信息時代下翻轉課堂教學模式在《計算機軟硬件基礎》中的應用

李永華　何兆照　李迎國

關鍵詞：翻轉課堂；OBE 理念；SPOC 平臺；計算機軟硬件基礎；教學模式

近年來，國家出臺了一系列重大戰略發展規劃。這些規劃對高校人才培養提出了新的要求，學生不僅要具備正確的社會主義核心價值觀、扎實的專業知識基礎和技能，還必須具備較強的創新意識和能力、學科交叉復合能力、溝通交流能力以及團隊協作能力等。在此背景下，甘肅交通職業技術學院信息工程系將《計算機軟硬件基礎》定為ICT 專業群核心課程，使學生通過系統學習，具備一定的信息化素養，能夠利用計算機解決其專業領域中的相關問題，提升學習、工作效率，或者進行專業領域的改革創新，從而適應國家戰略布局下新技術、新業態、新模式、新產業的發展需求[1]。

《計算機軟硬件基礎》是ICT 專業群的一門核心課程，主要介紹計算機的軟硬件基礎知識，使學生能夠掌握計算機軟硬件的基本組成、性能指標、工作原理，并通過理論聯系實際，分析、識別和解決計算機使用過程中常見的軟、硬件問題，為以后利用計算機完成相關工作打下良好的基礎。然而，在課程教學中存在如下問題：課堂教學以講為主，對學生能力產出關注不足；課程內容過多，易造成學生認知飽和，導致學習效果不佳；ICT 專業群學生的信息化素養、動手實踐能力普遍偏弱；ICT 專業群學生來自不同的專業，基礎不同、需求各異，傳統課堂教學難以有效組織，也很難滿足學生不同層次學習的需求。

一、《計算機軟硬件基礎》課程教學改革方案

針對計算機軟硬件基礎課程教學中存在的問題，本文基于OBE 理念，借助SPOC 教學資源，利用翻轉課堂教學模式來設計和實施教學，以有效解決這些問題。

（一）《計算機軟硬件基礎》課程的特點

《計算機軟硬件基礎》課程的核心內容是硬件基礎和軟件基礎。該課程的教學目標是通過教學，讓學生對計算機軟硬件產生基本認知[2]。主要以培養學生的信息素養為目標，以職業技術教育對計算機應用能力的要求為核心，以“理論與實踐并重，應試與技能兼顧”為原則。課程內容以實用、易用、管用角度出發，按照“模塊化、任務式”形式組織，包括計算機系統組成、操作系統的使用、文字處理技術、數據處理技術、多媒體課件制作技術、局域網技術和常用工具軟件。通過網絡資源提供圖文并茂、通俗易懂、實踐性強的視頻教學學習，能夠使學生通過實訓操作，在鞏固計算機理論基礎知識和掌握辦公軟件使用技巧的基礎上，全面培養和提高信息素養與計算機應用能力。

（二）制定基于OBE 理念的課程目標

針對傳統課堂教學對學生能力產出關注不足的問題，在課程教學中引入OBE 理念。該理念落實到一門課程中，即教師對學生學完該課程應達到的能力和水平有明確的目標，然后通過合理的教學設計和實施來保證學生達到這些預期目標[3]。本課程的知識、能力和素質目標為：

①掌握計算機軟硬件的基本理論和知識；

②具有較強的實踐操作能力和可持續發展能力；

③具備基本的科學素養，及時了解計算機軟硬件的國內外新技術和發展趨勢，樹立強烈的愛國主義使命感與責任心。

根據布魯姆的教育目標分類學相關理論，易知課程目標中包括低階目標和高階目標。受限于有限學時，結合學習者動手能力較弱及群體差異性大的特點，本課程采用了翻轉課堂教學模式。其中，課前學習基于SPOC在線教學來實現，達成低階課程目標，而寶貴的課堂教學時間則用于實踐、案例分析、研討等，使高階課程目標能夠順利達成。

（三）翻轉課堂教學模式

由于“翻轉課堂”順應了世界教育改革發展的潮流，又得到了創新技術的支持，一經問世便風靡全美乃至全球。在翻轉課堂中，學生成為學習過程的中心。所有翻轉課堂的實踐者，都真正做到了“以學生為中心”，做到了因材施教。翻轉課堂使教師從傳統課堂中的知識傳授者變成了學習的促進者和指導者。教師通過對教學活動的設計來促進學生的成長和發展。想要將翻轉課堂運用好，就要求教師具備一些翻轉課堂的新途徑，如翻轉教學理念、翻轉教材至上、翻轉備課流程、翻轉學習方式、翻轉教學組織形式、翻轉評價方式等。翻轉后的新課堂帶來的最大變化就是學習方式的轉變，可以選擇微學習、小組合作學習、自主學習、先學后教、異步學習、網絡學習等多種方式，使學生的學習場所不再局限于教室、圖書館，適應了學生主動學習的需求，為學生提供了更多的鍛煉機會，促進了學生的全面發展，有利于提高學生學習的效率。

（四）構建SPOC教學資源

SPOC是小規模限制性在線課程，與M0OC 課程相比，學生規模較小，且在線人數受限，使得在線教學更有針對性，可以解決M0OC 教學中師生互動性差、學習支持不夠、課程完成率低等問題[4-5]。因此，本課程在學校網絡教學平臺上，構建了“課程基本信息資源+ 課程核心教學資源+ 課程支持資源”三位一體的SPOC 教學資源。課程基本信息資源包括課程教學大綱、課程教學計劃和不同專業學生的選學內容及學習路線推薦等，使得學生能夠明確課程目標、能力產出、主要的學習內容等[6]。

課程核心教學資源主要由教學短視頻、每周學習任務清單、作業、測試題目、討論話題、課程實踐項目等構成，為學生在線學習提供完備的資源。

課程支持資源包括課程相關工具軟件、參考書籍、常見問題分類等，同時，在課程討論區，會定期發布討論主題，學生也可以隨時發起討論話題，或者參與討論，從而協作解決學習上的困惑[6]。

（五）應用SPOC 平臺翻轉課堂模式的必要性

該課程構成內容復雜，知識點眾多，對學生自主應用操作有較高要求。傳統課堂學生主體地位不突出，教師教學輸出居多，學生自主空間較低，課上獲取的教學反饋難以保證全面性，同時因學生學習積極性和知識掌握程度差異較大，教學反饋信息可能比較片面，逐步拉大學生學習差距，對提高軟硬件基礎教學整體質量作用有限。翻轉課堂是現代教學理念，該課堂模式的應用核心是教師和學生的主客體地位互換，改變傳統課堂中教師領導學生服從的模式，將主體地位歸還于學生，引導學生自主學習、主動提問，在課堂上通過分組學習和分層教學的模式，擴大學生自主空間。在翻轉課堂中，學生可作為主講人，通過前期準備在課上分享學習內容，學生間互動討論，提出課程難題，教師掌握課堂節奏，予以適時引導，幫助學生解決難題。應用翻轉課堂模式進行軟硬件教學的難點在于：學生預習階段難以僅依靠教材完成預習過程，從互聯網中雖然可以獲取大量學習資料，但是范圍過大，精準獲取所需資料的難度較高。SPOC 課程服務對象明確，教師可通過設計制作和上傳分享SPOC 課程為學生提供高質量學習資料。課前預習階段學生通過學習SPOC 課程完成自主學習過程，解答SPOC 作業時檢驗自學質量，明確遺留問題，后期正式上課時即可目標明確地提問，縮短課上基礎內容學習時間，提高課堂教學效率，將課上時間集中用于解決高質量問題[2]。

（六）采用翻轉課堂教學模式實施教學

基于SPOC 教學平臺和資源，經過實踐和摸索，本課程實施了IWP-RTECPS 的翻轉課堂的教學模式，即每一次教學均包括如下9 個環節。

①學習教學視頻（Instructional video）。 課前一周，教師發布課前學習任務清單，明確本周課前學習目標、學習任務及重難點等。學生按照清單，學習教學視頻，初步掌握相關概念和基礎理論。

②完成在線作業（Work）。在線作業在視頻學習后完成，主要檢驗視頻學習效果，使學生及時獲得學習效果反饋。

③完成課前實踐（Practice）。每周課前圍繞教學短視頻安排1—2 個簡單的實踐任務，使學生通過實踐初步具備應用所學知識解決實際問題的能力，同時對所學知識進行更深層次的加工。

④知識回顧（Review）。該環節由教師主導，對課前所學知識進行簡要回顧，從而快速回憶課前學習內容，更清晰地構建起知識體系框架。同時，教師對課前作業和實踐中的問題進行簡單點評，為后續課堂活動奠定良好基礎。

⑤課堂測試（Test）。每次課均安排10 分鐘課堂測試，成績作為期末成績的一部分。課堂測試題目源于課前學習內容，測試在教師監控下，當場獨立完成，以便檢驗學生課前學習的真實效果，也可以督促學生將課前學習真正落到實處。

⑥知識拓展（Expand）。針對知識回顧和課堂測試中較普遍的問題，教師集中進行分析講解，并結合實際案例，進行知識拓展等，使得學生能夠舉一反三，融會貫通。

⑦小組實踐（Cooperation Practice）。課堂實踐分小組完成，每個小組2—3 人，合作完成相對復雜的實踐項目。學生觀察、記錄計算機的故障現象，分析討論產生故障或性能不佳的原因，從而制定方案，排除故障或者對計算機性能進行優化，教師全程不做講解，僅僅觀察每個小組的實踐，必要時給予個性化指導。通過小組實踐，為學生創設學習情境，激發學習動機，使學生在實踐中自主完成認知加工，從而促進有效的知識建構。

⑧成果展示（Presentation）。隨機抽取2—3 個小組，展示小組實踐成果，介紹在實踐過程中遇到的問題及解決方案，教師和學生都可以隨時提問。小組分享結束，教師引導全班學生參與討論，對每個方案的優點和不足進行分析、評價，并對方案進行比較、綜合，使學生的高階能力得到鍛煉。

⑨總結（Summary）。每次課時的最后5—10 分鐘，由教師帶領全班學生對本周課前和課堂學習情況進行總結，為下一周的學習做好準備。

課前學習包含IWP 三個環節，以學生自主學習為主，解決課程內容多、認知易飽和，學生基礎差異大，學習需求不同的矛盾，全面落實低階課程目標；在RTECPS課堂教學環節，由教師引導，以學生作為主體，開展教學，訓練學生的動手能力、討論分析能力以及綜合評價能力，使學生能力從記憶、理解和應用逐步向分析、評價、綜合遷移，課堂學習又為下一周的課前學習奠定基礎，如此循環往復。

（七）課程考核改革

為對學生的能力產出進行客觀評價，本課程采用過程評價與終結評價相結合的評價方式，平時成績由在線作業成績、課前實踐成績、課堂測試成績、課堂實踐成績、團隊合作成績組成，每項成績占比10%；期末成績包括期末大作業驗收成績（30%）和期末大作業文檔成績（10%），通過多個角度，考查學生的能力而非知識掌握。

二、教學效果與分析

本課程應用了IWP--RTECPS 的翻轉課堂的教學模式，經過了兩輪的改革與實踐。在每一輪的改革與實踐中，均采用學生的成績結合問卷調查、學生心得體會來綜合評估課程改革實踐的成效。

近兩屆ICT 專業群學生的課程綜合成績優良率均為100%，分析原因主要是課程教學重點放在了學生能力的培養，這有效刺激了學生主動學習動機；同時，翻轉課堂教學使得學生課前學習更有彈性，有利于分層教學的實施，課堂教學的絕大部分時間用于實踐、分享、研討，學習體驗大大提升。每一輪課程改革結束，均以匿名調查問卷的方式，從翻轉課堂教學模式、在線課程資源、評價方式、教學效果等多個維度對課程教學改革進行調查，結果表明，學生對課程滿意度均在90% 以上。

從學生提交的學習心得來看，學生普遍認為翻轉課堂教學有助于根據自身實際情況合理安排課前學習和實踐任務。課堂上有更多的時間和小組成員、全班學生共同實踐、探討，實踐動手能力、團隊合作能力和溝通交流能力都大大增強。能夠與教師更多的面對面溝通交流，獲得教師的指導和幫助。

三、結束語

以OBE 理念為指導，基于SPOC 平臺和課程資源，在ICT 專業群的《計算機軟硬件基礎課程》中開展翻轉課堂教學改革，有效解決了ICT 專業群學生專業不同、基礎差異大為教學設計和組織帶來的困難，課前線上自主學習和實踐夯實了學生的基礎，課堂教學通過小組實踐、分享等多個環節使學生成為課堂主體，有效避免了長時間灌輸造成的認知負荷，并使學生的分析、評價、綜合能力得到有效鍛煉。

作者單位：李永華 何兆照 李迎國 甘肅交通職業技術學院