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新工科背景下线上线下混合教学模式的探索与实践

2023-06-09邱望梁莉菁

中国信息技术教育 2023年10期
关键词:计算机教育混合教学新工科

邱望 梁莉菁

摘要:作者以计算机游戏程序设计课程为例,对新工科背景下专业课程教学中存在的实践少、上手难、效率低、复习难等问题进行了探讨,提出了基于学习通辅助教学的线上线下混合教学模式框架,对课前准备、课堂教学、课后巩固各阶段的教学活动进行探索,并介绍该教学模式的具体实践过程。结果显示,学生在学习效率、自主性、积极性等方面得到了较大的提升,这表明该教学模式具有有效性。

关键词:新工科;混合教学;教学改革;MOOC平台;计算机教育

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2023)10-0100-04

引言

计算机技术的迅速发展为教育领域提供了更多新的教学方法和模式,信息化技术被越来越多地应用在各种教学情境中。数字媒体技术作为一个特色鲜明的新工科专业,很多高校的计算机学院都有开设。而面对技术的迅速发展和市场的不断变化,数字媒体专业的人才培养方案和课程体系也在不断调整,同时要求各门课程应积极探索适合的教学模式和方法。[1]下面,笔者以所在学院数字媒体技术专业的计算机游戏程序设计课程为例,谈谈对新工科背景下的线上线下混合教学模式的探索和实践。

数字媒体技术专业的课程特点与面临的问题

数字媒体技术专业的课程体系包含了很多专业技能课程,这些课程具有综合性强、实践性强和难度大等特点,更加注重专业综合能力的培养和提升,要求学生能够熟练掌握相应的技能,所以,在教学过程中教师常会遇到不小的困难。[2]

以计算机游戏程序设计为例,本课程是数字媒体技术专业中的一门核心技能课程,要求学生掌握基本的游戏软件的设计方法、开发原理和流程,能够熟练使用游戏开发引擎(Unity、UE4等)进行软件的设计和实现。同时它也是虚拟现实技术等课程的先修课程,为学生从事相关工作提供技能基础。动手实践是本课程教学中最重要的部分,但原有的教学模式存在较多问题,主要包括:教师讲课过多,缺少互动和实践;技能性强,上手困难;课上实践不够,课后答疑困难;教学理念和内容落后;学习活动和相关数据管理困难等。

为了解决这些问题,笔者以所在学院数字媒体技术专业为实验点,在计算机游戏程序设计课程中引入线上线下混合教学模式,对新工科背景下的專业课教学进行了探索和实践。

基于学习通的线上线下混合教学模式

本课程在教学中引入在线学习通平台进行辅助教学,以任务驱动的方式对课前、课上、课后三个学习阶段进行融合,形成渐进、全面、完整的教学过程,充分发挥教师的引导作用,提升学生的自主性和积极性。[3]笔者采用如图1所示的教学模式,其中矩形框表示教学活动,有背景颜色的框是基于线上的活动,无背景颜色的框表示线下的课堂活动。

1.线上课程建设

在课前准备阶段,教师将相关的学习资源发布到学习通上,要求学生自主预习本节课程的基础知识,将问题和想法记录下来。在备课阶段,教师可以提前录制本节教学案例的实现过程,并将教学视频发布到学习通对应的章节中,方便学生进行线上自主学习。[4]图2所示为学习通上本课程的部分章节。

2.线上线下混合教学过程

本阶段是教学的核心部分,只有教师和学生相互协作才能取得好的效果。考虑到课堂教学的课时不多,为了保证学生有足够多的时间进行练习,需合理分配每一项活动的时间。

(1)课前检查和新课引入

通常情况下本课程的每次课都会安排4个课时。每次的课前准备都要求学生完成一个简单的任务,可以是思考题、名词解释、知识点介绍、基本功能的实现等。教师在讲课之前,利用线上课程的资源和活动,让学生分享、展示其课前学习的成果,提出问题和想法,引导所有学生参与讨论并进行答疑,提升学生参与度和课堂活跃度,形成良好的教学氛围,并在这个过程中引入本节教学内容。

(2)内容讲解和案例演示

本课程的所有内容几乎都涉及软件操作和编程,为了避免边讲边练导致的教学进度缓慢和长时间教学的枯燥乏味,教师可在课堂上快速完整地讲解和演示案例的实现过程,不需要同步动手操作。在这个过程中,学生要专注于知识点的理解和思考,记录关键点和重难点。

(3)课堂练习与答疑

教师应将课前活动、内容讲解和案例演示控制在2个课时左右,以保证学生有2个课时的时间进行练习。在完成讲解和操作演示后,教师通过学习通布置本节课任务,要求学生实现讲授的案例。通常情况下绝大多数学生无法独立完成任务,可以让其参照教师提前录制好的视频进行学习,如果遇到无法解决的问题可以求助教师,教师可以及时进行针对性的答疑,保证课堂练习时间与学习效果。

3.课后巩固

本阶段的目的是让学生将“所学”变为“所有”,学生需要根据所学知识进行总结和拓展,真正掌握知识和技能。教师根据课堂教学效果和学生反馈的情况,在学习通发布课后作业。学生借助学习通上的学习视频和网上相关教学资源完成作业,并提交至学习通。教师在学习通上批改作业,给出分数和评语,最后根据课前学习、课堂反馈、学习次数、作业情况等对本次教学进行总结和反思,改进教学过程中的不足,调整线上的教学内容,为后续的课程教学提供依据。学生也可以利用网络学习资源,对自己还没有完全理解和掌握的知识点进行巩固学习和拓展,提升自主性和创新能力。

4.教学评测与考核

引入学习通平台,对学生的考核与评价更加全面和客观,也便于教师进行数据收集、统计和分析。本课程的成绩的组成与占比如下表所示。

考勤是最基本的教学活动,学习通提供了多种便捷的签到方式,教师可以根据实际情况进行选择。学生每次的考勤记录都会被记录在课程数据中,如发生迟到、旷课,教师可以及时进行提醒并扣除相应的分数。平时表现包括学生线下课堂积极性,如预习效果、讨论和交流情况,以及线上的学习情况,如视频观看次数、访问次数等。在课堂教学中可以引入翻转课堂的形式,让学生进行演示和讲解,通过学习通的“评分”功能邀请全部学生进行评分,提升学生的参与度。

章节作业由教师批阅,根据脚本的代码规范、软件的使用熟练程度和作品的最终效果进行评分。期中和期末测试的考查形式基本一致,考题是一个综合任务,要求学生根据所学内容设计并实现一款简单的游戏。最后要求所有学生轮流上台演示和讲解,由教师和其他学生根据其答辩表现、操作熟练程度、作品效果进行评分,通常情况下教师的评分占更大的比重,也可以根据不同的情况分配师生评分的权重。

基于MOOC的线上线下混合教学实践

1.教学过程

笔者所在课程教研组对所在学院数字媒体技术专业2018、2019级本科生进行线上线下混合教学实践。计算机游戏程序设计课程基于Unity平台,每学期安排17周,每周4课时。在课程开始之前,在学习通布置任务点,让学生进行预习,主要是熟悉当次课的基本操作和要点。图3所示是线上课程“第八章:FPS游戏开发”的任务点情况。为了提升学生的主动性,要求每个学生根据任务点,选择某个知识点进行自主学习并实现该案例,在本学期内进行一次上台演示和讲解。学生自由选择题目之后,安排每次课的第1个课时内进行演示和交流,在任务的驱动下,绝大部分学生都会认真对待。

在完成课前活动之后,教师使用电子教室软件分享屏幕,进行知识点和案例的讲解与演示,包括Unity操作、场景搭建、脚本编写等。这个过程不能只是单纯地讲授和操作,而应多引导学生自主思考下一步应该做什么、如何用代码实现等。这一部分的时长应控制在1个课时左右,时间过长学生容易疲惫,而时间过短则无法讲解透彻。

讲解结束之后布置课堂任务,要求学生实现教师讲解的知识点和案例。学生对照学习通上的教学视频进行自主学习。教师则时刻关注学生的学习情况,当学生提问时,及时进行针对性的答疑。这样的教学安排,使得学生有了更多的时间进行练习,能够自己掌握学习的进度,而教师也有了时间对需要帮助的学生进行指导。

在课后巩固阶段,教师在学习通发布课后作业,要求学生完成本节内容相关的作品。学生完成之后提交运行文件(exe),考虑到文件较大,上传下载困难,可辅助使用云盤或者其他收集工具。同时,要求学生录制作品的运行视频并提交到学习通,这样既避免了收集作品的繁杂过程,又使教师能够方便地批改和评分,较大地提升了作业管理的效率。

期中测试任务要求学生实现一款2D游戏,可以参照Siki、Bilibili等网站上的案例进行实现,完成之后进行演示和答辩。为了提升学生的积极性,成绩由教师评分×70%和学生评分×30%组成。期末测试任务要求实现一款3D的FPS或RPG游戏,规则与期中测试一致。

2.学情分析

通过学习通的统计功能可以看到整个学期的学习数据。目前在学习通平台上,本课程包含12个章节,共110个知识点,视频总时长为1724分钟,当前学期章节学习次数为6024次,每位学生每周平均访问7.7次。

教师总共发布了5次章节作业和2次考试,得出相关数据。结合课程设置的权重,可计算出学生的综合成绩,这些数据能够帮助教师全面掌握学生的学习情况。

3.学生满意度调查

学生对课程的满意度对技能课程的教学效果有较大的影响,因此,教研组对参与实验的学生进行了教学满意度调查,主要关注相较于传统模式,学生对线上线下混合式教学模式的认可情况。共收回93份有效答卷,由结果可以看出,在所有的学生中,76.3%的学生认为混合教学的整体效果更好;超过65%的学生认为课堂效果更好,更能激发其学习兴趣;75%左右的学生认为这种教学模式对自身的个性化学习和培养自主学习积极性有更大的帮助,并且课堂和课后的学习效率得到了提升;72%的学生认为本课程的考核模式能够客观反映自己真实的学习情况;74%的学生认为如果其他技能课程也采用这种模式教学能够取得更好的效果。由此可见,大部分学生都认可这种教学模式,可以在类似的课程中进行实践。

结论

新工科背景下的专业课程教学对高校教师提出了新的要求,为了提升教学质量,保证学生能够掌握主流的知识与技能,需要对传统的教学模式进行改革。笔者以所在学院数字媒体技术专业的计算机游戏程序设计课程为例,分析了传统教学模式中存在的问题,同时借助线上教学收获的经验,提出了一套基于学习通平台的线上线下混合模式教学模式框架,并将其应用在实际教学中,取得了一定的效果。在未来的教学中,会继续对这种教学模式进行不断地优化和调整,将成功的经验应用于其他类似的课程中。

参考文献:

[1]蒋作,王新,周卫红,等.新工科背景下的计算机科学与技术专业建设研究[J].云南民族大学学报:自然科学版,2020,29(02):110-114.

[2]白彦辉,段宏伟,张巍娜.基于泛雅网络教学平台的在线教学案例研究与实践——以数据库原理及应用课程为例[J].赤峰学院学报:自然科学版,2020,36(12):114-118.

[3]陈宝国,陈磊,邓明.基于“学习通”平台的混合教学模式研究与实践——以操作系统课程为例[J].计算机教育,2021(02):85-88.

[4]徐晓飞,战德臣,张策.关于高校慕课建设规范及应用的思考[J].中国大学教学,2021(05):85-91.

作者简介:邱望(1994.8—),男,汉族,江西萍乡人,助教,硕士,研究方向为计算机应用技术、虚拟现实技术。

基金项目:江西省教育厅科技项目(项目编号:2021B5419)。

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