面向“互聯網+”環境的混合式研究生課程教學模式研究與實踐

張立國，劉澤超，莊 園，孫建國

（1.哈爾濱工程大學計算機科學與技術學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.西安電子科技大學杭州研究院，浙江 杭州 311231）

0 引言

研究生教育是我國教育體系中最高層次的教育，在國家教育體系中具有舉足輕重的地位，研究生課程體系建設對提升研究生教育教學質量起到至關重要的作用。課程學習是研究生獲取學科基礎理論和系統的專門知識的基本途徑，研究生課程學習的重要性不言而喻。但是，目前研究生課程建設存在著對科研及創新能力培養的促進作用不明顯，在課程內容上的目標性和特色性不夠，課程內容涵蓋科研創新能力培養的知識結構不足，對本科生課程內容的橫向拉伸拓展沒有凸顯，教學形式固化，沒有與新時代信息技術有效深度融合等問題。課程的科學設置為課程學習與科研訓練的整合提供了可能和基礎，要真正實現整合的目標，還必須落實到課程實施過程中。如果仍沿用傳統單向的、被動的講授，課程學習僅停留在傳統一對多的知識傳播層面，研究生科研創新能力如發散性思維、創新精神和意識、獨立思考能力等就無法在課程中獲得[1]。需要找出一種適合研究生課程教學的組織形式，提高課堂學習對研究生評價對其科研創新能力影響，將課堂學習研究生培養發揮重要的推動作用，發揮課程學習全覆蓋、強制性、師生互動的優勢，建立課程內容的動態調整機制是研究生課程改革的重點內容。擴大研究生課程的內涵與外延，將科研能力訓練和知識創新的學術實踐活動納入課程建設范疇。注重課程系統性、時效性、工具性的運用，保證課程內容的學術性、時效性和參與性。

近幾年，教育部先后出臺了《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》《關于開展新工科研究與實踐的通知》等指導文件，探討在當今互聯網環境下，充分將知識傳授在線上與線下、理論與實踐、深度與廣度等多維度、多模式上做深入融合。這促使廣大研究生課程教師必須認真研究教育改革思路，分析研究生教學現狀，研究在線教育新理念、新模式、新方法，充分說明國家對研究生課程教學和在線開放課程建設的重視程度[2-3]。將研究生課程通過MOOC平臺來呈現，彌補傳統課程教學中存在的不足[4]。此外，積極推進校企融合、產學研用貫穿教學和科研任務的全生命周期，高度重視學科深度交叉融合，課程體系通專融合、產教深度融合[5]。在課程教學過程中，通過研究生精品課程資源共享，可以讓全國研究生共享知名大學優質教學資源。但隨著MOOC平臺的發展，在研究生學位教育環境下，可以看出脫離了線下面對面教學的純線上教學的形式，教學效果并沒有與預期效果的一致。

因此，研究生課程改革勢在必行。本文圍繞研究生課程建設展開，構建綜合性的研究生人才培養課程建設模式，以“軟件安全基礎”研究生課程為載體，研究對現有教學方式方法，考核體系，管理模式的改革，抑弊揚益，構造一個適合新形勢下的課程建設模式；以科研實踐研究內容為導向，緊跟專業實時發展情況，進行課程基礎理論與工程技術教學內容的設置和實時更新；搭建線上線下混合式課程教學模式，完善課程內容建設，采用層次化個性化課程考核方式，充分激發學生自主學習的積極性，從而達到提高研究生人才培養質量的目的。

1 教學模式改革方法研究

本文針對研究生課程建設內容進行研究，從專業課程角度出發，加強課程內容建設、優化課程教學模式、持續加強過程性管理設置；以研究生課程“軟件安全基礎”為載體，作為課程建設改革示范課程，以點帶面，實現專業整體課程改革的目標。具體內容如下：

1.1 優化課程體系結構，加強課程內容建設

課程教學內容做到有序銜接，知識點與綜合實踐有序交叉，注重課程理論知識的“復雜應用”，并實時更新國際最新研究成果，將產業需求和工程實踐成果融入課程。開展課程專題學術交流、提升學生科研創新能力。設置綜合課程，聯系行業實際；及時更新內容，建立長效機制；增加拓展專業內容，增加案例的編制和實施。課程內容學習與科研實踐相結合，培養研究生的綜合科研創新能力。布置學習目標，充分調動學生自主學習積極性，設計分層級化的學習內容，能夠按照學生個性化專業能力區分考核內容。為學生提供個性化課程內容，引導學生發現問題、分析問題、解決問題，從而掌握專業理論知識、形成學術觀點、提高科研能力，提升教育教學質量。整合學院、課程實踐案例資源，探索課程共享機制。

1.2 改革課程教學模式，實現教學過程立體化延展

改革課程教學模式，應用線上和線下的混合式教學方法，改革傳統以教師課堂講授為主的教學手段。通過開放式、互動式的教學方式，鼓勵學生積極參與，注重能力的獲取，促進教學和科研的有機深度融合，推動研究生培養模式改革的重要實現手段，提高研究生的培養質量。

1.2.1 混合式課程教學建設思路

課程采用線上線下混合式教學模式，遵循以學生為中心的課程教學過程，實現人性化學習、個性化輔導、一體化考核的課程設計目標，提升課程整體教學質量。首先，通過線上教學方式將教學過程前移，實現學生隨時隨地學習的人性化學習模式。其次，根據學生的在線學習效果，提供P2P的個性化輔導。最后，通過線上和線下的兩部分學習效果共同組成該課程的總成績。

1.2.2 混合式課程教學過程架構

如圖1所示，混合式課程設計內容包括課程基本信息、課程線上和線下教學內容，混合學習內容、課程互動和課程作業內容，以及根據二者數據信息得出常見問題。根據線上學習效果，建設個性化拓展學習課程內容；制訂線上線下綜合課程考核方式。開發實現課程輔助支撐工具集。

圖1 軟件安全基礎混合式課程整體架構

1.2.3 線上與線下混合式教學的交互設計

線上線下混合式教學模式區別于傳統線下教學，如圖2所示，通過將課程教學過程前移，實現從課堂教學開始之前布置學生自主完成教師下發的本節課學習目標通知單。學生有目標方向的進行線上課前自主學習與練習、測試，同時教師同步得到學生學習數據信息，使教師更好地掌握線下教學內容的重點、難點以及普遍存在問題，有針對性地進行線下精細化講解，形成一個很好的線上與線下的交互模式。

圖2 教師與學生線上與線下的交互設計

1.3 持續建設線上課程內容資源共享平臺

搭建課程共享平臺，借助網絡共享平臺，通過規范化、網絡化的方式共享案例資源，引導和推動實施混合式教學。按需配置在線資源，同步建設國家級規劃教材、音視頻等多媒體課件、中英文參考文獻、仿真實驗環境，確保教學任務與內容載體的適配性，多要素協同促進教學。

示范課程“軟件安全基礎”的教學慕課模式，通過學堂在線、智慧樹、愛課程、超星慕課平臺在線開放，幫助建設的“其他課程共建共享慕課”超過了78萬正式使用用戶。選課學校包括海南大學、東北林業大學、哈爾濱醫科大學、東北石油大學、中國石油大學（華東）等高校。學生評價：“線上線下結合，實體課堂與共建共享慕課結合，資源豐富且方便學習，學習效率大幅提高”。

1.4 多樣化課程考核評價方式，建立教學效果長效激勵機制

以軟件安全基礎課程為示范，課程采取過程性課程考核方式進行，考核方式由線上成績（40%）和線下成績（60%）兩部分組成。其中線上考核成績由線上學習（55%）、章節測驗權重（20%）、訪問數權重（10%）和在線考試（15%）五部分的成績匯總形成。最終總的考核成績60分以上者，可以獲得本課程學分。學生需在規定的時間段內完成該門課程的全部視頻學習，完成作業后，才能進行在線考試，否則系統設定將不允許進行線上考試。在課程考核過程中，設計并遵循了工程教育專業認證原則，制訂了符合產出導向的考核過程管理平臺和手段。與此同時，建立課程教學效果評價方法，并給出長效激勵機制。通過開展評優工作，申報教學成果，來調動教師和學生參與課程教學改革的積極性。

1.5 實現輔助教學工具開發，實現人工智能教學手段

發揮計算機專業優勢，圍繞線上線下混合式課程教學模式，自主開發輔助教學工具，提供配套信息服務資源，實現人工智能教學手段。如課堂自動簽到系統，AI在線機器人，提供標準問題的解答；個人學習助手，提供全面學習能力評測和學習任務跟蹤，提高學習者的學習效果；在線評測系統，成績自動生成系統、試卷自動分析系統等，提供海量題庫和自動組卷、自動評判的功能。

2 總結

本文以建設課程資源共享平臺，完善傳統課堂教學方式為目標；研究將課堂教學與在線平臺深度融合的混合式教學方法；積極、有效地互補、克服教與學的時間、空間限制，探索全方位教學模式，推動教學指導性改革，更好地為高校研究生人才培養服務。結合當前國家提高研究生人才培養質量的具體要求和安排，本文構建了適合當前“互聯網+”環境下的混合式研究生課程建設模式，該模式擁有很高的普適性。本文相關的項目研制成果具有良好的示范效應和社會價值，可逐步推廣到其他高校，用于構建混合式課程建設體系。