混合式教學在軟件開發設計模式課程中的應用實踐

摘 ?要：隨著信息技術的不斷發展，傳統教學已無法滿足師生的教學需求。文章以武昌工學院軟件開發設計模式課程的實際教學為基礎，開發了線上線下混合式教學的應用實踐。線下課堂實踐教學結合線上智慧教學平臺保留課程資源，開展教學活動，進行課程考核評價，構建以學生為中心的教學模式，使得該門課程的教學更具特色與多樣性，提高了學生的學習自主性及課堂參與度。

關鍵詞：軟件開發設計模式；混合式教學；智慧教學平臺

中圖分類號：TP39；G434 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：2096-4706（2023）16-0194-05

Application and Practice of Blending Learning in Software Development

Design Pattern Courses

WANG Huifang

（Information Engineering Institute， Wuchang Institute of Technology， Wuhan ?430065， China）

Abstract： With the continuous development of information technology， traditional teaching can no longer meet the teaching needs of teachers and students. This paper is based on the actual teaching of the software development and design mode course in Wuchang Institute of Technology， and develops the application practice of blended online and offline teaching. The combination of offline classroom practice teaching and online smart teaching platform preserves course resources， carries out teaching activities， conducts course assessment and evaluation， and constructs a student-centered teaching mode， making the teaching of this course more distinctive and diverse， improving students' learning autonomy and classroom participation.

Keywords： software development design pattern; blending learning; smart teaching platform

0 ?引 ?言

目前，計算機等高科技設備已在日常教學中廣泛應用，傳統課堂教學的模式也慢慢被線上線下結合的教學模式所取代。混合式教學模式保留了傳統課堂面授的模式，并在其中增加了線上自主學習的部分，更加具有靈活性。使得學生可以根據自己的時間和需求適當地去選取想要學習的內容，獲得最優的學習效果[1]。在傳統學習的基礎上引入網絡化學習，將二者的優勢相結合，充分發揮教師在教學過程中的引導、啟發和監控的作用，發揮學生作為主體的學習積極性、主動性和創造性[2]。傳統課堂加網絡學習的教學模式已成為教學方式變革的必然需求[3]，廣泛應用于眾多國內外高校課程中。

“軟件開發設計模式”是一門講授編程思想的課程，建立在學好Java等編程語言的基礎上[4]，課程難度較大，一般開設于碩士研究生階段。但是課程對于準備從事軟件開發工作的學生來說有著重要的作用，幫助大家更深層次的理解編程的思想，掌握常用的設計模式以簡化編程過程，感受編程的樂趣。由于理解難度較大，傳統課堂授課會導致在該門課程學習中學生不便于獲取學習資源，課上沒搞懂的部分不方便及時查缺補漏等。為此，在“軟件開發設計模式”的授課中引入混合式教學方法，為教師教學提供輔助，也為學生學習提供便利。

1 ?課程建設發展歷程

“軟件開發設計模式”是武昌工學院軟件工程專業的一門專業核心課程，也是軟件工程專業的一大特色課程。作為軟件工程專業的必修課程，在整個教學體系中起著承上啟下的作用。適用于有一定編程基礎的大三學生，學習過Java語言與軟件工程等基礎，具有較強的抽象思維理解能力。本課程旨在幫助學生掌握軟件開發中的七大設計原則；掌握單例、工廠、原型等創建型設計模式的使用；掌握外觀、適配器、橋接等結構型設計模式的使用；掌握策略、觀察者、備忘錄等行為型設計模式的使用[5]。本課程將理論與實踐相結合，為學生畢業設計提供思路，為將來從事軟件開發、項目管理等工作奠定基礎[6]。

該門課程從2019年開課至今已開設了4學期，每年選課人數120至150人次。線上課程的搭建于2020年開始，已使用3個學期。從線下課程的準備到線上資源的建設，一步步不斷完善。截至目前，課程線上平臺已搭建好課程章節內容，包含知識點視頻講解、課件、案例解析等。題庫中包含各個章節練習題，提供平時練習測驗、布置作業以及期末考試組卷。具體資源建設如表1所示。

2 ?混合式教學的必要性

軟件開發設計模式課程主要教授編程思想的應用設計，需要在掌握編程知識的基礎上進行。但是部分學生由于前期編程基礎掌握不夠熟練，導致設計模式分析應用時不能理解透徹，實踐時也較困難。由于理論分析較多，課程內容相對枯燥。為此，需要開展混合式教學來進行重點問題的解決，具體如下：

1）改進教學方式和教學設計，講授課程時涉及主要基礎的部分幫助學生回顧。線上資源要全面，供學生查缺補漏，有問題的地方及時查詢。

2）提高學生的興趣，提升學生學習主動性。興趣是學習最好的動力，需要教師在課堂教學中以學生為中心[7]，加強與學生的互動，讓更多的學生參與到課程學習中來。真正地進行深入思考，才能更好地掌握知識。同時進一步建設完善線上平臺，結合線上工具加強與學生的交流反饋。

3）提升學生的動手實踐能力。理論知識掌握熟練后，要學習致用。要結合案例進行模式具體思路分析，每種模式學習完后要設計具體任務讓學生思考練習，及時在機房加以實踐。做到理論與實踐相結合。線上提供案例操作演練視頻，可以為學生實踐過程提供參考引導。

4）采用過程性考核與終結性考核相結合的方式[8]，提高學生課程學習過程中的參與程度，突出以學生為中心的教學理念。過程性考核考查學生在學習過程中的表現，包括課程考勤、課堂問題的回答、小組討論、知識測驗等。

3 ?混合式教學模式的應用

3.1 ?智慧教學支持

本課程采用超星泛雅平臺作為線上支持平臺，學校教室都有網絡覆蓋，教師機上可聯網登錄超星泛雅平臺進行活動管理。學生在自己手機或電腦上下載安裝超星學習通軟件，或者通過超星網址登錄平臺加入課程學習。

同時，結合現代化機房進行實驗練習，機房授課時每個學生一臺電腦進行實踐編程。線下理論與實踐相結合，每種模式講解完后學生在機房進行實驗，提高掌握度。

3.2 ?教學過程與實施

混合式教學的優勢是將課堂通過課前課后加以延伸[9]。本課程注重理論與實踐相結合，學生可通過線上視頻及章節內容進行自主學習，課堂上教師再進行理論講解及分析，并且能夠及時進行上機實踐，提高學生軟件開發應用能力。課后通過線上作業、課程視頻等對知識點加以鞏固。因此，教學過程可總結為課前自學、課中導學和課后鞏固三個部分。

3.2.1 ?課前自學

本課程已建設好線上平臺資源，為學生課前自主學習提供便利。教師課前發布本次課程的授課計劃，所需關注的重難點問題，學生根據引導完成課前知識點預習。學生可以通過觀看章節建設中的知識點視頻講解來了解本次知識內容。每個設計模式以及設計原則都有對應案例，了解知識點內容后可通過對應的案例解析來加強理解，各個設計模式通過軟件開發案例不斷提煉。發布課前討論題目，學生預習后加以思考，圖1為學生課前討論截圖。學生自主預習中遇到的問題可及時在線上詢問老師，針對一些共性問題老師收集好后課堂上重點講解。

課前自學為課堂教學打下了良好的基礎，使得學生對本次課程內容有了大致了解，不至于上課存在完全聽不懂的狀態。同時，學生對本次課程中一些自己沒有弄懂的地方會更加留意，上課注意力更加集中。此外，老師通過課前的問題收集也了解了學生對此部分內容存在的主要疑問，課上也能更好地加以解答。

3.2.2 ?課中導學

課中導學是混合式教學的核心部分，既保留了傳統課堂的面授形式，又在其中融合了線上平臺的教學手段[10]。通過線下教室授課的方式講解課程內容，同時針對學生自主學習過程中的主要問題進行解答，幫助學生答疑解惑，解決線上自學遺留的問題。

線下課堂結合超星平臺記錄學生平時表現，發布課堂活動，提升課堂趣味性，提高學生參與度。使用線上簽到功能，免去了教師上課點名的時間。課堂提出問題，使用選人功能隨機選取本班學生來進行回答，保證了公平性。還可以選用搶答功能，設置搶答積分，提升學生積極性。設計性問題可以發布課堂討論，收集學生思考結果，同時學生之間也可以共享成果。使用隨堂測驗功能發布知識點測驗，可以了解學生知識點掌握情況，如圖2所示。

使用案例式教學結合實踐，增強理解。授課過程中每個設計模式結合實際案例加以分析講解。如在講解簡單工廠模式時，可以把簡單工廠比作一個水果農場，農場中種植的各類水果就是不同的產品，購買水果的客戶就是程序中的客戶端，客戶需要什么水果只需要說出水果的名字，就可以購買到對應的水果產品，這就是簡單工廠模式的設計思想。對應到程序設計中，簡單工廠的應用場景就是在客戶端提供不同的參數，對應得到不同的返回結果。結合案例的講解方式更有益于學生的理解。

在分析模式思想的同時，模式的代碼實現也很重要。所以，采用理論實踐相結合的授課方式。理論學習完后，及時在機房進行上機實驗。以案例的形式布置實驗任務，根據模式思想加以應用，以Java代碼的形式在Eclipse/Idea軟件中編寫各個模式角色類，并加以測試運行。通過上機實踐，進一步掌握對各個模式的應用。

3.2.3 ?課后鞏固

課后及時在超星平臺發布課后作業，省去了線下收作業發作業的步驟。作業可布置知識檢測習題類型，也可以布置代碼設計或代碼實踐類型，學生完成作業后直接提交，或者完成后以截圖的方式上傳，方便老師批閱，也便于成績的統計收集。本課程線上作業布置及完成情況如圖3所示。

課后學生對于課上還有掌握不足的地方可以通過線上資源加以補足，視頻案例等資源可以多次觀看。

3.3 ?課程考核與評價

本課程考核采用過程性考核與終結性考核相結合的方式，將學生線上線下的學習情況統一起來。平時成績占總評成績的60%，期末成績占總評成績的40%，改變了以往重期末的考核方式，能更好地督促學生注重學習過程，使得學生能夠積極參與，更具有學習熱情。

過程性考核由超星平臺記錄導出，包含學生平時參與課堂互動、課堂練習、討論、簽到、實驗等情況的分數記錄，注重學生課堂參與情況。圖4給出了線上平時成績統計示例。

終結性考核同樣利用超星平臺發布線上考試，每個學生隨機分配不同試題，學生在電腦上實踐操作，編寫程序調試并運行結果，最后將程序及結果上傳。此種考核方式將線上平臺與現代化機房相結合，更能考查學生對各種設計模式知識的掌握程度，不僅僅是理論知識的理解，更重要的是將理論能應用于實踐編碼中。這種考核方法能更好達到學習目標。

4 ?混合式教學的成果與反饋

本課程于2020年開始在超星泛雅平臺開課，截至目前已應用三個學期。教師在探索線上線下教學模式的同時不斷積累，不斷提高教學水平與教學能力。同時，學生對于課程知識的掌握也更加深入。近三學期線上平臺累計訪問量610 527次，累計互動次數13 033次，統計結果如圖5所示。

混合式教學方式學生普遍反映課程教學效果較好，在這種授課模式下學生也取得了不錯的成績，最高分接近于滿分，不及格較少。近三學期各班級成績對比圖如圖6所示。

5 ?結 ?論

混合式教學模式已成為高校授課主流方式，在軟件開發設計模式課程應用混合式教學方法，保留傳統課堂的優勢，可以面對面解決學生問題，輔導學生機房進行實踐編程練習。結合信息化手段使得學生學習知識更加便捷，將課堂延伸，增加了課前課后自主學習環節，使得知識學習更加牢靠。混合式教學使得軟件開發設計模式課程線上有資源，線下有活動，學習過程有依據，考核更適用，真正達到培養學生計算機學科的科學思維方法和工程設計方法的目的。

參考文獻：

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[9] 張淑輝，高雷虹，楊洋.高校課程思政混合式教學困境及改進策略 [J].教育理論與實踐，2023，43（3）：57-60.

[10] 肖海蓉.數據庫原理混合式教學過程數據分析與教學啟示 [J].計算機教育，2023，337（1）：184-189+194.

作者簡介：王慧芳（1992—），女，漢族，安徽安慶人，高級工程師，碩士，研究方向：計算機應用。