基于超星學(xué)習(xí)通的計算機科學(xué)導(dǎo)論課程混合式教學(xué)探索

摘" 要：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活方式呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的特點，融合現(xiàn)代信息技術(shù)手段和方法提升傳統(tǒng)教學(xué)成為教育現(xiàn)代化的趨勢。該文結(jié)合農(nóng)業(yè)院校計算機專業(yè)學(xué)生實際情況，針對新時期大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，分析計算機科學(xué)導(dǎo)論課程傳統(tǒng)線下教學(xué)的問題，整合當(dāng)前線上教學(xué)優(yōu)勢，探索線上線下混合式教學(xué)模式。該文介紹線上教學(xué)設(shè)計，包括基于超星學(xué)習(xí)通的課程平臺構(gòu)建、教學(xué)流程設(shè)計及學(xué)習(xí)達成度評價體系，再結(jié)合線下課堂，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，同時將計算機農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例融入到整個教學(xué)過程中，積極引導(dǎo)本科生思考科研方向。混合式教學(xué)探索旨在提升學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，同時為計算機類課程的教與學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：計算機科學(xué)導(dǎo)論；線上線下；混合式教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；案例教學(xué)

中圖分類號：G642" " " 文獻標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）09-0110-04

Abstract： With the rapid development of information technology， college students' learning and life styles show the characteristics of networking， digitization and intelligence. It has become a trend of education modernization to integrate modern information technology means and methods to promote traditional teaching. Combining the actual situation of computer science students in agricultural universities， this paper analyzes the problems of traditional offline teaching in the \"Introduction to Computer Science\" course and explores the blended online-offline teaching model. This paper introduces the online teaching design， including the construction of a course platform based on ChaoXing Learning Platform， the design of the teaching process， and the evaluation system for learning outcomes. Then， by combining the offline classroom， the flipped classroom teaching model is introduced， and computer agricultural application cases are integrated into the entire teaching process to actively guide undergraduates to think about the direction of scientific research. The blended teaching exploration aims to improve learning outcomes， enhance teaching quality， and provide a reference for the teaching and learning of computer courses.

Keywords： Introduction to Computer Science; online-offline; Blended Learning; Flipped Classroom; case-based teaching

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活方式呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的特點，傳統(tǒng)線下教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下各個學(xué)校的教育教學(xué)需求，在新課改的要求下，各個學(xué)校順勢而為，借助信息化手段來輔助教學(xué)，嘗試線上線下混合式教學(xué)模式，以此來最大限度地提升課程學(xué)習(xí)與人才培養(yǎng)的效果。

計算機科學(xué)導(dǎo)論這門課程，對計算機的起源和發(fā)展、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域，對數(shù)據(jù)與數(shù)制的各種表示、微型計算機的系統(tǒng)組成、程序設(shè)計語言翻譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、多媒體處理技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念、軟件工程的基本概念及計算機信息安全等內(nèi)容進行學(xué)習(xí)[1-3]，為學(xué)生正確認(rèn)知計算機學(xué)科提供方法，為學(xué)生今后深入學(xué)習(xí)計算機相關(guān)課程作鋪墊，課程知識體系如圖1所示。課程要求學(xué)生在掌握計算機科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)理論框架的同時，著重提高自主學(xué)習(xí)能力，嘗試將學(xué)生從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，引領(lǐng)學(xué)生掌握學(xué)科基本內(nèi)容及其相應(yīng)的課程設(shè)置。

因此，為了更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)計算機科學(xué)導(dǎo)論這門課程，筆者進行了混合式教學(xué)模式探索，以促進線上和線下教學(xué)相輔相成，最終達到以學(xué)生為中心而教，增加師生之間的交流互動，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動力，在提高課程教學(xué)質(zhì)量的同時，提升學(xué)生解決學(xué)習(xí)和工作中實際問題的能力。

一" 學(xué)情分析

計算機科學(xué)導(dǎo)論是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。可以讓學(xué)生更好地了解計算機學(xué)科領(lǐng)域的基本知識框架及其相應(yīng)的課程設(shè)置、計算學(xué)科中的核心概念、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)科學(xué)方法、社會、學(xué)業(yè)和職業(yè)問題等內(nèi)容。通過課程學(xué)習(xí)，希望學(xué)生能夠?qū)W會專業(yè)自主學(xué)習(xí)方式方法、能夠大體了解所學(xué)專業(yè)課程在計算機專業(yè)知識體系中的位置及層次，培養(yǎng)學(xué)生計算思維，同時提升學(xué)生利用計算機解決實際問題的意識和能力。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)面臨諸多問題，主要有教學(xué)內(nèi)容多而課時少、計算機行業(yè)知識更新發(fā)展迅速、學(xué)生網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化依賴性高、學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性和主動性、學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)背景和學(xué)習(xí)能力參差不齊等[4]。為解決以上問題，2021年起筆者所在教學(xué)團隊依托超星學(xué)習(xí)通線上教學(xué)平臺，開展課程資源建設(shè)，進行線上線下混合式教學(xué)研究和實踐，在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題并不斷改進教學(xué)，積累了部分開展基于超星學(xué)習(xí)通的計算機科學(xué)導(dǎo)論混合式教學(xué)探索的經(jīng)驗，希望為高校計算機教育工作發(fā)展提供一定的參考。

二" 線上線下混合式教學(xué)實踐

教學(xué)團隊在探索和實踐線上線下混合式教學(xué)模式過程中，充分調(diào)研教情和學(xué)情，制訂了相關(guān)的線上線下混合式教學(xué)實踐方案，努力發(fā)揮混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢，如圖2所示。混合式教學(xué)實施過程包括課前資源建設(shè)、課中翻轉(zhuǎn)課堂、課后鞏固提升3個階段。教學(xué)團隊設(shè)計各階段重點任務(wù)和實踐方式，梳理各階段銜接過程，提倡以學(xué)生為中心，使課前、課中、課后教與學(xué)融為一體。

（一）" 課前重資源建設(shè)

首先，在開展計算機科學(xué)導(dǎo)論課程線上線下混合式教學(xué)前，教學(xué)團隊統(tǒng)一思想和認(rèn)識，充分調(diào)研國內(nèi)外開放課程平臺，總結(jié)和交流優(yōu)秀平臺資源和平臺建設(shè)方法，結(jié)合本校、本專業(yè)、本課程學(xué)生實際情況，群策群力做好本門課程混合式教學(xué)設(shè)計、規(guī)劃及課程資源建設(shè)。其次，根據(jù)課程教學(xué)大綱確立每堂課的教學(xué)目標(biāo)，重新梳理教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合每屆學(xué)生實際學(xué)情，明確線上和線下教學(xué)知識點，策劃和設(shè)計教學(xué)過程、方法和教學(xué)活動，詳細(xì)安排每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，制作詳盡的教案、教學(xué)日歷等。最后，教學(xué)團隊明確線上和線下知識點的主要原則，概念性知識點和教學(xué)目標(biāo)為“了解”知識點設(shè)計為課前或課后線上學(xué)習(xí)，以課程教學(xué)課件、指導(dǎo)手冊、授課視頻、拓展資料和課程案例等形式部署在超星學(xué)習(xí)通的課程網(wǎng)站上；教學(xué)重難點和教學(xué)目標(biāo)為“掌握或應(yīng)用”知識點設(shè)計為線下課堂教學(xué)并開展教學(xué)活動，擴展性知識設(shè)計為課后線上學(xué)習(xí)，以章節(jié)測驗形式進行。

在課程第一堂課時，任課教師借助第一堂課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的好奇心和求知欲，讓學(xué)生了解計算機科學(xué)的發(fā)展及技術(shù)現(xiàn)狀，同時全面介紹計算機科學(xué)與技術(shù)課程體系，展示計算機技術(shù)對當(dāng)今世界的巨大影響，告知學(xué)生如何利用課程資源走近專業(yè)知識殿堂，促進學(xué)生對后續(xù)學(xué)習(xí)充滿期待和向往[5]。筆者所在教學(xué)團隊對計算機科學(xué)導(dǎo)論第一堂課的內(nèi)容設(shè)計包括課程概述、課程教學(xué)安排、課程資源使用建議和學(xué)法與學(xué)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)四個方面。課程團隊重點強調(diào)線上線下混合式教學(xué)模式下，教學(xué)以學(xué)生為主，提前預(yù)習(xí)、沉浸式參與學(xué)習(xí)、課后測驗鞏固學(xué)習(xí)三個環(huán)節(jié)缺一不可。

（二）" 課中重翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)順序的顛倒，傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移到學(xué)生手上[6]。

在混合式教學(xué)模式探究中，教學(xué)重難點和教學(xué)目標(biāo)為“掌握或應(yīng)用”核心知識點是課程線下課堂教學(xué)的主題，核心教學(xué)活動以翻轉(zhuǎn)課堂模式進行。教師在超星學(xué)習(xí)通平臺提前建設(shè)好課件、授課視頻、課程案例和實驗規(guī)劃學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在課前對新知識進行自主學(xué)習(xí)，而在課堂上則更多的是與老師和同學(xué)討論并解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，實現(xiàn)對新知識的深入理解和掌握。翻轉(zhuǎn)課堂可以使學(xué)生獲得更加自由的學(xué)習(xí)時間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生解決問題的能力，進而提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

（三）" 課后重鞏固提升

在混合式教學(xué)模式探究實施中，一方面課程線上資源足夠豐富，其信息量大、知識點廣，需要學(xué)生在積極自主狀態(tài)下高效完成課程預(yù)習(xí)；另一方面，課中翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生在一定知識儲備下發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、討論問題、解決問題，全程積極參與，在沉浸式參與中學(xué)習(xí)新知識新技能。無論是課前預(yù)習(xí)還是課中參與式學(xué)習(xí)課程知識，都需要在課后對知識進行鞏固和提升[7]。

課程資源建設(shè)時，教學(xué)團隊準(zhǔn)備有章節(jié)測驗和計時測試等不同的形式，對于課程學(xué)習(xí)者來說，堅持按時提交作業(yè)、完成測驗、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和不留知識漏洞，鞏固所學(xué)知識，形成知識學(xué)習(xí)閉環(huán)，更能體會到知識儲備和能力提升的樂趣。

對于課程教學(xué)團隊的教來說，課后鞏固一方面強化課程學(xué)習(xí)效果，另一方面分層作業(yè)便于及早發(fā)現(xiàn)人才，為發(fā)掘出的人才提供機會和資源，促使人才脫穎而出也是課程教學(xué)的重要目標(biāo)。

課后鞏固提升通常與課中翻轉(zhuǎn)課堂統(tǒng)籌進行，課中會預(yù)留10分鐘左右的時間，任課老師帶領(lǐng)同學(xué)們進行課后測驗或作業(yè)的互評，課后作業(yè)評定及反饋是鼓勵同學(xué)們查漏補缺、及時鞏固各章節(jié)知識的有效形式，同時也是記錄同學(xué)們平時學(xué)習(xí)過程的第一手材料。同時，學(xué)習(xí)通平臺各項成績也為評定平時成績提供了支撐材料。

三" 應(yīng)用線上資源拓展教學(xué)時空

課程教學(xué)團隊在超星學(xué)習(xí)通上創(chuàng)建課程和班級，按課程章節(jié)和知識點將各類學(xué)習(xí)資源如課件、授課視頻、案例資源和軟件安裝包等發(fā)布在平臺上，并設(shè)計與課程教學(xué)資源配套的教學(xué)活動如章節(jié)測試、課后作業(yè)、隨堂考試和模擬測試等。通過使用超星學(xué)習(xí)通平臺，教師團隊可以展示更多學(xué)習(xí)資源，學(xué)生能獲得豐富的課程教學(xué)資源，并靈活參與各類教學(xué)活動。課程線上資源拓展了教與學(xué)的時空，教學(xué)團隊教師可以借鑒和使用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀學(xué)習(xí)資源，在開課前全方位部署課程資源主頁，學(xué)生可以不受時間和地點的限制，進行課前線上自主學(xué)習(xí)、課中翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)、課后線上練習(xí)和模擬考試等操作，努力做到充分學(xué)習(xí)資源、及時鞏固知識、切實提升能力。

在課程教學(xué)實施期間，課程教學(xué)團隊還可以根據(jù)每屆學(xué)生特點和教學(xué)環(huán)節(jié)的實際反饋情況，及時更新教學(xué)資源和測試內(nèi)容，給學(xué)生提供更加全面和有針對性的線上資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和能力提升做好資源保障。

同時，在學(xué)生應(yīng)用線上教學(xué)資源開展相關(guān)學(xué)習(xí)和測試練習(xí)時，超星學(xué)習(xí)通平臺均有客觀全面的記錄，教師和學(xué)生均能掌握學(xué)習(xí)時長、學(xué)習(xí)測試數(shù)據(jù)，為教與學(xué)的及時調(diào)整及平時成績評定提供數(shù)據(jù)支撐。

四" 實施案例教學(xué)激發(fā)學(xué)生弘農(nóng)愛國、鄉(xiāng)村振興的學(xué)習(xí)熱情

信息與管理科學(xué)學(xué)院在進行計算機科學(xué)導(dǎo)論課程教學(xué)時，認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記在全國教育大會上的講話精神，強調(diào)立德樹人，堅持教書育人、科研育人、實踐育人、文化育人和管理育人五統(tǒng)一，踐行課程思政，將思想和政治教育貫穿于課程學(xué)習(xí)與人才培養(yǎng)的全過程，堅持為黨育人，為國育才[8-9]。

課程案例教學(xué)設(shè)計與實施以計算機應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新為重點，以“農(nóng)業(yè)場景”為平臺，充分發(fā)揮“信息技術(shù)+農(nóng)業(yè)”的優(yōu)勢與特色，與學(xué)校農(nóng)業(yè)大環(huán)境緊密結(jié)合，旨在激發(fā)同學(xué)們弘農(nóng)愛國、數(shù)字賦農(nóng)的學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)習(xí)扎實的計算機專業(yè)知識為我國智慧農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興發(fā)展貢獻力量。

課程案例教學(xué)素材選擇河南省科技進步獎成果“小麥生產(chǎn)信息化關(guān)鍵技術(shù)與集成應(yīng)用”和“作物病蟲害遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”[10-11]。案例教學(xué)實施時首先介紹兩項成果涉及到的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)和農(nóng)業(yè)遙感等現(xiàn)代信息技術(shù)，然后結(jié)合國內(nèi)省內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，剖析科研工作的難點熱點，展示科研團隊攻堅克難的工作魅力和科研成果服務(wù)于社會的正能量，以期鼓舞更多的同學(xué)扎實學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)知識，把先進信息技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)、智能決策等領(lǐng)域。

五" 設(shè)定多元化考核評價機制

課程成績是對學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果和能力提升的一種評定，與時俱進的適合學(xué)生的評價標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生知識學(xué)習(xí)和能力提升有正面導(dǎo)向作用。計算機科學(xué)導(dǎo)論課程考核包括平時成績和期末考試成績兩大部分。平時成績占總成績的40%，包括超星學(xué)習(xí)通線上資源學(xué)習(xí)情況、章節(jié)測驗完成情況、課程實踐項目完成情況和課堂表現(xiàn)情況等。期末成績占總成績的60%，是學(xué)生期末考試的卷面成績，見表1。在當(dāng)前以促進學(xué)生能力提升的教學(xué)導(dǎo)向下，期末試卷考核內(nèi)容覆蓋所有學(xué)習(xí)過的章節(jié)知識，且試卷考核主觀題占比70%以上，弱化考核知識點記憶，強調(diào)考核學(xué)生知識運用和解決問題能力。

整個考核體系不遵循傳統(tǒng)的“一張試卷定分?jǐn)?shù)”方式，考核指標(biāo)多樣化，強調(diào)學(xué)生學(xué)科能力的培養(yǎng)和提高，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。學(xué)生如果希望順利通過各項考核并掌握學(xué)科學(xué)習(xí)規(guī)律，取得滿意的課程成績，需要自己平時充分利用線上線下學(xué)習(xí)資源，多閱讀、多思考、多動手、多實踐，提升自主學(xué)習(xí)與知識靈活運用的主觀能動性和創(chuàng)新性，切實重視學(xué)習(xí)能力提升、關(guān)注行業(yè)熱點和發(fā)展、嘗試靈活運用知識解決實際應(yīng)用問題[12]。

基于能力提升導(dǎo)向的多元化考核評價機制，既包含過程性評價（平時學(xué)習(xí)情況、課程實踐項目等），又包含結(jié)果性評價（課程實踐項目展示匯報、章節(jié)測驗、期末考試等），促進學(xué)生在學(xué)習(xí)課程理論知識的同時，切實動手實踐完成項目，同時注重團隊間的協(xié)作溝通，并利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段進行項目展示匯報，最終使學(xué)生能力得到全面提升，提升課程學(xué)習(xí)目標(biāo)達成度。

六" 結(jié)束語

信息技術(shù)的進步、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的完善，為后疫情時代的大學(xué)生課程教學(xué)提供了充足的技術(shù)支撐。面對新一代學(xué)生群體，不斷更新教學(xué)理念，不斷探索新的教學(xué)模式，是大學(xué)教師為做好黨的教學(xué)事業(yè)而進行的不斷追求。筆者所在教學(xué)團隊，利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，探索計算機科學(xué)導(dǎo)論線上線下混合式教學(xué)模式，豐富課程線上電子資源，做好案例教學(xué)，設(shè)計多元化考核機制，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，旨在適應(yīng)智能化學(xué)習(xí)趨勢，提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力。基于超星學(xué)習(xí)通的計算機科學(xué)導(dǎo)論混合式教學(xué)探索已經(jīng)在課程教學(xué)實踐中得到實際運用，取得了一定的效果，希望對從事計算機科學(xué)導(dǎo)論的教學(xué)人員有一定的借鑒作用。

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