為了避免邊講邊練導致的教學進度緩慢和長時間教學的枯燥乏味，教師可在課堂上快速完整地講解和演示案例的實現(xiàn)過程，不需要同步動手操作。在這個過程中，學生要專注于知識點的理解和思考，記錄關鍵點和重難點。

（3）課堂練習與答疑

教師應將課前活動、內(nèi)容講解和案例演示控制在2個課時左右，以保證學生有2個課時的時間進行練習。在完成講解和操作演示后，教師通過學習通布置本節(jié)課任務，要求學生實現(xiàn)講授的案例。通常情況下絕大多數(shù)學生無法獨立完成任務，可以讓其參照教師提前錄制好的視頻進行學習，如果遇到無法解決的問題可以求助教師，教師可以及時進行針對性的答疑，保證課堂練習時間與學習效果。

3.課后鞏固

本階段的目的是讓學生將“所學”變?yōu)椤八小?，學生需要根據(jù)所學知識進行總結和拓展，真正掌握知識和技能。教師根據(jù)課堂教學效果和學生反饋的情況，在學習通發(fā)布課后作業(yè)。學生借助學習通上的學習視頻和網(wǎng)上相關教學資源完成作業(yè)，并提交至學習通。教師在學習通上批改作業(yè)，給出分數(shù)和評語，最后根據(jù)課前學習、課堂反饋、學習次數(shù)、作業(yè)情況等對本次教學進行總結和反思，改進教學過程中的不足，調(diào)整線上的教學內(nèi)容，為后續(xù)的課程教學提供依據(jù)。學生也可以利用網(wǎng)絡學習資源，對自己還沒有完全理解和掌握的知識點進行鞏固學習和拓展，提升自主性和創(chuàng)新能力。

4.教學評測與考核

引入學習通平臺，對學生的考核與評價更加全面和客觀，也便于教師進行數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計和分析。本課程的成績的組成與占比如下表所示。

考勤是最基本的教學活動，學習通提供了多種便捷的簽到方式，教師可以根據(jù)實際情況進行選擇。學生每次的考勤記錄都會被記錄在課程數(shù)據(jù)中，如發(fā)生遲到、曠課，教師可以及時進行提醒并扣除相應的分數(shù)。平時表現(xiàn)包括學生線下課堂積極性，如預習效果、討論和交流情況，以及線上的學習情況，如視頻觀看次數(shù)、訪問次數(shù)等。在課堂教學中可以引入翻轉(zhuǎn)課堂的形式，讓學生進行演示和講解，通過學習通的“評分”功能邀請全部學生進行評分，提升學生的參與度。

章節(jié)作業(yè)由教師批閱，根據(jù)腳本的代碼規(guī)范、軟件的使用熟練程度和作品的最終效果進行評分。期中和期末測試的考查形式基本一致，考題是一個綜合任務，要求學生根據(jù)所學內(nèi)容設計并實現(xiàn)一款簡單的游戲。最后要求所有學生輪流上臺演示和講解，由教師和其他學生根據(jù)其答辯表現(xiàn)、操作熟練程度、作品效果進行評分，通常情況下教師的評分占更大的比重，也可以根據(jù)不同的情況分配師生評分的權重。

基于MOOC的線上線下混合教學實踐

1.教學過程

筆者所在課程教研組對所在學院數(shù)字媒體技術專業(yè)2018、2019級本科生進行線上線下混合教學實踐。計算機游戲程序設計課程基于Unity平臺，每學期安排17周，每周4課時。在課程開始之前，在學習通布置任務點，讓學生進行預習，主要是熟悉當次課的基本操作和要點。圖3所示是線上課程“第八章：FPS游戲開發(fā)”的任務點情況。為了提升學生的主動性，要求每個學生根據(jù)任務點，選擇某個知識點進行自主學習并實現(xiàn)該案例，在本學期內(nèi)進行一次上臺演示和講解。學生自由選擇題目之后，安排每次課的第1個課時內(nèi)進行演示和交流，在任務的驅(qū)動下，絕大部分學生都會認真對待。

在完成課前活動之后，教師使用電子教室軟件分享屏幕，進行知識點和案例的講解與演示，包括Unity操作、場景搭建、腳本編寫等。這個過程不能只是單純地講授和操作，而應多引導學生自主思考下一步應該做什么、如何用代碼實現(xiàn)等。這一部分的時長應控制在1個課時左右，時間過長學生容易疲憊，而時間過短則無法講解透徹。

講解結束之后布置課堂任務，要求學生實現(xiàn)教師講解的知識點和案例。學生對照學習通上的教學視頻進行自主學習。教師則時刻關注學生的學習情況，當學生提問時，及時進行針對性的答疑。這樣的教學安排，使得學生有了更多的時間進行練習，能夠自己掌握學習的進度，而教師也有了時間對需要幫助的學生進行指導。

在課后鞏固階段，教師在學習通發(fā)布課后作業(yè)，要求學生完成本節(jié)內(nèi)容相關的作品。學生完成之后提交運行文件（exe），考慮到文件較大，上傳下載困難，可輔助使用云盤或者其他收集工具。同時，要求學生錄制作品的運行視頻并提交到學習通，這樣既避免了收集作品的繁雜過程，又使教師能夠方便地批改和評分，較大地提升了作業(yè)管理的效率。

期中測試任務要求學生實現(xiàn)一款2D游戲，可以參照Siki、Bilibili等網(wǎng)站上的案例進行實現(xiàn)，完成之后進行演示和答辯。為了提升學生的積極性，成績由教師評分×70%和學生評分×30%組成。期末測試任務要求實現(xiàn)一款3D的FPS或RPG游戲，規(guī)則與期中測試一致。

2.學情分析

通過學習通的統(tǒng)計功能可以看到整個學期的學習數(shù)據(jù)。目前在學習通平臺上，本課程包含12個章節(jié)，共110個知識點，視頻總時長為1724分鐘，當前學期章節(jié)學習次數(shù)為6024次，每位學生每周平均訪問7.7次。

教師總共發(fā)布了5次章節(jié)作業(yè)和2次考試，得出相關數(shù)據(jù)。結合課程設置的權重，可計算出學生的綜合成績，這些數(shù)據(jù)能夠幫助教師全面掌握學生的學習情況。

3.學生滿意度調(diào)查

學生對課程的滿意度對技能課程的教學效果有較大的影響，因此，教研組對參與實驗的學生進行了教學滿意度調(diào)查，主要關注相較于傳統(tǒng)模式，學生對線上線下混合式教學模式的認可情況。共收回93份有效答卷，由結果可以看出，在所有的學生中，76.3%的學生認為混合教學的整體效果更好；超過65%的學生認為課堂效果更好，更能激發(fā)其學習興趣；75%左右的學生認為這種教學模式對自身的個性化學習和培養(yǎng)自主學習積極性有更大的幫助，并且課堂和課后的學習效率得到了提升；72%的學生認為本課程的考核模式能夠客觀反映自己真實的學習情況；74%的學生認為如果其他技能課程也采用這種模式教學能夠取得更好的效果。由此可見，大部分學生都認可這種教學模式，可以在類似的課程中進行實踐。

結論

新工科背景下的專業(yè)課程教學對高校教師提出了新的要求，為了提升教學質(zhì)量，保證學生能夠掌握主流的知識與技能，需要對傳統(tǒng)的教學模式進行改革。筆者以所在學院數(shù)字媒體技術專業(yè)的計算機游戲程序設計課程為例，分析了傳統(tǒng)教學模式中存在的問題，同時借助線上教學收獲的經(jīng)驗，提出了一套基于學習通平臺的線上線下混合模式教學模式框架，并將其應用在實際教學中，取得了一定的效果。在未來的教學中，會繼續(xù)對這種教學模式進行不斷地優(yōu)化和調(diào)整，將成功的經(jīng)驗應用于其他類似的課程中。

參考文獻：

[1]蔣作，王新，周衛(wèi)紅，等.新工科背景下的計算機科學與技術專業(yè)建設研究[J].云南民族大學學報：自然科學版，2020，29（02）：110-114.

[2]白彥輝，段宏偉，張巍娜.基于泛雅網(wǎng)絡教學平臺的在線教學案例研究與實踐——以數(shù)據(jù)庫原理及應用課程為例[J].赤峰學院學報：自然科學版，2020，36（12）：114-118.

[3]陳寶國，陳磊，鄧明.基于“學習通”平臺的混合教學模式研究與實踐——以操作系統(tǒng)課程為例[J].計算機教育，2021（02）：85-88.

[4]徐曉飛，戰(zhàn)德臣，張策.關于高校慕課建設規(guī)范及應用的思考[J].中國大學教學，2021（05）：85-91.

作者簡介：邱望（1994.8—），男，漢族，江西萍鄉(xiāng)人，助教，碩士，研究方向為計算機應用技術、虛擬現(xiàn)實技術。

基金項目：江西省教育廳科技項目（項目編號：2021B5419）。