張普洋 呂亞麗 郭劍英



摘 ?要:本科“以學生發展為中心,積極構建線上線下相結合的混合教學模式”是教育部“推動課堂教學革命”的一項基本意見。針對傳統教學模式存在的問題,本文以《計算機導論》課程為例,探討了在MOOCs理念下,以學生發展為中心的線上線下混合教學模式的應用,通過線上線下教學活動的有機銜接,提高課程教學效果和質量,真正提升學生自主學習的興趣和能力,從而得以很好發展。
關鍵詞:MOOCs;混合教學模式;學生自主學習;《計算機導論》課程;網絡教學
中圖分類號:TP399 ? ? 文獻標識碼:A
Abstract:The Ministry of Education has proposed a basic idea to promote classroom teaching revolution for undergraduate education:focusing on students development and actively constructing an online and offline mixed teaching mode.To solve some existing problems in the traditional teaching mode,this paper takes the course Introduction to Computer Science as an example to discuss the application of the mixed teaching mode based on the idea of MOOCs and focuses on student development.By combining online and offline teaching activities,the teaching effect and quality can be improved,and the students' interest and autonomous learning ability can be really promoted,which makes them develop better.
Keywords:MOOCs;mixed teaching mode;students' autonomous learning;Introduction to Computer Science;online? ? ? ? ? ? ? ? ? ?teaching
1 ? 引言(Introduction)
2018年10月,教育部印發了“新時代高教40條”等文件,主要是關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的內容,其中第11條明確指出“推動課堂教學革命”,重點以學生發展為中心,積極構建線上線下相結合的混合教學模式,因課制宜地選擇教學方式方法,提高課堂教學質量和提升學生的自主學習能力[1]。
隨著大數據等現代技術在國內外高等教育中的深入應用,基于網絡平臺的MOOCs理念已深深滲透于國內外各大高校的課程教學中?;贛OOCs理念的課程教學模式的構建已成為國內各大高校教學改革的重要環節。因此,幾乎各個高校各門課程均依托網絡教學平臺,進行著一定程度上的教學模式改革。同樣,對于地方院校的《計算機導論》課程,由于該課程作為計算機科學與技術專業本科生入學的第一門專業基礎課程,不僅是學生了解本專業概貌的啟蒙課程,也是培養學生學習后續專業課程興趣的關鍵課程。因此,為提升學生在專業上的自主學習能力,基于MOOCs理念,積極構建適合學生發展的《計算機導論》課程的教學模式顯得至關重要。
2 《計算機導論》傳統教學模式存在的問題? ? ?(Problems in the traditional teaching mode for? ? ? the course Introduction To Compute Science)
地方財經類院校,如我?!队嬎銠C導論》共36課時,均為理論學時,無實踐學時。該課程傳統的教學模式存在以下幾個主要問題。
2.1 ? 單一傳統教學模式以教師為主體,無法滿足學生的? ? ? ? 差異化需求
針對新入學學生,部分學生熟悉各種常用軟件,并自學了程序設計類課程,對計算機專業有濃厚興趣;部分學生了解一些計算機基礎知識;還有少部分學生是從其他高考志愿專業調劑過來的,平常很少接觸計算機。新生的計算機素養存在較大差距。而在本課程之前的課堂教學中,教師遵照主要教學內容框架,借助電子課件或輔助軟件,在有限課時內按一定邏輯順序將課程內容傳授給學生。傳統教學課堂主要內容框架與課時分配如表1所示。
傳統課堂教學模式注重以教師為主體、灌輸式傳授知識。教師和學生的交流是非對稱式的,學生被動接受知識,參與度不高。基礎扎實的學生獲取新知識有限,少數基礎薄弱的學生又難以跟上進度。這樣的教學模式不以學生發展為中心,忽視“因材施教”“因課制宜”,難以滿足不同層次的學生差異化需求,無法充分發揮學生的主體作用,更不用說激發學生的主觀能動性,最終的教學效果不夠理想。
2.2 ? 網絡平臺使用初期,課程資源利用率低,仍難以促? ? ? ? 進學生自主學習
2015年7月,我校正式引進網絡教學平臺,并在校內推廣多門網絡課程的開發與建設。而《計算機導論》課程有幸獲批了校內第一批網絡建設課程之一。于是,課程組搭建了《計算機導論》網絡課程平臺,并上傳了初步教學資源。但由于網絡教學平臺初建,資源較少,在為2015級新生授課時,主要仍以課堂講授為主,以MOOCs平臺和網絡平臺教學資源為輔。具體授課前,將MOOC平臺哈爾濱工程大學戰德臣老師的《計算機導論》課程資源推薦給學生。建議學生通過觀看MOOC視頻,預習相關知識點;鼓勵學生參加MOOC平臺的測驗、期中、期末考試。在面授課堂教學中,以問題為導向展開討論,解決實際問題并拓展知識。但是MOOC在線學習無法進行過程監控,教師與學生互動較少;而且有些學生自主學習能力較弱,無法保證MOOC的學習時間,課堂討論明顯跟不上,教學效果沒有明顯提高。所以仍難以促進學生自主學習。
2.3 ? 考試方式單一,難以評價學生綜合學習能力
在改革教學模式之前,該課程采用傳統考核方式,以期末筆試測試為主,輔以平時成績。這種考核方式注重考查學生對理論知識的理解情況,所以考試前很多學生突擊復習,死記硬背學過的理論知識,延用高中學習模式,以應付期末考試。同時由于沒有統一的標準,平時考核成績大多數并不計入考試成績。即使學生使用了網絡平臺,也無法準確監控學生在網絡平臺上的學習情況和學習效果。單一的總結性考核方式,忽視學生運用所學解決實際問題能力,不能科學評價學生綜合素質。
3 ?以學生發展為中心的混合教學模式應用策略? ? (Application strategy of the mixed teaching mode? ? ?oriented to student development)
國內大多數學者認為:混合教學模式是一種基于混合式學習的教學模式。網絡教學環境下充分發揮學生主體參與的優勢,系統化課堂教學過程中充分體現教師主導課堂節奏的重要性。另外,我們認為混合教學模式還應以學生發展為中心,將自主學習與小組協作等教學活動進行融合,針對不同層次的學生,可以滿足他們的個性化學習需求。
由此,為了解決上述問題,基于MOOCs理念,從以下方面,我們嘗試對該課程構建并應用了以學生發展為中心的“線上線下混合教學模式”,以期更好地提高教學效果,真正提升本科生的自主學習興趣與能力,使他們得以很好地發展。
3.1 ? 個性化分組教學,滿足學生差異化需求
新生入學后,首先參加網絡教學平臺的“新生計算機應用能力與信息素養測試”,測試內容由計算機基礎理論、實踐操作兩部分組成。另外,新生還需要填寫關于計算機領域的新技術及熱點了解程度的問卷調查。授課教師根據學生的測試成績,并結合問卷調查中學生關注的興趣點、學習方式等信息,通過診斷性評估,將學生分為五個個性化學習小組。根據每節課的學習主題,將學習任務細化,學生可以領取與自己關注點、興趣點相近的學習任務。各小組線下圍繞學習主題進行討論,每個學生都可以將自己掌握的內容融入到小組的學習主題中,滿足了學生的個性化需求。
3.2 ? 以培養學生綜合能力為宗旨,合理調整課程內容,? ? ? ? ?整合網絡平臺教學資源
2016年課程組申請了山西省高等學校教學改革創新重點項目《MOOC理念下的“計算機導論”教學改革與網絡建設》。為順利實施計算機導論課程教學改革,項目組組建了課程建設團隊。由項目組負責人把控課程的整體建設;計算機導論課程主講教師負責制作電子課件、課堂授課等工作,確保線上資源充實,線下教學工作高質量推進。同時授課教師還需要設計適合混合教學模式的教學方案及各種教學要件;管理員由團隊中的年輕教師承擔,主要負責線上線下教學輔助工作。輔助工作包括教學資源(電子課件、教學大綱、教學日歷、練習題、試題庫等)的整理與上傳,各種測試(章節測驗、期中測試、期末測試)內容的發布與成績的收集、師生互動平臺的管理與維護,學習小組人員分配與任務布置。
本著以學生發展為中心的教學理念,2017年課程組修訂了新的教學大綱,對各章節知識進行精心梳理,重新分配課時。具體課程內容設置如表2所示。
從表1和表2的內容看,可以得出兩種教學模式下的具體教學內容和課時分配有所調整。入學測試成績表明大部分學生在高中已基本掌握辦公軟件和部分計算機基礎知識,所以在新教學模式下將原來的第二章辦公軟件放課下自學掌握與鞏固,并將第一章的學習任務從線下轉移到線上,以滿足學生們的不同層次需求。為突顯財經類院校專業的財經特色,課程內容增加金融數據挖掘。同時也呼應了李翠平等學者提出需要研究分析新經濟對傳統計算機科學與技術專業人才培養提出的新要求,特別是大數據和云計算等新技術發展對計算機專業學生知識、能力和素質的新要求[2]。為了促進學生全面發展,混合教學模式中引入大數據、云計算等技術熱點概括介紹,使學生關注新技術在其他領域的實際應用,提高其分析數據能力,為跨領域的復合型人才培養奠定基礎。
在混合教學模式中五章內容又分為多個教學單元,各單元下再設多個小節。因為傳統課堂講授知識比較系統,混合教學模式知識具有明顯的碎片化特征。項目組從MOOC平臺上搜索合適的精品課程短視頻、動畫演示視頻等;其次,根據各單元內容制作電子課件,整理每小節視頻中穿插的簡單測試題和討論話題等;最后整合這些資源并上傳至教學平臺,方便學生隨時使用。
“以學生發展為中心”要求必須保證每一堂課、每一學期的學習效果,不斷反饋并及時改進[3]。在混合式教學過程中,教學團隊的年輕教師借助網絡平臺,圍繞課程教學資源、課程內容設置、教學方法和學生開展互動交流。結合學生建議和反饋,發現網絡課程內容設計方面的不足,依據學生關注的方向,及時與多媒體教學資源的提供者進行溝通。資源制作者進行修正,適時調整教學方案。
3.3 ? 混合式教學過程設計,線上線下相互滲透,促進學? ? ? ? ?生自主學習
混合教學過程分為三個階段:課前借助網絡平臺線上協作學習、線下課堂探究及成果匯報、課后注重實踐拓展線上交流學習經驗。為方便敘述,以本課程第三章TSP問題(旅行商問題)的算法為例進行描述。
(1)借助網絡平臺線上協作學習
不同的學習小組選取不同的算法策略。為解決TSP問題,根據算法思想的不同,五個小組分別是:遍歷算法小組、貪心算法小組、動態規劃算法小組、回溯算法小組、遺傳算法小組。各小組學生首先通過網絡教學平臺了解各種算法思想的導學內容,觀看各種算法策略及結果的微視頻、完成每個小視頻中的測驗。然后在組長的組織下對本小組所選的算法策略進行分析討論,并總結學習收獲。
(2)線下課堂探究、小組成果匯報
課堂授課時,教師首先簡要介紹TSP問題是典型的組合優化問題,引導學生思考,哪些現實問題可以歸結為TSP問題,并用動畫演示物流運輸領域的路徑規劃、旅游路線的規劃等等。然后各小組講解不同算法策略的大體思想、展示算法的實驗效果。在各小組匯報展示過程中,學生隨時參與算法問題的討論。教師可以鼓勵已掌握知識的學生進行解答,把控課程教學節奏。匯報完成后,對各種算法進行評估與分析。教師可以引導學生思考:小規模的TSP問題求解與大規模TSP問題求解有什么不同?在解決大規模TSP問題時,哪種算法所用時間更少?哪種算法效率更高?每種算法有沒有可以改進的地方?從而留下課后思考的空間。這樣探究式的教學模式可以培養學生創新思維,激發其專業學習熱情。
(3)線下注重實踐拓展,線上交流學習經驗
線下教師引導學生積極參與計算機創新競賽活動,以競賽促進教與學,激發學生求知欲望。學生根據課外實踐項目,結合課堂學習內容進行充分討論后,以每個小組為單位,將學習收獲和經驗上傳至網絡教學平臺。
在管理員的組織下學生可以圍繞分組形式對知識點掌握情況的效果展開討論,進行經驗分享。這樣可以實現項目驅動式教學,同時可以將網絡學習與面對面課堂教學相互滲透、有機融合。
3.4 ? 過程性考核與總結性考核并重,多元化評價學生綜? ? ? ? ?合素質
“新時代高教40條”第12條提出“嚴格過程考核,加大過程考核成績在課程總成績中的比重”[1]。為促進學生有效自主學習,積極參與在線學習和教學互動。本課程采取了過程性考核策略和多元化評價體系,有機融合過程性考核和總結性考核[4]。
教師在授課前確定各項考核的權重:在總成績中,多元化過程性考核成績占50%,包括在網絡教學平臺小測驗10%,網絡平臺使用時長、參與討論度10%,小組項目匯報質量及學生課堂表現30%;總結性考核成績占50%,包括網絡平臺期中測試20%,期末測試30%。每學期期末,網絡平臺根據權重比例生成成績單,科學評價學生綜合素質。在教學過程中,教師根據平臺數據統計結果(學生使用網絡平臺時長和次數等),將不同的學習資源推送給不同學生,以實現分層教學。通過與學生互動了解學生的學習行為,及時改進教學方法,以實現針對性教學。在這樣的混合教學模式下,可以綜合考核學生運用所學解決實際問題的能力,科學評價學生綜合素質。
4 ?以學生發展為中心的混合教學效果分析(Effect? ? analysis of the mixed teaching oriented to?? ? ? student development)
為評估混合教學效果,將2015級、2016級、2017級三級學生的計算機導論課程成績進行了對比分析。采用混合教
學模式的2017級學生的興趣度、積極性、學習自主性,以及對知識的掌握與拓展能力等方面等均優于未使用混合教學模式的2015級、2016級。這充分表明在教學效果、教學質量方面,該線上線下混合教學模式明顯優于傳統教學模式。
學期末,參與混合模型學習的學生進行了“計算機導論課程混合教學實施效果”問卷調查。問卷發放和回收份數皆為49份,具體調查內容與反饋結果如表3所示。
從調查結果可以看出,以學生發展為中心的混合教學模式激發和提高了學生對計算機專業的學習興趣。大部分學生為課程移動學習平臺建設提供創新點,表明混合教學模式還能進一步培養學生的創新思維能力。
5 ? 結論(Conclusion)
經過兩年多的應用實踐,該混合教學模式較好地發揮出線上線下教學模式的優勢,整體提升了課程質量和教學成效,使各層次的學生擁有不同的學習空間,真正做到個性化學習[5],具有了一定的創新思維能力,可以將此課程的混合教學模式應用到更多課程的教與學中。
計算機專業的學生以實踐為重,學習內容不局限在課堂教學。教師引導學生積極參與計算機創新競賽活動的同時,另一方面,還應該建議學校聯系更多的優質實習單位,讓本科一年級的學生積極參與實習。在學校與企業合作的過程中,學生可以切實體驗真實的社會環境,有機會了解計算機專業在不同行業的應用,學習工業界的計算機最新技術。通過充分實踐鍛煉,學生具備了專業使命感,未來才會用更專業的態度去解決各種問題,從而得以更全面的發展。
參考文獻(References)
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[5] 陳建錄,姚瑤,蹇世瓊.大數據時代教師角色的重新定位[J].教育理論與實踐,2018(2):33-35.
作者簡介:
張普洋(1972-),女,碩士,講師.研究領域:計算機應用.
呂亞麗(1975-),女,博士,副教授.研究領域:數據挖掘.
郭劍英(1977-),女,碩士,講師.研究領域:計算機應用.