高等院校教学能力竞赛特等奖展示：混合式教学设计创新大赛教学设计

高等院校教学能力竞赛特等奖展示：混合式教学设计创新大赛教学设计二、课程教学设计方案1.课程简介系统分析与设计是一门融合了多门课程知识，进行软件产品从构思、设计到构建的技术综合类课程。发现问题、理解问题、捕获并准确定义用户需求，进而给出满足需求的软件解决方案，培养系统分析与设计的能力为核心，采用项目导向与案例的方式，辅以华为软件开发云的真实企业生产环境，全面而又系统地阐述了系统建设的基本理论和方法，采取“基础知识→核心应用→综合案例→企业实践”的结构和“由浅入深，由深到精”的学习模式进行讲解，使学习者能够达到初级软件架构师的水准。同时在课程中引入了工程伦理的内容，将课程思政融入到课程中。通过线上线下混合授课，扩大学生自主学习和实践学习内容，进一步突出创新能力，通过难度渐进的项目实践，分等级培养发现问题和解决问题能力。2.课程目标基于大连理工大学一流课程建设目标开设《系统分析与设计》课程，面向具备扎实软件工程基础知识的在校本科生和产业工程师，旨在达到以下目标：价值目标：把价值塑造放在课程培养的最高、最重要层面。在课程教学中融入和体现出我国古代(人)、当代(人)、身边(人)的成果。从思政上引导学生成为一名优秀的软件人才不仅技术要过硬，思想上必须保持正确的方向，要有强烈的社会责任感，具有追求卓越和刻苦务实的精神，解决好培养什么人、怎么培养人、为谁培养人这个根本问题。知识目标：学生通过对基本概念、核心方法、技术与过程的学习，能够建立软件工程的系统观，具备以系统化的思维分析并解决问题，以规范化的形式描述结果并评价质量，以产业实际过程来组织和开发。能力目标：通过产教融合，扩大学生自主学习和实践学习内容，进一步突出创新能力，通过难度渐进的项目实践，分等级培养发现问题和解决问题能力。3.学情分析系统分析与设计课程48课时，在大连理工大学软件学院每年有将近600多名学生学习此课程。本课程作为软件工程最后一门必修课，起着编筐窝篓全在收口的作用。前序课程主要有数据结构、软件工程、数据库原理、编程语言等多种课程，需要学习者掌握一定的学科基础。学完本课程后，后续课程主要有软件开发案例分析、软件工程实践等实践类型的选修课。学生需要有一定的软件开发基础，通过课堂教学与实践教学环节，综合地、全面地掌握信息系统建设的基本方法与技术，同时融入最新的软件开发云的相关实践和理论知识，把企业一线生产环境和理论基础有机结合起来，理论联系实际。4.重点问题（1）如何解决内容碎片化、知识抽象、学生能力差距大的问题作为一门融合多门课程知识的综合应用类课程，学生在学习中感觉知识点众多且碎片化严重，知识比较抽象。同时本课程的学生已经是大三的学生了，他们的学习知识方面已经拉开一些差距，如何让能力弱的学生尽快打牢基础，提高成绩，让能力强的学生得到更好的提升，如何分层次设立学习标准也是研究重点问题。（2）如何有效提高学生学习动力、产出高阶性、创新性成果让学生放下游戏，在课堂抬起头来，如何帮助学生在理论与实践之间构建桥梁，使他们能够学有所思、学有所获、学有所用，并且能通过知识去解决企业的问题、去参加高水平的竞赛，这也是要解决重点问题。（3）如何在课程润物细无声融入思政建设作为优秀的软件人，是否技术过硬就可以，是不是软件技术都是国外好，是不是我们都向国外学习，软件开发是不是只管功能好用就行。如何在课堂让学生明白我们要实现民族复兴，要有自主知识产权的软件也是一项重要的内容。5.课程内容（1）课程内容软件技术是实践超前理论，本课程改变传统的软件教学方式，紧密跟踪企业新技术发展，联合华为公司重塑了课程内容，包括系统规划、敏捷项目管理、需求分析、分析建模、数据库设计、持续集成、持续交付、代码检查、云端编译构建、蓝绿部署、一键式流水线、安全代码设计、工程伦理等内容。利用优质的在线学习资源，开展混合式教学，在课上和课后与学生加强互动、帮助学生发现其学习瓶颈，分享其学习感悟，解决其学习困惑。既能够变被动为主动，重新找回学生对课程和课堂的关注，更能够开展原本没有时间进行但是又非常重要的价值塑造和课程思政教育，让课堂不仅是知识传授的舞台，更是价值引领的高地。（2）资源建设本课程采取MOOC+SPOC+华为软件开发云方式进行建设，建设了微课92个，习题600道，实践文档12个，30多个动画，10个操作视频，1200多页课件。编写的新形态一体化教材可以通过手机随扫随学。由于都在线上进行，还可以积累多层级多维度的学习过程数据，因此又开发了系统分析与设计能力达成度平台，可用于教学过程实时评估与改进。（3）应用情况目前本课程在爱课程和E学云、ClassRoom等平台已经开展多轮次授课，服务8006人，大连大学、青岛科技大学、聊城大学、山东理工大学、山东交通大学、青软实训等学校已采用本课程作为学分课程。6.教学过程在教学实施时，以布鲁姆的教育目标为核心，采用MOOC+SPOC+华为软件开发云翻转课堂的教学模式，分层分阶进行教学。在总体设计时，将课程知识点提前在MOOC或者SPOC上进行部署，让学生课前在线上学知识，看视频，完成单元测试。课堂上为了检验学习效果，首先利用雨课堂让学生在手机端完成技能测试，反映共性问题，学生做完之后查阅文献，反思并自我解决问题。然后是课堂讲解，一是学生讨论的焦点问题，二是深度剖析问题，引导学生思考，质疑。三是重点知识的系统讲解，四是拓展提高的应用性交叉性的知识。老师讲解后角色互换，学生讲解自己的见解。课中充分利用互动环节来提高学生的积极性与参与性，例如在讲敏捷团队管理时，如何组建一个高效的敏捷团队是个重点和难点，团队如何组建，人员如何分工，讲解这些时，如果只是照本宣科，学生因为没有太多项目经验，很难掌握精髓。我们就设计了一个棉花糖高塔挑战游戏，就是在10分钟内给学生意大利面条胶带和棉花糖，利用有限的资源在规定的时间内完成棉花糖高塔的搭建。完成之后让各小组来进行总结，反思活动中的每个过程，并进行现场投票来进行抉择。这个活动让学生深刻意识到了敏捷项目管理中目标导向，围绕着核心的目标，在操作中找到解决方案的思想。本课程利用了华为软件开发云有效的对学生的学习知识的情况进行了实时跟踪。例如在讲解敏捷项目管理中心如何写用户故事这个内容时，在课堂布置了一个作业，需要学生在课堂限时完成。学生可以利用了华为软件开发云的任务领取方式进行作业完成，提交后老师可以通过看板管理实时掌握到每个学生的完成情况和全班的整体情况，可以随时进行点评，这种先进的企业级管理方式极大提高了学生的课堂兴趣，也让教师精准掌握了每个学生的学习情况。课后主要是巩固+拓展提高，需要学生每章学习之后都要完成一个类似的作业，增加复杂度并扩展其功能。这里是采用闯关式教学，学习游戏对学生的吸引，模仿游戏中的闯关任务，把课后作业内容设置成一关关的任务，由易到难，按照课程知识点顺序进行，每过一关都给完成者以奖励，逐步进阶。同时利用利用完形填空式编程训练，模仿英语中的完型填空方式，将项目核心代码挖去让学生补全。在授课中有华为的解决方案专家也参与教学，这些企业专家一方面带着企业案例走进课堂，带领学生在真实的企业环境进行开发，让学生提前了解企业的日常工作流程和规范，实现产学人才的无缝衔接，另外一方面通过微信群和华为云等通讯工具为学生在学习中碰到的实际问题进行解答，为课程提供了有力的技术支撑。在讲解利用敏捷管理来完成酒店信息系统的管理时，需要给客户进行分类和微信或者短信推广，这种个人隐私的内容在系统管理时到底该怎么做，这里就是引入了工程伦理的思想，让学生讨论大数据时代到底有没有个人隐私的话题，从思政上引导学生成为一名优秀的软件人才不仅技术要过硬，思想上必须保持正确的方向。7.课程考核本课程采用线上线下混合式作业，打破了传统作业的时空限制，有利于充分实现交互与共享，能及时反馈课前、课中、课后的作业情况，实现师生、生生和学习资源之间的多向交流，有利于后期对学生的“分层教学”和进行“一对一”指导，真正实现因材施教。课程考核方式是线上线下结合、分阶段、多重累加，取消一卷定总分的方式，线上线下按照4:6的方式进行考核，对课程教学质量的闭环反馈和持续改进。考核成绩分以下5种方式：（1）线上MOOC单元测试这部分是针对学生课前预习看视频完成线上作业，主要是选择题为主，占总成绩的10%。（2）线上MOOC的在线期末成绩这部分是针对课程在线学习结束后，进行一次在线测试，以选择题为主，占总成绩10%。（3）线上MOOC活跃度这部分主要为学生在线师生、生生互动，占总成绩5%。（4）华为云成绩这部分为在华为云的ClassRoom上完成课堂和课后作业，主要为主观题，利用华为云的Devcloud针对项目管理、代码托管、编译构建等完成作业。这部分占总成绩的占总成绩15%。（5）期末纸质试卷由于该课是必修课，学校要求必须要有纸质试卷，因此在期末进行闭卷的纸质试卷考试，以选择题、问答题、计算题为主，占总成绩的60%。8.特色与创新（1）课程特色软件技术是实践超前理论，本课程紧密跟踪企业新技术发展，并将其反映到教学中，利用混合式教学模式，让学生线上学习并分享学习成果，课堂练习乐享学习过程，课后反思质疑创享学习内容，提高学生学习热情，培养科学思维和创新能力。（2）创新点①分类分层阶梯化教学设计低起点、高落点、由浅入深、循序渐进的阶梯化教学内容，通过自主开发的软件能力分析平台，全课程周期的学生能力跟踪评估，为学生规划一条“过五关、斩六将”的能力进阶路线，为低起点减负，为高落点增负，助其实现个性化、差异化的学习目标。②产教融合、赛教融合在教育部-华为产学合作协同育人项目资助下，教学中一边学习企业最先进的开发技术，一边免费参加相关的企业认证，获得企业能力等级证明，目前已有40人通过认证。同时把重要的比赛引入到教学中，把优秀的学生作品打磨参赛，着重培养了学生的社会适应能力、知识应用能力以及创新思维能力，目前已获得人工智能创意赛全国一等奖、英特尔杯二等奖等多项国家级奖项。③坚持知识传授与价值引领相统一将课程各环节与工程伦理相结合，增强思政内容亲和力与针对性，引领学生树立社会主义核心价值观，设计出有利于社会的系统产品。9.反思与持续改进（1）持续计划在今后建设中，首先重点加强线上资源建设，把知识点更加生动形象的展现出来，利用校企合作的优势，突出企业实践场景内容，让企业教师也参与线上授课，增强线上练习的内容，同时利用华为软件开发云的优势，加大案例的研发和自动判题的力度，一方面让学生体会到企业级开发的环境和流程，另一方面更加个性化、精准性的提高学生能力。其次课堂上要增加学生的主题内容，让学生成为课堂主人，让优秀的学生影响更多优秀的学生。还要增加课程直播，现场解决实际问题。（2）需要解决的问题①课程考核目前还是以试卷考核为主（60%），下一步应