翻轉課堂在計算機基礎教學中的應用研究

王彩霞

（運城學院數學與信息技術學院，運城044000）

0 引言

高等學校計算機基礎教學旨在培養學生的計算機應用能力和計算思維能力，滿足當前科學技術和社會發展需要。教學實踐證明，在計算機基礎教學中采用任務驅動教學法，能有效激發學生學習興趣、提升學生計算機應用能力和計算思維能力。

1 計算機基礎教學存在的問題

目前，在“合班教學、學生前期基礎參差不齊、教學內容多但課時少”的計算機基礎教學中，采用任務驅動教學法，存在以下兩個主要問題：

（1）課前自主學習效果不理想

學生在課前利用教材、課件等傳統教學資源進行自主學習，自主學習過程難掌控，自主學習質量難以保障。

（2）課堂深度學習效果不理想

在課堂上，教師與學生之間、學生與學生之間的思想碰撞、交流和融合活動仍十分有限，有發現、有拓展、有深度的學習亟待加強。

2 翻轉課堂概述

翻轉課堂（Flipped Classroom或 Inverted Class?room）的理念源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中的兩位化學教師Jonathan Bergman和Aaron Sams的教學實踐。2007年春天，兩位化學教師開始使用屏幕錄像軟件錄制PowerPoint演示文稿的講解，并將錄制的視頻課程上傳到網上供缺課的學生下載學習。2001年，可汗學院創始人Salman Khan，在TED（Technology Entertainment Design）大會上做演講報告《用視頻重新創造教育》，向大眾介紹翻轉課堂教學模式。從此，這種教學模式受到了全球教育界的廣泛關注和推崇。如今眾多知名學府也在不同程度上引入了翻轉教學，如麻省理工學院、耶魯大學、斯坦福大學等[1]。

翻轉課堂是指在信息化環境中，課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動的一種新型的教學模式［2］。

結合運城學院計算機基礎教學實際，引入翻轉課堂教學模式，有效解決當前計算機基礎教學存在的問題，進一步提高計算機基礎課堂教學質量。

3 翻轉課堂教學模式設計

構建計算機基礎翻轉課堂教學模式，嘗試從翻轉課堂教學過程、教學資源、教學平臺等方面進行應用實踐。

3.1 教學過程設計

教學過程是整個教育活動的關鍵。在教學過程中，學生建構知識和技能、培養智慧和能力、發展情感態度和意志品質。教學過程設計在教學模式設計中處于中心地位。在計算機基礎教學實踐中，教師改變傳統教學組織方式，構建基于任務驅動的計算機基礎教學翻轉課堂課教學過程，如圖1所示。

圖1 計算機基礎教學翻轉課堂課教學模式

計算機基礎教學翻轉課堂課教學模式由課前自主學習、課中理論內化、課中實驗提升及課外創新實踐四個過程組成。

（1）課前自主學習

課前，依據教學目標、教學內容以及學習者特征，教師進行課前準備，學生完成自主學習。

首先，教師設計制作教學資源，如教學課件、教學案例、課前微挑戰任務、實驗任務以及教學視頻等。

其次，教師上傳教學資源到學習平臺，如課程網站、FTP服務器（File Transfer Protocol）及基于智能手機的移動學習平臺。

之后，學生下載學習資源自主學習，完成課前微挑戰任務，并分享課前微挑戰任務作品。

（2）課中理論內化

理論內化環節由引入、呈現任務、分析任務、完成任務、鞏固等組成。期間，教師引導學生進行理論知識內化。

引入：師生共同賞析學生課前微挑戰任務作品，教師引入本次教學內容。

呈現任務：教師創設情境，呈現本次課中任務。

分析任務：教師講授、演示等，啟發學生思考和討論，引導學生分析、探索實現任務的思想和方法。

完成任務：教師指導學生完成任務。

鞏固：學生進行課堂練習，達到融會貫通、舉一反三的目的。

（3）課中實驗提升

在實驗提升環節，教師指導，學生自主、協同完成課程實驗任務，進行基本技能提升。教學實施中，通過分析任務、完成任務、評價任務等步驟，初步實現學生計算機應用能力的建構和科學思維的形成。

（4）課外創新實踐

創新創業實踐是提高大學生實踐創新能力的重要途徑，需要貫穿大學實踐教育始終［3］。基于運城學院搭建的學科競賽、大學生創新創業訓練、等級考試認證等多種課外創新實踐平臺，以創新實踐任務為驅動，教師指導學生參加中國大學生計算機設計大賽、大學生創新創業訓練項目研究、全國計算機級考試認證等課外創新實踐活動。通過第二課堂活動，進一步培養學生的創新精神、團隊精神及科學精神，系統地培養大學生的計算機應用創新能力［4］。

3.2 教學資源設計

計算機通識教育翻轉課堂教學資源主要包括適用課內建構的教學微視頻、課前微挑戰任務、教學課件、教學案例、實驗等教學資源和適用課外創新實踐的計算機學科競賽項目、大學生創新創業訓練項目等。

筆者錄制時長約為5分鐘、近30個（Visual Basic程序設計課）教學微視頻，視頻內容涉及算法分析、代碼設計、原理講授、案例演示等，用于課下自主學習和課上協作學習。

3.3 教學平臺設計

結合傳統教學平臺，構建混合式教學平臺“FTP服務+課程網站+基于智能手機的移動學習平臺”，基于智能手機的移動學習平臺由QQ群、微信群、微信公眾號等組成。學生在教室、計算機實驗室使用臺式機或筆記本訪問FTP服務器，從FTP服務器下載實驗任務、上傳實驗作品。學生使用臺式機或筆記本或智能手機隨時隨地訪問課程網站，了解課程動態、課外活動資訊等。學生通過基于智能手機的移動學習平臺進行學習交流、課前預習、課堂練習、課堂聽講以及課后鞏固等。

3.4 教學模式特點

（1）翻轉課堂，促進知識內化

構建“課內建構+課外創新”的翻轉課堂教學模式。在課內建構環節：課前，學生獲取以教學視頻為特色的學習資源，自主學習。課中，教師與學生通過討論、分享、練習、實驗等實現知識內化、技能建構。在課外創新環節，學生參加創新創業實踐。在翻轉課堂教學過程中，建構知識和技能的同時，培養應用能力、發展情感態度和意志品質。

（2）任務驅動，建構應用能力

在課內建構和課外創新兩大環節的教學實施過程中，均以任務為主線，通過創設情境、提出任務、分析任務、完成任務及評價任務等步驟，逐步建構學生的計算機應用能力和科學思維能力。

（3）混合平臺，實現個性學習

構建“FTP服務器+課程網站+移動學習”的混合教學平臺。FTP服務器服務實驗提升，課程網站服務課程建設，移動學習平臺服務學生個性化學習。學生隨時隨地訪問各類學習資源，便捷地進行自主學習。

4 翻轉課堂應用及效果

4.1 教學實踐案例

（1）課程基本信息

課程名：Visual Basic程序設計。

教學內容：4.4循環結構（For語句）（For循環控制結構的語句格式和應用）。

學習對象：運城學院2016級文史類專業3個班級。

教學難點：累加算法及應用。

（2）翻轉課堂教學過程（課內建構）

課前，結合課件、實驗等傳統學習資源，教師錄制時長為3-5分鐘的教學微視頻，服務于課前自主學習，視頻內容涉及原理講授、算法分析、案例演示及代碼編寫等。將教學視頻、課件以及實驗發布到學習交流QQ群。同時，將課件、實驗等學習資源發布在FTP服務器和課程網站上。學生通過學習交流QQ群，下載以教學視頻為主的學習資源進行自主學習。在FTP服務器上下載實驗和課件進行實驗。瀏覽課程網站，查閱有關課程的其他信息資源。課內建構具體教學過程如表1所示。

表1 翻轉課堂課內建構教學過程

4.2 教學效果

為檢驗翻轉課堂教學改革成效，對改革前后全院非計算機專業學生獲得中國大學生計算機設計大賽成績和大學生創新訓練項目立項兩個方面做了比較，比較結果如表2所示。表2中的數據，有力地證明了翻轉課堂教學改革成效是顯著的。

表2 改革前后教學效果比較

5 結語

在計算機基礎教學實踐中，基于任務驅動教學法，科學構建翻轉課堂教學過程，設計以教學視頻為特色的教學資源，建立混合教學平臺，解決了運城學院計算機基礎教學中存在的問題，達到了建構知識和技能、培養智慧和能力、發展情感態度和意志品質的目的。