新文科背景下軍校軟件工程課程混合式教學模式改革探索＊

劉香偉，張克亮

(信息工程大學，河南 洛陽 471003)

0 引言

2020 年11 月，教育部發布《新文科建設宣言》，積極推動人工智能、大數據等現代信息技術與文科專業深度融合。計算機軟件在現代化軍事斗爭中的作用越來越重要，隨著軟件在武器裝備中承擔的功能比例的迅速擴大，軍用軟件的類型和數量急劇增加，在新型戰機、現代化戰艦、戰略戰術導彈等裝備中廣泛使用，并起著核心和靈魂的作用，成為實現武器裝備數字化、智能化、網絡化、一體化的關鍵，研制高質量的軍用軟件系統并提供有效的保障，已成為提高武器裝備技戰水平和性能的重要因素，甚至改變著戰爭的形式與進程，當代軍人必須要掌握信息化技術，以適應推進軍隊信息化建設的需要。

軟件工程作為軍?？萍纪庹Z及其相關專業當中一門重要專業課程，也是培養學員軟件開發及項目管理能力的關鍵性課程，能夠反映出科技外語專業人員“語言+技術”的綜合素質與能力。該課程實際教學用36學時，涉及軟件概論、項目維護與管理、程序設計語言、面向對象的分析、設計、測試、維護、軟件開發工具、設計模式等諸多內容，具有綜合性、理論性、抽象性和實踐性都比較強的特點。教員在課上難以將知識點詳細講解，因此本文提出混合式教學模式。

1 軍校軟件工程課程教學現狀

本文總結了該課程教學中存在的幾點問題。

隨著軟件在現代戰爭中地位和作用的不斷提升，軍事變革面臨信息化時代的巨大挑戰，當代軍人必須要掌握信息化技術以適應推進軍隊信息化建設、培養高素質新型軍事人才的需要。但是，在軍隊院校軟件工程課程教學中大多使用地方高校大學編寫的軟件工程通用教材，軍用軟件和民用軟件的基本運行原理沒有明顯區別，但軍用軟件又有著自身的特點，軍用軟件主要是為軍事目的而研發的軟件系統，在知識層次、教學內容和實踐部分都有針對性，如果教員沒有抓住軍用軟件的特點及時更改教學知識內容和實踐案例，學員所學內容就會與現實部隊業務脫節。

軟件工程課程具有理論知識比較抽象，綜合性比較強，不容易理解的特點，以往軟件工程課程在教學中雖然設置有課程實踐和課程設計環節，但受到學時以及教學環境的限制，無法完整地完成一個項目開發的全流程，一般只是完成項目的分析、設計和文檔的編寫。所以，學員在學習過程中很難將軟件項目開發的抽象理論與實際軟件項目對應起來，從而導致學員在學習過程中抓不住重點，感覺枯燥、乏味，極易產生厭學的思想，很難調動學員學習的積極性。

以往的課程教學內容往往依據教材的章節順序依次講解每一個知識點，教員上課需要教授的知識量較大，難以關注學員能力與素質方面的培養，學員只能被動接受知識灌輸，學員僅僅停留在對單獨知識的理解上，不能很好的培養問題的求解能力。

軟件工程課程的考核方式大多采用平時考核成績、期末筆試考核成績的方式，期末筆試考核成績所占分值高，比例大，這種考核方式仍偏重于對概念和原理等理論知識的考察，而無法考察學員的軟件綜合運用能力。

2 混合式教學模式的提出

2019 年《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》明確指出，課程是人才培養的核心要素，課程質量直接決定人才培養質量。必須深化教育教學改革，必須把教學改革成果落實到課程建設上。

在線教學活動是一種基于互聯網絡的教學授課方式，可不受教學時間、教學空間等條件的制約，并能提供豐富的視頻、習題等共享教學資源。慕課是目前應用非常廣泛的一種在線教學方式，是加拿大學者2008 年提出的大規模開放型在線課程的概念。目前國內主要的慕課平臺主要包括“學堂在線”、“中國大學MOOC”、“好大學在線”、“智慧樹”和“超星慕課”等。慕課的應用過程中出現缺乏有效評估與反饋、學習體驗不完整等問題。清華大學和學堂在線共同推出雨課堂作為一種新型智慧教學的解決方案，這是教育部針對在線教育的研究成果，目的在于為學員的學習過程和教員的教學輔導過程提供全流程的智能化、可視化的數據支持。雨課堂工具為教育教學創新提供了信息化支持和保障。

近年來，混合式教學模式為高等院校的教學工作開辟了新思路，北京師范大學教授何克抗（2003 年12月）首次在我國正式提出學習“混合式學習”。他指出：“混合式學習”就是要結合數字化、網絡化和傳統教學的優勢，既要在教學過程中發揮教員引導、啟發與掌控的主導作用，又要充分體現學員在學習過程中作為主體的主動性、積極性、創新性與創造性的發揮?；旌鲜降慕虒W模式就是在各種信息技術平臺的支撐下，充分發揮數字化、網絡化與傳統教學的優勢，它是一種學習理念的提升，改變了教員的教學模式、教學方法、教學手段與角色地位，同時也改變了學員的學習方式和思考方式。國外高等教育中的混合式學習情況，2009 年美國教育部對1996-2008 年間高等教育情況開展研究分析，分別分析了面對面線下教學、混合式學習和在線學習三種情況，形成《在線學習的實證研究評價：對在線學習的元分析與評論》的調查報告，調查報告的結果顯示：混合式教學模式是最有效的學習方式；其次有效的是在線學習方式；效果最差的是面對面的線下教學方式。

互聯網+時代，高等教育在課程本體的內容和形式、教學理念的師生樣態和教學目標、學習模式的自主學習和開放式學習方面都發生了變化，主要圍繞“學什么”、“怎么學”、“怎么評”三個方面實現混合式教學。為了解決軍校軟件工程課程面臨的問題，采用混合式教學模式對軟件工程課程進行改革探索。

3 混合式教學模式設計

軟件工程課程提出基于成果導向教育（OBE）理論和問題驅動（PBL）教學法的混合式教學模式。基本成果導向的教育理念，明確教學目標、重構教學內容、設計教學過程和考核評價原則?；境晒麑虻慕逃砟钍且环N以學員的學習成果為導向的教育理念，內涵是“成果導向、以學員為中心、持續改進“，體現了以學員為主體，以學習成果為主導的思想。在學習成果驅動下重構教學內容、開展教學設計、教學實施和教學評估。本文提出混合式教學設計框架圖如圖1所示，主要包括線一環節和線下環節兩大部分。

圖1 混合式教學設計框架

線上環節，完備的教學資源，合理性的時間安排，難易程序合理的教學內容，方便開展師生和生生互動的平臺，方便收集學員的學習反饋信息，保障學員的線上學習完成度的激勵方法，學習成效的檢測環節。線上學習、評測依托中國大學慕課平臺資源、雨課堂。慕課主要用于知識點學習，雨課堂的功能主要是課前以PPT 的形式給學員分發學習資料，包括知識點課件和自測題目，通過后臺數據掌握學員預習情況，在課中利用雨課堂的互動功能實時了解學員掌握情況。

容易習題：學員課上自己解決。

較難習題：學員課上討論、教師提示、學員解決。

最難習題：教師課上給出參考文獻、學員課后閱讀。

視頻后的問題：最簡單，針對單個知識點。

單元測試：較綜合，通過問題診斷掌握程度。

課堂問題：建立與情境的聯系，關注應用。

線下環節，梳理線上學習內容中出錯多的知識點、重點和難點，和線上環節內容互補的學習任務，采用啟發式或探究式教學，重在知識應用和引導學員如何思考。線下課堂以應用案例為牽引，采用問題驅動教學法，按“提出問題-分析問題-求解問題-應用拓展”的思路。線上線下要有效結合，提高學員線上線下課堂參與度、自主學習和創新能力。

4 混合式教學模式實施

4.1 明確教學目標

新文科建設給軟件工程課程教學提出了明確和清晰的要求，即從新文科人才培養的角度出發，推進學科交叉融合，堅持以學員為中心，堅持以一線應用為導向，提升學員的工程化思維、創新合作能力和文化理論素養。軟件工程課程是一門綜合理論性、實踐操作性比較強的課程，著重培養學員的工程化思維能力、實踐操作能力、創新意識、溝通技能和團隊合作精神，培養解決專業領域中實際問題的復合型人才。

4.2 重構教學內容

在教學內容的選擇方面，最好依據軍用軟件的研制流程，結合當前國內外軍事與政治熱點話題，跟蹤軟件工程前沿理論知識，及時調整更改教學內容和教學章節的前后順序，再引入軍用軟件工程中的新技術和新方法，讓學員在真實的軍事案例中掌握軟件工程的核心理論思想、開發流程、過程方法等知識點。再通過課程研討、學員互幫互評的方式不斷拓寬學員的知識面。另外，教員應該多參加一些軍用軟件開發項目，自己積累總結經驗的同時，也可以讓學員加入到項目開發中，根據學員的學習情況，分配不同的任務，扮演項目開發中不同的角色，如項目經理、項目分析師、軟件工程師等。讓學員跟隨項目開發的流程，學習軟件工程的課程內容，每周以小組形式進行討論，學生內部選擇小組長，小組長再和教員匯報項目進展情況，讓學員感受項目開發的真實環境，體現項目開發的過程，這樣既能提高他們學習的積極性，也能為以后的工作打好基礎。

4.3 優化教學過程

新的教學理念是人才培養“三位一體”新模式，課程要有高階性、創新性和挑戰性，滿足價值觀念塑造、創新能力培養和理論知識傳授，課堂是體現“以學員發展為中心”理念。需要以翻轉課堂里的視角來看這個問題，在信息化工具的支持下，構建學習情境?；旌鲜浇虒W設計的總體原則：“線上知識傳授”和“線下知識應用”相互配合，教學活動與教學內容兩個維度將課前、課中、課后三個環節有機結合。

課前：進行線上學習，根據課程學習計劃完成慕課相應章節內容學習，重點考查學員的自主學習能力，讓學員做好知識點的總結和歸納，并對有疑問的地方做好記錄，最后利用雨課堂發布測試題目和討論題目，各類題目是為考查學員對知識點的理解程度。教員做好問題和討論的引導，以學員的自主學習為主，鼓勵生生互動，調動學員學習積極性，為線下知識點的應用教學做好鋪墊。

課中：以實體課堂為主，強調學員的參與式度。首先教員引導學員對線上知識進行梳理、總結并歸納成完整的知識體系，并針對自己有疑問的知識點進行提問，鼓勵其他學員來幫助解決，提高學員參與式學習的積極性，此過程需要教員進行知識點深層次的提問和引導。后續的教學實施基于成果導向教學理念，以軍事案例為牽引，采用問題驅動教學法，按照“提出問題-分析問題-求解問題-應用拓展“的思路，將教學目標在解決問題和拓展應用實踐中達成。具體過程為：引入與該知識單元相關的軍事熱點實際案例、引導學員分組完成案例的分析及討論，提出解決問題的方案，進行共享。在案例分析、討論和共享過程中，多種不同的解決方案開拓了學員的思路，加深學員對知識點的理解和應用，完成了知識的內化。最后引導學員對案例功能進行拓展，這樣不僅能夠發揮學員的想象力，還能使所學知識得到深化。

課后，主要是知識點鞏固和功能任務拓展。學員課后不僅要給出案例的各種文檔，還要寫自己的收獲與反思，總結經驗與不足；目的是不僅讓學員在實踐過程中，體會軟件工程的技術和方法，還要更加深入地理解軟件工程的原理與概念。在課程的教學之初，學員分小組選定課程設計題目，隨著課程講解的進展，學員在教員的指導下完成課程設計，課程設計貫穿在整個教學過程中，這樣更能深刻理解軟件工程的知識。

4.4 豐富的評價機制

課程采用過程性考核和終結性考核相結合的多元評價手段，對學員的學習過程和學習效果進行評價，如表1 所示?？己松?，增加過程性考核的比重，過程性考核分為課上測試、課上實踐、課下作業等，課上測試重點考察學員對概念、原理的掌握，主要以階段測試為主，每個知識點講解完成后，會有相應的測試題目，檢測學員學習掌握情況；課上實踐重點考察學員知識點掌握之后的應用情況，針對現實案例分析問題、解決問題的能力；課下作業重點考察學員知識拓展情況，完成課上實踐案例的功能拓展，為后續知識的學習做好鋪墊，激發學員學習積極性。終結性考核取消期末筆試考試，主要以小組為單元，完成一個小型項目獨立開發的整個過程，包括文檔的規范性和完整性、獨立編程能力、軟件功能是否完善等方面。最終以小組匯報答辯的形式，由幾位教員同時打分并針對應用系統進行提問，取教員打分分數的平均分作為終結性考試的績，突出考察學員實踐綜合應用能力和創新能力。

表1 豐富的評價方法

4 結束語

本文探討了混合式教學線上教學結合慕課和雨課堂，線下通過翻轉課堂的形式，根據軍校學員的特點，對軟件工程課程實施一系列的改革探索，明確在新文科背景下軍校軟件工程的教學目標；重構融入國內外軍事熱點的教學內容，讓學員通過角色扮演的方式體驗軍用軟件的開發流程、技術方法與相關文檔要求等；優化教學過程，分別設計課前、課中與課后三個環節，線上學習，課中采用翻轉課堂的形式，以軍事案例為牽引，采用問題驅動教學法，按照“提出問題-分析問題-求解問題-應用拓展“的思路，在教員的引導下完成項目的分析、設計、實現與測試等研發步驟，課后主要是鞏固、拓展與實踐，以完成課程設計的形式開展；設置豐富多樣的評價機制，調動學員的積極性，充分發揮學員的相像力、創造力與創新應用能力。這種混合模式可以適應“語言+技術”復合型國防人才培養的新需求，大數據、人工智能背景下的新型人才培養模式將為部隊急需的復合型人才培養提供一種重要參考，為新文科建設提供豐富的實踐經驗。