基于层次教学的高校低年级上机实验教学改革

孙隽　刘军　陈艳

[摘 要]针对高校低年级现有上机实验教学方式存在的不足，打破以往层次教学方案中以熟悉学生学习情况为前提，以“小班级”为单位的“清晰层次划分”法， 以“同年级同课程”为单位的“模糊层次划分”法，在此基础上，从教案的编写、教学方法的改进、评价体系的建立等多个方面进行研究探索，從而构建出一种适合高校低年级上机教学的新模式，以促进低年级大学生的能力培养。

[关键词]分层教学 上机模式 教学方法 能力培养

[中图分类号] TP3-4；G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）15-0105-02

在我国，本科低年级的传统上机实验教学采用“教师讲解—布置任务—学生按实验步骤完成任务—提交实验报告—教师批改”的模式，这种模式对完成教学任务、实现课堂教学目标有明显的效果，但没有充分考虑学生的个体差异。为促进每个学生都能在原有基础上得到充分的发展，改革现有教学方法，以层次教学为基础，构建一种能使师生共同参与以提高实验效果的上机教学模式就显得尤为必要。

一、上机“层次教学”体系的构建

“层次教学”并不是一个全新的课题，不少教育工作者对此都曾有过研究，但是，以往的方案实现多是以教师对学生情况比较了解为前提，以小班级为单位进行层次划分。而高校上机实验教学有其自身特点，尤其是低年级上机基础课，同一教师有时会同时担任多个班级的不同课程的上机辅导教师，而且，有的课程开设时间很短，甚至不到一学期，这就使得教师无法在有限的时间内完全掌握学生的情况，他对该班级学生的了解也会随着课程的结束而结束。教师流动性较强。因此，以小班级为单位对学生进行层次划分显然是不现实的。

为解决这种矛盾，课题组曾尝试以“年级”为单位进行层次划分，即以大一新生为主的基础学习层，以大二学生为主的提高学习层，以优秀学生为主的创新学习层，但在随后的研究中发现，这种划分法可操作性不强。经过探讨研究，最终确定以“同年级同课程的所有受教班级”为单位进行“模糊隐形层次划分”：即教师根据教学实际，统一在同年级同课程的所有受教班级中提供不同层次的实验方案，让学生选择。教师不会明确划定学生的层次，而是让学生根据自己的学习情况，参考教师的建议，自己确定相应的层次。由于学生接受知识的情况不同，不同章节，不同课程，学生的层次都可能发生变化，所以，这种层次划分是动态随机的。

基础学习层：基础知识差且学习速度较慢，可以进行上机操作但差错较多，缺乏自我纠错能力的学生。[1]对这部分学生的教学目标是“达标”，侧重培养他们的基本实验技能，实事求是的科学态度。

提高学习层：学生具备一定的基础知识和操作方法，能进行上机操作，且差错较少。对这部分学生的教学目标是“整体提高”，侧重培养学生将理论知识综合应用于实践，培养学生的综合能力、解决实际问题的能力。

创新学习层：实践动手能力较强的学生。对这部分学生的教学目标是“拔尖”，加大知识的深度与广度，侧重培养学生系统运用本专业各学科的知识技能和技术，培养其科学研究兴趣，提高其创新能力。

二、基于层次教学的低年级上机实验教学模式构建

（一）提供多种实验方案，尽量实现教案共享

在教案的实际编写上，应设定必做实验和选做实验两类。必做实验是为达到大纲要求的基本目标而设定的全体学生都必须完成的实验；选做实验则对应学生层次设置相应难度的基础、提高、创新三级，使学生有选择空间。由于要提供不同难度的实验备课可能会占用一个教师更多的时间，因此授课教师之间可以采用同步或异步交流的方式，对同一内容进行集体备课：备内容、备教学方法，实现教案共享。这样既提高了教师们的备课效率，又使他们有更多的选择和发挥余地。

（二）隐性同步分层教学方法的设计

在教学过程中，主要采用隐性同步分层教学，即在教学过程中实行形式上的同步学习、实质上的分层教学。[2]对同一教学内容，教师设计不同层次的实验任务，并尊重学生的层次选择，在教学态度上不区分对待，在操作上隐性地分层要求、分层施教。

对于基础学习层的学生，他们基础知识较为缺乏，上机动手能力偏低，应采用以“教”为主的方式，让学生按照实验指导教材上提供的实验步骤按部就班地进行实验；对于提高学习层的学生，宜采用“引导”为主的方式，在学生完成必做实验的前提下，适当增加实验难度，教师预先设定完成某一任务的路径，让学生独立或与其他同学合作完成对设定任务的探究；对于创新学习层的学生，主要采用“探索”为主的方式，开放实验内容，教师只指出探究方向，并不锁定具体的任务，鼓励他们按照自己的方式完成实验，并允许他们辅导其他同学。

（三）辅导方式的分层设计

1.演示性辅导。这是对基础学习层的学生所采用的一种方法。教师进行一些演示性操作，让学生去验证模仿，从而掌握基础性的知识和技能。

2.导向性辅导。适合于有一定基础，但进行自主探究有一定难度的提高学习层的学生。教师通过递推式的引导，让学生根据预设的路径，不断地去质疑、去解惑，在这个探寻过程中，教师指引学生完成实验。

3.自主性辅导。适合于有较强动手能力和创新能力的学生。教师只确定探究方向，并不明确具体的任务，学生根据方向开展探究活动。教师辅导的重点在于思路的启发，通过与学生互动式的探讨，开阔学生思路，让学生在不断的自主探究中完成实验。

（四）实现多元考核方法

传统的上机考核一般都是考试定成绩的方式，不能真实反映学生的学习状况。针对这一不足，我们改革传统考核方式，采用“上机试题考核60%+评价40%”相结合的多元考核方法。[4]

40%的评价分数由教师评价（占20%）和学生评价（占20%）构成。学生评价又进一步分为学生自评（占10%）和学生互评（占10%）。学生评价是按照评价标准和评价内容，让学生对自己和其他同学进行评定；教师评价是教师根据学生平时上机的学习情况，结合学生的自我评价和综合评价，给学生评定计算机上机实训的成绩。

多元考核方法能比较公正地对学生学习情况进行测评，可以激发学生的实验兴趣，提高学生的实验能力。

上机实驗层次教学模式结构如图1：

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图1 上机实验层次教学模式结构图

三、上机实验层次教学模式的实践成效

根据改革后的上机教学模式，我们对重庆交通大学交通运输学院交通工程专业一年级1个大班和机械学院机械电子、车辆工程一年级2个大班的学生进行了教学实践，采用的教材是《C语言程序设计》，参与教师3人，参与学生187人。在期末进行的教学总结中，采用新模式的3个班级对比其他同课程班级，学生在动手能力、创新能力方面有明显提高，主要体现在：上机考核成绩平均分比其他班高出4.7分；在创新能力大赛中，总体取得了更好的名次；学生对教师的满意度更高。

总结以上，改革后的上机新模式具有如下优点：

1.提高了教学质量。采用传统上机教学方式的班级，由于实验要求统一，对优生而言过于简单，对差生而言又跟不上。改革后，由于提供了不同层次的实验项目，学生的实验兴趣得到了激发，学生学习更加自觉，学习成绩自然有了提高。这一点在计算机过级率上也得到了体现，采用层次教学模式的班级考级通过率比其他班级高出9个百分点。

2.激发了学生的学习积极性。由于本方案中学生分层是隐形的，且学生的层次选择是动态的，因此，没有以往层次方案中基础层学生容易出现的自卑问题。学生能根据自己的学习情况，参考教师指导，客观理智地选择相应实验层次，学习积极性和学习效果都有明显提高。

3.造就了一批素质过硬的教师队伍。上机分层教学实际上给教师提出了更高的要求。从备课到教学、辅导，教师都要花费更多的心血。这样也迫使教师不断地反省自己的教学方式，不断地提高教学技能。

五、结束语

本文以层次教学为基础，从实验备课、教学方法到考核方式上对现有上机教学模式的不足提出了一些新的思路和想法，以期通过改革上机实验教学模式达到因材施教的目的，让学生不仅对课程中的知识点有更新和更好的认识，而且能在思考问题、解决问题的动手能力上得到锻炼。

[ 注 释 ]

[1] 韩阳，孙照红.实验室教学改革[J].中国科教创新导刊，2013（14）：110-112.

[2] 曹婧华，赵飞，冉彦中.基于层次分析和模糊评价的C语言上机实验教学研究[J].实验技术与管理，2011（8）：145-147.

[3] 张颖淳.计算机课程教学考核方式的探讨[J].西南师范大学学报（自然科学版），2012（7）：147-151.

[责任编辑：覃侣冰]