农林院校畜牧专业大学计算机线上线下混合教学探索

摘要:随着信息技术的快速发展，新媒体越来越多地融入到了教学当中，促进了农林院校畜牧类专业大学计算机课程线上线下混合教学的开展。文章基于河北农业大学大学计算机课程建设情况和需要解决的重点问题，提出了畜牧类专业大学计算机课程线上线下混合式教学改革方案:采用智慧课堂进行课程线上线下混合教学;借助MOOC平台开展课程自主学习和课程翻转，根据所学知识完成综合性项目，将知识转化为能力;依托云实验教学平台，开展线上线下混合实验教学，兼顾课上与课下，增强学生的实践操作能力;使用微信等新媒体工具与学生在线交流，随时可以帮助学生解决问题和困惑。基于线上线下教学特点构建的混合多元考核评价体系更有利于学生综合能力的评价。

关键词:畜牧类专业;大学计算机;线上线下;混合教学;MOOC平台

河北农业大学(以下简称本校)开设的畜牧类专业主要有动物科学、动物医学、动物药学、中兽医学、动植物检疫和草业科学等。而《大学计算机基础》是本校畜牧类专业中非常重要的融理论性和实践性于一体的第一门计算机基础课程，理论课16学时，实验课32学时。该课程的教学目标是既注重计算思维[1-2]能力培养也注重计算机实际操作能力提升，在新工科教育中强调“计算机+专业”教育，强调多学科交叉融合[3-4]，培养学生解决复杂问题的能力，即“计算机+问题求解”[5]。针对畜牧类专业，本校力求在开设该课程过程中结合专业案例，培养学生专业认同感和归属感[6]，为后续计算机类课程与专业类课程学习打下坚实基础。

1大学计算机课程建设情况

1.1课程的建设发展历程

大学计算机基础是本校面向全校大学生开设的计算机公共基础课。进入基于计算思维的教学改革新阶段，课程教学由“教室讲授+机房练习+单一评价”的传统方式逐渐演变为如今“立体资源+线上线下混合教学+多元考核+反馈调整”的教学方式。

针对计算思维的“抽象”“自动化”和“问题求解”三方面内容，教师通过多种教学手段和具有畜牧类专业特色的生动案例，使学生逐步形成计算思维意识，掌握计算思维方法，强化计算思维能力。计算机实践能力主要包括文件管理、文字处理、数据处理、信息检索与网络应用等基础技能，计算机组装维护、Word长文档排版、Excel高级应用、PPT动画制作、网络维护等高级应用能力，以及综合各类应用软件处理、实现更高需求的综合实践能力。课程在教学内容、教学手段、教学方法等多方面与时俱进，不断改革与实践，课程发展历程见表1。

2011—2020年，课程组出版了多部教材，打造了结构良好的教师团队;多次组织学生参加了中国大学生计算机设计大赛和全国大学生计算机应用能力与信息素养大赛，并取得了优异成绩。

1.2大学计算机精品在线开放课程建设情况

大学MOOC是一种融合视频、课件、富媒体文本、测验、作业和讨论区等多种媒介于一体的网络平台[7]，可以向学生提供多元化在线课程资源，学生可以通过电脑端或手机端方便地进行自主学习。2018年3月份，大学计算机课程获得河北省精品在线开放课程立项建设，选择的建设平台是“中国大学MOOC”。到目前为止，已稳定运行4个学期，学习总人数超过2万余人。

课程组根据课程目标和教学内容，针对重点、难点问题，采用系统化思想精心设计教学知识点视频脚本、甄选经典示范案例，共录制了计算思维视频18个，应用实践操作视频28个，共计309min19s，见表2和表3。大部分视频长度控制在10min之内，便于学生利用碎片化时间进行学习。

MOOC平台视频资源建设与在线习题和学习社区建设是一个有机整体。根据已有MOOC视频资源建设对应的在线习题库，课程组共设计各类题目1000余道。从MOOC知识总体布局上看，在线习题由单元测验、话题讨论和期末考试组成，占MOOC总成绩的比例分别为40%、10%和50%。在学习社区，师生之间、生生之间可以就某一话题展开讨论，有效激发了学生的学习动力，拓宽了知识领域。学生不但踊跃参与话题讨论发表自己的观点和看法，还会就某些问题提出自己的疑问，教师及时在线答疑，师生互动氛围浓厚，取得了很好的效果。

2课程线上线下混合教学改革需要解决的重点问题

经过多年课程改革，本校大学计算机课程已经构建了以两本新形态教材[8-9]为核心，以自建省级精品在线开放课程和云实验教学平台为辅助的多维度立体化教学资源库，但在教学中还存在以下问题。

1)现有教学资源与课堂结合度不够。经过多年教学改革，课程已经拥有了大量微视频、多媒体课件、习题库、综合任务等教学资源，但这些资源分布于教材、MOOC平台和云实验教学平台上，部分资源无法与课堂教学很好地结合到一起，不能被高效利用。

2)相对于课程教学内容，学时偏少。大学计算机课程教学内容丰富，既有关于计算与计算思维、计算机运行环境、计算机运算基础、算法与程序、计算机新技术等方面的理论知识，又有关于操作系统、文字处理、数据处理、数据可视化、网络应用等实践操作能力的培养，学时相对偏少，因此开展线上线下混合教学可以充分利用现有教学资源，将一部分容易理解的知识安排在线上学习，解决课程学时不足的问题。

3)课程没有充分调动学生的学习自主性。学生仅靠学习线上资源还不能达到灵活运用知识的目的，需要开展线上线下混合式教学，以综合任务完成为目标鼓励学生自主学习和深度学习，充分发挥教学资源的作用，同时关注学生的个性化学习需求，安排额外的高阶任务，因材施教，从而达到课程需要与自主学习的有机融合。

4)原有教学评价存在“重考试轻过程、重智力轻发展”的弊端，难以做到将过程性评价和多维度评价相结合，无法最大程度发挥教学评价的激励和导向作用，因此需对学生全程学习的努力程度进行评价。

以上问题的存在迫切需要大学计算机课程进行线上线下混合式教学改革[10-11]。

3线上线下混合的大学计算机课程教学改革

3.1采用智慧课堂进行大学计算机课程的线上线下混合教学

智慧课堂是根据授课规律将复杂的信息技术融入课堂而研发的新一代网络授课平台，可以实现课前预习、课中互动和课后复习等一系列与课程有关的活动，可以让教师和学生的互动永不下线[12]。在大学计算机课程教学过程中，课程组使用的智慧课堂是雨课堂。雨课堂做到了与PPT的完美结合。上课时教师在电脑端打开PPT，使用微信扫码后完成登录，同时学生登录手机客户端，这样教师和学生就建立了互动的桥梁，教师根据上课情况随时可以开启互动。在极短时间内学生可以迅速完成签到;讲解完一个知识点后可将选择题下发到学生客户端中，学生在1～2min内能完成答题，此时教师根据学生线上答题情况进行相应判断，动态调整授课内容。雨课堂提供了丰富的课程统计功能，如学生出勤统计，优秀学生和预警学生分析等，可以及时掌握学生学习情况，并提醒和督促学生调整学习状态;还可以提供课程回放功能，弥补学生记忆缺失，给学生复习带来极大便利。

3.2借助MOOC平台开展大学计算机课程自主学习

借助于MOOC平台，充分发挥其资源优势，以高品质的线上教学资源与线下教学相融合的方式，记录学生在线学习信息，教师再根据学生的学习动态和知识点的掌握情况作出进一步安排和部署。每学期在MOOC平台上给学生安排3次或4次单元化测试，平台自动记录学生学习数据，统计后计入学生平时成绩中。这种过程化教学管理可使教师及时优化改进教学内容和教学方法，提高了“教”与“学”的效率，从而最大限度地实现了线上与线下教学相互融合。

线上和线下的互补混合式教学包容个体差异;鼓励会者先行，助力个性化教育。在立足本校实际情况的基础上，以有效支持学生自主学习、降低学习难度、实现多层次多样化的教学课堂为出发点，以“微课”视频为主线，以“讲、学、测、练、评”为组织架构，优化重构教学内容，实现自主学习、按需学习的目标，提高了学生的参与性、积极性和学习的主动性。通过线上与线下双重混合教学活动，不同学生都能够获得更加直观的学习体验，感受自主学习的激情，享受丰富的学习乐趣，使教学在传授知识的同时又实现了学生个性化教育及终身学习的培养目标。

3.3借助MOOC平台进行大学计算机课程翻转和分组研究性学习

在大学计算机课程教学过程中，借助MOOC平台进行翻转课堂。首先教师给学生布置线上MOOC学习任务，教师对学生存在的共性问题在线下课堂进行研讨和讲解，充分调动学生学习的主动性和参与感，激发学生的学习兴趣。实施课堂翻转之后，在实验课上再进行研究性分组实践教学，小组内共同完成一个任务，例如使用Excel对一个牛场数据进行处理，按牛的品种分类汇总产奶量等，又如使用多媒体软件剪辑一个关于动物或植物生长的微电影或者纪录片。课堂上教师主要讲解任务流程和相关技术方法，小组内学生需要相互协商解决遇到的各种实际问题，自主学习相关技术。作品完成后，学生分组进行汇报展示，教师和其他小组派出代表担任评委对作品进行评价打分，分析作品的不足，鼓励学生进一步完善作品，见图1。这种翻转课堂和研究性的分组学习培养了学生自主学习能力和团队协作精神。

3.4依托云实验教学平台，开展线上线下混合实验教学

云实验教学平台是一种基于网络的新型的适应课程教学目的和特点的网络化考试练习平台，能够很好地在线进行各类题目尤其是操作类题目的测评，可以进行大规模无纸化考试，具有提高工作效率、节约大量人力物力、方便考试管理、流程操作简单等优势，是当前教学改革的一种发展趋势。

教师可以根据课程进度在实验平台上布置有针对性的练习，难度呈梯度递进，由浅入深、由易到难，如果课上不能完成学习任务，课下可以继续完成。在该平台上，教师还可以根据学生情况，因材施教，给学有余力的学生布置高阶任务，任务具有挑战性，学生需经历一番思考和实践才能完成，开放时间一个星期，学生在这段时间可以随时进行实践操作题目练习。经过一次次的实践操作后，学生计算机操作能力明显提高，大部分学生都体会到了不经历反复操作得不到预期结果的痛苦和闯关后收获的快乐。

3.5使用微信等新媒体工具与学生在线交流

微信、QQ和公众号等新媒体工具促进了大学计算机线上和线下课程的开展，使得师生交流变得非常方便。教师通过微信群发布各种通知和MOOC学习任务安排，教师可以在微信群对线上学习的共性问题进行统一讲解或者录制微视频发送到群里，供大家学习参考。学生可随时向教师发起互动请求，特别是学生自认为问题具有隐私性时，更愿意使用微信等点对点的工具向教师求助，教师的解答也更关注学生的个性问题，从而促进了线上教学的顺利开展。

4基于线上线下混合教学的多元考核评价体系构建

在大学计算机课程成绩考核评价方面，注重对应用所学知识解决实际问题能力的考核，兼顾线上与线下、过程与结果。经过多年教学实践，课程组建立了线上和线下相互融合、理论与实践相互结合、过程性考核与期末终结性考核相互补充的多元学习考核评价体系。

4.1线上与线下相互融合的阶段性练习任务评价

根据教学日历教师每周都要在云实验教学平台和MOOC平台上下发练习任务，有一部分练习需要学生在实验课上完成，一部分需要在课下完成，这种灵活的学习方式极大地方便了学生。云实验教学平台和MOOC平台可以全程阶段式记录学生任务完成情况，实现了线上与线下相互融合的阶段性练习任务评价。

4.2方式多样的综合性项目评价

在教学过程中教师会适当布置一些与畜牧类专业相关的综合性项目任务，让学生在规定时间内完成，例如以宠物饲养为主题从网络上搜索素材按照要求完成长文档排版，又如使用幻灯片制作“畜牧类专业认知”汇报等。在考核评价环节方面，可以采用以下两种方式进行:其一，学生提交综合任务完成说明文档，教师根据完成情况综合评定分数;其二，以学生为主角，借助翻转课堂完成作品展示，评价方式采用组内自评、组间互评和师评三者结合的方式。教师可以根据不同的项目采用不用的评价方式，项目总评分为各次单项任务评分的加权平均值。

4.3理论与实践相互结合的期末终结性评价

全校统一的期末网络测试旨在考察学生对计算思维和实际操作的掌握程度。期末考试题型由程序流程填空题、连线题、选择题和操作题组成，其中填空题、连线题和选择题主要考察学生对计算与计算思维理论教学内容的掌握情况，分值占比40%;操作题主要考察学生使用软件解决实际问题的实践操作能力，包括操作系统、Word高级应用、Excel高级应用和网络操作，分值占比60%。

4.4过程性考核与期末终结性考核相互补充的成绩总评

期末成绩总评采用过程性考核与期末考核相结合的方式，其中阶段性练习任务成绩和综合性项目成绩占课程总评分的40%，期末测试成绩占总评分的60%。期末考核与阶段性任务评价、综合项目考核相互补充，避免了期末一次性考核的偶然性和项目评价的主观性。

5结语

大学计算机线上线下混合式课程教学改革构建了以多形态立体化教学资源为核心，以MOOC平台、云实验教学平台和雨课堂为依托，以强化计算思维培养和提升实践应用能力为教学目标的“教、学、评、控”一体化教学反馈闭环体系，见图2。

本校在畜牧类专业开展的大学计算机线上线下混合式教学改革已经实施了三个学期，有效增强了学生与教师的课堂互动，激发了学生的学习兴趣和学习主动性，提高了学生的团队意识，培养了学生的创新能力，学生的学习效果明显提升;同时教学改革也更新了教师的教学理念，调动了教师教学研究的积极性，带动了一大批中青年教师积极参与课程体系建设，使得教师整体教学水平有了很大提高。

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