基于OTAPAA模式下《計算機導論》翻轉課堂的教學研究與設計與實踐

汪紅霞　張怡文　張孟資

【摘 要】針對《計算機導論》課程教學中存在的教學內容陳舊、教學組織形式單一、教學方法不先進等問題，在國際前沿教育理念OTAPAA模式指導下，借助互聯網和混合式教學改革，教師重新設計課程教學環節，改革教學方法，教師由知識的傳授者變課堂組織者，學生由被動學習變知識的發現者，加強學生學習知識意義構建，提高了學生自主學習能力。實踐證明，這種教學模式改革對提升教學質量有一定的促進作用。

【關鍵詞】教學改革;OTAPAA;計算機導論;發現者;意義構建;自主學習能力

中圖分類號： G434文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）31-0056-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.024

Exploration and Practice of Teaching Reform of "Computer to Introduction" Course under OTAPAA Mode

WANG Hong-xia ZHANG Yi-wen ZHANG Meng-zi

（College of Information Engineering，Anhui Xinhua University，Hefei Anhui 230088，China）

【Abstract】In view of the obsolete teaching content，single teaching organization form and unscientific teaching method in the course of "Computer to Introduction"，under the guidance of the international frontier education concept ATATAA mode，the teacher redesigned the course teaching link with the help of the Internet and mixed teaching reform. Reforming the teaching method，the teacher is changed from the instructor of the knowledge to the class organizer，the student is changed from the passive learning to the knowledge discoverer，and the student's learning knowledge meaning is strengthened to improve the students' self-learning ability.Practice has proved that this reform of teaching mode has a certain role in promoting the quality of teaching.

【Key words】Teaching reform;OTAPAA;Computer to introduction;Discoverer;Meaning construction;Independent learning ability

0 背景

《計算機導論》是計算機及相關專業大一新生進校以來最先接觸到的第一門重要專業基礎課程，其基本理論和實踐技術的學習為后續開設的專業課程打好堅實的基礎，對學生今后四年的本科學習有著重要的導學作用。讓學生在第一學期打好基礎，能夠為學生今后的學習方向提供更具全面的了解，也是培養學生計算機專業素質形成的關鍵，該課程在課程體系中有著重要的基礎性地位。

但目前該課程存在以下問題：首先，該門課程面臨著“內容龐雜+學時縮減”、學生基礎層次不齊的矛盾。其次，許多人對計算機導論的理解有一些誤區，誤認為計算機導論的學習目的主要是引導知識的傳遞和引導人生的職業規劃，而忽略了方法的導論、思維的導論及意識的導論[1]。誤認為計算機導論只是“狹義工具論”，所講授的內容只是計算機學科所涉及的“濃縮版”課程簡介。這些認識誤區使得學生對該門課程的認識變得枯燥、乏味，極大地影響了學生對計算機的學習興趣和創造力。若再加上缺乏雙向性和趣味性的教學環節設計，學生學習的主動性就更難調動了。

隨著信息社會的進步，對計算機專業學生使用計算機的能力要求越來越高，結合多年來的教學、實踐經驗和學生學習反饋意見，《計算機導論》課程在建設上應該在以培養學生良好的計算思維意思和方法為主，需要在教學內容、教學組織、教學方法、考核制度、實驗模式五個方面改革著力破解。為更好的提高教學質量和應用型人才水平，響應我校應用型課程建設與改革的號召，借助互聯網和知名院校采取的OTAPAA教學模式[2-3]，對《計算機導論》課程進行大膽的教學改革，收到了良好的教學效果。

《計算機導論》課程的教學改革主要從教學內容（思維導論）、教學組織（以任務導學形式）、教學方法（先學后教）、考核制度（評價與反饋）、實驗模式（OTAPAA教學模式）五個方面展開。在《計算機導論》課程的實際教學中，以OTAPAA模式為架構，以目標為導向，任務為依托（學習支架），建立發現式學習方式，強化知識的意義建構，從而提高自主學習能力、思維能力和學習方法等，實施教學班級授課制和分組教學制相結合的教學組織形式，將《計算機導論》建成具有示范性和推廣性的教改課程。

1 建構主義的核心思想

知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的（社會文化背景）情境下，借助其他人（包括教師或學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義構建的方式而獲得[4]。簡言之，知識是在交互過程中產生的，是認識主體在原有經驗基礎上自主建構的。也就是說學習過程主要是學習者對知識的意義建構與學習者的發展，為促進學習者意義建構和思維發展，教師、同伴或者其他任何人提供一切形式的有效支持及幫助，統稱為學習支架。如圖1所示，這里的支架所起的作用如圖2所示。本研究的支架是采用項目驅動形式。

圖1 鄰近發展區

圖2 支架起作用的原理

2 基于以學習為中心的OTAPAA模型的教學方法

針對《計算機導論》課堂教學中存在的教與學的方法單一和學生學習參與度不足等問題，結合課程的特點，在《計算機導論》課程的設計中引入前沿教學理念OTAPAA模型，可有效提高教學質量。

2.1 OTAPAA模型

OTAPAA模型在教育學人認知的教學設計基礎上，由寧夏醫科大學楊曉崗提出。

該模型將教學過程劃分為6個階段，依次是學習目標（objective）、任務驅動（task）目標準入（access control）貢獻參與（participation）、評價（assessment）和目標實現（chievement）。每個階段所表達的含義如表1所示。OTAPAA教學法是以培養綜合學力為目的，以研究實際問題為課程方式，著重培養學生對原理與方法的掌握。該教學法核心主要是通過原理與方法的探索發現式學習，引導學生根據自己的需求，自主建立適合自身特點的知識框架，設計全新的探索過程，以獲得自由且具有完整思考的自我體驗。

表1 OTAPAA模型各要素的含義

2.2 基于OTAPAA模型的《計算機導論》課程教學方法改革

為幫助學習者達到潛在發展區能力，我們將OTAPAA模型引入到《計算機導論》課程的實際教學中，結合學習目標、任務驅動、目標準入、貢獻參與、評價和目標實現六個教學設計環節，對《計算機導論》課程的教學改革進行探索與實踐，具體體現在課前導學、課中研學、課后練學三個環節。

2.2.1 課前制定學習目標，設計優秀任務單是關鍵

教師控制學生進步方向制定學習目標（objective）。學習目標包括總目標和階段目標。課程總體要達到的目標是在了解學生的知識結構和能力水平的基礎上，通過學習，讓學生最終達到的某個水平。然后將總體目標細分成一個個的單元目標，也稱階段目標。教學活動以教學目標為導向，且始終圍繞實現教學目標而進行[5]。教學目標是一個很泛化概念，缺乏對學生學習的指導性。為保證教學目標的順利實現，在設計課前學習任務單時必須考慮對目標實現的控制（access control）即準入條件，其中任務單內容包括具體解決實際問題羅列出4至6個技能構成元素。任務單具體包括學習指南、學習目標、準入條件問題清單、學習資料、測試和反思內容等。

學習者對照課前學習任務單的要求先自行學習，通過觀看MOOC和老師發布的課程視頻等教學資源，其次通過一些測試環節檢測學習者課前學習完成情況。在完成課前學習任務的過程中，遇到任何疑惑，學習者可以通過信息技術自行解決或在疑難答疑區提出問題，嘗試通過與生生、師生進行多方協作解決問題，最終形成課前學習匯報單，學習匯報單包括三個部分（a）總結主要內容（b）注意要點（c）疑難問題。這樣有利于實時地了解自己的學習完成情況，保證后續“課堂翻轉”環節學生是有備而來。

通過課前學習的教學設計方式，提前在課前完成了OTAPAA模型中的貢獻參與環節。一方面學習者對照明確的課前任務單指南參與課前學習，匯報單總結主要內容幫助學習者提高總結和歸納寫作能力，注意要點可以作為自己或者其他學習的學習要領;另外一方面學習者提煉出來的疑難問題和課前小測題中正確率不太高的題可以作為教師課中知識關注單調整教學重難點。

2.2.2 課中以階梯式動態任務鏈為一條中心線，逐步實現目標

課中是主要任務是聚焦并解決問題。選擇小組代表簡述主要內容、學習注意要點及學習疑難問題;教師根據學生反饋的問題及MOOC平臺學生學習的數據分析，及時調整教學內容難點，確定需要重點解決的問題，采用階梯式動態任務鏈為中心線任務驅動的方式如圖3所示，引導學生深入探討，并提供指導分析解答。

任務驅動（Task）將目標融入任務之中，學習者通過完成任務來實現學習目標[6]。教學目標不僅僅停留在記憶、理解層面更要向應用、分析、綜合、創造發展。以數據結構基礎圖章節為例，首先給出圖并畫出存儲結構，這是掌握圖的原理階段，接下來給出進入存儲的實現階段，最后給出工程實踐案例如日常生活中QQ社會人物關系圖，進入應用階段。課堂教學實行講授、作業、活動、討論四層靈活多變的組織形式，形成對同一個問題有多種解法的方案，拓寬了學生對問題的認識深度和思維的發展。

圖3 階梯式動態任務鏈

2.2.3 課后練學，榜樣學習為催化劑

課后實驗項目操作、線下答疑區、QQ討論區交流，在多元化的學習環境里，通過展示優秀作品，生生互評，教師點評，通過自我分析、評判他人的環節，給學生創造應用的氛圍。

通過課前觀看視頻、測試，課中做題、教師叫停、分析錯誤、確定正確，課后師生、生生點評的課堂情境，學生反復修正偏差實現OTAPAA中目標實現（achievement）學習者技能的各項指標均已達到標準，掌握了該項學習技能，加固了學生意義構建。課前、課中、課后三環節多樣化的教學形式，通過同學之間的交流，更新并交換認識，學生從淺層學習向深度學習轉變;課中的協作、探討交流、評價，進一步加固了知識的意義建構;再通過課后的師生點評，加速了知識的遷移和應用，從而讓學生更加喜歡，更能接受，掌握知識、掌握技能。激發學生的學習興趣，同時提高學生的自我學習能力。

2.3 為培養學生能力的多階段、多形式的考核制度

為保證線下各種教學活動的開展，適應MOOC混合式教學模式的特點，突出學習過程，本研究中采取形成性評價和期末考核評價相結合的方式[7]，具體成績考核分布如表2所示。

學生最終考核成績（100分）=過程性評價成績（30%）+期末考試（70%），其中過程性評價成績由線上成績和線下成績構成。線上成績是學生通過MOOC課程平臺觀看MOOC視頻、完成測試題等線上活動獲得成績由MOOC平臺提供數據評價;線下成績由課前匯總材料、答疑區討論、實驗報告等部分構成。形成性評價和期末成績相結合的考核方式實現了OTAPAA模式評價（assessment），同伴與教師分別對學習者貢獻參與、指標質量進行評價。

3 總結

結合《計算機導論》課程的特點，在前沿教學理念OTAPAA模式的指導下，從教學內容、教學組織形式、教學方法、考核制度、實驗模式五個方面對課程進行了大膽的改革和嘗試。實踐結果證明，改革后將傳統課堂教學與在線教育及其他教育教學形式相結合的混合式教學，教師可以利用數據驅動觀，享受數據時代的紅利，學習腳手架，合理設計課前的內容，互聯網思維充分激發學生的興趣，教學效果也有個明顯的提升。

【參考文獻】

[1]汪紅霞，史先桂.以計算思維為導向的大學計算機基礎課程教學改革[J].科技資訊，2018，16（08）：167-170.

[2]楊曉崗.過程性“反饋控制”在TBL教學中的運用[J].海外英語，2017（19）：22-23.

[3]楊曉崗.TBL教學模式下的自主學習課堂教學[J].海外英語，2017（18）：9-10.

[4]趙福君，李立娟.建構主義教學實施可行性探究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2017（09）：62-64.

[5]張怡文，李春梅，徐梅，汪紅霞.互聯網+背景下的精品資源共享課程建設方法探討[J].科技視界，2018（30）：96+61.

[61]汪紅霞.應用型民辦三本院校面向需求的計算機公共基礎教學的探討[J].科技視界，2012（28）：169+165.

[7]李海燕，蔡冬梅.應用型高校財務管理專業考核方式改革模式探析[J].遵義師范學院學報，2018，20（06）：131-134.