基于提升學生應用能力的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式改革與實踐

劉華 周靜

摘? 要：以改革計算機基礎課程翻轉(zhuǎn)課堂教學模式為研究對象，結合本科院校信息化技術教學手段現(xiàn)狀，參考學術文獻和以調(diào)研教學改革中問題為導向，采用調(diào)研分析法，提出以提升學生應用能力為重點基于“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學改革模式，通過實踐探索并分析教學模式核心要素，做到與多種教學方法優(yōu)勢結合，建立可操作科學化流程和合理評價體系，實現(xiàn)以學生的學習為中心，達到全面掌握知識和綜合提升應用能力的教學效果。

關鍵詞：計算機基礎;翻轉(zhuǎn)課堂;應用能力;教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）23-0125-04

Abstract： Taking the reform of computer basic course of flipped classroom as the research object， combined with the current situation of information technology teaching methods in undergraduate colleges， with reference to academic literature and the problem of research and teaching reform， using research and analysis method， the emphasis is on improving students' application ability as the key point through the reform of mixed teaching mode based on "MOOC+SPOC+flipped classroom". Through the practice to explore and analyze the core elements of teaching model， and to combine with the advantage of a variety of teaching methods， and to establish a scientific operational process and reasonable evaluation system， it will achieve the teaching effect of focusing on students' learning， an overall grasp of knowledge and improving the comprehensive application ability.

Keywords： basics of computer; flipped classroom; application ability; teaching mode

基于信息化技術條件下，當前各種教學模式改革豐富多彩，各有千秋，關鍵是教學模式運用應更好切合課程特點和學生基礎狀況，突出以學生的學習為中心，取得更好教學效果。計算機基礎課程是一門掌握計算機基本原理、基本知識、基本方法，培養(yǎng)學生解決實際應用問題的能力?！洞髮W計算機基礎》課程高校學生學習人數(shù)很多，涉及面廣，如何組織好教學，體現(xiàn)以本為本，實現(xiàn)四個回歸，打造“金課”，需要進一步實踐探索與研究總結，結合學術交流學習體會和調(diào)研同行教學實踐中教學經(jīng)驗，提出基于提升學生應用能力的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式的改革研究。

一、計算機基礎課程特點和教學模式改革現(xiàn)狀

根據(jù)高等學校計算機科學與技術教學指導委員會制定《全國高校非計算機專業(yè)計算機基礎課程教學基本要求》，六個模塊分別是：大學計算機基礎、計算機程序設計基礎、計算機硬件技術基礎、數(shù)據(jù)庫基礎及應用、多媒體技術及應用、網(wǎng)絡技術與應用[1]，特點是：既要掌握基本理論、基本概念等理論知識，又要通過操作演示、項目實訓等實驗實現(xiàn)掌握基本技能與基本應用，培養(yǎng)知識應用能力。目前對同類21所部分本科院校課程教學模式改革調(diào)研發(fā)現(xiàn)：從以往“理論課+實驗課” 教學方式，理論教學在教室直接完成，而實踐操作訓練在計算機實驗室完成，逐漸向“網(wǎng)絡課程+課堂講授+上機練習”教學模式轉(zhuǎn)變。“理論課+實驗課”教學方式存在教學內(nèi)容多與有限的授課學時之間的矛盾;理論教學與實踐脫節(jié)之間的矛盾，出現(xiàn)學前感性認識不足和課后實踐訓練不足的問題;沒有充分發(fā)揮線上信息資源利用與學生被動學習導致知識掌握不扎實不全面之間矛盾。通過“網(wǎng)絡課程+課堂講授+上機練習”的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式實踐與調(diào)研發(fā)現(xiàn)：能夠較好促進知識理解掌握，但存在上機訓練應用環(huán)節(jié)薄弱，存在促進應用能力提升的訓練時間少、訓練項目單一，對課后綜合訓練拓展指導不夠，總體基于應用能力培養(yǎng)達成與提升的評價不全面不科學，導致應用能力不強。目前對近幾年公開發(fā)表論文進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，對各課程翻轉(zhuǎn)課堂教學模式改革研究比較多，開展對大學計算機基礎課程的教學模式探索逐步深入，2015年中國高校計算機教育MOOC聯(lián)盟大學計算機課程組，哈爾濱工業(yè)大學等23所大學聯(lián)合提議，旨在利用“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式推動計算機基礎課程進行計算思維教學改革實踐[2]。由于本科院校計算機基礎課程理論課時和實踐訓練課時各占一半情況下，如何利用“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式優(yōu)勢，將項目訓練實驗內(nèi)容與理論知識有機融合，將項目驅(qū)動教學與翻轉(zhuǎn)課堂等教學模式有機結合，促進基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學模式改革對最終落腳點提升應用能力的研究很少。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂發(fā)展，提出線上線下融合的二次翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式

美國科羅拉多州兩位化學老師提出“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學模式，就是讓學生在家看教學視頻，在課堂上，教師對學習中碰到難點進行講解輔導，完成作業(yè)。這種教學法顛覆傳統(tǒng)“課堂教師講授、課后學生完成作業(yè)”的傳統(tǒng)教學模式，取得良好教學效果，得到認同，隨著翻轉(zhuǎn)課堂模式演變和發(fā)展，演變?yōu)檎n內(nèi)翻轉(zhuǎn)及課內(nèi)與課外結合的翻轉(zhuǎn)兩種方式。

鑒于當前大學良好信息化平臺支撐，進一步發(fā)展完善基于網(wǎng)絡教學平臺的大學翻轉(zhuǎn)課堂。在網(wǎng)絡教學平臺為學生提供課前自主學習資源和任務清單，微視頻及拓展資料等，教學內(nèi)容模塊使用微視頻、精品課程等資源，課前作業(yè)模塊布置根據(jù)微視頻的內(nèi)容制定的每次需要完成學習任務，論壇模塊主要是用于交流和溝通，學生在學習過程中有什么疑問及時向其他學生或老師提問，一起幫助解決問題。學生借助網(wǎng)絡平臺、電腦、手機等設備進行學習和交流，提高了學生的信息素養(yǎng)及網(wǎng)絡自主學習能力;教師通過平臺可以及時了解學生的課前學習情況，對學生進行監(jiān)督、管理，實時掌握學生的學習狀況，有的放矢促進課堂上有針對性地進行教學，針對重點關鍵的問題發(fā)起討論，促進學生全方位多視角對知識理解掌握，提高教學效率。

網(wǎng)絡教學平臺的大學翻轉(zhuǎn)課堂教學模式實施，需要教師根據(jù)教學內(nèi)容為實現(xiàn)知識、能力、素養(yǎng)、價值情感目標等，花費更多精力精心設計選擇教學資源，對教師教學理念、專業(yè)知識、教學手段提出更高要求;通過學習討論過程中了解學情，而不是預先設想學生在學習過程中會存在什么樣問題，更加貼近學生實際學習狀況，對教師課堂教學設計水平提出更高要求;花費教師跟蹤學生學習過程中更多的時間和精力，對教師責任心提出更高考驗;對線下課堂教學如何組織實施，實現(xiàn)知識全面理解，難點突破，重點突出，能力訓練提升，實現(xiàn)學生全面達到教學任務要求，充分體現(xiàn)教師的教學能力;對線上線下任務如何分解，側(cè)重點不同任務分配，對教師教學技能和教學方法等提出更高要求。

根據(jù)收集23所本科高校人才培養(yǎng)方案進行分析和研究，計算機基礎課程是一門實踐性比較強的課程，具有較多學時用于開展知識應用與能力訓練，需要在課程教學過程中，將理論與實踐有機融合，達到以學促練、以學促用，全面掌握知識，提升知識應用能力的目標。

基于課程內(nèi)容特點和知識應用能力的培養(yǎng)，經(jīng)過調(diào)研，很多本科將教學場地由多媒體教室改為安裝電子廣播軟件系統(tǒng)的實驗室進行，更好開展教學做一體化教學或者項目任務驅(qū)動式教學等，克服傳統(tǒng)教室開展理論教學與實驗室訓練脫節(jié)、兩張皮現(xiàn)象，充分利用實驗室電子廣播軟件系統(tǒng)，一邊講知識，一邊演示應用軟件操作步驟過程，一邊分發(fā)素材給學生訓練，強化學習效果，實現(xiàn)學生知識即時理解、即時消化接受;教師通過實驗室電子廣播軟件系統(tǒng)屏幕實時監(jiān)控了解每一位學生訓練完成和掌握知識情況，加強指導，比傳統(tǒng)多媒體教室有更大優(yōu)勢和更高效率。

三、基于提升學生應用能力的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式實踐與探索

對于理論知識內(nèi)容的課程教學，實施“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”理論教學模式效果較好。MOOC是一種面向整個社會的規(guī)模較大且開放的在線課程，SPOCs是小規(guī)模限制性在線課程;單純MOOC在教學實踐中存在一定的局限性，存在缺乏課堂教學的互動氛圍，受眾基礎參差不齊，對資源接受程度有較大差異，教學相長的反饋機制比較弱化等，而SPOC（Small Private Online Course）一定程度上彌補了傳統(tǒng)課堂教學和單純MOOC在線教學模式的不足，是將課堂教學與在線教學結合一體的混合模式，它通過限定課程的準入條件和學生規(guī)模，精選MOOC平臺資源或自行開發(fā)針對性更強的資源，為他們提供有區(qū)別的、力度更大的專業(yè)支持，可以增進學生對課程的完整體驗。基于“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式的深入研究和迅速普及實踐改革探索，結合其優(yōu)越性，通過對于課程內(nèi)容及特征分析，借鑒MOOC、SPOC的優(yōu)勢，遵循系統(tǒng)性原則按科學的流程進行精心設計課程教學，“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式應運而生。通過翻轉(zhuǎn)課堂對傳統(tǒng)課堂教學范式的變革，克服傳統(tǒng)的課堂范式以傳授知識為主，只注重以教師為主導、教材內(nèi)容為中心、教學形式以課堂為主體的問題。在當前信息技術背景下，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式改革，本質(zhì)在于回歸教學活動以學生的學習為中心，“教”是條件，“學”是本體，教師之“教”有利學生的“學”[3]。

基于理論知識應用并開展項目訓練內(nèi)容的課程教學，通過“（MOOC+SPOCs）+（翻轉(zhuǎn)課堂+任務驅(qū)動式課堂項目訓練及輔導）+課外項目拓展訓練與線上論壇模塊交流”的二次翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式，能夠較好掌握知識提升應用能力。第一次翻轉(zhuǎn)課堂流程是MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂，教師布置目標任務，學生課外提前學習準備，通過在網(wǎng)上在線觀看精品共享資源課程、微課、視頻、Flash課件等資料進行演示感知，盡力將枯燥、抽象的理論、演示操作以直觀形象的方式進行呈現(xiàn)，學生學習后進行交流、討論理解掌握，教師發(fā)現(xiàn)共性問題和難點問題進行整理;再經(jīng)過翻轉(zhuǎn)課堂進行深入學習理解，教師進行課堂教學時，根據(jù)線上學生理解情況，制作內(nèi)容豐富生動的PPT教案進行講解與操作演示，通過具體項目任務驅(qū)動方式開展實訓項目訓練[4]，進行理論、實踐融合一體的課堂教學，教師開展個性化指導，完成課堂項目訓練任務，達到知識理解與操作體驗，形成初步應用能力;第二次翻轉(zhuǎn)課堂，課后布置拓展項目訓練任務，利用開放實驗室或者自己的計算機設備，線上完成課后一定深度和難度的拓展項目訓練，對存在問題進行線上交流答疑，在線提交完成作品并進行教學效果完整評價，實現(xiàn)應用能力綜合提升，是翻轉(zhuǎn)課堂的逆翻轉(zhuǎn)。圖1所示為計算機基礎翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式設計。

經(jīng)過對從事本課程教學26名教師問卷調(diào)查，95%以上認為理論知識部分課程教學通過“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課

堂”[5]教學模式比較好;90%以上認為知識應用與項目訓練

部分課程教學，通過“（MOOC+SPOCs）+（翻轉(zhuǎn)課堂+任務驅(qū)動式課堂項目訓練及輔導）+課外項目拓展訓練與線上論壇模塊交流”教學模式比較好，即完成線上→線下→線上知識掌握的閉環(huán)反饋，實現(xiàn)“線上應用知識演示、感知;線下翻轉(zhuǎn)課堂教學及實訓過程理實融合一體的親身體驗;再次線上答疑交流理解貫通”的二次翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式。

翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式實施過程中，上課前自主學習知識，融入翻轉(zhuǎn)課堂的線上自主學習的思想，課堂教學中融入任務驅(qū)動教學的設計思路，在訓練過程中融入教學做一體的理念，在課后拓展提升中結合創(chuàng)新教育訓練平臺體系完成，充分體現(xiàn)教師主導作用，以學生探究學習為中心，教學過程實現(xiàn)感知、演示、講解、訓練過程有機融合，學生的學做合一，將任務驅(qū)動教學模式和翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的優(yōu)勢結合，實現(xiàn)理論實踐深度融合，真正做到因材施教，多樣化的教學手段提升了學生的學習興趣，強化了學生對知識的體驗，實現(xiàn)提升學生應用能力目標。整個教學過程融合多種教學模式，也是一種混合教學模式。整個學習過程實現(xiàn)從實踐認知-理論學習-實踐訓練-理論理解與能力提升的循環(huán)過程，體現(xiàn)了自主學習-教師教學-自己鞏固的教學規(guī)律，達到理論學習與實踐訓練有機深度融合。教學范圍拓展延伸為“課外+課堂+課外”，教學方式拓展為“線上學習-課堂理解-實驗室訓練-線下實踐”，推進學生的知識掌握和促進應用能力提升。這種教學模式，強調(diào)“先體驗、再學習、后實踐應用”螺旋漸進的教學規(guī)律，構建了“知識認知+知識接受理解+知識實踐訓練+能力拓展提升”的“四層次”學習過程，達到學生知識與技能螺旋式提升，體現(xiàn)“知識和技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”的整體要求。圖2為計算機基礎翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式實施過程。

四、課程考核核心要素與評價

教學模式改革實施，需要制定配套科學合理、可操作性強考核方式保證，細化過程考核各要素，基于教學模式特點注重過程考核，基于課程特征更加注重對實踐能力的考核，采用多元化考核方式，激發(fā)學生的自主學習能力[6]。將課程的學生自學、在線自測、課堂答疑、課堂項目訓練和在線拓展項目效果、期末上機綜合測試有機結合[7]，構建科學合理的教學過程評價體系，促進教學模式改革落地生根有效，達到提升教學效果目的。采用形成性評價、過程性評價和終結性評價相融合的方式進行，其中形成性評價由基于網(wǎng)絡教學空間的認知測試和課前任務評價、學生互評和教師課中、課后評價構成。過程性評價由課程視頻、章節(jié)測驗、訪問次數(shù)、作業(yè)和考試組成。

線上考核內(nèi)容利用平臺提供，包括資源利用情況、交互情況、答疑情況、作業(yè)提交、拓展項目完成情況等，通過線上平臺記錄學習者的學習軌跡，學習情況及學習效果，并生成基于學生學習行為的反饋數(shù)據(jù)，給出平時綜合成績;課堂教學根據(jù)學生回答問題、出勤、上機實訓項目提交完成情況評定;期末成績考試采用閉卷上機測試、自動評分的方式，可以采用全國計算機一級考試題庫（無紙化）考試進行;根據(jù)相應比例形成課程綜合成績。

五、翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式教學效果比較分析

對教學模式改革可行性與優(yōu)勢開展對比研究，同一學期內(nèi)將兩個平行班分別采取不同教學模式，第一種按照“翻轉(zhuǎn)課堂+上機項目訓練”模式教學，第二種按照“（MOOC +SPOCs）+（翻轉(zhuǎn)課堂+任務驅(qū)動式課堂項目訓練及輔導）+課外項目拓展訓練與線上論壇模塊交流”的二次翻轉(zhuǎn)課堂混合教學模式;整個課程結束后，于同一時間采用機試進行課程考試，試題從試題庫中隨機抽取，包括四種題型，分別為選擇題、判斷題、填空題和綜合運用題。從基礎知識掌握程度、綜合運用能力等多角度、全方位地考察學生的知識掌握情況和知識應用能力。第一學期考試結束后，采用第二種模式教學班學生平均成績提高4.3分。第二學期考試結束后，采用第二種模式教學班學生平均成績提高5.1分。

六、結束語

由于計算機基礎課程涉及的知識范圍廣、知識應用性強，需要充分運用網(wǎng)絡課程優(yōu)勢，基于翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下，更好促進學生自主學習、更加有效達到課堂內(nèi)項目訓練效果和課后拓展練習應用能力提升，需要有機融合各種教學方法優(yōu)勢，開展“MOOC +SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學模式改革與創(chuàng)新，達到全面掌握知識和綜合提升學生應用能力的教學效果。

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