基于項目驅(qū)動的混合式教學(xué)推動計算機(jī)類課程教學(xué)改革與實踐

余宏，張華英

（1.豫章師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機(jī)分院，南昌330103；2.南昌縣南新中學(xué)，南昌330225）

0 引言

計算機(jī)專業(yè)是當(dāng)前全國高校開設(shè)最多的專業(yè)之一，同時也是社會需求量最大的專業(yè)，用人需求缺口較大，但該專業(yè)的學(xué)生就業(yè)壓力卻很大；主要原因是學(xué)生的專業(yè)實踐能力與企業(yè)需求不相適應(yīng)，結(jié)構(gòu)性矛盾突出。計算機(jī)類專業(yè)課程理論抽象、實踐性強(qiáng)，采用任務(wù)驅(qū)動的項目化教學(xué)可以突出動手實踐和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。如果在項目化教學(xué)的課堂中進(jìn)行項目相關(guān)的知識點的講授，容易中斷項目化教學(xué)實施的連貫性，而且時間上也很難保證，因此，將項目化教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂方式進(jìn)行融合，將知識的傳授前置到課前的線上學(xué)習(xí)平臺，而項目實踐則放在線下課堂，借助互聯(lián)網(wǎng)實施混合式教學(xué)。

1 翻轉(zhuǎn)課堂與項目化教學(xué)的融合

翻轉(zhuǎn)課堂又稱反轉(zhuǎn)課堂（Inverted Classroom），其基本思路是在信息技術(shù)的環(huán)境中將傳統(tǒng)課堂中“學(xué)習(xí)知識在課堂、內(nèi)化知識在課外”的教學(xué)過程進(jìn)行顛倒，學(xué)生在家中或課外觀看視頻中教師的講解進(jìn)行知識學(xué)習(xí)，回到課堂上師生面對面交流和完成作業(yè)進(jìn)行知識內(nèi)化的這樣一種教學(xué)形態(tài)。它是教學(xué)理念的一種提升，體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想，教師的角色從傳統(tǒng)的知識傳授者變成了課業(yè)的引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生主動構(gòu)建知識并內(nèi)化。該教學(xué)模式不僅增加了課堂時間、延伸了課堂空間，而且使學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性也隨之提高。

“項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法是實踐性教學(xué)方法，需要以學(xué)習(xí)情境為基礎(chǔ)，以工作任務(wù)或項目為教學(xué)載體，將理論知識與實踐鍛煉有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生獲得知識與技能、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和團(tuán)隊合作能力的工學(xué)結(jié)合的教學(xué)方法。傳統(tǒng)教學(xué)以教師為中心，教師講，學(xué)生聽，這種信息的單向傳遞方式限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和獨立思考的能力。而“項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動學(xué)習(xí)，信息的傳遞不僅有教師與學(xué)生之間的一對多方式，更有項目組內(nèi)學(xué)生之間相互指導(dǎo)的多對多方式。項目教學(xué)法充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。教師在項目教學(xué)實施前，必須要讓學(xué)生掌握項目所涉及的理論知識點。但是，完成一項較難的任務(wù)或項目需要占用大量的課堂時間，這就使得在傳統(tǒng)教學(xué)方式中教師在有限的課時內(nèi)既要完成“知識傳授”又要開展“項目實踐”成為項目化教學(xué)實施的難點。為提高項目教學(xué)法的效果，我們將項目化教學(xué)與“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行融合，把知識學(xué)習(xí)的過程在時間上進(jìn)行前置，為課堂項目實踐贏取時間。因此，翻轉(zhuǎn)課堂廣泛采用的項目式教學(xué)模式與計算機(jī)類專業(yè)課程的強(qiáng)實踐性要求非常吻合，有利于提高計算機(jī)類課程的教學(xué)效果。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化課程混合式教學(xué)模式構(gòu)建

2.1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)的內(nèi)涵

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，為提高“翻轉(zhuǎn)課堂”的實施效果，教師借助云教學(xué)平臺，將教學(xué)資源，包括課件、導(dǎo)學(xué)單、有關(guān)知識點講授的微課視頻等上傳到網(wǎng)上，學(xué)生課前在平臺上完成知識學(xué)習(xí)的過程；在線下的面對面課堂，學(xué)生通過和教師的討論交流、實驗、項目實訓(xùn)等方式實現(xiàn)知識的內(nèi)化。混合式教學(xué)就是借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，將教學(xué)時間延長到課堂之外，將教學(xué)空間延伸到了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的提高，使學(xué)生獲得最佳的學(xué)習(xí)體驗及知識、能力等方面收益的最大化。

2.2 混合式教學(xué)實施的基本流程設(shè)計

基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)涉及的基本要素包括：高質(zhì)量及豐富的課程資源、功能較完備的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、科學(xué)的混合式教學(xué)活動設(shè)計、客觀全面的學(xué)習(xí)評價體系。圍繞混合式教學(xué)的上述基本要素，基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目課程混合式教學(xué)實施的基本流程如圖1 所示，概括起來就是“三段七環(huán)”混合式教學(xué)模式。三段即將混合式教學(xué)流程分為“課前知識認(rèn)知”、“課中以任務(wù)驅(qū)動的項目實訓(xùn)實現(xiàn)知識內(nèi)化”、“課后拓展提高與評價反饋”三個階段。

圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目課程混合式教學(xué)基本流程圖

（1）課前知識認(rèn)知階段

第一環(huán)節(jié)：教學(xué)內(nèi)容的解構(gòu)重組。結(jié)合課程實訓(xùn)項目開展的實際需要，對課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合重構(gòu)，把所學(xué)內(nèi)容設(shè)計成特定工作情境下的任務(wù)模塊。教學(xué)任務(wù)的設(shè)置要將教學(xué)微視頻中講解的知識點與項目任務(wù)要求進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，教學(xué)任務(wù)要具備可操作性，對較難的任務(wù)要進(jìn)行分解設(shè)置。

第二環(huán)節(jié)：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的設(shè)計、制作與上傳。教師課前根據(jù)上課將要開展的項目任務(wù)，明確教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計、制作相關(guān)的教學(xué)資源并上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。教學(xué)資源主要包括教學(xué)微課視頻、課件、演示動畫、試題庫等。另外，教師應(yīng)該根據(jù)課前學(xué)習(xí)目標(biāo)和課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)計導(dǎo)學(xué)單，以課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)指南和課堂項目任務(wù)單的形式提供，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的針對性。其中，微課視頻的制作是重點，它是以項目任務(wù)為導(dǎo)向，教師把項目化教學(xué)中重難點問題進(jìn)行逐個分解并制作成一系列視頻片段（10 分鐘左右），一般是一個微課視頻記錄教師講授的某一個教學(xué)問題或單個知識點。微視頻除了是理論知識點的講授之外，還可以是具體實驗操作方法和步驟的演示，為項目教學(xué)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，增加學(xué)習(xí)的直觀感受，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。試題庫主要包括選擇題、判斷題和問答題。選擇和判斷這類客觀題主要用于課堂上檢測學(xué)生課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效果，問答題主要用于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極思考并把握課程的重點。教學(xué)資源準(zhǔn)備好了后上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，本課題組主要使用智慧職教云教學(xué)平臺和泛雅教學(xué)平臺。

第三環(huán)節(jié)：課前網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和交流。學(xué)生在課前根據(jù)導(dǎo)學(xué)單的內(nèi)容進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)，并完成相應(yīng)的測驗，在視頻學(xué)習(xí)中遇到的問題可以在平臺與同學(xué)交流或給教師留言。

（2）課中知識內(nèi)化階段

第一環(huán)節(jié)：對課前學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)情況的檢測。為加強(qiáng)對學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的監(jiān)管，及檢測學(xué)生對知識的掌握情況，每次上課一開始，教師利用少量時間對學(xué)生進(jìn)行考核。為提高檢測的效率，教師借助網(wǎng)絡(luò)云教學(xué)平臺從課程測試題庫中選取大約10 道與本次課知識點相關(guān)的典型選擇題，實時推送到學(xué)生手機(jī)上的智慧云課堂App 或超星學(xué)習(xí)通App 上,學(xué)生通過手機(jī)App 快速完成并提交。然后云教學(xué)平臺根據(jù)學(xué)生提交的答題情況即刻生成統(tǒng)計分析報告，教師根據(jù)分析報告就能知道學(xué)生對知識掌握的薄弱之處，教師依此進(jìn)行有針對性的講解，以輔助后面項目化教學(xué)的實施。

第二環(huán)節(jié)：項目化教學(xué)實施。項目教學(xué)法是一種以學(xué)習(xí)情境為基礎(chǔ)，以工作任務(wù)為教學(xué)載體，將理論知識與實踐鍛煉有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生獲得知識與技能、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作能力的工學(xué)結(jié)合的教學(xué)方法。

項目教學(xué)一般按任務(wù)引入、項目實訓(xùn)、項目評價三個基本步驟來開展。在項目任務(wù)引入時，教師通過創(chuàng)設(shè)項目的應(yīng)用情景，明確應(yīng)用需求，引導(dǎo)學(xué)生分析完成任務(wù)應(yīng)采用的方法和技術(shù)。項目實驗實訓(xùn)是項目教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，通過分組實驗，學(xué)生在合作完成任務(wù)的過程中完成對知識的內(nèi)化。對有難度的任務(wù)，教師應(yīng)將關(guān)鍵步驟的操作演示錄為視頻放在云教學(xué)平臺上，學(xué)生在動手實訓(xùn)過程中如果碰到過不去的坎，可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的App 觀看相關(guān)的實驗操作。各項目小組在實訓(xùn)過程中碰到解決不了的問題，可以借助云教學(xué)平臺的在線討論功能向教師或其他組的同學(xué)請教。項目實驗完成后，各個小組需要填寫任務(wù)工單并對項目完成的作品進(jìn)行展示，小組成員進(jìn)行自評和互評，教師對任務(wù)完成的情況進(jìn)行點評，并對各小組及成員表現(xiàn)進(jìn)行考核評價。

第三環(huán)節(jié)：問答與交流。項目任務(wù)完成以后可以安排一個問答與交流環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生加深對相關(guān)知識點的理解。教師根據(jù)項目實訓(xùn)的任務(wù)提煉若干個關(guān)鍵問題幫助學(xué)生梳理本次課的重點內(nèi)容。筆者常采用的做法是利用云教學(xué)平臺的搶答、搖一搖功能讓學(xué)生來回答實訓(xùn)中的易錯點、疑難點、關(guān)鍵點等相關(guān)問題，根據(jù)學(xué)生回答的情況當(dāng)場給該生一個評價分值，平臺自動將它記入學(xué)生的平時成績中，這樣也有利于提高學(xué)生回答問題、交流互動的積極性。

（3）課后拓展提高與評價反饋階段

項目拓展提高環(huán)節(jié)。教師在課堂項目任務(wù)完成的基礎(chǔ)上設(shè)計一更為綜合的項目拓展任務(wù)，并在云教學(xué)平臺發(fā)布，供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步提高。學(xué)生在接到課后拓展任務(wù)后，通過自學(xué)完成拓展任務(wù)，并及時將完成的結(jié)果上傳到云教學(xué)平臺，供學(xué)生互評和教師點評。教師還應(yīng)該根據(jù)課程情況通過云教學(xué)平臺布置適量的課外作業(yè)供學(xué)生鞏固所學(xué)的知識點。

評價與反饋。不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式的終極性評價，混合式教學(xué)由于有信息技術(shù)的支持，可以將評價與反饋貫穿于教學(xué)始終，包括課前視頻學(xué)習(xí)，課中測試、項目任務(wù)完成情況、課堂問答與交流，課后項目拓展與階段測驗等，從而形成立體化的過程性綜合評價。

教師課后評閱學(xué)生上交的項目實訓(xùn)報告單并給每個學(xué)生打出教師評價得分，然后根據(jù)個人自評、小組互評和教師評價三部分按比例計算得出每個學(xué)生的課堂評價得分并提交給云教學(xué)平臺。平臺會根據(jù)學(xué)生課堂在線測試、問答交流及課堂評價等各部分的得分按預(yù)先設(shè)定的權(quán)重比例自動生成本次課的過程性評價成績。除此之外，平臺還會提供一個累積的總成績，它由各次課的過程性評價成績、上課手機(jī)簽到出勤、視頻學(xué)習(xí)情況、課后作業(yè)及項目拓展完成情況得分按權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和。學(xué)生通過App 能直觀看到自己的表現(xiàn)得分情況，這種過程性評價對學(xué)生的學(xué)習(xí)有正向的督促和激勵作用。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化課程混合式教學(xué)效果與反思

本課題組從2016 年下半年開始試點基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)，試驗課程有Java 程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與組網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)等，涉及的學(xué)生有5 千多人。在對學(xué)生的問卷調(diào)查中85%以上學(xué)生對混合式教學(xué)模式比較認(rèn)同，認(rèn)為該教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)教學(xué)方式而言：使得學(xué)習(xí)在時間和空間上更加自由，一遍沒聽懂可以反復(fù)聽，有利于課后對知識點的復(fù)習(xí)鞏固；80%以上的學(xué)生對該模式的教學(xué)效果滿意，普遍認(rèn)為課堂上實驗實訓(xùn)的時間和機(jī)會明顯增多了，上課教師與學(xué)生間的交流得到增強(qiáng)。

從教師反饋的情況看：采用混合式教學(xué)的班級，由于將傳統(tǒng)的終極考核方式改為立體化的過程性考核方式，學(xué)生上課狀態(tài)有明顯好轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)授課方式下學(xué)生上課容易分神開小差的現(xiàn)象明顯減少；采用項目分組教學(xué)的方式，使得學(xué)生學(xué)習(xí)主動性明顯提升，學(xué)生的競爭意識和團(tuán)隊協(xié)作能力明顯增強(qiáng)。通過對課題研究的實驗班和其他比較班對照，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行混合式教學(xué)的實驗班成績明顯高于傳統(tǒng)試驗班，特別是在實驗動手方面優(yōu)勢突出。綜上，基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目課程混合式教學(xué)應(yīng)用于計算機(jī)課程效果良好，但也存在一些問題需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。采用基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)，需要學(xué)生在課前花大量的時間和精力進(jìn)行云課堂的視頻學(xué)習(xí)，雖然我們會在上課開始時進(jìn)行一個簡短的課前學(xué)習(xí)效果測試，將測試分?jǐn)?shù)計入學(xué)生的課程考核成績來實現(xiàn)對課前學(xué)習(xí)的監(jiān)管和激勵，但這對于學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)的學(xué)生是一個不小的挑戰(zhàn)，而且這又是關(guān)系到混合式教學(xué)成敗的重要因素。因此，教師應(yīng)該想辦法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，提高學(xué)習(xí)的趣味性，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，并積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

對教師而言，實施基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目課程混合式教學(xué)，需要制作網(wǎng)絡(luò)微課視頻、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，而且課堂上的項目化教學(xué)相對傳統(tǒng)的知識傳授型教學(xué)對教師的要求更高，這意味著教師要花費(fèi)更多的時間去備課和進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，工作負(fù)擔(dān)明顯加重，導(dǎo)致教師推行改革的積極性不高。這就首先需要教師進(jìn)行教學(xué)理念的更新，相信這是信息化社會教學(xué)方式發(fā)展的新趨勢，我們無法回避；另外，需要組成課程建設(shè)團(tuán)隊來共同開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，形成線上資源建設(shè)的強(qiáng)大合力，推進(jìn)混合教學(xué)改革進(jìn)程。