基于翻转课堂的高校《大学计算机基础》教学模式改革研究

江晓庆+刘卫民+杨磊+肖德琴

摘 要：分析了高校大学计算机基础教学存在的问题现状，针对课程实践的特点，基于“建构主义”理论和“泛在学习”理念，设计出了一种以培养大学生自主学习、实践探索与创新思维能力为目标的翻转课堂教学模型，并重点阐述该翻转课堂教学过程设计的每个环节及应用。最后，综合分析该翻转课堂教学模式相比传统教学模式所具有的优势，以期为我国高校教育教学质量的提升及创新人才的培养，提供一些参考借鉴。

关键词：翻转课堂；大学计算机基础；教学模型；泛在学习；微课

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）19-0072-04

《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》提出，“探索现代信息技术与教育的全面深度融合，以信息化引领教育理念和教育模式的创新，充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用”。[1]显然，随着教育信息化的不断深入，创新的教育理念已成为推动国家教育体制改革的引擎，创新的教学模式为国家创新人才的培养、教育教学质量的提升以及教育事业的全面发展注入了新的活力，发挥极为重要的作用。

随着信息技术与教育教学的深度融合，“翻转课堂”作为一种新兴的教学模式越来越受到国内外研究者的关注。[2-4]“翻转课堂”由英文“Flipped Classroom ”或“Inverted Classroom”翻译而来，是一种基于建构主义理论将传统教学的知识传授与知识内化两个阶段颠倒的新型教学模式，即由“课堂授课听讲 + 课后作业练习”转变为“课前自主学习 + 课堂协作探究”。[5]课前，教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生完成观看和练习；课堂上，师生一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动。在翻转教学中，教师由传统课堂的知识拥有者和传播者，演变为教学活动的指导者和促进者；学生由原来的被动接受者、“观众”，演变为教学活动的主动参与者、“演员”。传统的“灌输式”模式由“教师传授→学生接受”向“学生自主学习→主动发现问题→教师引导学生解决问题”的方向转变。“翻转课堂”教学模式将有助于激发学生积极主动学习的热情，帮助教师因材施教培养学生独立思考与创新思维的能力。

一、当前《大学计算机基础》教学存在的问题现状

笔者以华南农业大学一年级公共基础必修课程《大学计算机基础》为例，通过文献调研、问卷调查、个人访谈等形式研究分析，发现当前大学计算机基础教学并未真正达到应有的教学效果，主要存在以下几方面的问题：

（1）教学“一刀切”，无法满足个性化学习需求。大学一年级学生计算机水平参差不齐：来自经济发达城市的学生计算机操作能力相对较好，大多数在中学已学习Word的基本使用，而来自贫困落后地区的学生计算机基础则相对薄弱。传统教学以教师为中心，大班授课齐步走的教授方式使学生缺少个性化学习与指导，容易出现听不懂、“掉队”、厌学等现象。

（2）课时与学分设置不一，理论与实践未能有效融合。当前高校计算机理论和实验的课时、学分设置不一，有的高校重视理论学习忽视实践操作，理论课时是实验课时的2倍或以上；有的高校则强调计算机操作技能而淡化对理论知识的深刻理解，理论课时相对较少。[6]以华南农业大学为例，理论课时为32个学时，实验课时为16个课时，理论课学时是实验课学时的2倍。此外，理论学习与实验操作分开进行，即上周在教室讲授理论知识，下周才到实验室操作练习，理论与实践在时间和空间维度上产生了脱节，教学效果并不理想。

（3）教学模式单一，课堂互动探讨时间较少。由于大学计算机基础课程内容多而学时少，任课教师为了能够赶上教学进度，通常会用几节课的时间集中向学生单向“灌输”，学生则“疲惫”接受。课堂气氛沉闷，缺少必要的互动探讨环节，学生容易产生厌倦和抵抗情绪。

（4）学生有强烈改变传统教学模式的诉求。为了解大学生对计算机基础传统教学方式的反馈情况，笔者设计了一份关于《大学计算机基础》课程教学情况的调查问卷，在华南农业大学随机抽选了5个班级做问卷调查，发放调查问卷共156份，收回有效问卷156份。其中，针对“如果将传统课堂模式改为翻转课堂模式，你是否愿意尝试”这一问题，有134位学生选择了“愿意”，22位学生选择了“不愿意”。根据数据统计分析，支持翻转课堂教学模式的人数比例达到85.9%，不支持的人数仅为14.1%。由此看出，当前大学生绝大多数赞成“翻转课堂”作为新的教学模式。

二、基于翻转课堂的《大学计算机基础》教学模型设计

翻转课堂教学模型设计是实现知识传授和知识内化的颠倒，目的在于延长课堂互动交流、协作探讨的时间，充分发挥“学生为主体、教师为主导”的建构主义教学效果。

笔者在Robert Talbert教授[7]以及张金磊等人[8]提出的翻转课堂模型基础上，结合《大学计算机基础》的课程特点，设计出了一种切实可行的翻转课堂教学模式，其模型结构如图1所示。该教学模型分为课前、课中、课后三个阶段。课前阶段是翻转教学的基础和“前奏”，主要完成对教学微视频的创作、网络教学平台的构建、课堂教学策略的制定以及知识传授活动的开展等；课中阶段是翻转教学的核心部分，強调知识内化的最大化，由答疑解惑、独立探索、协作探究、成果展示与交流、教学评价等环节组成；课后阶段是翻转教学的知识拓展阶段，包括知识巩固、拓展练习和实践应用。在整个教学活动过程中，Moodle教学平台与翻转课堂课外学习交流App作为信息技术支撑平台，确保了翻转教学中知识传授、知识内化与知识拓展的有效开展。

三、基于翻转课堂的《大学计算机基础》教学过程设计

1.课程设计与开发

（1）课程知识模块设计

翻转教学首先应对课程内容重新梳理和整合，以知识点为单位进行模块划分及微单元设计。大学计算机基础课程由理论和实验组成，课程视频以微课、微实验的形式呈现。理论共划分9个知识模块，每个模块划分多个微单元，每个微单元制作成为一个微课，阐述一个理论知识点；实验共分为6个实践模块，包括Word、Excel、PowerPoint、Photoshop、Flash、Dreamweaver等常见应用，以一个实际操作案例制作一个微实验，讲解一项实践操作。

（2）微课（微实验）制作

微课（微实验）的时间长度和视觉效果对学生的学习效果起到关键影响。为激发大学生自主观看的兴趣，引导他们独立思考与探索，微视频创作应充分体现内容简明精炼、目标重点突出、形式生动活泼的特点，以恰当的方式讲解理论知识和演示实践操作。时间一般控制在5～10分钟为宜，以适应视觉驻留的专注度。笔者采用Camtasia Studio8.0、PowerPoint2013、会声会影作为微课（微实验）的编辑制作工具，取得了良好的效果。

（3）网络教学交流平台构建

网络教学交流平台的构建能够帮助教师高效创建课程、上传教学视频并为学生提供在线视频观看与互动交流。本文在Moodle平台进行二次开发，实现了课程资源模块、讨论区模块、聊天模块、作业模块、反馈模块等功能模块，包括通知公告、讨论区、聊天室、学习资源、学习日志、测试练习、单元小结等具体功能。[9]

此外，为适应当前大学生“数字土著”的学习新特征，本文成功研发了一款可用于翻转课堂课外学习交流的App软件，主界面如图2所示。[10]该App软件实现了教学微视频在线点播、下载收藏、主题讨论、课程答疑、学习笔记、资源搜索、通知公告、历史查看等功能，一方面能够最大限度满足大学生移动化学习、碎片化学习、个性化学习的需要，另一方面为教师及时掌握课前学生的学习情况，跟踪学生的学习轨迹和制定课堂教学活动提供了有效的技术支撑平台。

（4）教学实施策略制定

设计课堂活动要充分利用学习情境、项目协作、互动会话等要素发挥学生的主体性和个体性，力求对所学专业知识的最大内化。课堂活动内容涵盖答疑解惑、独立探索、协作探究、成果交流与评价等环节，形式可运用基于问题、项目、游戏等方式灵活开展。

2.知识传授活动

（1）导学纲要指引

为保证学生在课前有针对性、目的性地学习，课程设计了导学纲要，用于明确每个微视频的学习任务和学习目标，使学生在学习活动过程中有的放矢，提升课前自学效果。此外，导学纲要还根据课程教学要求与知识拓展两个层级进行区分，为不同基础特点的学生提供个性化学习的导学指引。

（2）观看教学视频

课前学生观看教学视频的学习效果，是整个翻转教学的关键前提。学生能否“有效”观看学习教学视频，除了导学纲要指引之外，更多需要信息技术平台的辅助与促成。通过Moodle平台与泛在学习App的互补结合，实现了PC终端与移动终端的“泛在学习”新模式。

（3）课前针对性练习

针对性练习的设计应遵循“最近发展区理论”原则，结合学习者的认知结构和知识基础，把握练习题目的数量与难易程度。[11]只有按时完成练习，才能使学生了解自身对知识的理解和掌握程度，反馈课前学习效果，以便教师归纳知識疑难点。

（4）确立疑难问题

学生在自学过程中必然会产生疑惑，这时可通过“泛在学习”平台与其他同学或教师进行互动交流。教师引导学生在讨论区踊跃发言，各抒己见，协同解决问题。对于多数学生反馈的疑难问题，教师结合小组学习情况综合分析，确立课堂要答疑解惑的疑难问题。

3.知识内化活动

建构主义认为，知识不是通过教师传授直接获得，而是学习者在特定学习情境下，借助人际协作活动实现意义建构的过程。[12] “以问题为导向，以任务为驱动，以应用为目标”教学理念作为指导，将答疑解惑、独立探索、协作探究、成果展示与交流、教学评价贯穿于整个课堂知识内化活动中。

（1）答疑解惑

学生经过课前的自主学习会遇到各种知识难点和疑惑，经过学习交流平台无法解决的问题，则需要在课堂上专门解答、释疑。答疑解惑的形式可以灵活多样，比如教师一对一或一对多专题讲解、同学间答疑分享、小组间协作讨论等，具体形式根据课程内容和课时来选择。

（2）独立探索

著名教学论专家江山野认为，每个学生都有一种独立的要求，他们在学校的整个学习过程就是一个争取独立和日益独立的过程。[13]教师应当创设合理有效的教学情境，引导学生独立思考与探索，自主解决问题，在实践探索过程中将所学知识最大程度内化，以便构建自身系统的知识体系。

（3）协作探究

协作探究在于引导学生培养团队合作意识，通过讨论、协商等方式发挥各自的创新思维与沟通协调能力。协作探究可以小组为单位，4～6人为一个小组，组长负责小组活动的协调与汇报。探究的主题以项目、问题或游戏等形式设计，形式可以灵活多变，比如头脑风暴、轮流发言、小组辩论、分工协作、游戏互动等。

（4）成果展示与交流

经过独立探索和协作探究活动之后，学生个人或小组会形成各自的学习成果，比如学习心得、研究报告、个人作品、项目成果等，将这些成果聚集在课堂上展示与分享，交流成功的经验与失败的原因，对学生建立科学探索的自信心是极大的鼓舞。

（5）教学评价

教学评价有助于发现教学存在的实际问题，及时调整教学策略与方法。教学评价不只教师本人，还应包括学习者、同伴、专家，甚至家长的共同参与。评价的内容除了学习结果，还要综合衡量学生在整个学习过程的表现，包括课前学习视频的积极性、针对性练习的测试情况、课堂独立探索和协作探究的表现等方面。

4.知识拓展活动

课后知识拓展是翻转教学的一个升华阶段，在以往多数的翻转课堂研究论述中并未被提及。[5-8， 14， 15]笔者认为，《大学计算机基础》作为高校的必修工科课程，其学习目的更多体现到今后的实践与应用当中，将知识拓展活动作为课后学习环节，对满足大学生的个性化学习与个人提升是同等重要的。本翻转教学模式课后阶段包括知识巩固、拓展练习和实践应用三个环节。知识巩固在于对所学知识的固化、加深，为后续学习做好知识储备；拓展练习则是超出课程学习要求的一种高阶学习，为有学习兴趣和个体发展需要的学习者提供深化练习的途径；实践应用是课堂实践探索的高级阶段，目的在于激发学习者在该领域的创造性能力。

四、实施翻转课堂教学模式相对传统教学模式的优势

（1）有效提升学生自主学习和独立思考的能力。而翻转课堂则强调学生学习主体地位的回归，将课堂上知识传授活动转移到课前由学生自主学习来完成，既提供了明确的导学纲要作为指引，又提供了丰富的教学视频、针对性练习及互动交流平台作为支撑，使学生根据个人的学习特点制订相应的学习计划和进度，让自己成为学习的“主人”，有助于激发他们内在的学习热情和独立思考的能力。

（2）有效培养学生实践探索和团队协作的能力。翻转课堂通过借助特定的学习情境（项目协作、小组辩论、头脑风暴、游戏互动等），以问题为导向，以任务为驱动，以应用为目标，利用师生及生生之间面对面的交流、探讨、沟通、协作，共同实现知识的内化、知识的建构和实践应用的探索，有助于学生与人沟通交流、组织协调和团队合作能力的培养。

（3）为学生创造个性化学习、移动化学习和碎片化学习的“泛在学习”环境，帮助教师因材施教实施课堂教学活动。翻转课堂完全摆脱了传统课堂在空间和时间上的束缚，通过本文设计的翻转课堂课外学习交流App软件，一方面能够使学生随时随地进行课堂学习、移动作业、互动交流，让学生真正掌握学习的主动权；另一方面可随时记录和跟踪学生的学习轨迹，了解学生的学习动态，协助教师因材施教开展课堂教学活动。

（4）有助于提升教师的专业素质和信息素养，促进教育教学的革新。在翻转课堂教学中，教师角色发生了极大的改变，教师不仅是知识的传播者，更是课程设计的开发者、教学实践活动的引导者、教学策略的研究者。[16]翻转课堂教学模式对教师提出了前所未有的挑战，要求教师既要重视自身知识与技能的与时俱进，还要懂得运用信息技术与教育技术的能力，组织学生进行课堂协作探究和实践探索的综合能力，客观上有助于带动高校创新人才培养模式的变革和教育教学质量的提升。

五、结束语

翻转课堂教学模式的实践应用并非一朝一夕之功，更多需要一线教师长时间探索与实践、不断改进和完善，最终形成切合实际应用的有效模式。在接下来的研究中，笔者将以华南农业大学公共基础必修课程《大学计算机基础》为应用示范，在大学一年级的非计算机专业班级中，先选择两个班级作为试验班和参照班进行试点应用。通过教学实践和反馈评价，不断完善翻转教学的应用模式，以期为高校教育教学质量的提升与创新人才的培养，提供一种借鉴模式。

参考文献：

[1]教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[EB/OL]. http：//www.edu.cn/zong_he_870/20120330/t20120330_760603_3.shtml.

[2]何文涛.翻转课堂及其教学实践研究[D].河南师范大学，2014.

[3]黄琰，蒋玲，黄磊.翻转课堂在“现代教育技术”实验教学中的应用研究[J].中国电化教育，2014（4）：110-115.

[4]汪晓东，张晨婧仔.“翻转课堂”在大学教学中的应用研究——以教育技术学专业英语课程为例[J].现代教育技术，2013（8）：11-16.

[5]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）：58-64.

[6]杨在宝，许海成，杨波.“大学计算机基础”课程教学实践探索[J].教育与职业， 2014（11）：149-151.

[7]R，Talbert.Inverting the Linear Algebra Classroom by Robert Talbert on Prezi[EB/OL]. https：//prezi.com/dz0rbkpy6tam/inverting-the-linear-algebra-classroom/.

[8]張金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[9]杨磊，江晓庆.基于Moodle的大学计算机基础实验课程教学设计与实现[J].高教学刊，2015（16）：50-51.

[10]祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012（12）：5-13.

[11]王颖.维果茨基最近发展区理论及其应用研究[J].山东社会科学， 2013（12）：180-183.

[12]何克抗.建构主义──革新传统教学的理论基础（上）[J].电化教育研究， 1997（3）：3-9.

[13]余文森.略谈主体性与自主学习[J].教育探索，2001（12）：32-33.

[14]November A，Mull B. Flipped learning：A response to five common criticisms[EB/OL]. http：//www.eschoolnews.com/2012/03/26/flipped-learning-a-response-to-five-common-criticisms.

[15]金燕.基于微课的翻转课堂教学模式实践研究——以《计算机应用基础》课程为例[J].职教论坛，2014（23）：55-58.

[16]朱宏洁，朱赟.翻转课堂及其有效实施策略刍议[J].电化教育研究， 2013（8）：79-83.