基于混合式教學模式的大學計算機基礎

陳希亮 姜峰 賴俊 彭偉

摘要：分析目前大學計算機基礎課程教學中學員差異化不斷加大的原因，提出四位一體的混合式教學模式構建方法，從教學內容改革、實踐教學改革、評價體系建設和教學資源建設等方面闡述混合式教學模式的主要建設內容。

關鍵詞：大學計算機基礎；教學改革；混合式教學模式

背景

經過近年來的發展，對于大學計算機基礎課程培養目標的認識經歷了最初的計算機應用能力培養、計算機系統認知能力培養到計算思維能力培養的過程。目前，基于計算思維能力培養對大學計算機基礎課程進行教學改革實踐，已經形成了普遍共識。隨著計算機普及程度越來越高，學員的計算機水平呈逐年提高的態勢，但學員“差異化”現象卻愈演愈烈，主要體現在兩個方面：一是學員基礎的差異化，雖然很多學員在高中階段學過信息技術類課程，但對于計算機相關知識進行系統講解和學習的比例偏低，再加上計算機課程不是高考科目等原因，學員對計算機學習的認識和掌握程度差異巨大；二是授課對象類型差異化，呈現出計算機專業與非計算機專業、理工科專業與文科專業、重點高校與普通高校等多樣化特點，如何適應各專業要求，進一步提高學員的計算機應用能力、計算思維能力和創新能力，與專業教育盡可能“無縫連接”，應對計算機基礎教學的差異性，是新的發展階段計算機基礎課程教學面臨的新問題和挑戰。

目前，基于網絡的在線教學模式已成為大學計算機基礎教學改革的主要手段，包括國家教育部“十二五規劃”的重點建設項目精品資源共享課和視頻公開課，以及從國外引入的微課、SPOC（small private online course）、MOOC（massive open online course）等多種方式。這些教學模式的出現豐富了教學手段和教學內容，特別是近兩年MOOC與SPOC的結合兼顧了精品資源共享課和視頻公開課課程資源齊全、授課質量高和微課時間短、內容精講的優勢，并且覆蓋了課前準備、課堂組織、課后檢測、互動交流、過程性數據記錄等教學全過程。例如，在以愛課程網為代表的MOOC平臺上，多所軍地院校均上線了大學計算機基礎課程資源，為其他院校的課程建設提供了非常好的示范。

MOOC在參與人數、時間與空間約束、學習目標、交互方式、課堂設計與評價機制等環節，都與面對面的傳統課堂授課模式有本質的區別。它把“教學參與者的主動性置于教學內容之上”，重新定義教師與學員面對面的教學交流體系中“教與學的行為過程”，構建基于網絡的交互模式，實現平臺、教師、學員、教學資源等教學要素的高度聯動。與傳統的教學模式相比，MOOC在教學功能上取得了較大的進步。

但是，由于學員基礎的差異化和學員類型的多樣化，國內外一流大學提供的MOOC課程不一定能夠適應其他院校的學員。雖然大學計算機基礎課程是一門通識課，但大學的教學，在完成基本教學目標的基礎上，有其個性化的需求。例如，因學員專業和背景的不同，針對相同教學內容的教學側重點和授課方式需要有所不同；教師在完成基本教學任務的基礎上，還可能有將自身在該學科的認識、體會和經驗等與學員交流、分享的需求。MOOC作為在線教學模式的一種，也存在部分學員自我約束能力弱、容易中途放棄學習等現象，導致MOOC的完成率成為困擾很多教學參與者的問題。另外，學科的適用性也是使用MOOC時需要關注的問題，以結構化教學內容傳授為主的程式化教學模式和學習方式并不適合分布式認知和高階思維能力培養，難以適應高等教育不同學科課程的具體要求，具有一定的學科局限性。

因此，單純依靠MOOC并不能完全解決大學計算機基礎教學模式改革中面臨的所有問題。采用MOOC方式進行教學模式改革，并不能簡單地模仿MOOC的外表形式，而要深入挖掘其內涵，借力MOOC進一步優化教學模式。MOOC的不足正是傳統面對面教學的優勢所在。將MOOC和大學教育結合起來的混合教學模式，能夠充分發揮兩者的優勢，使其相互促進，提升學員的學習質量和學習效率。

2基于混合式教學模式的大學計算機基礎課程教學

以MOOC/SPOC為基礎的在線教學對于解決基礎一內容一學時的矛盾提供了有效的解決途徑。MOOC通過基于微課視頻的網上在線學習、翻轉課堂、在線互動研討、在線考評等方式，使學習不受時間、空間、師資力量等方面的限制，有效彌補面對面課堂教學模式的不足，學員可以反復觀看微課視頻、隨時隨地在線互動討論，加深對課程教學內容的理解；SPOC則實現了對在線課堂的有效管理；面對面教學進一步答疑、研討和知識內化。MOOC、SPOC與面對面教學三者的結合，能夠有效加強教師與學員、學員與學員之間的互動和深度交流，從而實現寬度教學、深度教學和特色教學的相互融合和相輔相成。

2.1四位一體教學模式構建

在實際教學中創新應用MOOC和SPOC并結合翻轉課堂進行混合學習的教學改革，在國內外已經開始萌芽，很多院校在這方面都進行了很多有益的嘗試。從一定程度上來看，MOOC就是采用教學視頻的方式將教師講課、虛擬實驗、在線評價等結合在一起進行教學內容的傳遞，通過與課堂教學環境和實踐教學環境的結合，增強教師的教學手段。設計良好的混合教學模式可以更好地將已有的教學資源與學校的教學要求相結合，解決MOOC教學模式的相對不足，帶來一種新的在線教育體驗。MOOC/SPOC在線教學環境主要用于學員開展在線自學，通過合作學習、自主探究、交流反饋等形式完成課前的自學和相關知識的儲備；課堂教學環境用于鞏固和釋疑自學內容、講授部分拓展內容、研討升華重要概念，最終使學員更好地內化吸收知識；實踐教學環境以任務驅動為導向，以自主學習和小組協作為主，通過成果展示等形式激發學員興趣。教學效果評價包括課堂評價、網絡評價和實踐評價，教學過程以教學效果評價為驅動力，實時反饋并進行修正。在線教學—課堂教學一實踐教學—效果評價四位一體的混合式教學模式如圖1所示。

2.2計算思維牽引的混合教學模式支撐內容建設

計算思維的本質要求是在解決問題時自覺利用計算的作用，包括使用現有計算工具、創造新的計算工具等，有助于各專業與計算機技術的融合。具備這種素養的學員將無縫融入后續專業課程的學習，并能極大發揮計算機在專業學習和研究中的作用。計算機基礎課程教學面臨新的問題和挑戰，其改革的目標定位于將計算技術的核心理念與計算技能的培養統籌兼顧，培養學員主動運用計算思維并利用現有計算工具完成計算任務和創造工具解決問題的能力。課堂學習與在線學習兩種方式的有機整合，突出“以計算思維為牽引，統籌核心知識體系，突出專業應用特色”的理念，解決目前計算機基礎課程教學的主要瓶頸問題。基于計算思維開展教學研究與實踐，對學員在計算機文化、計算系統和計算思維等方面進行導引，根據學員基礎開展相應的操作應用訓練，突出知識學習和技能訓練中的計算思維要素；加強計算機基礎課程和專業課程的交叉滲透，在課程中更多地引入計算機應用，特別是專業運用，使學員能夠更加清晰認識和理解計算機方法，理解計算機分析和處理問題的過程，從而更好地運用計算機這一科學工具。在傳統教學資源和內容向混合式教學轉變的過程中，主要建設內容如下：

1）改革理論教學內容。

作為計算思維能力培養的載體，課程教學內容包括計算機基礎知識、計算機硬件、操作系統、程序設計基礎、數據庫技術基礎、計算機網絡基礎、多媒體技術基礎等。針對教學內容多、學時少的實際，以計算思維能力培養為牽引，對知識點進一步梳理和取舍。根據“在線教學+課堂教學”的混合式教學模式，針對教學方法和教學評價方式進行綜合設計，營造“學員主體，教師主導”的教學氛圍，靈活運用案例式、研討式、情景式、翻轉課堂等多種教學方法，調動學員學習的積極性，引導學員主動思考、積極實踐，提升學習效果，提高學員學習能力。

2）采用任務驅動式實驗教學法。

針對實踐課的教學目標設計相應的任務，通過由小到大、逐步組合的方式，最終實現教學的總目標。通過有針對性的輔導、分組教學和完善在線網絡教學資源等方式，逐步縮小學員的計算機基礎差距。

3）建立健全綜合評價和網絡考試系統。

采用全過程、多元化的考核方式，將學員學習的全過程納入考核范圍，使學員重視學習過程和能力培養。課程考核總體上采用平時測驗和課程結課考試相結合的方式，同時加大實驗成績比重，對重點章節組織階段性測試，將學員在線平臺中的自學成績、參與成績、作業成績等過程性要素納入最終成績的評定，更真實地反映學員對基本理論知識的理解、掌握程度以及運用知識的能力。

4）立體化教材建設。

以在線課程教學平臺為依托，為教學提供豐富的教學資源（其中包括教學大綱、課外輔導資料、試題庫和模擬考試系統、實驗素材和樣例、微課視頻等）；適應多媒體教學需要，制作多種形式的幻燈片。利用flash演示動畫將一些講授和理解難度大的計算機內部工作原理等通過動畫的形式形象地表述出來，使繁雜的概念通過指向明確的動畫方式清晰地表達，多方位地豐富教案內容，使課程更加形象、立體、直觀。

5）完善和有效使用網絡教學資源。

進一步充實課程教學網站資源，完善實驗素材庫、樣例庫、課件庫、習題庫、視頻庫和案例庫的建設。利用在線課程教學平臺實現在線作業提交、在線考試等，方便學員提交作業和開展自我測評。加強網絡學習環境建設，更好地把多種網絡資源融入學習資源網絡中，特別是大數據、云計算、移動互聯網、虛擬現實等知識資源，使課程教學資源能夠和社會環境同步發展。

6）建立健全在線輔導教員值班制度。

在課程開設期間，實施教員在線值班制度，公開任課教員的手機、電子郵箱等聯系方式。學員遇到問題可以在網上討論區交流，或向教師和同學請教。教師對學員提出的個性問題及時回復，對共性的問題在課堂上作出回答，或者將問題放到討論區上，組織學員進行網上討論。

3結語

在基于MOOC的混合式教學模式下，MOOC/SPOC與翻轉課堂等面對面教學方式相結合，互為依托、優勢互補，成為破解大學計算機基礎教學所面臨新問題的一種有效手段。同時，這種教學模式也是對傳統教育理念和教學模式的沖擊，教師從課堂的掌控者轉變成為教學活動的設計者和組織者。學員從被動的知識接受者向知識的探索者轉變，這對教師的能力素質、時間投入等方面都提出了更高的要求。當然，這種教學模式并不能解決教學過程中的所有問題，只有進一步深化課程與教學改革，積極探索創新教學模式，并將其有機地融合到課堂教學和人才培養實踐中去，才是信息技術發展趨勢下大學計算機基礎教學模式改革的有效途徑。