基于層次教學的高校低年級上機實驗教學改革

孫雋　劉軍　陳艷

[摘 要]針對高校低年級現有上機實驗教學方式存在的不足，打破以往層次教學方案中以熟悉學生學習情況為前提，以“小班級”為單位的“清晰層次劃分”法， 以“同年級同課程”為單位的“模糊層次劃分”法，在此基礎上，從教案的編寫、教學方法的改進、評價體系的建立等多個方面進行研究探索，從而構建出一種適合高校低年級上機教學的新模式，以促進低年級大學生的能力培養。

[關鍵詞]分層教學 上機模式 教學方法 能力培養

[中圖分類號] TP3-4；G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）15-0105-02

在我國，本科低年級的傳統上機實驗教學采用“教師講解—布置任務—學生按實驗步驟完成任務—提交實驗報告—教師批改”的模式，這種模式對完成教學任務、實現課堂教學目標有明顯的效果，但沒有充分考慮學生的個體差異。為促進每個學生都能在原有基礎上得到充分的發展，改革現有教學方法，以層次教學為基礎，構建一種能使師生共同參與以提高實驗效果的上機教學模式就顯得尤為必要。

一、上機“層次教學”體系的構建

“層次教學”并不是一個全新的課題，不少教育工作者對此都曾有過研究，但是，以往的方案實現多是以教師對學生情況比較了解為前提，以小班級為單位進行層次劃分。而高校上機實驗教學有其自身特點，尤其是低年級上機基礎課，同一教師有時會同時擔任多個班級的不同課程的上機輔導教師，而且，有的課程開設時間很短，甚至不到一學期，這就使得教師無法在有限的時間內完全掌握學生的情況，他對該班級學生的了解也會隨著課程的結束而結束。教師流動性較強。因此，以小班級為單位對學生進行層次劃分顯然是不現實的。

為解決這種矛盾，課題組曾嘗試以“年級”為單位進行層次劃分，即以大一新生為主的基礎學習層，以大二學生為主的提高學習層，以優秀學生為主的創新學習層，但在隨后的研究中發現，這種劃分法可操作性不強。經過探討研究，最終確定以“同年級同課程的所有受教班級”為單位進行“模糊隱形層次劃分”：即教師根據教學實際，統一在同年級同課程的所有受教班級中提供不同層次的實驗方案，讓學生選擇。教師不會明確劃定學生的層次，而是讓學生根據自己的學習情況，參考教師的建議，自己確定相應的層次。由于學生接受知識的情況不同，不同章節，不同課程，學生的層次都可能發生變化，所以，這種層次劃分是動態隨機的。

基礎學習層：基礎知識差且學習速度較慢，可以進行上機操作但差錯較多，缺乏自我糾錯能力的學生。[1]對這部分學生的教學目標是“達標”，側重培養他們的基本實驗技能，實事求是的科學態度。

提高學習層：學生具備一定的基礎知識和操作方法，能進行上機操作，且差錯較少。對這部分學生的教學目標是“整體提高”，側重培養學生將理論知識綜合應用于實踐，培養學生的綜合能力、解決實際問題的能力。

創新學習層：實踐動手能力較強的學生。對這部分學生的教學目標是“拔尖”，加大知識的深度與廣度，側重培養學生系統運用本專業各學科的知識技能和技術，培養其科學研究興趣，提高其創新能力。

二、基于層次教學的低年級上機實驗教學模式構建

（一）提供多種實驗方案，盡量實現教案共享

在教案的實際編寫上，應設定必做實驗和選做實驗兩類。必做實驗是為達到大綱要求的基本目標而設定的全體學生都必須完成的實驗；選做實驗則對應學生層次設置相應難度的基礎、提高、創新三級，使學生有選擇空間。由于要提供不同難度的實驗備課可能會占用一個教師更多的時間，因此授課教師之間可以采用同步或異步交流的方式，對同一內容進行集體備課：備內容、備教學方法，實現教案共享。這樣既提高了教師們的備課效率，又使他們有更多的選擇和發揮余地。

（二）隱性同步分層教學方法的設計

在教學過程中，主要采用隱性同步分層教學，即在教學過程中實行形式上的同步學習、實質上的分層教學。[2]對同一教學內容，教師設計不同層次的實驗任務，并尊重學生的層次選擇，在教學態度上不區分對待，在操作上隱性地分層要求、分層施教。

對于基礎學習層的學生，他們基礎知識較為缺乏，上機動手能力偏低，應采用以“教”為主的方式，讓學生按照實驗指導教材上提供的實驗步驟按部就班地進行實驗；對于提高學習層的學生，宜采用“引導”為主的方式，在學生完成必做實驗的前提下，適當增加實驗難度，教師預先設定完成某一任務的路徑，讓學生獨立或與其他同學合作完成對設定任務的探究；對于創新學習層的學生，主要采用“探索”為主的方式，開放實驗內容，教師只指出探究方向，并不鎖定具體的任務，鼓勵他們按照自己的方式完成實驗，并允許他們輔導其他同學。

（三）輔導方式的分層設計

1.演示性輔導。這是對基礎學習層的學生所采用的一種方法。教師進行一些演示性操作，讓學生去驗證模仿，從而掌握基礎性的知識和技能。

2.導向性輔導。適合于有一定基礎，但進行自主探究有一定難度的提高學習層的學生。教師通過遞推式的引導，讓學生根據預設的路徑，不斷地去質疑、去解惑，在這個探尋過程中，教師指引學生完成實驗。

3.自主性輔導。適合于有較強動手能力和創新能力的學生。教師只確定探究方向，并不明確具體的任務，學生根據方向開展探究活動。教師輔導的重點在于思路的啟發，通過與學生互動式的探討，開闊學生思路，讓學生在不斷的自主探究中完成實驗。

（四）實現多元考核方法

傳統的上機考核一般都是考試定成績的方式，不能真實反映學生的學習狀況。針對這一不足，我們改革傳統考核方式，采用“上機試題考核60%+評價40%”相結合的多元考核方法。[4]

40%的評價分數由教師評價（占20%）和學生評價（占20%）構成。學生評價又進一步分為學生自評（占10%）和學生互評（占10%）。學生評價是按照評價標準和評價內容，讓學生對自己和其他同學進行評定；教師評價是教師根據學生平時上機的學習情況，結合學生的自我評價和綜合評價，給學生評定計算機上機實訓的成績。

多元考核方法能比較公正地對學生學習情況進行測評，可以激發學生的實驗興趣，提高學生的實驗能力。

上機實驗層次教學模式結構如圖1：

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圖1 上機實驗層次教學模式結構圖

三、上機實驗層次教學模式的實踐成效

根據改革后的上機教學模式，我們對重慶交通大學交通運輸學院交通工程專業一年級1個大班和機械學院機械電子、車輛工程一年級2個大班的學生進行了教學實踐，采用的教材是《C語言程序設計》，參與教師3人，參與學生187人。在期末進行的教學總結中，采用新模式的3個班級對比其他同課程班級，學生在動手能力、創新能力方面有明顯提高，主要體現在：上機考核成績平均分比其他班高出4.7分；在創新能力大賽中，總體取得了更好的名次；學生對教師的滿意度更高。

總結以上，改革后的上機新模式具有如下優點：

1.提高了教學質量。采用傳統上機教學方式的班級，由于實驗要求統一，對優生而言過于簡單，對差生而言又跟不上。改革后，由于提供了不同層次的實驗項目，學生的實驗興趣得到了激發，學生學習更加自覺，學習成績自然有了提高。這一點在計算機過級率上也得到了體現，采用層次教學模式的班級考級通過率比其他班級高出9個百分點。

2.激發了學生的學習積極性。由于本方案中學生分層是隱形的，且學生的層次選擇是動態的，因此，沒有以往層次方案中基礎層學生容易出現的自卑問題。學生能根據自己的學習情況，參考教師指導，客觀理智地選擇相應實驗層次，學習積極性和學習效果都有明顯提高。

3.造就了一批素質過硬的教師隊伍。上機分層教學實際上給教師提出了更高的要求。從備課到教學、輔導，教師都要花費更多的心血。這樣也迫使教師不斷地反省自己的教學方式，不斷地提高教學技能。

五、結束語

本文以層次教學為基礎，從實驗備課、教學方法到考核方式上對現有上機教學模式的不足提出了一些新的思路和想法，以期通過改革上機實驗教學模式達到因材施教的目的，讓學生不僅對課程中的知識點有更新和更好的認識，而且能在思考問題、解決問題的動手能力上得到鍛煉。

[ 注 釋 ]

[1] 韓陽，孫照紅.實驗室教學改革[J].中國科教創新導刊，2013（14）：110-112.

[2] 曹婧華，趙飛，冉彥中.基于層次分析和模糊評價的C語言上機實驗教學研究[J].實驗技術與管理，2011（8）：145-147.

[3] 張穎淳.計算機課程教學考核方式的探討[J].西南師范大學學報（自然科學版），2012（7）：147-151.

[責任編輯：覃侶冰]