基于互联网+的计算机基础课程混合式差异教学改革探索

许 冲，许甲云，傅 为，陈宝兴



基于互联网+的计算机基础课程混合式差异教学改革探索

许 冲，许甲云，傅 为，陈宝兴

（闽南师范大学计算机学院, 福建漳州 363000）

在“互联网+”行动的背景下，MOOC、SPOC等教学模式倍受关注。分析计算机基础课程教学过程中存在的问题，结合SPOC教学模式，自主开发了计算机基础课程实践系统，对课程的教学内容和教学模式进行改革，实现了混合式差异教学改革实践，将网上学习与课堂教学有机结合，激发学生的自主学习热情，提高教学质量。

互联网+；计算机基础课程；教学改革；SPOC

计算机基础课程是各高校非计算机专业学生的必修课，也是大学生掌握计算机基础知识和能力的普及课程。2015年3月十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。大学生是政策的受益者也是将来事业的开拓者，将“互联网+”运用于计算机基础课程建设中，不仅是对课程教学模式改革的有利尝试，其本身也是“互联网+”的运用在学生身边的鲜活例子。

1 计算机基础课程现状

计算机基础课程是一门理论与实践结合十分紧密的课程。因此，在教学过程中不仅要学生掌握计算机基础知识，实践能力跟踪考核也非常重要。课程教学的理论部分知识包括计算科学、计算机软硬件、多媒体技术、数据库技术、算法与程序和计算机网络，实践部分包括Windows7使用、Word2010、Excel2010和PowerPoint2010办公软件的应用。

以闽南师范大学为例，计算机基础课程教学过程中所面临的几个问题：

（1）学生知识水平差异大

对本校2014级、2015级入学新生进行计算机应用能力的学前测试。测试的结果表明，入学学生在中学期间，由于不同地区制定的教学目标和学校的教学条件的不同，导致入学学生学习计算机相关知识和应用能力水平差异较大，所以对学生采用统一的教学内容并不适宜。

（2）专业和就业方向的差异，导致应用的侧重点不同

根据闽南师范大学2014年、2015年的毕业生就业质量报告的数据分析，本科毕业生找到的工作对口的比例为25.9%，基本对口的比例为30.8%，与专业相关的比例为28.2%，此三部分毕业生的比例达到84.9%。

从学生不同专业的特点和就业时的能力需求的角度分析，学生的计算机应用也有不同的侧重点，所以有必要对不同的专业特点提供相应的计算机能力学习内容的调整。

（3）学生人数多，教学工作量大

计算机基础课程注重学生实践能力的培养，需定期给学生布置实验并及时批改，但由于学生人数多，工作十分繁重。而实验批改后的情况缺乏管理，无法形成系统的跟踪分析数据。

（4）实验教学课时减少，教学质量难以保证

计算机基础课程通过合理的安排教学内容和时间将理论与实践两部分的知识结合起来才能取得教学效果。但近年来，由于各个高校对计算机基础课程的教学课时不断的压缩，使得实践教学环节的课时越来越少，甚至无法安排实践课时。因此，实践方面的教学内容更多的是依靠学生利用课外时间通过其他渠道获取教学资源自学，这样就难以保证教学的质量，也更加难以跟踪其学习的进展情况。

就以上几个在计算机基础教学中比较突出的问题而言，需要对计算机基础课程的教学模式进行调整，利用互联网等技术手段将学生自主学习的积极性调动起来，从而弥补传统教学模式存在的缺陷，解决陈旧教学方法无法解决的问题。

2 SPOC教学模式的启示

自2008年大规模开放在线课程（Massive Open Online Courses.MOOC）被提出和推广以来，“互联网+教育”的MOOC学习模式得到广大学习者的青睐[1]。但随着MOOC的不断发展，在其完全脱离线下面授的情况下，其弃学率高、学习过程缺乏引导与监督等弊端也同时显现。因此，以线上线下相结合的教学模式SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）应运而生[2]。

相比于MOOC，SPOC同样是网络教学的模式，也具备在线学习和协作交流的功能。但SPOC并非完全开放，而是对学习者设定准入条件，规模也相对较小。SPOC采用“在线教学+课堂教学”的混合教学模式，将MOOC教学和课堂教学深度融合、充分发挥两者的优势，设计和实施混合教学模式，从而有效的弥补了MOOC存在的弊端[3]。

SPOC教学模式为计算机基础课程的改革提供了思路，但经过分析当前的SPOC平台，无法解决计算机基础课程教学过程中所存在的问题。首先，当前主流的MOOC/SPOC平台的自动批改功能主要针对如选择题、判断题、填空题、编程题等客观题，而没有针对计算机基础课程中实践部分的自动评判功能。从而，由于学生人数众多，进行修学课程前的计算机能力测试将难以实现。同时，也导致无法对学生的知识掌握水平进行分级。其次，即使将修学前测试采用独立的考试系统进行，但SPOC平台没有针对同一门课程实现分级、分专业教学的功能。再者，对学生提交的作业无法自动批改，教师的工作量仍然十分繁重。

因此，为了解决计算机基础课程教学中存在的问题和困难，自主开发了一套基于Open XML的计算机基础课程实践系统，借鉴SPOC教学模式的整体框架，实现了针对课程中Word、Excel、PowerPoint实践操作文件的自动评判功能，从而基于自动评判功能做到学生修学前自测功能、作业自动批改功能等，达到根据学生修学前计算机水平对学生进行自动分级、专业类型识别、跟踪学生实践能力的目的。

3 基于Open XML的计算机基础课程实践系统

基于Open XML的计算机基础课程实践系统是针对计算机基础课程教学过程中的存在的问题和困难而提出，并结合SPOC教学模式实现课程的线上、线下相结合的教学模式改革。该基于B/S模式的系统概要流程如图1所示。

本系统总体结构主要由三部分构成：后台管理端、前台学生端和自动评判控件。前台学生端和后台管理端是基于ThinkPHP开发框架的WEB应用，而自动评判控件则是基于Open XML开发的.NET控件，WEB应用通过调用注册于系统的该控件实现评判。

（1）后台管理端

后台管理端主要是管理员用于系统运行的设置和教师教学任务的开展而设计。其主要功能包括系统设置、权限管理、教学管理、试题管理、试卷生成与管理、在线讨论答疑、学习进度和成绩统计。

（2）前台学生端

前台学生端采用Bootstrap技术进行界面设计，在PC或移动设备上访问均可得到友好的使用体验。主要提供学生登录该系统完成学习任务。其主要功能包括登录与密码找回、学生信息维护、在线测试、学习任务展示与提交、在线讨论答疑。

（3）自动评判控件

自动评判控件作是该系统运行和课程改革得以实施的核心功能，其对学生完成测试或提交的实验作业的word、Excel、PowerPoint的文件根据其对应的评判标准进行评判，返回评判后的结果。该控件实现了试题和评判标准的在线维护，实现了真正的在线出题，具有很强的灵活性和通用性。

图1 系统概要流程

该系统实现了不受时空限制的在线教学模式，作为线下课堂教学的辅助节约了授课时间；在线管理和自动评判大大减少了教师批改作业的工作量、将学生的实践能力量化记录，方便跟踪、分析；自动评判控件的灵活性和通用性降低了试题开发和维护的成本；实现了根据测试成绩和专业差异自动分级、分专业差异教学。

4 计算机基础课程教学内容与活动的设计实施

根据前期的调查研究，引入SPOC教学模式作为参考，结合计算机基础课程实践系统的功能，对计算机基础课程的教学内容与活动进行设计和实施[4]。课程共72学时，其中课堂教学36学时，每次课2学时，18次课完成；课外网上学习+实验课时根据学生的能力情况和专业类别变动。

4.1 教学内容设计

（1）理论教学内容分解

对本校学生的3次修学前测试中，计算机理论知识采用选择题15题平均分布知识点的方式进行测试，结果统计答对5题以下的学生人数占比为15.45%，答对11题以上的占比为16.97%，而答对6～10题的占比达67.58%。从数据中可看出虽然学生计算机理论知识水平存在差异，但并不明显。再者，计算机理论知识各个模块虽有关联但相对独立，难以根据难易程度进行划分。因此，在计算机理论知识的教学中采用统一内容，不分级、不分专业教学。

理论知识的内容分为8个模块进行设计，如表1所示。

表1 理论教学的内容模块划分

（2）实践教学内容分解

在3次修学前测试中，以Windows、Word、Excel、PowerPoint实际操作的方式进行测试。测试结果统计操作正确率在40%以下的学生人数占比为22.19%，40%至60%的占比为51.34%，60%以上的占比为26.47%。由此可见学生计算机实际操作能力差异比较明显。因此，需将实践教学的内容根据难易程度进行划分[5]。另外，结合本校学生不同专业和就业方向，将实践教学内容进行细化、分类。综合两个方面的因素重新设计实践教学内容，将实践教学内容根据难度划分为低、中、高3个层次，分为18个模块，如表2所示。

表2 实践教学的内容模块划分

4.2 教学形式与方法实施

4.2.1 课堂教学方案

网上教学视频的时长控制在5～15min，一般不超过20min。时间太长学生的注意力难以维持，反而影响教学效果。因此，在实施理论教学过程中，采用以课堂教学形式为主，网上视频为辅，网上作业巩固的形式开展。网上学习的主要内容为课前预习视频，视频的主要内容为该模块知识的背景、应用领域等总体介绍，主要目的是让学生了解课堂上要讲些什么，激发学生的兴趣和热情，为课堂教学“热场”。课堂教学才是对应章节的理论知识的系统地、详细地讲解。有了网上视频的辅助，教师在课堂上集中的讲解知识的重点和难点。课后，学生完成该模块的网上作业，敦促学生复习、巩固所学知识。

4.2.2 网上学习方案

实践教学主要以网上视频的教学为主，翻转课堂为辅，实验作业巩固的方式开展。实践系统根据学生的修学前测试的结果结合专业和就业方向给学生生成学习任务，教学的案例素材选用与实际工作相关的内容，增强现实感和实用性。

根据本校的专业分布将专业类型归类为文史类、理工类、师范类、经济管理类、新闻艺术类，专业类型可重叠，如艺术类师范生则合并师范类和新闻艺术类两个类型模块。按专业类型将实践教学内容进行分配如表3所示。

表3 实践教学内容按专业类型划分

学生根据修学前测试的结果分为A、B、C三个不同级别，依次表示实践能力较差、普通、较高。网上实践课程分为必学和选学两种方式，各个级别安排如表4所示。对于能力较差的学生注重补基础，对于能力普通的学生注重提高能力，对于能力较高的学生通过选学补缺补漏，巩固知识。

表4 实践教学内容按难度分配

学生的实践教学内容将综合能力差异和专业类型两个方面的划分进行分配，实现差异化的教学。

4.2.3 教学活动实施方案

按照课堂教学的课次将理论和实践重新安排，其中实践教学由于学生的能力差异灵活变动，如表5所示。

表5 教学活动实施方案

4.3 教学评价设计

本课程的教学评价将整个教学过程采用量化方式分类两个部分进行评估。学生的总评成绩总分100分，期末考试成绩70%，平时成绩30%。其中平时成绩由网上参与度进行评价，包括登录次数、视频观看时长、实验任务完成个数、实验平均成绩和参与互动次数，分值占比分别为5%、30%、30%、30%、5%。

5 结语

本次改革结合SPOC教学模式和课程自身的特点和难点，自主开发网上实践教学系统，实现计算机基础课程的混合式分级差异教学。在此教学改革实践突出体现了以下几点：

（1）自主开发的实践教学系统实现了SPOC教学模式，即网上教学与课堂教学的结合，发挥翻转课堂的作用，侧重对实践教学的分级、分专业差异教学的实施。

（2）减轻教师的工作量，实现对学生实践能力掌握情况的量化跟踪和统计。

（3）充分激发学生的主动学习意识，调动学生的学习积极性，活跃课堂氛围，提高教学的质量和效率。

（4）实践教学系统的灵活性和通用性，实现了在线出题，具有较好的推广性。

[1] 刘欣欣,徐红云. 大学计算机基础的MOOC教学实践[J]. 计算机教育, 2017(1): 14-17.

[2] 曾明星,李桂平,周清平,等. 从MOOC到SPOC:一种深度学习模式建构[J]. 中国电化教育, 2015(11): 28-34.

[3] 郭凤英,黄友良,唐燕等. 基于SPOC的混合教学模式在计算机基础课程中的构建与实践[J]. 中医教育ECM, 2017,36(1): 46-50, 53.

[4] 李英杰. 混合式教学模式下的高校计算机基础教学改革研究[J]. 电脑知识与技术, 2017,13(1): 128-129.

[5] 彭巧珍,刘晓瑢,张丹丹. 大学计算机基础课程分类分级教学改革探讨[J]. 计算机知识与技术, 2016,12 (29): 161-162.

（责任编辑：马圳炜）

A Blended Differentiated Teaching Approach to Basic Computer Courses Under “Internet +” Background

XU Chong, XU Jia-yun, FU Wei, CHEN Bao-xing

(Minnan Normal University, School of Computer Science, Zhangzhou 363000, China)

Particular attention has been attached to MOOC and SPOC teaching pattern under “Internet +” background. This paper makes an analysis of the problems that exist in the teaching process of basic computer courses. Based on the SPOC teaching pattern, a practice system for basic computer courses has been developed. Some reforms have been made in teaching content and teaching pattern, aiming to realize blended differentiated teaching, in which case, on-line learning and classroom teaching activities are well-combined to motivate the students to strive harder in self-teaching and thus improve the teaching quality.

internet+; basic courses of computer; teaching innovation; SPOC

1673-1417（2017）02-0049-06

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0011

TP3-4

A

2017－04－01

闽南师范大学教育教学改革项目（JG201523）。

许冲（1981—），男，福建诏安人，实验师，学士，研究方向：计算机基础课程教学。