《大學計算機》混合式教學研究

肖奕 劉傳平

摘 要：《大學計算機》課程作為本科生通識教育的重要組成部分，是培養學生信息素養和計算思維的重要環節。文章結合大學計算機課程教學的現狀，闡述了“分類+分級、線上+線下”混合式教學在大學計算機課程教學改革的總體思路和教學實踐。

關鍵詞：混合式教學；分層教學；大學計算機

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）02-0110-03

Abstract： As an important component of general education of undergraduate， College Computer course is a significant link to train students' information literacy and computational thinking. Based on the present situation of university computer course teaching， this paper expounds the general idea and teaching practice of "classified + grading， online + offline" blended teaching in the College Computer course teaching reform.

Keywords： blended learning； hierarchical teaching； College Computer

著名心理學家、教育家布盧姆提出“給學生足夠的學習時間，同時使他們獲得科學的學習方法，通過他們自己的刻苦努力，應該都可以掌握學習內容”。大學計算機課程作為通識課程成為培養大學生信息素養的重要環節，但由于傳統課堂教學時長的限制、無差別的教學方式和學習個體的能力差異都使得學生對相關知識的理解和應用不盡如人意。

計算機技術的廣泛應用和互聯網技術的發展使得信息呈現的方式變得多樣化，網絡以及移動通訊終端的普及，使得它們在教學中的輔助作用也不斷增強，新的教學手段也不斷地豐富與發展，基于“線上+線下”的混合式教學也應運而生。

一、混合式教學

傳統學習中以教師為主導，對整個教學過程起著引導、啟發、監控的主要作用。網絡化學習則以學生為學習過程主體，充分發揮學生的主動性、積極性與創造性[1]。混合式學習就是要把傳統學習方式的優勢和網絡化學習的優勢結合起來，既注重教師對學習的調控，又充分利用網絡的力量，將網絡學習與課堂面授有機結合，實時與非實時、同步與異步教師講授相輔相成，通過討論、協作開展的自主學習[2]。

二、我校計算機教學近況

由于地域、教育水平和專業背景上的差異，學生對計算機基礎知識的理解和應用能力上存在著較大區別。有的學生在中小學階段已經進行過計算機的相關培訓，甚至參加過全國青少年信息學奧林匹克比賽（National Olympiad in Informatics），有的學生則從未接觸過計算機，學習基礎上的差異，使得學生對教學內容的關注度和需求不同，采取混合式的分層式教學方法將在最大程度上滿足學生的學習需求。

三、大學計算機課程混合式教學方案

在學時學分壓縮的背景下，也就要求在有限的課內教學中要求學生掌握更多領域的知識，這必將使得課內學習延伸到課外自學。

（一）教學分層

為了區分學生學習基礎的差異，大一新生在入學周內將參加“大學計算機基礎”摸底考試。考試內容以2015 版《大學計算機基礎課程教學基本要求》中大學計算機基礎課程涉及的知識領域為藍本，包括計算機系統、計算機網絡、多媒體技術、算法等基礎知識。通過考試將教學分為三個層次：成績優異的學生進入高級班、成績中上的學生進入網絡班、其他學生則進入普通班。

高級班的學生已掌握了《大學計算機》課程的相關知識，并對編程有興趣，因此授課內容主要是計算機編程及算法，結合程序設計加深對大學計算機基礎知識的理解與應用。

網絡班和普通班的教學內容仍以《大學計算機基礎課程教學基本要求》為主，在不打破原有的行政班的基礎上，采取不同的教學手段：網絡班主要采用互聯網自學視頻為主，老師小班輔導和討論為輔；普通班則采用傳統課堂教學為主，網絡教學為輔，既降低了“學困生”的自學的難度，又滿足了“學優生”擴大知識面的需求。

（二）教學手段

無論是高級班、網絡班，還是普通班，都采用教師面授+網絡教學相結合的教學模式，但根據學生的學習能力側重點有所不同，如表1所示。

MOOC（massive open online course）大規模開放在線課程，向大眾提供中國知名高校的MOOC課程，實現了一種的知識傳播；MOOC學習環境的開放性和個性化[3]，我校選擇共享MOOC 課程資源（如北京理工大學的“大學計算機”），用于學生在課前自主學習。考慮到本校學生基礎及分層教學的需要，在我校自行搭建的虛擬學習環境MOODLE平臺上，對某些內容教學內容進行重新組織。教師針在MOODLE上對不同專業的學生布置不同的學習任務、提供不同的教學資源，學生通過MOODLE在在網上完成相關作業任務。“MOOC+MOODLE”的教學模式使得學習能力強的學生可以學習到更多內容，讓基礎薄弱的學生通過反復觀看學習得更扎實。此外，為了解決大班教學的互動難輔導難的問題，開課第一周會規定好輔導答疑時間和地點，并在網站上公布給學生，保證學生每周都能找到老師面對面答疑。

在線下課堂中，教師對普通班的學生進行重點知識的講解，配合實驗操作課程，加深學生對理論和實際應用的理解；教師組織網絡班的學生進行研討式學習、展示與點評式教學等，將知識傳授課程放到教室外[4]，課外自主學習，提出問題，課內完成作業討論交流，打破傳統課堂先教后練，課內講授課外練習的學習模式，從以教師為中心真正轉變為以學生為中心，增加了學生和教師之間的互動和個性化的接觸時間，創造了讓學生對自己學習負責的環境，幫助老師成為學生身邊的“教練”，培養學生的探索能力[5]。

高級班的學生則從算法設計入手，利用MOOC+MOODLE完成線上的課前預習，在線下的課堂教學中通過對常用的、有代表性的算法的研究，使學生理解并掌握算法設計的基本技術，培養學生以計算思維分析問題的初步能力，鍛煉其邏輯思維能力和想象力。課后，在線上組織學生完成PTA（https：//pintia.cn）程序設計類輔助實驗平臺上的相關練習，提升學生的實際編程能力，并建立QQ群進行線上答疑和主題討論；線下，學生分組認領任務，由計算機專業高年級的學長帶領完成領域知識的拓展學習，如ACM的算法入門、Linux操作系統、網絡安全等，實際參與校內MOODLE平臺的維護與開發，并完成相應學習報告。

（三）考核方式

教學手段的改變也促進了學生的成績考評機制的改變。傳統的期末試卷為主的考核方式向多維度的質量評價轉變：以往“一錘定音”式的期末試卷考核方式讓不少學生產生“突擊”式的學習方法，不求甚解的學習模式難以實現信息素養的培養；多維度的評價模式加強對學生的平時學習過程的考核，如圖1所示。

課前利用MOOC記錄學生的學習軌跡，便于課堂上教師發布課堂練習和討論，根據學生的表現計分。上機實踐則是要求學生完成指定的實驗操作，并撰寫實驗報告，從而加深學生對計算機領域知識的認知。

在承認人的發展有差異的前提下，對學生進行多層次評價，對每個學生的勞動成果給予應有的肯定。課后利用MOODLE或PTA完成單元練習。針對網絡班和普通班，每個教學單元配備一個單元練習（MOODLE），單元練習以客觀題為主（選擇題、填空題、判斷題），主要是對課堂基礎知識的檢測，一般來講，學生只要認真聽課就可以達標。每個學生在規定的時效內有3次作答機會，時效期結束后，學生可以回顧單元測試，獲取正確解答。高級班則以實際操作能力作為考查重點，每個專題配備一個主題練習，包括客觀題和主觀題，主觀編程題在提交的過程中會自動判別程序的正誤，幫助學生不斷修正自己的解答。

通過百科園考試平臺完成機考（月考、期中），檢驗學生的實際學習效果，題目不僅包括選擇判斷等客觀題，也包括工具操作類、程序設計類等應用型題目，機器自動閱卷能減少教師閱卷壓力的同時可以快速反饋學生存在的問題。考試結束后，學生能立刻獲悉自己的考試成績。由于硬件條件等客觀條件的局限，目前期末仍采用傳統的筆試閉卷考試方式。這類階段式考試是對學生知識結構有機結合的檢驗。

綜合性作業主要包括開闊視野類的調研性學習題目、工程設計分析類應用性題目、工具應用實踐性題目等，學生4-6人為一組，分組完成題目的資料查閱、整理、總結、展示等，利用小組合作學習和成員之間的互幫互學形式，充分發揮師生之間、學生之間的互動、激勵，為每個學生創造整體發展的機會。特別是學生間人際互動，利用了學生層次的差異性與合作意識，協調發展學生的多方面素質。

（四）實踐型教學探索

加強實踐教學，使所學更貼近科學研究、貼近工程實際，努力培養學生的綜合能力和創新意識是《大學計算機》課程的目標。我校每年約400萬元用于大創新項目，借助高校大學生創新創業項目訓練，組織學生團隊完成對MOODLE平臺的開發和維護，引導學生主動開展新知識的學習與實踐，學以致用，提升實踐能力和創新能力。組織學生參加各種競賽，比如天梯賽、互聯網+、ACM等競賽，提升學生面向新經濟、新工業等的創新和實踐能力。目前，我校MOODLE平臺的實際維護都是由大一和大二的學生完成，平臺訪問量已達到38萬余次，日均訪問量近千次。

（五）教學效果

《大學計算機》實行混合式教學以來，最終的學生考評成績顯示混合式教學成績略高于以往的傳統教學，高級班的學生的成績顯著高于普通班和網絡班的成績（見圖2）。

另外，《大學計算機》高級班的學生在后續的《計算機程序設計》高級班的選拔、參與大學生創新項目和各類比賽的積極性也占明顯優勢，具有更主動的學習新事物的能力，同時對于團隊合作、文化表達等方面都有明顯提高。2016和2017兩年組織大一學生參加天梯賽均獲得參賽隊二等獎、團體三等獎。

四、結束語

學生計算思維能力的培養不是一朝一夕就能完成的，需要我們把它融入到大學計算機教學的每一節課、每一個實驗作業和每一次實踐任務中。隨著《大學計算機》“分類+分級、線上+線下”混合式教學地不斷深入，在教學過程中總會遇到一些新的問題要解決，需要我們不斷探索和實踐。

參考文獻：

[1]何克抗.從“翻轉課堂”的本質看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究，2014，7：5-16.

[2]任軍.高校混合式教學模式改革推進策略研究[J].現代教育技術，2017，4：74-78.

[3]孫雨生，程亞南，朱禮軍.基于MOOC的高校教學模式構建研究[J].遠程教育教育雜志，2015，3：65-71.

[4]曾明星，周清平，等.軟件工程專業“翻轉課堂”云計算教學平臺探討[J].現代教育技術，2013，8：26-31.

[5]劉利枚，石彪，羅新密.大學計算機基礎課程的分層教學[J].計算機教育，2011，3：34-37.

[6]陳算榮.高校混合式教學的實踐意義和當前面臨的問題[J].高教學刊，2016（07）：15-16+19.

[7]李歡.基于混合式教學模式的教學改革探索與實踐[J].高教學刊，2016（04）：133-134.