基于知识点划分的大学计算机混合式教学研究

王 燕，王 新（中国石油大学 地球物理与信息工程学院，北京 102249）



基于知识点划分的大学计算机混合式教学研究

王 燕，王 新
（中国石油大学 地球物理与信息工程学院，北京 102249）

摘 要：针对大学计算机课程特点，提出一种基于知识点划分的混合式教学模式，将课程分为实践和理论两门，分别独立开课，并针对每门课程的知识点难度级别，采用多种方式开展教学，以提高学生学习的积极性和主动性，培养学生解决问题的能力和创新能力。

关键词：知识点划分；混合式教学；大学计算机

0　引　言

大学计算机作为非计算机专业本科生的第一门计算机课程，是大学生计算机素质教育的基础课程，其主要目标是培养学生具备服务于社会多渠道职业及专业本身所需要的计算机知识、技术、技能及应用能力[1]。课程主要内容包括计算机基础知识、操作系统、计算机网络、算法、数据结构、软件工程、数据库和实用软件操作等，知识点多，知识点之间联系不紧密、难度差距较大，部分教学内容抽象、难于理解。

1　教学设计

针对大学计算机课程的性质和特点，可以将其分为实践和理论两门课程，分别独立开课。其中，实践16学时，主要包括计算机硬件认识、Windows操作系统、Internet操作和办公软件等；理论24学时，主要包括计算机基础、操作系统、算法、数据结构、软件工程和数据库等。实践课程主要采用教师提供实验指导，学生课前自学、上机实际操作和教师答疑的方式进行；理论课程首先由教师将教学知识点进行难度划分，然后根据难度等级分别采用学生个体自学、小组协作学习、师生探究学习和教师讲解等多种方式进行。

1.1知识点划分

根据教学内容，将学生对知识点掌握的难易

程度由低到高分为了解、理解、识记和掌握4个级别。了解就是知道，比如世界上第一台计算机是ENIAC，计算机网络分为局域网、城域网和广域网等，这些内容学生知道就可以了，基本没有难度，一般以学生自学为主。理解是要懂得概念和原理的含义，比如操作系统的存储管理功能，此类知识点需要教师讲解，学生在了解的基础上深入领会。识记即认识并记住，是指在理解的基础上，依据概念之间的内在联系并结合已有的知识进行加工后的记忆，比如数据结构中数据的逻辑结构一般分为集合、线性结构、树形结构和图状结构等，此类知识点内容较为抽象，要求教师根据学生认知规律，创新教育教学方法，帮助学生学会。掌握是指学生深入理解知识点，并把知识转变为自己的成果，从而能灵活运用相关概念原理分析问题和解决问题，比如办公软件的使用和数据结构中的几种排序方法。办公软件的使用是实践课程，要求学生在教师的指导下自己上机练习，一般以学生自学为主。而排序方法属于理论课程，知识点内容抽象，难度较大，更加需要教师创新教育模式和教育方法，在实践中积极探索，激发学生的学习主动性和积极性，让学生参与进来，帮助其利用所学解决新的问题。

1.2混合式教学

所谓混合式教学（blending learning）就是要把传统学习方式的优势和E-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来，也就是说既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[2]。

大学计算机教育要敢于创新教学方式，带头运用混合教学方法，尝试网络在线学习，即将传统的以课堂教学为主的教学形式与现代的学生选课和自主学习的教学形式结合起来，将网络学习、软件平台学习等新的学习方式纳入正常的教学管理体系，引领教学改革[3]。

混合式教学，并不仅仅是课堂教学和在线教学的混合，而是对课程及各教学单元进行教学目标分析，明确单元类型，根据不同知识类型作不同设计[4]。

针对大学计算机的课程性质和特点，在教学实践中可对不同类型的知识点采用不同的教学方法，主要包括任务驱动教学、参与式教学、案例教学和翻转课堂教学等。

2　教学实践

2.1教 师

在大学计算机的混合式教学实践中，教师需要负责课程知识点划分、知识点讲解、视频录制、教学资源提供和评价考核方式制定等。

2.1.1知识点划分

以大学计算机理论课程为例，根据学生对教学内容理解的具体情况，将各章知识点进行难度分级，用数字表示难度级别，难度级别从低到高依次用1、2、3、4表示，根据知识点难度分级制作课程知识点教学表（见表1）和章节知识点教学表。

课程知识点教学表中，演讲人为教师、学生、教师加学生3种形式，小组讲解知识点表示相应章节提供给学生需要小组学习讨论并讲解的具体知识点。

章节知识点教学表以计算机网络一章为例（见表2）。

为了确保教学活动的有序进行，在大学计算机理论课程开课之前，要将学生讲解知识点及打分表发给学生，供学生提前选择并准备。以计算机网络一章为例，学生讲解知识点及打分表见表3。

表1　大学计算机理论课程知识点教学表

表2　计算机网络章节知识点教学表

表3　学生讲解知识点及打分表

为了提高学生学习兴趣，扩展学生的视野，教师可以给学生提供课程所列内容之外的讲解知识点，如当下的热点“云计算”“大数据”等。为了调动学生学习的主动性和积极性，教师还可鼓励学生自己选择并讲解和课程相关的主题，延伸课程内容。

在教学实践中，为了方便学生进行自学和小组讨论，并有充分的时间制作演讲课件，可以让教师讲解和学生讲解穿插进行，并制作讲课顺序表。学生讲解的知识点分为可以随时加入演讲的知识点和必须按顺序进行的知识点。可以随时加入演讲的知识点不需要先修知识，比如网络安全和典型的操作系统知识点；必须按顺序进行的知识点要求有先修知识，所以一定要在掌握先修知识的前提下进行教学。

2.1.2知识点讲解

根据教学内容的特点，合理选择并有效运用与之相适应的教学方法，如任务驱动教学法、案例教学法、翻转课堂教学法和讲授式教学法等。

1）任务驱动教学法。

任务驱动教学法主要用于大学计算机实践课程中。大学计算机实践课程分为6章，包括计算机硬件认识、Windows操作系统、Internet操作和办公软件等，每章从实际需要出发分为多个实验项目，每个实验项目给出实验目的、实验任务、实验指导和实验作业。学生根据实验任务自行操作，有疑问的地方可以按照实验指导边操作边学习。为进一步加深学习，教师还提供实验作业，要求学生灵活运用掌握的技能完成作业，最终达到实验要求。这样的学习模式形象直观，学生直接面对应用问题，易于理解并提高实际操作与应用计算机的能力。此外，在每一章节后都附有综合设计练习，能够充分满足学生在掌握基础知识和基本技能后深入学与练的需要。实践表明，任务驱动教学法能够较好地发挥学生主体作用，提高学生自学能力。

2）案例教学法。

在大学计算机课程中，案例教学法可应用于软件工程教学。软件工程要给学生讲述软件的生命周期及各个阶段的任务，这部分内容比较抽象，如果采用传统的教师课堂讲授的方式，学生会难于理解。可将开发一个学生比较熟悉的选课系统作为案例，介绍软件开发过程中的问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码、测试和维护各个阶段的任务。通过结合实际，将复杂抽象的概念用具体生动的案例进行诠释，学生有一个感性认识，易于理解知识点。

3）翻转课堂教学法。

翻转课堂教学法是近几年国内外备受关注的教学法，在大学计算机课程的教学实践中可将其应用于数据结构的教学。数据结构一章是大学计算机课程中难度级别较高的，特别是查找和排序，学生普遍反映较难掌握，而且有时候上课时理解了，过一段时间又忘了。为了帮助学生更有效地学习，可以借鉴翻转课堂教学法，针对一些难点、容易出错的知识点或者典型习题录制相关小视频，也可参考网络上的资源，如舞动的排序算法（以匈牙利民族舞蹈的方式生动有趣地演绎各种排序算法）。学生课下观看视频后对排序算法有了一定的印象，再通过课堂上教师的讲解进一步加深了解，更好地掌握知识点。期末复习时，如果学生对知识点遗忘或者习题不会做，还可以通过观看教师提供的各种视频寻求解决问题的方法。

4）讲授式教学法。

讲授式教学法是课堂教学中普遍应用的一种方法。著名教育家叶圣陶强调指出：“讲”当然是必要的，问题可能在如何看待“讲”和怎么“讲”。对于一些难于理解的知识点，为了有效帮助学生学习，更需要注重讲授的方式方法。比如在大学计算机理论课程中，操作系统的存储管理功能有存储空间的分配和回收、地址的转换、存储共享与保护和虚拟内存技术，对于这一知识点，可以采用讲故事的方法帮助学生理解。

一个地主（操作系统）拥有很多土地（存储空间），有农民（用户）需要租用土地，地主就会分配一块土地给他用（存储空间的分配）。等到秋天长出果实，地主再把分配给农民的土地收回（存储空间的回收）。地主根据需要确定农民种地的位置，而所有租用土地的农民无需知道自己租种土地的确切位置，只需向地主提供自己的身份就可以种分配给自己的那块地（地址的转换）。地主还提供一些大家可以共同使用的地方（如工具房），每个农民只能在自己的地里播种收获，而不可以去别人的地里（存储共享和保护）。地主为了多赚些钱，当所有的地都租出去的时候，他还会想办法把有些农民暂时不种的那块地里的东西放到仓库里，把地腾出来租给别人种（虚拟内存）。实践表明，经过这样生动形象的讲解，学生更容易掌握操作系统的存储功能。

2.1.3提供多元教学资源

为了帮助学生更好地学习，可以提供课程网站、泛雅网络教学平台、其他院校精品课程网站、中国大学MOOC北京交通大学王移芝教授的“大学计算机——计算思维之路”等资源，供学生参考借鉴、拓展视野；还可以通过建立QQ群、微信平台等方式，增进师生实时交流沟通，促进学生有效学习。

2.1.4过程式评价考核

大学计算机课程的教学关注的不仅仅是学生掌握了基本知识和基本技能，更重要的是学生通过学习提高学习能力、促进个人发展，因此其学习评价采用即时评价、阶段评价与期末考试有机结合的方式。在实践课程教学中，比如Office软件的使用，在每次课后10分钟，让学生通过网络教学平台即时完成并提交一份与当前实验相关的作业任务，实现对每一次课的即时评价。在学完某个知识单元后（比如Word），还会让学生做一份综合设计练习，并以此作为阶段评价的依据。期末考试采用上机操作的方式进行，与等级考试类似，学生须在规定的时间内完成题目。最后，学生的总评成绩由即时评价、阶段评价与期末考试成绩按比例计算。这样的评价方式可以促使学生平时认真练习，不至于到期末时再突击。对于理论课程平时成绩的评定，可以把评价的权力交给学生，由各组学生和教师共同给每个演讲的小组打分，教师做好记录统计。

2.2学 生

作为教学活动的主体，国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）提出“坚持能力为重，着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”的指导思想。著名教育家叶圣陶强调指出：教师教任何功课（不限于语文），“讲”都是为了达到用不着“讲”，换个说法，“教”都是为了达到用不着“教”。为帮助学生学会学习，提高学习能力，在大学计算机的混合式教学实践中采用学生个体自主学习、学生小组协作学习、师生探究学习等方式。

2.2.1个体自主学习

自主学习主要应用于难度较低的了解级知识点，比如大学计算机实践中办公软件的基本操作，要求学生参照实验指导或者操作视频独立进行，对一些有难度的操作，学生可通过上网查找或其他方式掌握，在自学过程中提高个人的学习能力。

2.2.2小组协作学习

协作学习主要针对一些难度不大的知识点，比如计算机网络安全涉及的加密技术、防火墙技术、计算机病毒和常见网络攻击方式等，这些内容与实际联系紧密，学生比较感兴趣。对于这类知识，可将学生分组，每组自主选择感兴趣的主题，小组成员分工合作、查阅文献、收集整理相关的信息资料、准备演示文稿，并在课堂上与同学和老师分享讨论。这样的学习方式让每位学生都能参与进来，提高了其学习主动性和积极性，锻炼了学生的团队合作能力和交流沟通能力。

2.2.3师生探究学习

探究学习主要应用于与课程相关的当前计算机的新技术或领域，教师可提供一些选题供学生选择，比如云计算、大数据、移动计算、可穿戴设备、物联网等，但主要由学生自行确定主题。学生选择自己感兴趣的主题，通过各种途径获取知识，准备资料在课堂上分享，或者直接在课堂上展示自己学会的计算机技能。比如，有的学生介绍Google Project Glass、“互联网+”、互联网经济的DT时代等；有的分享与计算机相关的奇闻逸事，比如美国国防用什么样的操作系统，具有代表性的6个超级计算机模拟实验等。通过这样的方式，学生不仅丰富了知识、开阔了视野，而且提高了调查研究能力和创新实践能力。同时，学生查阅后提供的资料对教师也有一定的参考价值，可以作为以后的教学资料。

3　结　语

基于知识点划分的混合式教学在很大程度上延伸了课堂教学，便于学生之间、师生之间的沟通和交流，提高了学生的学习兴趣，培养了学生对未知世界的探索能力和学习能力，得到学生的好评。但是，这一教学方式在教学实践中还存在一些问题，比如计算机硬件学习不能很好开展、人数多而设备少，未来将进一步探索采用虚拟实验的方式，充分发挥技术在学生学习中的作用，更好地服务于教学。

参考文献：

[1] 卢湘鸿. 大学计算机体系研讨: 43 所院校厦门会议共识[J]. 计算机教育, 2014(13): 27-31.

[2] 何克抗. 从Blending Learning看教育技术理论的新发展(上)[J]. 中国电化教育, 2004(3): 5-10.

[3] 全国高等院校计算机基础教育研究会. 关于新一轮大学计算机教育教学改革的若干意见[J]. 计算机教育, 2013(10): 54-57.

[4] 叶荣荣, 余胜泉, 陈琳. 活动导向的多种教学模式的混合式教学研究[J]. 电化教育研究, 2012(9): 104-112.

（编辑：杨涛）

第一作者简介：王燕，女，讲师，研究方向为软件复用与信息系统集成，wyhbsh@126.com。

中图分类号：G642

文章编号：1672-5913(2016)04-0147-05