淺析混合式計算機實驗教學模式

龔毅++曹曉潔

摘要：在計算機基礎實驗教學資源平臺建設的基礎上，通過本文的研究來探索一種新的混合式實驗教學模式在計算機基礎課程中的實現。通過教學改革，讓學習者充分發揮主觀能動性和創造性，從而達到計算機教學的基本目的。

關鍵詞：實驗教學；混合式；微課程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）37-0274-02

一、引言

計算機基礎課程是一門對實際應用能力要求很高的課程。在課程的教學過程，實驗操作環節是非常重要的部分。如果這個環節可以很好地把握，不僅可以使得學習者理解和掌握所學的知識，還可以大大激發學生的創造性。在傳統的計算機基礎實驗教學中，融入混合式的教學模式，可以發揮學生的主體作用，充分利用在線學習和課堂傳統教學的相互優勢進行互補，從而大大提高基礎的教學，尤其對大學計算機基礎類型課程的教學改革和創新都提供了新的思路。

“MOOC+SPOC+Flipped Classroom”是當下一種新型的大學計算機混合式教學模式，全國23所院校曾聯合倡議，努力構成共同體，旨在推進高校“大學計算機”課程提升為計算思維教育課程，為計算機思維教育教學改革做出應用的貢獻。此類計算機教學模式將MOOC作為廣度和深度的學習，將SPOC作為管理學生手段的線下課堂教學，從而構建起MOOC和SPOC課程互補的線下課堂等內容。

二、實驗教學的問題及原因分析

項目組通過學院多年的實驗教學情況，擬通過計算機基礎實驗教學資源平臺的建設，探索一種新的混合式實驗教學模式。在計算機基礎課程的實驗教學中，常會出現的主要問題有：

1.學生生源有地區差異，導致學習需求不同；學生學習能力不平衡，導致教學效率受到影響。

2.作為通識課程，計算機基礎課程教學的課時數較少，也缺乏專業引導性。由于多媒體應用等課程基本偏離了學生的學科和專業，學生在學習的過程中會忽視計算機基礎技能與學科相結合。另一方面，計算機基礎課程的目的是為了提高學生的計算機能力，課程評價過于強調分數的定量評判，一定程度上忽略了對學生的實際應用能力的培養。

3.實驗教學模式較為傳統，導致學生學習缺乏主動性；實驗課程配套的實驗項目有些步驟不明確，挫敗了學生學習的信心和興趣度。

由于現有的課程基本都采取以教師為主、學生為輔的教學模式，使得學生缺乏主體參與意識；傳統的教學模式基本都以教師講授在前，學生實驗在后。若前期“滿堂灌”的學習中出現問題，再遇到實驗配套項目的步驟不夠清晰，學生的主體參與再次被打擊，影響到學生學習的自信心。

三、實驗教學的改革措施

結合學院實際計算機課程開設的情況，項目組擬通過計算機基礎實驗教學資源平臺的建設，探索一種新的混合式實驗教學模式MMC——“MOOC+Micro-Lecture+Classroom”。其中，MOOC（massive online open courses）模式始于2012年，是由美國的頂尖大學陸續設立的網絡學習平臺，在網上提供免費課程。Coursera、Udacity、edX三大課程提供商的興起，給更多學生提供了系統學習的可能。微課程（micro-lecture）是指教師在課堂內外教學過程中圍繞某個知識點（重點、難點、疑點）或技能等單一教學任務進行教學的一種教學方式，具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點。它是運用構建主義方法形成的，以在線學習或移動學習為目的，利用信息技術完成知識傳播的現代教學方式。通過這種實驗教學的改革，可以讓能力強的學生學習到更多內容，走得更遠；讓基礎弱的學生反復觀看學習，走得更扎實，提高學生的計算機水平，達到計算機基礎教育的教學目的。

眾所周知，計算機基礎教育的本質特征是：面向應用、需求導向、能力核心、分類指導。基本的長效性目標是培養學生的計算機應用能力。項目組擬通過MMC混合式實驗教學的探究，在“第一課堂——第二課堂——第三課堂”上嘗試分類分層次實驗教學模式。在第一課堂中，嘗試以“項目”為主要教學單元，在第二課堂中，嘗試以“微課程”為教學單元。

1.第一課堂：傳統課堂教學，教師在機房或者教師按照教學計劃安排完成授課任務，達到教學基本要求。在第一課堂的教學中，教師要做到引導學生的興趣，傳授學生知識。為了更好地“導興趣”，可在以下方面進行教學改革：（1）演示往屆學生的優秀作品或者競賽成果，引導學生對課程產生興趣。（2）建立起學生課堂報告的形式。教師可以之前對學生的選題進行把關，學生事先可以進行分組合作。鼓勵學生積極參與，多查找資料，提高學習的參與度和積極性。

2.第二課堂：利用網絡平臺中的微課資源，讓基礎弱的學生反復觀看學習，掌握操作要點，力爭每位學生都可以真正達到課程的教學要求，對于有計算機基礎的同學，可以引導他們提前學習資源內容，鼓勵他們在課堂上針對提前學習過的內容提出問題，從而引發思維的撞擊，帶動整個課堂的氛圍。在第二課堂的教學中，教師要做到加強學生訓練，體會實驗的應用。為了更好地“導訓練”，可嘗試以下的教學改革措施：（1）對現有的基礎驗證性實驗進行整合。教師可根據學生特點，對現有的實驗內容進行刪減或者優化，重復的操作知識點可放在學生課后自主練習；難度大的操作點可通過網絡，以微課等形式加強訓練；建議自編實驗講義，提高學生靈活運用知識解決問題的能力。（2）加入些設計性的實驗，可克服傳統實驗的單調性，吸引學生的好奇心。教師可以根據自身的專業或科研項目，提煉一部分與生活或者學科專業相關的問題，將其設計為實驗項目，學生以小組的形式，通過自主查閱資料、設計實驗方案等步驟完成實驗任務，實驗以小組答辯的形式進行驗收，成績可計入課程的平時成績。

3.第三課堂：利用現有的MOOC資源，讓學有余力的學生學習到更多內容，提高學生的計算機素養。在第三課堂中，教師要努力引導學生從課外學習上進行創新。為了更好地“導創新”，建議從以下方便嘗試：（1）鼓勵學生參與到學院和系部的各種大學生創新創業的項目中，提前使學生進入實戰狀態。（2）指導學生參加上海市大學生計算機大賽和中國計算機設計大賽等各種級別的競賽活動。（3）動員學生對所完成的各類項目進行凝練，指導學生撰寫相關的科技論文、申請專利等。endprint

4.對程序設計語言課程的思考。程序設計語言可以訓練學生的思維方式，在短時間內建立起計算思維的模式，它與之前的計算機基礎課程等實操性強的課程相比，更加抽象枯燥，更加難以理解。在傳統的實驗教學中，常會出現課時不夠、進度太快等問題。

在教學改革中，項目組可以將經典的算法片段制作成若干的微課程，要求學生在課前進行微課預習，自主掌握學習的內容和程度，在一定程度上解決因課時少造成學生學習效率低的問題，可以幫助教師更好地利用課堂討論答疑解決理論教學中的重難點。課堂教學也可以微課為中心，輔助以教學課件等媒體教學的方式，采用學生提問、教師答疑的形式，重點學習。教師也可設計些開放性的實驗項目，利用小組討論等，得到知識升華的體驗。

四、結語

計算機基礎課程實驗教學改革是一個不斷探索的過程，需要花費大量的精力，同時還需要師生的共同努力，才能將改革的各項工作落到實處，真正使得廣大的學生得利。在未來的教學改革實踐中，可考慮發展基于云計算的虛擬實驗項目，使實驗設備利用率大大增加；圍繞學院的專業發展，建立起有效的大學計算機基礎課程教學評價體系等。

混合式計算機實驗教學的教學模式，網絡不可取代教師，這種教學模式是對現代的教學提出了更加高的要求，在各類討論的課堂上，教師可能會被學生稀奇古怪的問題打亂了原本的備課安排，教師需要更加快地理清思路，指出學生出現的問題。對教師來說，在混合式教學的課堂上，教師是在經歷了一場大的挑戰。但是，這個挑戰對教師來說是非常有利的。

無論采用哪種教學的模式，教師都應該積極精心準備課堂的內容和實驗的設計，要以學生為中心，讓學習者充分發揮主觀能動性和創造性。只有這樣，才能達到計算機教學的基本目的，最終可以滿足不同學科人才培養方案對學生計算思維能力的要求。

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