翻轉課堂教學模式在高等農業院校計算機公共課程體系中的應用研究

燕振剛 楊 榛 李 薇 馬小軍

（1.甘肅農業大學信息科學技術學院 甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農業大學基礎實驗教學中心 甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農業大學財經學院 甘肅 蘭州 730070）

0.引言

21世紀農業信息技術的發展，要求農業本科人才與理工類學生一樣，掌握一定的計算機系統平臺與計算環境的基礎知識，具備基本的信息素養與能力，具備應用計算機技術解決農業類專業問題的基本能力，了解應用軟件開發的基本知識。如何從思想上、理念上更進一步認識到信息技術與農業學科整合模式、方法與手段、從更大程度上改變傳統的教學模式，真正實現學科建設與信息技術的有機結合，培養適應社會需要尤其是社會主義新農村建設所需要的合格人才，是農業院校面臨的一個重要的長久的命題。信息技術與農業學科整合的目的和意義不僅是為了發揮信息技術的工具功能，而是賦予了新的教育意義，要通過整合促進教學模式的變革，實現教育理念、教學內容、教學資源、學習方式的現代化，要突破傳統教育的模式。

翻轉課堂，或稱顛倒課堂，是將傳統的課堂教學結構翻轉過來，讓學生在課前完成知識的學習，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種新型教學模式[1]。雖然翻轉課堂興起于中小學，但也得到了很多高校的積極響應。注重知識探索、應用與實踐的翻轉課堂教學模式適應了高校的教學需求[2]。傳統教學方式存在著知識資源的空間局限性和知識傳播的時間滯后性，不利于知識高效傳播、教育資源分享和技術手段應用[3]。

1.高等農業院校計算機公共課程體系構建

現代農業的重要特征之一為農業信息化，也是推動農業現代化發展的強大動力[4]。實現農業信息化，關鍵是農業信息技術人才的培養。因而，高等農業院校充分適應農業本科人才的培養模式和教育理念的改變，達到社會對農業本科人才農業信息化素質、知識與能力的新要求，必須在著力加強計算機技術教學水平的基礎上，構建動態、開放和具有適應性的農科類專業計算機公共課程體系[5]。

甘肅農業大學根據學校的實際情況結合農業院校的特點建立了以“2 層6 門”為基礎的農科類專業計算機公共課程體系。具體課程體系是將整個農業計算機公共教學分為兩個層次：第一個層次是大學計算機基礎課程，包括《大學計算機A》、《大學計算機B》、《大學計算機C》，強化計算機文化、數據庫基礎、計算機網絡和多媒體技術等內容的教學；第二個層次是程序設計基礎課程，強化程序設計思想，突出利用計算機分析問題的思路和解決問題的能力。為了使農業信息技術教學具有可操作性和針對性，學校將學科專業劃分為3 大類，針對不同類別的專業開設不同的程序設計基礎課程，分別包括VB、VFP、C 程序設計，其中VB 程序設計主要面向農科類專業、VFP 程序設計主要面向農經管理類專業、C 程序設計主要面向工科類專業。具體開設課程及開設專業對應表如表1 所示。

表1 開設課程與專業對應一覽表

2.傳統計算機公共課程教學模式現狀

隨著農業現代化的迅猛發展，社會對農業人才信息化技術要求越來越高，同時，計算機基礎教學涉及面非常廣，后繼專業教學中對計算機的要求也有很大的差別，且不同專業之間對計算機基礎教學的直接需求和依賴程度又存在較大差異，不同層次的學校和不同的專業類別有不同的培養目標和內容[6]。傳統教學方式教學資源匱乏、教學手段單一、教材內容滯后，無法完全滿足每個學生的個性化需求，無法充分地培養學生的學習能力[7]。因此，計算機公共課程的傳統教學模式已經嚴重不適于現代教學需求，存在諸多弊端。

第一，教學方法單一、學生興趣不足。傳統教學模式下，老師為課堂中心，滔滔不絕的講授，而學生僅僅做被動的接收，完全依葫蘆畫瓢，所謂的學會也僅僅是死記硬背，不懂原理，不會變通，缺乏自主思考的能力。久而久之，學習興趣自然喪失，從而形成，課上睡覺、考前突擊的不良習慣。

第二，教材內容滯后、更新不及時。計算機課程書本知識的更新周期短、速度慢，遠遠不能跟上網絡信息化的迅猛發展，致使教材內容滯后、操作系統陳舊，學生學會的知識和技能永遠落后于現代實際操作應用，脫離實際，學也不能致用。

第三，無法充分培養學生的學習能力。傳統教學模式促使學生做被動接收者，學生根本不存在主動性和獨立性，學習沒有任何的計劃，學習知識的主要途徑仍舊為課堂，課后若沒有老師強制性監督，學生將不會學習。對此，傳統課堂教學模式在培養學生的自主學習和獨立學習方面的能力表現出嚴重的不足。

面對傳統教學模式的現狀，依靠互聯網尋求新型教育模式，已成為絕大多數高等院校所面臨的極大挑戰和刻不容緩的任務。

3.翻轉課堂教學模式的應運而生

信息時代的迅猛發展，促使各行各業與互聯網緊密相連，農業現代化的發展自然也不例外。正因如此，高等農業院校對于農業信息化人才的培養刻不容緩，計算機公共課程的教學改革意義重大。基于微課、慕課等應運而生的翻轉課堂給廣大教育者帶來新的挑戰，同時也是新的希望。

翻轉課堂，或稱顛倒課堂，顛覆了課堂教學的傳統模式，讓學生在課前完成課本知識的自主學習，課中通過與老師、同學的交流互動討論充分完成知識的吸收與掌握，達到內化知識的效果，課后學生對所學知識進一步拓展和鞏固[8]。翻轉課堂，真正將教師的“多教”轉變成學生的“多學”，將學生的“被動接收”轉變為“主動學習”，從而有助于激發學生積極主動學習的熱情，同時也幫助教師因材施教，達到更好的教育效果[9]。

根據翻轉課堂的定義來看，整個教學過程可分為三部分，課前、課中、課后[9,10]。課前階段是翻轉教學的基礎，對于教師來說，首先要幫助學生建立知識結構框架圖，采用網絡教學模式，將傳統教學中的課堂教學進行網絡化轉移，例如創作教學微視頻、構建網絡教學平臺、上傳數字教學資源等，以此加強學生學習興趣；對于學生來說，首先要加強自主學習意識，充分利用好網絡化教學資源，根據老師建立的知識網絡，按照自己的學習風格、興趣以及自身基礎選擇相應的課程實現個性化的學習，進而培養學生的探索欲、求知欲和思維創造力。課中階段是翻轉教學的核心，強調知識內化的最大化，采用恰當的教學模式，例如答疑解惑、分組討論、獨立探索、結果展示與交流、教學評價等，引導學生主動提出問題、思考問題、分析問題、解決問題，幫助學生更為準確地把握知識和運用知識。課后階段是對知識的拓展和鞏固，也是對教學的總結和反思，學生通過拓展練習、實踐應用對所學內容進行總結和鞏固；教師通過共性問題、評價反饋可以進行教學反思和拓展。教師和學生的良性雙邊互動推動教育的進一步碰撞，產生更絢麗的思維火花。

有關翻轉課堂的實施，有研究者認為，主要涉及三種形式：家校翻、校內翻、課內翻[11]?！凹倚７?，即學生在家學習慕課、微課里的課程，做練習，到課堂上討論?！靶确?，即前置學習和課堂討論都在學校內完成，只不過分成兩次課來做，第一次課在機房看微課和學習資源，第二次課回到教室進行討論?！罢n內翻”，即前半節課看微課和做練習，后半節課討論。無論何種形式，翻轉課堂的意義在于培養學生的各項學習能力，為學生創造個性化學習、移動化學習和碎片化學習的環境，讓學生成為學習的主導者，教師成為學習的引導者，進一步促進教育教學的深刻變革。

4.翻轉課堂在計算機公共課程體系中的應用探討

4.1 基于微課形式下的翻轉課堂

在國內，微課的概念最早是由胡鐵生提出的，他認為[12]：微課是指按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源有機組合；微課的核心內容是課堂教學視頻 （課例片段），同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等教學支持資源，它們以一定的結構關系和呈現方式共同營造了一個半結構化、主題突出的資源單元應用“生態環境”。因此，“微課”既有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源，又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。

甘肅農業大學信息科學技術學院也根據不同課程屬性，建立了微課教程，供學生自主學習，例如，計算機應用基礎實驗、計算機輔助制圖、VB 程序設計實驗、Word 上機視頻解析、Excel 上機視頻解析等。然而，目前微課教程的數量很豐富，學生的選擇性很多，導致學生不知道應該選哪個、學哪個？ 這種選擇的盲目性大大降低了微課的普及，也使學生失去了學習的主動性。因而，基于微課模式的翻轉課堂，首先要保證微課視頻的質量，做到少而精致；其次也要確保微課視頻的內容符合課程教學大綱的計劃，與所學課本、 教材能充分結合；最后，翻轉課堂的教師要充分了解，學生該學什么，能學到什么，以及學習的效果如何。

微課，是新型教育模式，是促進教師專業發展的新途徑，看似簡單，其實不易，在實踐過程中需要不斷探索、完善，才能真正發揮微課的優勢。

4.2 基于慕課形式下的翻轉課堂

慕課，指大規模開放在線課程，是英文MOOC（Massive Open Online Course）的中文音譯，是學生利用互聯網，通過慕課平臺的教學視頻在線學習課程的教學模式[13]。它具有典型的三個特點：大規模的、開放課程、網絡課程。從2008年概念的首次提出，到2011年美國Udacity、Coursera和EdX 三大慕課平臺的建立，標志著慕課進入了快速發展時期。目前，我國也有許多慕課大型平臺，例如中國大學MOOC、MOOC 中國、 慕課網等，教學資源非常豐富。

甘肅農業大學緊跟我國新課程教學改革步伐，為了更好地實現計算機公共課程的翻轉課堂教學，學校正籌備創建慕課資源，根據農科院校特點，設計教學內容、劃分教學情境，按慕課平臺體系重新梳理計算機公共課程大綱、知識點，再將各個知識點拆分重構，創建微課內容，最后對微課內容在編輯整合上傳至慕課平臺，同時，也在教學中不斷完善課程相關資源建設，更好地實現高等農科院校計算機公共課程體系的翻轉課堂教學。

4.3 基于網絡教學平臺下的翻轉課堂

甘肅農業大學為充分利用“互聯網＋”技術，創建了甘肅農業大學在線教育綜合平臺。目前，該平臺總課程數為7491，總訪問量為29189，同時平臺購買了“清華教育在線”訪問權限，支持基于視頻的在線交互式教學、MOOC 教學模式，支持基于移動設備的移動教學模式，支持基于資源的自主學習模式，該平臺為翻轉課堂等多種混合教育模式的實現奠定良好基礎。甘肅農業大學在線教育綜合平臺的建設，一方面能夠最大限度滿足大學生移動化學習、碎片化學習、個性化學習的需要，另一方面為教師及時掌握課前學生的學習情況，跟蹤學生的學習軌跡和制定課堂教學活動提供了有效的技術支撐平臺。

5.結語

隨著我國新課程教學改革的步伐，積極探索新型教學模式，是廣大教育學者的首要任務。如何改變傳統教學模式短板，充分利用“互聯網＋”技術，真正實現學科建設與信息技術的有機結合，培養適應社會需要尤其是社會主義新農村建設所需要的合格人才，是農業院校面臨的一個重要命題，也是高等農業院校應當立即解決的問題。本文以計算機公共課程體系改革為契機，探討新型教育模式——翻轉課堂在計算機公共課程體系中的應用，圍繞翻轉課堂的優勢特征和基于微課、慕課、網絡教學平臺的翻轉課堂的教學模式應用等方面展開論述與探討，該研究為高等農業院校計算機公共課教學改革提供理論依據及科學指導。