翻转课堂在计算机基础教学中的应用研究

王彩霞

（运城学院数学与信息技术学院，运城044000）

0 引言

高等学校计算机基础教学旨在培养学生的计算机应用能力和计算思维能力，满足当前科学技术和社会发展需要。教学实践证明，在计算机基础教学中采用任务驱动教学法，能有效激发学生学习兴趣、提升学生计算机应用能力和计算思维能力。

1 计算机基础教学存在的问题

目前，在“合班教学、学生前期基础参差不齐、教学内容多但课时少”的计算机基础教学中，采用任务驱动教学法，存在以下两个主要问题：

（1）课前自主学习效果不理想

学生在课前利用教材、课件等传统教学资源进行自主学习，自主学习过程难掌控，自主学习质量难以保障。

（2）课堂深度学习效果不理想

在课堂上，教师与学生之间、学生与学生之间的思想碰撞、交流和融合活动仍十分有限，有发现、有拓展、有深度的学习亟待加强。

2 翻转课堂概述

翻转课堂（Flipped Classroom或 Inverted Class⁃room）的理念源于美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中的两位化学教师Jonathan Bergman和Aaron Sams的教学实践。2007年春天，两位化学教师开始使用屏幕录像软件录制PowerPoint演示文稿的讲解，并将录制的视频课程上传到网上供缺课的学生下载学习。2001年，可汗学院创始人Salman Khan，在TED（Technology Entertainment Design）大会上做演讲报告《用视频重新创造教育》，向大众介绍翻转课堂教学模式。从此，这种教学模式受到了全球教育界的广泛关注和推崇。如今众多知名学府也在不同程度上引入了翻转教学，如麻省理工学院、耶鲁大学、斯坦福大学等[1]。

翻转课堂是指在信息化环境中，课程教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习，师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式［2］。

结合运城学院计算机基础教学实际，引入翻转课堂教学模式，有效解决当前计算机基础教学存在的问题，进一步提高计算机基础课堂教学质量。

3 翻转课堂教学模式设计

构建计算机基础翻转课堂教学模式，尝试从翻转课堂教学过程、教学资源、教学平台等方面进行应用实践。

3.1 教学过程设计

教学过程是整个教育活动的关键。在教学过程中，学生建构知识和技能、培养智慧和能力、发展情感态度和意志品质。教学过程设计在教学模式设计中处于中心地位。在计算机基础教学实践中，教师改变传统教学组织方式，构建基于任务驱动的计算机基础教学翻转课堂课教学过程，如图1所示。

图1 计算机基础教学翻转课堂课教学模式

计算机基础教学翻转课堂课教学模式由课前自主学习、课中理论内化、课中实验提升及课外创新实践四个过程组成。

（1）课前自主学习

课前，依据教学目标、教学内容以及学习者特征，教师进行课前准备，学生完成自主学习。

首先，教师设计制作教学资源，如教学课件、教学案例、课前微挑战任务、实验任务以及教学视频等。

其次，教师上传教学资源到学习平台，如课程网站、FTP服务器（File Transfer Protocol）及基于智能手机的移动学习平台。

之后，学生下载学习资源自主学习，完成课前微挑战任务，并分享课前微挑战任务作品。

（2）课中理论内化

理论内化环节由引入、呈现任务、分析任务、完成任务、巩固等组成。期间，教师引导学生进行理论知识内化。

引入：师生共同赏析学生课前微挑战任务作品，教师引入本次教学内容。

呈现任务：教师创设情境，呈现本次课中任务。

分析任务：教师讲授、演示等，启发学生思考和讨论，引导学生分析、探索实现任务的思想和方法。

完成任务：教师指导学生完成任务。

巩固：学生进行课堂练习，达到融会贯通、举一反三的目的。

（3）课中实验提升

在实验提升环节，教师指导，学生自主、协同完成课程实验任务，进行基本技能提升。教学实施中，通过分析任务、完成任务、评价任务等步骤，初步实现学生计算机应用能力的建构和科学思维的形成。

（4）课外创新实践

创新创业实践是提高大学生实践创新能力的重要途径，需要贯穿大学实践教育始终［3］。基于运城学院搭建的学科竞赛、大学生创新创业训练、等级考试认证等多种课外创新实践平台，以创新实践任务为驱动，教师指导学生参加中国大学生计算机设计大赛、大学生创新创业训练项目研究、全国计算机级考试认证等课外创新实践活动。通过第二课堂活动，进一步培养学生的创新精神、团队精神及科学精神，系统地培养大学生的计算机应用创新能力［4］。

3.2 教学资源设计

计算机通识教育翻转课堂教学资源主要包括适用课内建构的教学微视频、课前微挑战任务、教学课件、教学案例、实验等教学资源和适用课外创新实践的计算机学科竞赛项目、大学生创新创业训练项目等。

笔者录制时长约为5分钟、近30个（Visual Basic程序设计课）教学微视频，视频内容涉及算法分析、代码设计、原理讲授、案例演示等，用于课下自主学习和课上协作学习。

3.3 教学平台设计

结合传统教学平台，构建混合式教学平台“FTP服务+课程网站+基于智能手机的移动学习平台”，基于智能手机的移动学习平台由QQ群、微信群、微信公众号等组成。学生在教室、计算机实验室使用台式机或笔记本访问FTP服务器，从FTP服务器下载实验任务、上传实验作品。学生使用台式机或笔记本或智能手机随时随地访问课程网站，了解课程动态、课外活动资讯等。学生通过基于智能手机的移动学习平台进行学习交流、课前预习、课堂练习、课堂听讲以及课后巩固等。

3.4 教学模式特点

（1）翻转课堂，促进知识内化

构建“课内建构+课外创新”的翻转课堂教学模式。在课内建构环节：课前，学生获取以教学视频为特色的学习资源，自主学习。课中，教师与学生通过讨论、分享、练习、实验等实现知识内化、技能建构。在课外创新环节，学生参加创新创业实践。在翻转课堂教学过程中，建构知识和技能的同时，培养应用能力、发展情感态度和意志品质。

（2）任务驱动，建构应用能力

在课内建构和课外创新两大环节的教学实施过程中，均以任务为主线，通过创设情境、提出任务、分析任务、完成任务及评价任务等步骤，逐步建构学生的计算机应用能力和科学思维能力。

（3）混合平台，实现个性学习

构建“FTP服务器+课程网站+移动学习”的混合教学平台。FTP服务器服务实验提升，课程网站服务课程建设，移动学习平台服务学生个性化学习。学生随时随地访问各类学习资源，便捷地进行自主学习。

4 翻转课堂应用及效果

4.1 教学实践案例

（1）课程基本信息

课程名：Visual Basic程序设计。

教学内容：4.4循环结构（For语句）（For循环控制结构的语句格式和应用）。

学习对象：运城学院2016级文史类专业3个班级。

教学难点：累加算法及应用。

（2）翻转课堂教学过程（课内建构）

课前，结合课件、实验等传统学习资源，教师录制时长为3-5分钟的教学微视频，服务于课前自主学习，视频内容涉及原理讲授、算法分析、案例演示及代码编写等。将教学视频、课件以及实验发布到学习交流QQ群。同时，将课件、实验等学习资源发布在FTP服务器和课程网站上。学生通过学习交流QQ群，下载以教学视频为主的学习资源进行自主学习。在FTP服务器上下载实验和课件进行实验。浏览课程网站，查阅有关课程的其他信息资源。课内建构具体教学过程如表1所示。

表1 翻转课堂课内建构教学过程

4.2 教学效果

为检验翻转课堂教学改革成效，对改革前后全院非计算机专业学生获得中国大学生计算机设计大赛成绩和大学生创新训练项目立项两个方面做了比较，比较结果如表2所示。表2中的数据，有力地证明了翻转课堂教学改革成效是显著的。

表2 改革前后教学效果比较

5 结语

在计算机基础教学实践中，基于任务驱动教学法，科学构建翻转课堂教学过程，设计以教学视频为特色的教学资源，建立混合教学平台，解决了运城学院计算机基础教学中存在的问题，达到了建构知识和技能、培养智慧和能力、发展情感态度和意志品质的目的。