翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究

王彩霞

（運(yùn)城學(xué)院數(shù)學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，運(yùn)城044000）

0 引言

高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和計(jì)算思維能力，滿足當(dāng)前科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展需要。教學(xué)實(shí)踐證明，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和計(jì)算思維能力。

1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在的問題

目前，在“合班教學(xué)、學(xué)生前期基礎(chǔ)參差不齊、教學(xué)內(nèi)容多但課時(shí)少”的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，存在以下兩個(gè)主要問題：

（1）課前自主學(xué)習(xí)效果不理想

學(xué)生在課前利用教材、課件等傳統(tǒng)教學(xué)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)過程難掌控，自主學(xué)習(xí)質(zhì)量難以保障。

（2）課堂深度學(xué)習(xí)效果不理想

在課堂上，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的思想碰撞、交流和融合活動(dòng)仍十分有限，有發(fā)現(xiàn)、有拓展、有深度的學(xué)習(xí)亟待加強(qiáng)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂概述

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom或 Inverted Class?room）的理念源于美國(guó)科羅拉多州落基山的“林地公園”高中的兩位化學(xué)教師Jonathan Bergman和Aaron Sams的教學(xué)實(shí)踐。2007年春天，兩位化學(xué)教師開始使用屏幕錄像軟件錄制PowerPoint演示文稿的講解，并將錄制的視頻課程上傳到網(wǎng)上供缺課的學(xué)生下載學(xué)習(xí)。2001年，可汗學(xué)院創(chuàng)始人Salman Khan，在TED（Technology Entertainment Design）大會(huì)上做演講報(bào)告《用視頻重新創(chuàng)造教育》，向大眾介紹翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。從此，這種教學(xué)模式受到了全球教育界的廣泛關(guān)注和推崇。如今眾多知名學(xué)府也在不同程度上引入了翻轉(zhuǎn)教學(xué)，如麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué)、斯坦福大學(xué)等[1]。

翻轉(zhuǎn)課堂是指在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對(duì)教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等活動(dòng)的一種新型的教學(xué)模式［2］。

結(jié)合運(yùn)城學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)際，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，有效解決當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在的問題，進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課堂教學(xué)質(zhì)量。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

構(gòu)建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，嘗試從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程、教學(xué)資源、教學(xué)平臺(tái)等方面進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐。

3.1 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

教學(xué)過程是整個(gè)教育活動(dòng)的關(guān)鍵。在教學(xué)過程中，學(xué)生建構(gòu)知識(shí)和技能、培養(yǎng)智慧和能力、發(fā)展情感態(tài)度和意志品質(zhì)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)在教學(xué)模式設(shè)計(jì)中處于中心地位。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)踐中，教師改變傳統(tǒng)教學(xué)組織方式，構(gòu)建基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂課教學(xué)過程，如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂課教學(xué)模式

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂課教學(xué)模式由課前自主學(xué)習(xí)、課中理論內(nèi)化、課中實(shí)驗(yàn)提升及課外創(chuàng)新實(shí)踐四個(gè)過程組成。

（1）課前自主學(xué)習(xí)

課前，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)者特征，教師進(jìn)行課前準(zhǔn)備，學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)。

首先，教師設(shè)計(jì)制作教學(xué)資源，如教學(xué)課件、教學(xué)案例、課前微挑戰(zhàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)以及教學(xué)視頻等。

其次，教師上傳教學(xué)資源到學(xué)習(xí)平臺(tái)，如課程網(wǎng)站、FTP服務(wù)器（File Transfer Protocol）及基于智能手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)。

之后，學(xué)生下載學(xué)習(xí)資源自主學(xué)習(xí)，完成課前微挑戰(zhàn)任務(wù)，并分享課前微挑戰(zhàn)任務(wù)作品。

（2）課中理論內(nèi)化

理論內(nèi)化環(huán)節(jié)由引入、呈現(xiàn)任務(wù)、分析任務(wù)、完成任務(wù)、鞏固等組成。期間，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)內(nèi)化。

引入：師生共同賞析學(xué)生課前微挑戰(zhàn)任務(wù)作品，教師引入本次教學(xué)內(nèi)容。

呈現(xiàn)任務(wù)：教師創(chuàng)設(shè)情境，呈現(xiàn)本次課中任務(wù)。

分析任務(wù)：教師講授、演示等，啟發(fā)學(xué)生思考和討論，引導(dǎo)學(xué)生分析、探索實(shí)現(xiàn)任務(wù)的思想和方法。

完成任務(wù)：教師指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)。

鞏固：學(xué)生進(jìn)行課堂練習(xí)，達(dá)到融會(huì)貫通、舉一反三的目的。

（3）課中實(shí)驗(yàn)提升

在實(shí)驗(yàn)提升環(huán)節(jié)，教師指導(dǎo)，學(xué)生自主、協(xié)同完成課程實(shí)驗(yàn)任務(wù)，進(jìn)行基本技能提升。教學(xué)實(shí)施中，通過分析任務(wù)、完成任務(wù)、評(píng)價(jià)任務(wù)等步驟，初步實(shí)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的建構(gòu)和科學(xué)思維的形成。

（4）課外創(chuàng)新實(shí)踐

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐是提高大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要途徑，需要貫穿大學(xué)實(shí)踐教育始終［3］。基于運(yùn)城學(xué)院搭建的學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、等級(jí)考試認(rèn)證等多種課外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，以創(chuàng)新實(shí)踐任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，教師指導(dǎo)學(xué)生參加中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目研究、全國(guó)計(jì)算機(jī)級(jí)考試認(rèn)證等課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。通過第二課堂活動(dòng)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)精神及科學(xué)精神，系統(tǒng)地培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新能力［4］。

3.2 教學(xué)資源設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)通識(shí)教育翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源主要包括適用課內(nèi)建構(gòu)的教學(xué)微視頻、課前微挑戰(zhàn)任務(wù)、教學(xué)課件、教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)資源和適用課外創(chuàng)新實(shí)踐的計(jì)算機(jī)學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等。

筆者錄制時(shí)長(zhǎng)約為5分鐘、近30個(gè)（Visual Basic程序設(shè)計(jì)課）教學(xué)微視頻，視頻內(nèi)容涉及算法分析、代碼設(shè)計(jì)、原理講授、案例演示等，用于課下自主學(xué)習(xí)和課上協(xié)作學(xué)習(xí)。

3.3 教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建混合式教學(xué)平臺(tái)“FTP服務(wù)+課程網(wǎng)站+基于智能手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)”，基于智能手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)由QQ群、微信群、微信公眾號(hào)等組成。學(xué)生在教室、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室使用臺(tái)式機(jī)或筆記本訪問FTP服務(wù)器，從FTP服務(wù)器下載實(shí)驗(yàn)任務(wù)、上傳實(shí)驗(yàn)作品。學(xué)生使用臺(tái)式機(jī)或筆記本或智能手機(jī)隨時(shí)隨地訪問課程網(wǎng)站，了解課程動(dòng)態(tài)、課外活動(dòng)資訊等。學(xué)生通過基于智能手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流、課前預(yù)習(xí)、課堂練習(xí)、課堂聽講以及課后鞏固等。

3.4 教學(xué)模式特點(diǎn)

（1）翻轉(zhuǎn)課堂，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

構(gòu)建“課內(nèi)建構(gòu)+課外創(chuàng)新”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。在課內(nèi)建構(gòu)環(huán)節(jié)：課前，學(xué)生獲取以教學(xué)視頻為特色的學(xué)習(xí)資源，自主學(xué)習(xí)。課中，教師與學(xué)生通過討論、分享、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化、技能建構(gòu)。在課外創(chuàng)新環(huán)節(jié)，學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，建構(gòu)知識(shí)和技能的同時(shí)，培養(yǎng)應(yīng)用能力、發(fā)展情感態(tài)度和意志品質(zhì)。

（2）任務(wù)驅(qū)動(dòng)，建構(gòu)應(yīng)用能力

在課內(nèi)建構(gòu)和課外創(chuàng)新兩大環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)施過程中，均以任務(wù)為主線，通過創(chuàng)設(shè)情境、提出任務(wù)、分析任務(wù)、完成任務(wù)及評(píng)價(jià)任務(wù)等步驟，逐步建構(gòu)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和科學(xué)思維能力。

（3）混合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性學(xué)習(xí)

構(gòu)建“FTP服務(wù)器+課程網(wǎng)站+移動(dòng)學(xué)習(xí)”的混合教學(xué)平臺(tái)。FTP服務(wù)器服務(wù)實(shí)驗(yàn)提升，課程網(wǎng)站服務(wù)課程建設(shè)，移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。學(xué)生隨時(shí)隨地訪問各類學(xué)習(xí)資源，便捷地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

4 翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用及效果

4.1 教學(xué)實(shí)踐案例

（1）課程基本信息

課程名：Visual Basic程序設(shè)計(jì)。

教學(xué)內(nèi)容：4.4循環(huán)結(jié)構(gòu)（For語句）（For循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的語句格式和應(yīng)用）。

學(xué)習(xí)對(duì)象：運(yùn)城學(xué)院2016級(jí)文史類專業(yè)3個(gè)班級(jí)。

教學(xué)難點(diǎn)：累加算法及應(yīng)用。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程（課內(nèi)建構(gòu)）

課前，結(jié)合課件、實(shí)驗(yàn)等傳統(tǒng)學(xué)習(xí)資源，教師錄制時(shí)長(zhǎng)為3-5分鐘的教學(xué)微視頻，服務(wù)于課前自主學(xué)習(xí)，視頻內(nèi)容涉及原理講授、算法分析、案例演示及代碼編寫等。將教學(xué)視頻、課件以及實(shí)驗(yàn)發(fā)布到學(xué)習(xí)交流QQ群。同時(shí)，將課件、實(shí)驗(yàn)等學(xué)習(xí)資源發(fā)布在FTP服務(wù)器和課程網(wǎng)站上。學(xué)生通過學(xué)習(xí)交流QQ群，下載以教學(xué)視頻為主的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在FTP服務(wù)器上下載實(shí)驗(yàn)和課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。瀏覽課程網(wǎng)站，查閱有關(guān)課程的其他信息資源。課內(nèi)建構(gòu)具體教學(xué)過程如表1所示。

表1 翻轉(zhuǎn)課堂課內(nèi)建構(gòu)教學(xué)過程

4.2 教學(xué)效果

為檢驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革成效，對(duì)改革前后全院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生獲得中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽成績(jī)和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)兩個(gè)方面做了比較，比較結(jié)果如表2所示。表2中的數(shù)據(jù)，有力地證明了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革成效是顯著的。

表2 改革前后教學(xué)效果比較

5 結(jié)語

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)踐中，基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，科學(xué)構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程，設(shè)計(jì)以教學(xué)視頻為特色的教學(xué)資源，建立混合教學(xué)平臺(tái)，解決了運(yùn)城學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題，達(dá)到了建構(gòu)知識(shí)和技能、培養(yǎng)智慧和能力、發(fā)展情感態(tài)度和意志品質(zhì)的目的。