基于知識點劃分的大學計算機混合式教學研究

王 燕，王 新（中國石油大學 地球物理與信息工程學院，北京 102249）

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基于知識點劃分的大學計算機混合式教學研究

王 燕，王 新
（中國石油大學 地球物理與信息工程學院，北京 102249）

摘 要：針對大學計算機課程特點，提出一種基于知識點劃分的混合式教學模式，將課程分為實踐和理論兩門，分別獨立開課，并針對每門課程的知識點難度級別，采用多種方式開展教學，以提高學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：知識點劃分；混合式教學；大學計算機

0　引　言

大學計算機作為非計算機專業(yè)本科生的第一門計算機課程，是大學生計算機素質(zhì)教育的基礎(chǔ)課程，其主要目標是培養(yǎng)學生具備服務(wù)于社會多渠道職業(yè)及專業(yè)本身所需要的計算機知識、技術(shù)、技能及應(yīng)用能力[1]。課程主要內(nèi)容包括計算機基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫和實用軟件操作等，知識點多，知識點之間聯(lián)系不緊密、難度差距較大，部分教學內(nèi)容抽象、難于理解。

1　教學設(shè)計

針對大學計算機課程的性質(zhì)和特點，可以將其分為實踐和理論兩門課程，分別獨立開課。其中，實踐16學時，主要包括計算機硬件認識、Windows操作系統(tǒng)、Internet操作和辦公軟件等；理論24學時，主要包括計算機基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程和數(shù)據(jù)庫等。實踐課程主要采用教師提供實驗指導(dǎo)，學生課前自學、上機實際操作和教師答疑的方式進行；理論課程首先由教師將教學知識點進行難度劃分，然后根據(jù)難度等級分別采用學生個體自學、小組協(xié)作學習、師生探究學習和教師講解等多種方式進行。

1.1知識點劃分

根據(jù)教學內(nèi)容，將學生對知識點掌握的難易

程度由低到高分為了解、理解、識記和掌握4個級別。了解就是知道，比如世界上第一臺計算機是ENIAC，計算機網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等，這些內(nèi)容學生知道就可以了，基本沒有難度，一般以學生自學為主。理解是要懂得概念和原理的含義，比如操作系統(tǒng)的存儲管理功能，此類知識點需要教師講解，學生在了解的基礎(chǔ)上深入領(lǐng)會。識記即認識并記住，是指在理解的基礎(chǔ)上，依據(jù)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系并結(jié)合已有的知識進行加工后的記憶，比如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)一般分為集合、線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)和圖狀結(jié)構(gòu)等，此類知識點內(nèi)容較為抽象，要求教師根據(jù)學生認知規(guī)律，創(chuàng)新教育教學方法，幫助學生學會。掌握是指學生深入理解知識點，并把知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱某晒?，從而能靈活運用相關(guān)概念原理分析問題和解決問題，比如辦公軟件的使用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的幾種排序方法。辦公軟件的使用是實踐課程，要求學生在教師的指導(dǎo)下自己上機練習，一般以學生自學為主。而排序方法屬于理論課程，知識點內(nèi)容抽象，難度較大，更加需要教師創(chuàng)新教育模式和教育方法，在實踐中積極探索，激發(fā)學生的學習主動性和積極性，讓學生參與進來，幫助其利用所學解決新的問題。

1.2混合式教學

所謂混合式教學（blending learning）就是要把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和E-learning（即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學習）的優(yōu)勢結(jié)合起來，也就是說既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[2]。

大學計算機教育要敢于創(chuàng)新教學方式，帶頭運用混合教學方法，嘗試網(wǎng)絡(luò)在線學習，即將傳統(tǒng)的以課堂教學為主的教學形式與現(xiàn)代的學生選課和自主學習的教學形式結(jié)合起來，將網(wǎng)絡(luò)學習、軟件平臺學習等新的學習方式納入正常的教學管理體系，引領(lǐng)教學改革[3]。

混合式教學，并不僅僅是課堂教學和在線教學的混合，而是對課程及各教學單元進行教學目標分析，明確單元類型，根據(jù)不同知識類型作不同設(shè)計[4]。

針對大學計算機的課程性質(zhì)和特點，在教學實踐中可對不同類型的知識點采用不同的教學方法，主要包括任務(wù)驅(qū)動教學、參與式教學、案例教學和翻轉(zhuǎn)課堂教學等。

2　教學實踐

2.1教 師

在大學計算機的混合式教學實踐中，教師需要負責課程知識點劃分、知識點講解、視頻錄制、教學資源提供和評價考核方式制定等。

2.1.1知識點劃分

以大學計算機理論課程為例，根據(jù)學生對教學內(nèi)容理解的具體情況，將各章知識點進行難度分級，用數(shù)字表示難度級別，難度級別從低到高依次用1、2、3、4表示，根據(jù)知識點難度分級制作課程知識點教學表（見表1）和章節(jié)知識點教學表。

課程知識點教學表中，演講人為教師、學生、教師加學生3種形式，小組講解知識點表示相應(yīng)章節(jié)提供給學生需要小組學習討論并講解的具體知識點。

章節(jié)知識點教學表以計算機網(wǎng)絡(luò)一章為例（見表2）。

為了確保教學活動的有序進行，在大學計算機理論課程開課之前，要將學生講解知識點及打分表發(fā)給學生，供學生提前選擇并準備。以計算機網(wǎng)絡(luò)一章為例，學生講解知識點及打分表見表3。

表1　大學計算機理論課程知識點教學表

表2　計算機網(wǎng)絡(luò)章節(jié)知識點教學表

表3　學生講解知識點及打分表

為了提高學生學習興趣，擴展學生的視野，教師可以給學生提供課程所列內(nèi)容之外的講解知識點，如當下的熱點“云計算”“大數(shù)據(jù)”等。為了調(diào)動學生學習的主動性和積極性，教師還可鼓勵學生自己選擇并講解和課程相關(guān)的主題，延伸課程內(nèi)容。

在教學實踐中，為了方便學生進行自學和小組討論，并有充分的時間制作演講課件，可以讓教師講解和學生講解穿插進行，并制作講課順序表。學生講解的知識點分為可以隨時加入演講的知識點和必須按順序進行的知識點?？梢噪S時加入演講的知識點不需要先修知識，比如網(wǎng)絡(luò)安全和典型的操作系統(tǒng)知識點；必須按順序進行的知識點要求有先修知識，所以一定要在掌握先修知識的前提下進行教學。

2.1.2知識點講解

根據(jù)教學內(nèi)容的特點，合理選擇并有效運用與之相適應(yīng)的教學方法，如任務(wù)驅(qū)動教學法、案例教學法、翻轉(zhuǎn)課堂教學法和講授式教學法等。

1）任務(wù)驅(qū)動教學法。

任務(wù)驅(qū)動教學法主要用于大學計算機實踐課程中。大學計算機實踐課程分為6章，包括計算機硬件認識、Windows操作系統(tǒng)、Internet操作和辦公軟件等，每章從實際需要出發(fā)分為多個實驗項目，每個實驗項目給出實驗?zāi)康?、實驗任?wù)、實驗指導(dǎo)和實驗作業(yè)。學生根據(jù)實驗任務(wù)自行操作，有疑問的地方可以按照實驗指導(dǎo)邊操作邊學習。為進一步加深學習，教師還提供實驗作業(yè)，要求學生靈活運用掌握的技能完成作業(yè)，最終達到實驗要求。這樣的學習模式形象直觀，學生直接面對應(yīng)用問題，易于理解并提高實際操作與應(yīng)用計算機的能力。此外，在每一章節(jié)后都附有綜合設(shè)計練習，能夠充分滿足學生在掌握基礎(chǔ)知識和基本技能后深入學與練的需要。實踐表明，任務(wù)驅(qū)動教學法能夠較好地發(fā)揮學生主體作用，提高學生自學能力。

2）案例教學法。

在大學計算機課程中，案例教學法可應(yīng)用于軟件工程教學。軟件工程要給學生講述軟件的生命周期及各個階段的任務(wù)，這部分內(nèi)容比較抽象，如果采用傳統(tǒng)的教師課堂講授的方式，學生會難于理解。可將開發(fā)一個學生比較熟悉的選課系統(tǒng)作為案例，介紹軟件開發(fā)過程中的問題定義、可行性研究、需求分析、總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼、測試和維護各個階段的任務(wù)。通過結(jié)合實際，將復(fù)雜抽象的概念用具體生動的案例進行詮釋，學生有一個感性認識，易于理解知識點。

3）翻轉(zhuǎn)課堂教學法。

翻轉(zhuǎn)課堂教學法是近幾年國內(nèi)外備受關(guān)注的教學法，在大學計算機課程的教學實踐中可將其應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一章是大學計算機課程中難度級別較高的，特別是查找和排序，學生普遍反映較難掌握，而且有時候上課時理解了，過一段時間又忘了。為了幫助學生更有效地學習，可以借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學法，針對一些難點、容易出錯的知識點或者典型習題錄制相關(guān)小視頻，也可參考網(wǎng)絡(luò)上的資源，如舞動的排序算法（以匈牙利民族舞蹈的方式生動有趣地演繹各種排序算法）。學生課下觀看視頻后對排序算法有了一定的印象，再通過課堂上教師的講解進一步加深了解，更好地掌握知識點。期末復(fù)習時，如果學生對知識點遺忘或者習題不會做，還可以通過觀看教師提供的各種視頻尋求解決問題的方法。

4）講授式教學法。

講授式教學法是課堂教學中普遍應(yīng)用的一種方法。著名教育家葉圣陶強調(diào)指出：“講”當然是必要的，問題可能在如何看待“講”和怎么“講”。對于一些難于理解的知識點，為了有效幫助學生學習，更需要注重講授的方式方法。比如在大學計算機理論課程中，操作系統(tǒng)的存儲管理功能有存儲空間的分配和回收、地址的轉(zhuǎn)換、存儲共享與保護和虛擬內(nèi)存技術(shù)，對于這一知識點，可以采用講故事的方法幫助學生理解。

一個地主（操作系統(tǒng)）擁有很多土地（存儲空間），有農(nóng)民（用戶）需要租用土地，地主就會分配一塊土地給他用（存儲空間的分配）。等到秋天長出果實，地主再把分配給農(nóng)民的土地收回（存儲空間的回收）。地主根據(jù)需要確定農(nóng)民種地的位置，而所有租用土地的農(nóng)民無需知道自己租種土地的確切位置，只需向地主提供自己的身份就可以種分配給自己的那塊地（地址的轉(zhuǎn)換）。地主還提供一些大家可以共同使用的地方（如工具房），每個農(nóng)民只能在自己的地里播種收獲，而不可以去別人的地里（存儲共享和保護）。地主為了多賺些錢，當所有的地都租出去的時候，他還會想辦法把有些農(nóng)民暫時不種的那塊地里的東西放到倉庫里，把地騰出來租給別人種（虛擬內(nèi)存）。實踐表明，經(jīng)過這樣生動形象的講解，學生更容易掌握操作系統(tǒng)的存儲功能。

2.1.3提供多元教學資源

為了幫助學生更好地學習，可以提供課程網(wǎng)站、泛雅網(wǎng)絡(luò)教學平臺、其他院校精品課程網(wǎng)站、中國大學MOOC北京交通大學王移芝教授的“大學計算機——計算思維之路”等資源，供學生參考借鑒、拓展視野；還可以通過建立QQ群、微信平臺等方式，增進師生實時交流溝通，促進學生有效學習。

2.1.4過程式評價考核

大學計算機課程的教學關(guān)注的不僅僅是學生掌握了基本知識和基本技能，更重要的是學生通過學習提高學習能力、促進個人發(fā)展，因此其學習評價采用即時評價、階段評價與期末考試有機結(jié)合的方式。在實踐課程教學中，比如Office軟件的使用，在每次課后10分鐘，讓學生通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺即時完成并提交一份與當前實驗相關(guān)的作業(yè)任務(wù)，實現(xiàn)對每一次課的即時評價。在學完某個知識單元后（比如Word），還會讓學生做一份綜合設(shè)計練習，并以此作為階段評價的依據(jù)。期末考試采用上機操作的方式進行，與等級考試類似，學生須在規(guī)定的時間內(nèi)完成題目。最后，學生的總評成績由即時評價、階段評價與期末考試成績按比例計算。這樣的評價方式可以促使學生平時認真練習，不至于到期末時再突擊。對于理論課程平時成績的評定，可以把評價的權(quán)力交給學生，由各組學生和教師共同給每個演講的小組打分，教師做好記錄統(tǒng)計。

2.2學 生

作為教學活動的主體，國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）提出“堅持能力為重，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力”的指導(dǎo)思想。著名教育家葉圣陶強調(diào)指出：教師教任何功課（不限于語文），“講”都是為了達到用不著“講”，換個說法，“教”都是為了達到用不著“教”。為幫助學生學會學習，提高學習能力，在大學計算機的混合式教學實踐中采用學生個體自主學習、學生小組協(xié)作學習、師生探究學習等方式。

2.2.1個體自主學習

自主學習主要應(yīng)用于難度較低的了解級知識點，比如大學計算機實踐中辦公軟件的基本操作，要求學生參照實驗指導(dǎo)或者操作視頻獨立進行，對一些有難度的操作，學生可通過上網(wǎng)查找或其他方式掌握，在自學過程中提高個人的學習能力。

2.2.2小組協(xié)作學習

協(xié)作學習主要針對一些難度不大的知識點，比如計算機網(wǎng)絡(luò)安全涉及的加密技術(shù)、防火墻技術(shù)、計算機病毒和常見網(wǎng)絡(luò)攻擊方式等，這些內(nèi)容與實際聯(lián)系緊密，學生比較感興趣。對于這類知識，可將學生分組，每組自主選擇感興趣的主題，小組成員分工合作、查閱文獻、收集整理相關(guān)的信息資料、準備演示文稿，并在課堂上與同學和老師分享討論。這樣的學習方式讓每位學生都能參與進來，提高了其學習主動性和積極性，鍛煉了學生的團隊合作能力和交流溝通能力。

2.2.3師生探究學習

探究學習主要應(yīng)用于與課程相關(guān)的當前計算機的新技術(shù)或領(lǐng)域，教師可提供一些選題供學生選擇，比如云計算、大數(shù)據(jù)、移動計算、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等，但主要由學生自行確定主題。學生選擇自己感興趣的主題，通過各種途徑獲取知識，準備資料在課堂上分享，或者直接在課堂上展示自己學會的計算機技能。比如，有的學生介紹Google Project Glass、“互聯(lián)網(wǎng)+”、互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的DT時代等；有的分享與計算機相關(guān)的奇聞逸事，比如美國國防用什么樣的操作系統(tǒng)，具有代表性的6個超級計算機模擬實驗等。通過這樣的方式，學生不僅豐富了知識、開闊了視野，而且提高了調(diào)查研究能力和創(chuàng)新實踐能力。同時，學生查閱后提供的資料對教師也有一定的參考價值，可以作為以后的教學資料。

3　結(jié)　語

基于知識點劃分的混合式教學在很大程度上延伸了課堂教學，便于學生之間、師生之間的溝通和交流，提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生對未知世界的探索能力和學習能力，得到學生的好評。但是，這一教學方式在教學實踐中還存在一些問題，比如計算機硬件學習不能很好開展、人數(shù)多而設(shè)備少，未來將進一步探索采用虛擬實驗的方式，充分發(fā)揮技術(shù)在學生學習中的作用，更好地服務(wù)于教學。

參考文獻：

[1] 盧湘鴻. 大學計算機體系研討: 43 所院校廈門會議共識[J]. 計算機教育, 2014(13): 27-31.

[2] 何克抗. 從Blending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展(上)[J]. 中國電化教育, 2004(3): 5-10.

[3] 全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會. 關(guān)于新一輪大學計算機教育教學改革的若干意見[J]. 計算機教育, 2013(10): 54-57.

[4] 葉榮榮, 余勝泉, 陳琳. 活動導(dǎo)向的多種教學模式的混合式教學研究[J]. 電化教育研究, 2012(9): 104-112.

（編輯：楊濤）

第一作者簡介：王燕，女，講師，研究方向為軟件復(fù)用與信息系統(tǒng)集成，wyhbsh@126.com。

中圖分類號：G642

文章編號：1672-5913(2016)04-0147-05