線上線下混合式課程的建設與實踐探索

周先飛 程鴻芳 楊會偉

[摘? ? ? ? ? ?要]? 一流課程建設是高等教育建設中的一項重要內容。虛擬儀器技術課程作為計算機應用專業的核心課程，在線上線下混合式課程的建設過程中，首先分析傳統教學存在的問題，并從課程內容體系、課程思政體系和教學策略三個方面進行建設。實踐結果表明，建立完善的線上教學資源，利用全周期的教學模式，采用過程化綜合考核，能有效提升課程的教學效果。

[關? ? 鍵? ?詞]? 一流課程;虛擬儀器技術課程;混合式教學;實踐

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2022）26-0031-03

2019年以來，線上教育得到了快速發展，大大提升了高校的信息化應用水平。在信息化教學時代，如何建設優秀線上課程資源，打造基于線上線下混合式的課程開展與實踐，提升線上與線下課程質量，是課程建設的重要內容[1-2]。本文通過建設省級線上線下混合式虛擬儀器技術課程，探索混合式課程的建設。

一、虛擬儀器技術課程的教學現狀

虛擬儀器技術是一門理論與實踐操作并重的專業核心課程。在教學過程中，存在以下問題。

（一）教學模式的單一性

傳統的教學方法根據教材內容組織教學，在理論教學過程中以“教師板書+PPT”的教學模式，教學形式單一。教師是理論教學的主體，通過課堂講解和進行案例編程演示，掌握labVIEW軟件設計和虛擬儀器項目開發流程，演示操作存在看得懂但動手操作不會的缺點，學生一段時間后缺乏繼續鉆研的動力，難以完成課程目標。

（二）教學內容的陳舊性

教學內容中理論性強、概念抽象難以理解，教學的內容與實際的應用之間存在差距，實驗課程中的內容按部就班，學生的創新性不能得到發揮。

（三）缺乏課程思政內容

課程思政在專業課程教學中有著重要意義。在傳統的教學過程中課程思政的內容融入專業課程教學是非常機械的，沒有經過設計，是十分單薄的。

鑒于這種情況，對課程內容、課程思政、課程策略和評價考核方式進行重新梳理，結合信息化教學手段，升級現有的教學手段，對課程內容按照項目式重新構建，建立線上資源庫，采用全過程學習與考核評價，激發學生的學習熱情，提升學生對課程的參與度與滿意度。

二、虛擬儀器技術課程的建設邏輯

（一）課程內容體系建設

按照圖1所示，通過專業、課程、知識點三個層次來對虛擬儀器技術課程的內容體系進行設計，從國家的職業標準、技術標準來制定人才培養方案。將虛擬儀器應用作為專業的一個核心方向，培養能在工業生產企業的設備管理崗位從事計算機測控工作和IT企業從事軟件測試和硬件維護等方面工作的高素質技術技能型人才。

虛擬儀器技術課程是電子信息大類專業的專業核心課，學習利用labVIEW軟件和模塊化的硬件進行數據的采集、顯示和處理方法。要求學生有一定的利用編程解決問題的能力。通過本課程的學習，要求學生掌握圖形化編程語言的語法特點、變量類型、運算方法和輸入輸出思想，可以在該軟件下進行實際問題的解決，可以快速搭建應用程序框架，培養學生分析問題、解決問題的能力。基于項目引導和任務驅動的模式來進行課程標準和教學設計的制定，并完善課程資源。

在線上與線下的混合式課程中，學生線上的自主學習要到達到20%～50%[3]，教師要設計好這些教學資源并上傳到線上教學平臺，學生參與學習后，所有的統計分析工作線上平臺都可以完成。

本課程的線下課程以實訓課程為主，實驗分為驗證實驗和與硬件相結合的數據采集與控制實驗兩種類型，線下實驗強調學生的動手能力、編程思維能力，將線上學習的專業理論內容和實操內容相結合，提升學生的知識、能力與素養。

（二）課程思政體系建設

課程思政內容建設是線上與線下混合式教學中重要的一個內容。“高校立身之本在于立德樹人”，在專業課程教學中融入課程思政元素，提升學生的思想與眼界，不拘泥于專業課程本身，使學生得到全面發展[4]。

在虛擬儀器技術課程教學中邊實踐邊總結，立足學科的學術內涵和傳承脈絡，深入挖掘課程思政元素，積極撰寫本課程思政教學案例，建設課程思政教學案例庫，做好本課程課程思政全局設計。結合第一課堂和第二課堂，通過線上與線下混合教學，在虛擬儀器技術課程教學中引入思政元素，在專業課程中融入愛國主義教育、社會主義核心價值觀、哲學思想和職業素養，培養新時代高素質人才。

（三）課程教學策略建設

依據虛擬儀器技術課程內容和課程教學目標，在線上與線下相結合教學過程中采用啟發式教學，任務驅動，案例導入教學，理論講授、實驗實訓與小組討論，完成教學內容。

在虛擬儀器技術課程中借鑒BOPPPS先進理念，BOPPPS教學模型基于建構主義理論和學習認知規律，將教學方案設計過程按照學習者對事物的認識程度分為六個環節：B課堂引入（Bridge-in）、O教學目標 （Objective）、P課前測試（Pre-assessment）、P參與式學習（Participatory Learning）、P課后測試（Post-assessment）、S課堂總結（Summary），六個教學環節連貫起來就能夠構成一個有效、完整的課堂教學框架模型[5]。將BOPPPS教學模式引入虛擬儀器技術課程教學建設之中，并對其進行升級。將前測、后測部分放在線上教學平臺，學生可以有更多的時間來完成，將教學過程從有限的課堂教學延伸到線上與線下的整個教學時間，并結合線上教學平臺的數據分析能力，對教學方案和教學策略進行實時的更新優化，實現教學全過程的閉環提升。

三、虛擬儀器技術課程建設舉措

虛擬儀器技術課程在建設的過程中依據內容模塊化、資源顆粒化、實驗項目化、課程思政融合化、評價客觀化的原則，對課程進行建設。

（一）內容與資源建設實施

在課程內容建設過程中，將課程內容進行細化，按工作任務、教學子任務、重點、難點和課程思政教學目標對課程內容進行解構。在此基礎上的每一次課程教學中，進一步將課程內容進行細化，形成一個自上而下，逐步細化的內容體系。

（二）教學實施過程

線上與線下的教學過程中，將BOPPPS模式應到教學的實際過程中，將整個線上與線下教學分為四個模塊來實施。

1.課前云課堂導學——提升自學能力

建設線上與線下混合課程，利用在線教學平臺建立線上課程資源，助力學生完成理論知識的課前學習;通過云課堂習題考查學生的自學效果，通過課前測試題目等，提升學生的整合信息能力與自學檢驗能力;學生在云課堂答疑/討論組實時交流探討難解問題，教師根據學生課前任務完成情況、交流討論情況確定教學難點。

2.課中協作探究——強化動手能力

課中，采用BOPPPS教學模式，教師針對每節課的教學重難點，結合專業特性與學生興趣，通過問題驅動，設置多樣協作探究任務，結合模塊化的硬件和labVIEW軟件，進行程序設計和系統的開發，通過實操實驗強化學生的動手能力，通過對學生進行分組，增強學生的團隊合作與編程能力。

3.特色思維活動——融入課程思政

教師在每節課的知識點中精心設計小型課堂思維環節，將課程思政內容融入課堂思維之中，在學習專業課程的同時懂得一些道理，如在狀態機的環節中，通過一個自動售貨機案例，對日常的飲料售貨機工作狀態進行分析，獲得售貨機的狀態轉移圖。可聯系社會熱點問題，比如無人售貨、防止人員聚集等融入課程思政的元素。

4.課后開放實驗——培養創新意識

在通過課后習題、作業鞏固課堂知識的基礎上，教師因材施教，根據學生學習特點推送多樣協作任務與個性任務，學生可以在開放的實驗室中根據自身興趣選擇任務內容，結合軟件和硬件平臺，完成課后的開放性實驗。

（三）課程考核過程

在成績評定方式中改變了單一的成績評定方式，建立一個過程化、多元化和能力化的課程評定體系。過程性考核依據BOPPPS教學模型的六個環節以及線上系統統計的數據。

按照課程目標制定的專業目標和課程思政目標來對課程的教學過程評價。評價內容包括知識、技能和價值三個方面，其中專業教學目標占60%、課程思政目標占40%，其評價的主體應包含學生、教師、教學督導。具體有知識掌握情況、問題解決能力、算法設計能力、編程動手能力、作業完成情況、學習的態度、討論的參與度、合作和溝通等。以labVIEW程序流程框架為探究對象，結合實際教學情況，制定課程育人教學評價標準。總分=教師分數*50%+學生分數*30%+督導分數* 20%，總評分90以上為優秀、80—89分為良、70—79分為中、60—69分為合格、60以下待提高。

四、課程改革成效

本課程自2020年開始進行課程教學改革，學生參與線上與線下混合課程的學習熱情高漲，基于線上與線下的教學，教師課前發布任務，引導學生自主探究建構概念;課中引入項目情境，吸引學生的注意力，引起學生的好奇心及學習興趣。學生合作探究深化認知，確定教學目標，分解教學任務，通過前測了解學生課前的掌握水平，后測鞏固課中學習效果。通過對比，2020級汽制專業學生與2019級相比，學生各理論知識點平均成績提升7.6分，良好率（80分以上）提升21.8%，如圖3所示。

本課程課程改革成效主要有以下幾個方面。

1.線上與線下相混合的課程，其重心由教師轉化為學生，學生要主動去學、去做，要發揮主觀能動性。通過以學生為中心，提高學生的參與程度，激勵其自我意識，最終提高成績。

2.線上與線下課程的設計，進一步提升了教師的教學能力，融合傳統的課程模式與信息技術新模式，實施好線上與線下的教學過程，強化了教師的教學研究能力。

3.分組安排學生在課下仿真、實驗，增強學生的自主學習能力和團隊合作精神。在完成的過程中如遇到問題，教師可以通過線上來進行解答，提高了學生的工程應用能力。促進了理論與實踐的深度融合，通過云平臺的數據分析能力，進一步加強過程性評價，提升學生的全過程參與性。

4.加強課程思政教學，挖掘課程中的思政教育點，推動課程思政建設，構建課程思政教育體系，完善“三全”育人。

五、結語

通過對虛擬儀器技術線上與線下混合式課程的建設，從課程內容體系、課程思政體系和教學策略三個方面進行建設。開展線上與線下混合式教學，采用過程化考核手段與評價，加強課程思政在專業課中的作用，有效提升了課程的教學效果。本課程現作為安徽省省級線上與線下混合式課程，在今后的課程教學中收集更多的數據，引入更新的教學模式，進一步提升課程影響力，輻射更多人群。

參考文獻：

[1]教育部網.教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL].（2019-10-31）[2021-09-23].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[2]陸慧，馮年華，顧云鋒，等.基于SPOC的翻轉課堂教學模式試點改革實證研究：以南京某高校為例[J].金陵科技學院學報（社會科學版），2020，34（2）：66-71.

[3]霍海波，徐勝，孫曉明，等.線上線下混合式一流課程建設探究：以“信號分析與處理”課程為例[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2021（7）：38-40.

[4]牛犇，朱敏，霍飛飛，等.“數據結構與算法”課程實現價值引領的教學探討[J].教育教學論壇，2020（45）：48-51.

[5]高發玲，杜美華，孫建英.基于BOPPPS教學模型線上線下混合式教學在概率論與數理統計課程的研究[J].科技風，2021（23）：51-52.

[6]龔玉梅，周瑞麗.基于BOPPPS教學模型的線上線下混合式教學設計研究[J].工業和信息化教育，2019（12）：49-52.

[7]李慧，施珺，陳艷艷，等.線上線下混合式一流課程建設的探索與實踐[J].計算機教育，2021（7）：183-187.

◎編輯 馬燕萍