基于混合式教学模式的大学计算机基础

陈希亮 姜峰 赖俊 彭伟

摘要：分析目前大学计算机基础课程教学中学员差异化不断加大的原因，提出四位一体的混合式教学模式构建方法，从教学内容改革、实践教学改革、评价体系建设和教学资源建设等方面阐述混合式教学模式的主要建设内容。

关键词：大学计算机基础；教学改革；混合式教学模式

背景

经过近年来的发展，对于大学计算机基础课程培养目标的认识经历了最初的计算机应用能力培养、计算机系统认知能力培养到计算思维能力培养的过程。目前，基于计算思维能力培养对大学计算机基础课程进行教学改革实践，已经形成了普遍共识。随着计算机普及程度越来越高，学员的计算机水平呈逐年提高的态势，但学员“差异化”现象却愈演愈烈，主要体现在两个方面：一是学员基础的差异化，虽然很多学员在高中阶段学过信息技术类课程，但对于计算机相关知识进行系统讲解和学习的比例偏低，再加上计算机课程不是高考科目等原因，学员对计算机学习的认识和掌握程度差异巨大；二是授课对象类型差异化，呈现出计算机专业与非计算机专业、理工科专业与文科专业、重点高校与普通高校等多样化特点，如何适应各专业要求，进一步提高学员的计算机应用能力、计算思维能力和创新能力，与专业教育尽可能“无缝连接”，应对计算机基础教学的差异性，是新的发展阶段计算机基础课程教学面临的新问题和挑战。

目前，基于网络的在线教学模式已成为大学计算机基础教学改革的主要手段，包括国家教育部“十二五规划”的重点建设项目精品资源共享课和视频公开课，以及从国外引入的微课、SPOC（small private online course）、MOOC（massive open online course）等多种方式。这些教学模式的出现丰富了教学手段和教学内容，特别是近两年MOOC与SPOC的结合兼顾了精品资源共享课和视频公开课课程资源齐全、授课质量高和微课时间短、内容精讲的优势，并且覆盖了课前准备、课堂组织、课后检测、互动交流、过程性数据记录等教学全过程。例如，在以爱课程网为代表的MOOC平台上，多所军地院校均上线了大学计算机基础课程资源，为其他院校的课程建设提供了非常好的示范。

MOOC在参与人数、时间与空间约束、学习目标、交互方式、课堂设计与评价机制等环节，都与面对面的传统课堂授课模式有本质的区别。它把“教学参与者的主动性置于教学内容之上”，重新定义教师与学员面对面的教学交流体系中“教与学的行为过程”，构建基于网络的交互模式，实现平台、教师、学员、教学资源等教学要素的高度联动。与传统的教学模式相比，MOOC在教学功能上取得了较大的进步。

但是，由于学员基础的差异化和学员类型的多样化，国内外一流大学提供的MOOC课程不一定能够适应其他院校的学员。虽然大学计算机基础课程是一门通识课，但大学的教学，在完成基本教学目标的基础上，有其个性化的需求。例如，因学员专业和背景的不同，针对相同教学内容的教学侧重点和授课方式需要有所不同；教师在完成基本教学任务的基础上，还可能有将自身在该学科的认识、体会和经验等与学员交流、分享的需求。MOOC作为在线教学模式的一种，也存在部分学员自我约束能力弱、容易中途放弃学习等现象，导致MOOC的完成率成为困扰很多教学参与者的问题。另外，学科的适用性也是使用MOOC时需要关注的问题，以结构化教学内容传授为主的程式化教学模式和学习方式并不适合分布式认知和高阶思维能力培养，难以适应高等教育不同学科课程的具体要求，具有一定的学科局限性。

因此，单纯依靠MOOC并不能完全解决大学计算机基础教学模式改革中面临的所有问题。采用MOOC方式进行教学模式改革，并不能简单地模仿MOOC的外表形式，而要深入挖掘其内涵，借力MOOC进一步优化教学模式。MOOC的不足正是传统面对面教学的优势所在。将MOOC和大学教育结合起来的混合教学模式，能够充分发挥两者的优势，使其相互促进，提升学员的学习质量和学习效率。

2基于混合式教学模式的大学计算机基础课程教学

以MOOC/SPOC为基础的在线教学对于解决基础一内容一学时的矛盾提供了有效的解决途径。MOOC通过基于微课视频的网上在线学习、翻转课堂、在线互动研讨、在线考评等方式，使学习不受时间、空间、师资力量等方面的限制，有效弥补面对面课堂教学模式的不足，学员可以反复观看微课视频、随时随地在线互动讨论，加深对课程教学内容的理解；SPOC则实现了对在线课堂的有效管理；面对面教学进一步答疑、研讨和知识内化。MOOC、SPOC与面对面教学三者的结合，能够有效加强教师与学员、学员与学员之间的互动和深度交流，从而实现宽度教学、深度教学和特色教学的相互融合和相辅相成。

2.1四位一体教学模式构建

在实际教学中创新应用MOOC和SPOC并结合翻转课堂进行混合学习的教学改革，在国内外已经开始萌芽，很多院校在这方面都进行了很多有益的尝试。从一定程度上来看，MOOC就是采用教学视频的方式将教师讲课、虚拟实验、在线评价等结合在一起进行教学内容的传递，通过与课堂教学环境和实践教学环境的结合，增强教师的教学手段。设计良好的混合教学模式可以更好地将已有的教学资源与学校的教学要求相结合，解决MOOC教学模式的相对不足，带来一种新的在线教育体验。MOOC/SPOC在线教学环境主要用于学员开展在线自学，通过合作学习、自主探究、交流反馈等形式完成课前的自学和相关知识的储备；课堂教学环境用于巩固和释疑自学内容、讲授部分拓展内容、研讨升华重要概念，最终使学员更好地内化吸收知识；实践教学环境以任务驱动为导向，以自主学习和小组协作为主，通过成果展示等形式激发学员兴趣。教学效果评价包括课堂评价、网络评价和实践评价，教学过程以教学效果评价为驱动力，实时反馈并进行修正。在线教学—课堂教学一实践教学—效果评价四位一体的混合式教学模式如图1所示。

2.2计算思维牵引的混合教学模式支撑内容建设

计算思维的本质要求是在解决问题时自觉利用计算的作用，包括使用现有计算工具、创造新的计算工具等，有助于各专业与计算机技术的融合。具备这种素养的学员将无缝融入后续专业课程的学习，并能极大发挥计算机在专业学习和研究中的作用。计算机基础课程教学面临新的问题和挑战，其改革的目标定位于将计算技术的核心理念与计算技能的培养统筹兼顾，培养学员主动运用计算思维并利用现有计算工具完成计算任务和创造工具解决问题的能力。课堂学习与在线学习两种方式的有机整合，突出“以计算思维为牵引，统筹核心知识体系，突出专业应用特色”的理念，解决目前计算机基础课程教学的主要瓶颈问题。基于计算思维开展教学研究与实践，对学员在计算机文化、计算系统和计算思维等方面进行导引，根据学员基础开展相应的操作应用训练，突出知识学习和技能训练中的计算思维要素；加强计算机基础课程和专业课程的交叉渗透，在课程中更多地引入计算机应用，特别是专业运用，使学员能够更加清晰认识和理解计算机方法，理解计算机分析和处理问题的过程，从而更好地运用计算机这一科学工具。在传统教学资源和内容向混合式教学转变的过程中，主要建设内容如下：

1）改革理论教学内容。

作为计算思维能力培养的载体，课程教学内容包括计算机基础知识、计算机硬件、操作系统、程序设计基础、数据库技术基础、计算机网络基础、多媒体技术基础等。针对教学内容多、学时少的实际，以计算思维能力培养为牵引，对知识点进一步梳理和取舍。根据“在线教学+课堂教学”的混合式教学模式，针对教学方法和教学评价方式进行综合设计，营造“学员主体，教师主导”的教学氛围，灵活运用案例式、研讨式、情景式、翻转课堂等多种教学方法，调动学员学习的积极性，引导学员主动思考、积极实践，提升学习效果，提高学员学习能力。

2）采用任务驱动式实验教学法。

针对实践课的教学目标设计相应的任务，通过由小到大、逐步组合的方式，最终实现教学的总目标。通过有针对性的辅导、分组教学和完善在线网络教学资源等方式，逐步缩小学员的计算机基础差距。

3）建立健全综合评价和网络考试系统。

采用全过程、多元化的考核方式，将学员学习的全过程纳入考核范围，使学员重视学习过程和能力培养。课程考核总体上采用平时测验和课程结课考试相结合的方式，同时加大实验成绩比重，对重点章节组织阶段性测试，将学员在线平台中的自学成绩、参与成绩、作业成绩等过程性要素纳入最终成绩的评定，更真实地反映学员对基本理论知识的理解、掌握程度以及运用知识的能力。

4）立体化教材建设。

以在线课程教学平台为依托，为教学提供丰富的教学资源（其中包括教学大纲、课外辅导资料、试题库和模拟考试系统、实验素材和样例、微课视频等）；适应多媒体教学需要，制作多种形式的幻灯片。利用flash演示动画将一些讲授和理解难度大的计算机内部工作原理等通过动画的形式形象地表述出来，使繁杂的概念通过指向明确的动画方式清晰地表达，多方位地丰富教案内容，使课程更加形象、立体、直观。

5）完善和有效使用网络教学资源。

进一步充实课程教学网站资源，完善实验素材库、样例库、课件库、习题库、视频库和案例库的建设。利用在线课程教学平台实现在线作业提交、在线考试等，方便学员提交作业和开展自我测评。加强网络学习环境建设，更好地把多种网络资源融入学习资源网络中，特别是大数据、云计算、移动互联网、虚拟现实等知识资源，使课程教学资源能够和社会环境同步发展。

6）建立健全在线辅导教员值班制度。

在课程开设期间，实施教员在线值班制度，公开任课教员的手机、电子邮箱等联系方式。学员遇到问题可以在网上讨论区交流，或向教师和同学请教。教师对学员提出的个性问题及时回复，对共性的问题在课堂上作出回答，或者将问题放到讨论区上，组织学员进行网上讨论。

3结语

在基于MOOC的混合式教学模式下，MOOC/SPOC与翻转课堂等面对面教学方式相结合，互为依托、优势互补，成为破解大学计算机基础教学所面临新问题的一种有效手段。同时，这种教学模式也是对传统教育理念和教学模式的冲击，教师从课堂的掌控者转变成为教学活动的设计者和组织者。学员从被动的知识接受者向知识的探索者转变，这对教师的能力素质、时间投入等方面都提出了更高的要求。当然，这种教学模式并不能解决教学过程中的所有问题，只有进一步深化课程与教学改革，积极探索创新教学模式，并将其有机地融合到课堂教学和人才培养实践中去，才是信息技术发展趋势下大学计算机基础教学模式改革的有效途径。