慕課支撐下的“大學計算機基礎”課程改革實踐及思考

王懷超 李海豐 李俊生

摘? 要： 為了應對目前“大學計算機基礎”課程教學所面臨的諸多問題及挑戰，基于慕課開展了兩個方面的課程改革實踐。設計并實施了一種慕課支撐下的大學先修課新模式，有效地避免和解決了目前大學先修課存在的諸多問題;同時開展了基于MOOC+SPOC+翻轉課堂的“大學計算機基礎”課程教學改革，將優質慕課資源及翻轉課堂模式融入課堂教學，使學生受益。文章對慕課應用模式所進行的有益探索，為其他計算機類公共基礎課課程改革提供了具體可行的思路。

關鍵詞： 慕課; 大學先修課; 小規模私有在線課程; 翻轉課堂

中圖分類號：G434? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）04-85-03

Abstract： In order to cope with the problems and challenges faced by the current "College Computer Fundamentals" course， two aspects of curriculum reform practice have been carried out based on MOOC. A new model of Advanced Placement under the support of MOOCs is designed and implemented， and can effectively avoid or solve many existing problems. At the same time， a reformed teaching mode based on MOOC， SPOC and flipped classroom is carried out， to introduce the high-quality MOOC resources and flipped classroom mode into the classroom， and students benefit a lot. This paper makes a useful exploration on the application mode of MOOC， and provides concrete and feasible ideas for the reform of other public and basic computer courses.

Key words： MOOC; Advanced Placement courses; SPOC; flipped classroom

0 引言

近些年信息技術迅猛發展，對社會的各個方面產生了深刻的影響。大規模在線開放課程（Massive Open Online Course，簡稱慕課或MOOC）作為一種新的知識傳播方式和學習渠道，風靡全球，給高等教育領域帶來了巨大的變革。為積極應對MOOC浪潮，從2013年起教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會率先積極推動計算機類課程（包括大學計算機基礎課程）MOOC改革實踐，得到了國內諸多高校的熱烈響應，并開展了相關MOOC課程的建設和應用。

目前在各個MOOC平臺上開設的計算機類課程有近200門，覆蓋了計算機主要基礎和專業課程，選課人數已有數百萬人次。對于大學計算機基礎課程，國內有多所高校建設了MOOC課程，依托于中國高校計算機教育MOOC聯盟，得到了廣泛的應用，而就目前看依然有很大的應用潛力。

1 “大學計算機基礎”課程教學現狀分析

“大學計算機基礎”是高等學校計算機類公共教學中的核心課程，是大學通識教育的重要組成部分，是培養學生計算思維[1]的基礎課程。以筆者所在高校為例，“大學計算機基礎”課程是非計算機專業學生的公共基礎課，每年有超過4000名學生在大一的第一個學期學習本課程。課程目前存在以下問題：

⑴ 學生基礎差異大，且對其分類困難

對歷屆學生數據分析發現，剛入學的學生計算機基礎差異較大，對學生進行分類教學是一個很自然的選擇。但是如何評價學生的基礎并對學生進行分類是一個難題。

⑵ 教學內容陳舊、繁雜，教學課時不足

目前，就“大學計算機課程”課程的教學現狀來講，教學內容單一、枯燥，課程教學內容陳舊，仍然以計算機常用軟件工具、操作系統和計算機文化基礎為主，課程教學內容往往不能滿足信息技術發展和實踐需求，這些都成為阻礙教學改革與發展的重要因素。還存在授課內容繁雜，涉及的層次廣，教師授課面面俱到，導致教學課時明顯不足。

⑶ 教學模式不能激發學生興趣

大學計算機課程依然延續著以往“教師講，學生練”的教學模式，教師課堂講授理論知識部分，學生通過上機操作實驗部分。課程課內學時有限，課外學時學生積極性不高，未能很好地激發學生的學習興趣。

⑷ 本課程與其他后續專業課程關聯小

本課程如果依然采用各高校通用的教學內容和方式，不能根據各個高校專業特點制定特定的教學內容及方案，會導致學生感覺本課程與其他后續的專業課程關聯小，有學而無用的錯覺。

針對以上存在的問題，本文基于MOOC開展了本課程的相關改革工作，包括開設大學先修課、梳理教學內容、改革教學模式、建設特色教學資源以及實施MOOC+SPOC+翻轉課堂教學模式等。

2 大學先修課模式與實施

由于學生計算機基礎知識差異較大，直接進行分級考試效果有限。開設大學先修課[2]可以有效解決此問題，但傳統先修課模式存在諸多問題，具體表現在以下幾個方面：①大學先修課課程體系尚未形成;②MOOC課程[3-4]并未對先修課進行針對性設計;③各個高校之間對大學先修課的標準及學分認證機制未形成共識;④線上考試分數的真實性受到質疑，直接用于學分認定存在問題。本課程結合“大學計算機基礎”課程特點，立足我校實際，給出了一種可行的“大學計算機基礎”先修課新模式。

針對我校非計算機專業“大學計算機基礎”課程學生，利用“中國大學MOOC”平臺，與北京交通大學MOOC課程“大學計算機—計算思維之路”深度合作，組織開設大學先修課程。課程需要學生在暑期利用MOOC平臺進行課程的先修學習，由教師網上指導，并在開學初舉行入學分級考試，最終考試成績優秀者免修本課程。

為了定量評估MOOC先修課的效果及必要性，提出了“MOOC學習過程參與度”的概念， MOOC學習過程參與度=MOOC測驗總成績（歸一化后）*0.4+MOOC作業總成績（歸一化后）*0.4+用戶活躍度*0.2。其中，用戶活躍度=（發表主題數+回復數+評論數）/max（發表主題數+回復數+評論數）。并將MOOC學習過程參與度對分級考試的影響進行了分析，如圖1所示。可以看出，MOOC學習過程參與度與分級成績之間正相關。

雖然大部分同學都參與了MOOC課程的注冊，但有些同學并未參與課程學習。本文對這兩類學生的分級考試平均成績進行了分析，如表1所示，參加了先修課學習的學生的分級考試成績高出未參加先修課學習的學生5.5分，并且免修率提高了18%。可以看出，先修課可以有效填補暑假學習真空期，免修學生可以選修更深入的課程，為實現個性化、差異化教學提供了條件。因此，大學計算機基礎課程大學先修課的開設是非常必要的。

3 MOOC+SPOC+翻轉課堂模式及實踐

為提高學生學習興趣，對本課程教學內容進行了梳理。除了要求學生自學計算機常用軟件外，還重點增加了計算文化、計算基礎、計算機硬件基礎、計算機軟件基礎、計算機網絡、數據處理與管理、算法與程序設計、Python程序設計基礎等八個專題內容。為了開展翻轉課堂，每個專題設置了三道開放性討論題目，其中有一半以上與民航業務或民航特色專業后續課程相關，加深了對后續專業課背景知識的了解。

教學模式采取“課下自學、課上答疑，SPOC學習，翻轉課堂”的模式[5-7]。具體執行過程如下。

⑴ 對于計算機應用軟件及操作系統的教學內容，采取“課下自學、課上答疑”的模式。課程組建設了豐富的校內網教學資源庫，學生利用課余時間自行學習。這樣既能減少課上教學工作量，又能督促學生自學自練，以案例為驅動切實提高學生實際操作能力。

⑵ 對理論教學采用MOOC+SPOC+翻轉課堂的教學模式[8-10]。對八個專題的教學內容，以MOOC資源為基礎，補充了與民航背景相關的案例庫和教學資源，建設了我校的SPOC教學資源。課程組教師輪流在網上答疑，監控SPOC學習情況，解答學生疑問。

⑶ 對八個專題的共計24道討論題，以“翻轉課堂”的模式進行教學。具體實施過程如圖2所示。將學生分為16組，每組4至6人，每次討論課安排6組學生討論3個題目。討論前，學生報告小組提交討論題報告，然后教師組織學生討論。每組報告完成后，教師對該組同學提問，并向全體同學做補充講解。每組討論時間為15至20分鐘。結束后，需要對參與翻轉課堂的學生進行評分。

⑷ 建設翻轉課堂成績評價體系。翻轉課堂成績由三部分組成，包括教師評價、同學評價及組內評價，各個部分的權重系數為：教師評價50%，同學評價20%，組內評價30%。另外研究翻轉課堂成績評價系統，老師、學生利用智能終端或PC終端及時對課堂研討成績給出評價。教師可以及時了解學生的評價、成績情況，學生也可以及時了解自己的成績，更進一步對數據進行挖掘、分析。

4 思考與改進

根據大學先修課及MOOC+SPOC+翻轉課堂的教學模式的改革實踐，筆者對本課程的進一步改革進行了深入思考，課程在以下方面還需要加強和完善。

⑴ 課程持續建設，重點建設專業特色SPOC內容

目前，SPOC專業特色教學案例庫資源包括計算機系統及二維碼等在民航中的應用、民航機場生產公報統計、民航系統中的調度問題等10余個特色案例。為了進一步激發學生學習興趣，并解決目前本課程與其他后續專業課程關聯小的問題，可以建設更多民航特色教學案例庫資源，以及民航經典案例講解視頻庫、學生優秀翻轉課堂案例視頻庫、自編題庫在內的特色教學資源。

⑵ 豐富翻轉課堂形式，進一步提高教學效果

翻轉課堂改變了教師的教學模式和學生的學習模式，將學習權交給學生。目前，“大學計算機基礎”課程針對理論教學的各章節內容，凝練了24道開放性的題目，在課堂上，學生根據題目主題匯報相應內容，使學生更專注于主動的、基于項目的學習，使課堂的教學質量得到提高。但是課程單一的采用學生匯報、討論及教師點評的方式，以及針對不同章節內容效果不一致。對于這些問題后續需針對偏理論方法方面的章節，采用理論教學與翻轉課堂相結合的方式，如引入雨課堂，使學生更加深入地理解計算問題及計算思維。

⑶ 強化實驗教學環節，提高學生實踐能力

“大學計算機基礎”課程建設時，需面向工程能力培養要求，面向應用型本科院校實際，做到重實踐、重應用。課程應強化實驗教學環節，合理設計實驗教學內容，提高學生實踐能力。

⑷ 梳理知識點，與其他專業深入融合

新工科有別于傳統工科，強調以信息化帶動工業化。工程教育專業認證標準中要求學生具備能夠應用信息技術對復雜工程問題進行預測、模擬和求解的能力。二者都要求其他工科專業與信息技術的融合。大學計算機基礎課程應進一步梳理知識點，課程內容及案例應充分考慮特定專業，著重體現利用信息技術解決非計算機學科問題，為其他專業新工科及專業工程認證建設提供有效支撐。

5 結束語

本文分析了“大學計算機基礎”課程教學現狀和面臨的主要問題，針對上述問題，闡述了包括設置大學先修課，實施MOOC+SPOC+翻轉課堂的教學內容改革、教學模式改革、特色教學資源建設在內的教學改革方案。大學先修課可以有效填補暑假學習真空期，免修學生可以選修更深入的課程，為實現個性化、差異化教學提供了條件。目前基于MOOC的大學先修課作為新的課程模式，學習過程參與度普遍不高，宣傳和引導的力度尚需加強。通過MOOC+SPOC教學方式，使絕大多數同學的計算機素養、計算機知識有了很大提高，開放式、自主式的教學實踐取得一定效果。經過精心設計的翻轉課堂，對開拓學生視野、培養自主學習能力、團隊精神、表達能力，具有顯著效果。“MOOC+SPOC+課堂教學”是一種混合式教學，是大學教育教學改革的一個方向。

參考文獻（References）：

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