翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

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摘要：本文以大連海事大學(xué)本科生為研究對象，基于多年本科教學(xué)改革取得成果和經(jīng)驗(yàn)，從課程特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，利用信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的成果，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行了研究和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是面向大一新生開設(shè)的一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐并重的公共基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力和計(jì)算思維能力方面發(fā)揮著基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性的重要作用。如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)，充分調(diào)動大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動性，完成課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并在課程學(xué)習(xí)中積極思考，并通過實(shí)驗(yàn)過程中的分組討論，互評互助，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式為我們提供了一個全新的解決途徑[1]。

一計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問題及解決途徑探討

我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中心擁有雄厚的師資力量，多年來在完成全校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，完成了多項(xiàng)教改項(xiàng)目，取得了許多豐碩的成果。電子教室、無紙化測試系統(tǒng)以及以項(xiàng)目或者任務(wù)驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)課堂組織形式在我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際的教學(xué)實(shí)施過程中還存在以下幾個方面的問題。

（一）學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊

由于地區(qū)發(fā)展不平衡，計(jì)算機(jī)教育發(fā)展程度相差非常之大，在容納60人以上的實(shí)驗(yàn)室里，傳統(tǒng)教學(xué)方式很難兼顧所有學(xué)生的需求，分層教學(xué)模式能在一定程度上緩解但不能從根本上解決這個問題。

（二）部分學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣不適應(yīng)大學(xué)的課程要求，未能從被動填鴨式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為探索型自主學(xué)習(xí)

目前，實(shí)驗(yàn)課程大多采用任務(wù)驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，把實(shí)驗(yàn)要求掌握的基本操作以任務(wù)的形式組織在一起，以期提高學(xué)生分析問題，解決問題及主動學(xué)習(xí)的能力。但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中部分學(xué)生對老師的依賴比較大，不能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（三）教學(xué)內(nèi)容普遍存在一刀切的現(xiàn)象

由于課時(shí)受限，按照教學(xué)大綱的要求完成教學(xué)任務(wù)后，未能結(jié)合學(xué)生的專業(yè)方向和興趣愛好進(jìn)行進(jìn)一步的課程拓展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為今后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和工作奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以多媒體和網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了教學(xué)手段的重大變革，個性化的自主學(xué)習(xí)是解決以上問題的關(guān)鍵。傳統(tǒng)課堂上很難實(shí)現(xiàn)的個性化學(xué)習(xí)可以通過翻轉(zhuǎn)課堂來實(shí)現(xiàn)。

二現(xiàn)代信息教育技術(shù)的發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

2012年興起的MOOC(massiveopenonlinecourses)，即大規(guī)模在線開放課程，在全球引發(fā)了教育信息化的新浪潮、新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇，對傳統(tǒng)的教學(xué)模式產(chǎn)生了巨大沖擊。教育部、財(cái)政部“十二五”期間啟動實(shí)施的“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”支持建設(shè)的“愛課程”網(wǎng)是我國目前最權(quán)威的高等教育課程資源共享平臺[2]。平臺集中展示“中國大學(xué)視頻公開課”和“中國大學(xué)資源共享課”，為自主學(xué)習(xí)提供了強(qiáng)大的支持[3]。為貫徹《教育部關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》（教高[2015]3號）精神，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共建共享，探索在線開放課程應(yīng)用模式，我校自2015年，已連續(xù)多年圍繞“應(yīng)用驅(qū)動、建以致用”的總體原則，組織開展在線開放課程教育教學(xué)改革專項(xiàng)建設(shè)與應(yīng)用工作。學(xué)?，F(xiàn)代化教育技術(shù)中心系統(tǒng)組織建課培訓(xùn)，BB等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺使用培訓(xùn)及在線課程運(yùn)行培訓(xùn)，提供課程錄像等相關(guān)技術(shù)支持。最終目標(biāo)是打造一批精品在線開放課程，擇優(yōu)推薦至國內(nèi)知名教育平臺，促進(jìn)學(xué)校優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源共享，為高校學(xué)生、行業(yè)學(xué)習(xí)者、社會學(xué)習(xí)者提供在線教學(xué)服務(wù)。2015年以來，我校已舉辦了三屆多媒體課件大賽，并對課件類、網(wǎng)絡(luò)課程類、微課程類優(yōu)秀作品給予獎勵，大大促進(jìn)了我校優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源的開發(fā)、建設(shè)和應(yīng)用，提高了廣大教師信息技術(shù)的應(yīng)用能力和水平。隨著各類在線開放課程、多媒體課件的開發(fā)，互聯(lián)網(wǎng)和移動終端的普及，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)資料除了傳統(tǒng)的教材之外，有了更多的選擇，也為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的搜索引擎可隨時(shí)提供海量資訊，科學(xué)和技術(shù)的高速發(fā)展，知識的快速更新預(yù)示著我們進(jìn)入了一個需要終生學(xué)習(xí)的時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)突破了地域和時(shí)間上的限制，為學(xué)生提供更深、更廣的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可通過豐富的網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)[4]。

三計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師大多會演示任務(wù)的分解和操作步驟，這樣一方面占用了寶貴的課堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間緊張而不能完成學(xué)習(xí)任務(wù)。另一方面由于學(xué)生是驗(yàn)證性的完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，過后很容易遺忘，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。我們采用基于任務(wù)驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組織形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，主要包含在具體任務(wù)驅(qū)動下以學(xué)生為主體的課內(nèi)學(xué)習(xí)和教師引導(dǎo)下的學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)過程中，教師布置課堂任務(wù)并對實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題做簡要提示，學(xué)生通過獨(dú)立完成任務(wù)進(jìn)行自我檢測和學(xué)習(xí)，完成任務(wù)后進(jìn)行分組討論和組內(nèi)互評，教師全程與學(xué)生保持交流，針對學(xué)生自主學(xué)習(xí)遇到的問題進(jìn)行個性化指導(dǎo)，最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成情況并對共性問題進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和指導(dǎo)，并布置下次上課之前必須完成的自主學(xué)習(xí)內(nèi)容。定期安排階段性測試，在課堂上通過考試系統(tǒng)對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行測評，也是翻轉(zhuǎn)課堂的一個必不可少的環(huán)節(jié)。階段性測試一方面督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，另一方面教師根據(jù)測試結(jié)果了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)一步完善翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐中我們把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，但構(gòu)建“課前傳授知識、課中內(nèi)化知識”的教學(xué)流程并取得切實(shí)的教學(xué)效果并非易事，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵。教師不僅需要為學(xué)生準(zhǔn)備好視頻、網(wǎng)頁、課件等資源引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而且一定要實(shí)現(xiàn)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的分層引導(dǎo)，以點(diǎn)帶面覆蓋教學(xué)大綱，并深入淺出最大程度滿足不同基礎(chǔ)不同層次學(xué)生的需求。我們針對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程可視化、操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并提供符合大學(xué)生思維發(fā)展水平和接受能力的具有一定層次結(jié)構(gòu)的自主學(xué)習(xí)資料，具體包括準(zhǔn)備大綱性的Word文檔，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中需要掌握的重點(diǎn)和難點(diǎn)有一個整體性的認(rèn)識；提供PPT課件講解主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；為重點(diǎn)、難點(diǎn)錄制微視頻；提供相關(guān)和拓展內(nèi)容的網(wǎng)址。通過超級鏈接的方式有效的整合這些資源，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，引導(dǎo)不同基礎(chǔ)的學(xué)生有效地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。例如，對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生若對大綱中的相關(guān)知識點(diǎn)非常熟悉，就可以直接跳過課件和視頻學(xué)習(xí)，通過教師提供的引導(dǎo)直接進(jìn)入自己感興趣的拓展內(nèi)容的學(xué)習(xí)；對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，可以根據(jù)大綱的引導(dǎo)通過自學(xué)教材和播放課件相結(jié)合的形式完成自主學(xué)習(xí)，對于比較復(fù)雜的內(nèi)容通過播放微視頻進(jìn)一步學(xué)習(xí)，并可以通過有選擇或反復(fù)播放課件和微視頻方式控制自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)資源和搜索引擎，例如愛課程網(wǎng)站的相關(guān)視頻公開課和資源共享課和百度搜索等，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了更多更廣的選擇[5]。我們在2016級本科新生中，選取了信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院測控技術(shù)與儀器和交通運(yùn)輸裝備與海洋工程學(xué)院材料科學(xué)與工程兩個專業(yè)近200名學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐?；谛畔⒖茖W(xué)技術(shù)學(xué)院的新生一般具有較好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)熱情，全部采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，稱為教改實(shí)驗(yàn)一班，而對于材料科學(xué)與工程專業(yè)新生我們隨機(jī)分為教改實(shí)驗(yàn)二班和對比班，分別采用翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)教學(xué)模式。期末使用同樣的考試題庫對學(xué)生進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)一班、實(shí)驗(yàn)二班和對比班的機(jī)考平均分分別為：82.05、76.69和73.36。實(shí)踐結(jié)果表明，通過課外學(xué)生自主學(xué)習(xí)基本知識和基本操作，課內(nèi)學(xué)生能夠更專注于基于課堂任務(wù)或項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，提高了課堂效率。相同專業(yè)和背景的實(shí)驗(yàn)二班運(yùn)用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式取得的成績略好于使用傳統(tǒng)教學(xué)方式的對比班。具有較好計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)熱情的實(shí)驗(yàn)一班取得的成績遠(yuǎn)優(yōu)于其它兩個班，翻轉(zhuǎn)課堂更適合在有一定基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)熱情的環(huán)境下開展。通過翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，不僅掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加深對計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)理論的理解，更重要的是，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題的能力，從而獲得對所學(xué)內(nèi)容更深層次的理解。

四結(jié)語

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂，有效的培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和獨(dú)立解決問題的能力，有利于大一新生逐步適應(yīng)大學(xué)的課程要求，學(xué)習(xí)習(xí)慣從被動填鴨式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為探索型自主學(xué)習(xí)。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，學(xué)生學(xué)會通過基礎(chǔ)教材、PPT課件、微視頻和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的搜索功能在任何時(shí)候去查閱需要的材料，自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風(fēng)格和掌握知識的方式，通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)并為終身學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。許多關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究中都提到了導(dǎo)學(xué)案[6]。BB等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為導(dǎo)學(xué)案提供了較好的支持。不過，從客觀的角度來看，過于全面和細(xì)致的指導(dǎo)也存在弊端，學(xué)生學(xué)習(xí)教師提供的學(xué)習(xí)材料，對網(wǎng)上的其他資料缺乏學(xué)習(xí)的主動性，因此不利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和搜集信息的能力。針對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，在本次教學(xué)改革項(xiàng)目中，我們并未采用強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，只是為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供最基本和簡明的線索。

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作者:胡青 單位:大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中心