信息时代下翻转课堂教学模式在《计算机软硬件基础》中的应用

李永华　何兆照　李迎国

关键词：翻转课堂；OBE 理念；SPOC 平台；计算机软硬件基础；教学模式

近年来，国家出台了一系列重大战略发展规划。这些规划对高校人才培养提出了新的要求，学生不仅要具备正确的社会主义核心价值观、扎实的专业知识基础和技能，还必须具备较强的创新意识和能力、学科交叉复合能力、沟通交流能力以及团队协作能力等。在此背景下，甘肃交通职业技术学院信息工程系将《计算机软硬件基础》定为ICT 专业群核心课程，使学生通过系统学习，具备一定的信息化素养，能够利用计算机解决其专业领域中的相关问题，提升学习、工作效率，或者进行专业领域的改革创新，从而适应国家战略布局下新技术、新业态、新模式、新产业的发展需求[1]。

《计算机软硬件基础》是ICT 专业群的一门核心课程，主要介绍计算机的软硬件基础知识，使学生能够掌握计算机软硬件的基本组成、性能指标、工作原理，并通过理论联系实际，分析、识别和解决计算机使用过程中常见的软、硬件问题，为以后利用计算机完成相关工作打下良好的基础。然而，在课程教学中存在如下问题：课堂教学以讲为主，对学生能力产出关注不足；课程内容过多，易造成学生认知饱和，导致学习效果不佳；ICT 专业群学生的信息化素养、动手实践能力普遍偏弱；ICT 专业群学生来自不同的专业，基础不同、需求各异，传统课堂教学难以有效组织，也很难满足学生不同层次学习的需求。

一、《计算机软硬件基础》课程教学改革方案

针对计算机软硬件基础课程教学中存在的问题，本文基于OBE 理念，借助SPOC 教学资源，利用翻转课堂教学模式来设计和实施教学，以有效解决这些问题。

（一）《计算机软硬件基础》课程的特点

《计算机软硬件基础》课程的核心内容是硬件基础和软件基础。该课程的教学目标是通过教学，让学生对计算机软硬件产生基本认知[2]。主要以培养学生的信息素养为目标，以职业技术教育对计算机应用能力的要求为核心，以“理论与实践并重，应试与技能兼顾”为原则。课程内容以实用、易用、管用角度出发，按照“模块化、任务式”形式组织，包括计算机系统组成、操作系统的使用、文字处理技术、数据处理技术、多媒体课件制作技术、局域网技术和常用工具软件。通过网络资源提供图文并茂、通俗易懂、实践性强的视频教学学习，能够使学生通过实训操作，在巩固计算机理论基础知识和掌握办公软件使用技巧的基础上，全面培养和提高信息素养与计算机应用能力。

（二）制定基于OBE 理念的课程目标

针对传统课堂教学对学生能力产出关注不足的问题，在课程教学中引入OBE 理念。该理念落实到一门课程中，即教师对学生学完该课程应达到的能力和水平有明确的目标，然后通过合理的教学设计和实施来保证学生达到这些预期目标[3]。本课程的知识、能力和素质目标为：

①掌握计算机软硬件的基本理论和知识；

②具有较强的实践操作能力和可持续发展能力；

③具备基本的科学素养，及时了解计算机软硬件的国内外新技术和发展趋势，树立强烈的爱国主义使命感与责任心。

根据布鲁姆的教育目标分类学相关理论，易知课程目标中包括低阶目标和高阶目标。受限于有限学时，结合学习者动手能力较弱及群体差异性大的特点，本课程采用了翻转课堂教学模式。其中，课前学习基于SPOC在线教学来实现，达成低阶课程目标，而宝贵的课堂教学时间则用于实践、案例分析、研讨等，使高阶课程目标能够顺利达成。

（三）翻转课堂教学模式

由于“翻转课堂”顺应了世界教育改革发展的潮流，又得到了创新技术的支持，一经问世便风靡全美乃至全球。在翻转课堂中，学生成为学习过程的中心。所有翻转课堂的实践者，都真正做到了“以学生为中心”，做到了因材施教。翻转课堂使教师从传统课堂中的知识传授者变成了学习的促进者和指导者。教师通过对教学活动的设计来促进学生的成长和发展。想要将翻转课堂运用好，就要求教师具备一些翻转课堂的新途径，如翻转教学理念、翻转教材至上、翻转备课流程、翻转学习方式、翻转教学组织形式、翻转评价方式等。翻转后的新课堂带来的最大变化就是学习方式的转变，可以选择微学习、小组合作学习、自主学习、先学后教、异步学习、网络学习等多种方式，使学生的学习场所不再局限于教室、图书馆，适应了学生主动学习的需求，为学生提供了更多的锻炼机会，促进了学生的全面发展，有利于提高学生学习的效率。

（四）构建SPOC教学资源

SPOC是小规模限制性在线课程，与M0OC 课程相比，学生规模较小，且在线人数受限，使得在线教学更有针对性，可以解决M0OC 教学中师生互动性差、学习支持不够、课程完成率低等问题[4-5]。因此，本课程在学校网络教学平台上，构建了“课程基本信息资源+ 课程核心教学资源+ 课程支持资源”三位一体的SPOC 教学资源。课程基本信息资源包括课程教学大纲、课程教学计划和不同专业学生的选学内容及学习路线推荐等，使得学生能够明确课程目标、能力产出、主要的学习内容等[6]。

课程核心教学资源主要由教学短视频、每周学习任务清单、作业、测试题目、讨论话题、课程实践项目等构成，为学生在线学习提供完备的资源。

课程支持资源包括课程相关工具软件、参考书籍、常见问题分类等，同时，在课程讨论区，会定期发布讨论主题，学生也可以随时发起讨论话题，或者参与讨论，从而协作解决学习上的困惑[6]。

（五）应用SPOC 平台翻转课堂模式的必要性

该课程构成内容复杂，知识点众多，对学生自主应用操作有较高要求。传统课堂学生主体地位不突出，教师教学输出居多，学生自主空间较低，课上获取的教学反馈难以保证全面性，同时因学生学习积极性和知识掌握程度差异较大，教学反馈信息可能比较片面，逐步拉大学生学习差距，对提高软硬件基础教学整体质量作用有限。翻转课堂是现代教学理念，该课堂模式的应用核心是教师和学生的主客体地位互换，改变传统课堂中教师领导学生服从的模式，将主体地位归还于学生，引导学生自主学习、主动提问，在课堂上通过分组学习和分层教学的模式，扩大学生自主空间。在翻转课堂中，学生可作为主讲人，通过前期准备在课上分享学习内容，学生间互动讨论，提出课程难题，教師掌握课堂节奏，予以适时引导，帮助学生解决难题。应用翻转课堂模式进行软硬件教学的难点在于：学生预习阶段难以仅依靠教材完成预习过程，从互联网中虽然可以获取大量学习资料，但是范围过大，精准获取所需资料的难度较高。SPOC 课程服务对象明确，教师可通过设计制作和上传分享SPOC 课程为学生提供高质量学习资料。课前预习阶段学生通过学习SPOC 课程完成自主学习过程，解答SPOC 作业时检验自学质量，明确遗留问题，后期正式上课时即可目标明确地提问，缩短课上基础内容学习时间，提高课堂教学效率，将课上时间集中用于解决高质量问题[2]。

（六）采用翻转课堂教学模式实施教学

基于SPOC 教学平台和资源，经过实践和摸索，本课程实施了IWP-RTECPS 的翻转课堂的教学模式，即每一次教学均包括如下9 个环节。

①学习教学视频（Instructional video）。 课前一周，教师发布课前学习任务清单，明确本周课前学习目标、学习任务及重难点等。学生按照清单，学习教学视频，初步掌握相关概念和基础理论。

②完成在线作业（Work）。在线作业在视频学习后完成，主要检验视频学习效果，使学生及时获得学习效果反馈。

③完成课前实践（Practice）。每周课前围绕教学短视频安排1—2 个简单的实践任务，使学生通过实践初步具备应用所学知识解决实际问题的能力，同时对所学知识进行更深层次的加工。

④知识回顾（Review）。该环节由教师主导，对课前所学知识进行简要回顾，从而快速回忆课前学习内容，更清晰地构建起知识体系框架。同时，教师对课前作业和实践中的问题进行简单点评，为后续课堂活动奠定良好基础。

⑤课堂测试（Test）。每次课均安排10 分钟课堂测试，成绩作为期末成绩的一部分。课堂测试题目源于课前学习内容，测试在教师监控下，当场独立完成，以便检验学生课前学习的真实效果，也可以督促学生将课前学习真正落到实处。

⑥知识拓展（Expand）。针对知识回顾和课堂测试中较普遍的问题，教师集中进行分析讲解，并结合实际案例，进行知识拓展等，使得学生能够举一反三，融会贯通。

⑦小组实践（Cooperation Practice）。课堂实践分小组完成，每个小组2—3 人，合作完成相对复杂的实践项目。学生观察、记录计算机的故障现象，分析讨论产生故障或性能不佳的原因，从而制定方案，排除故障或者对计算机性能进行优化，教师全程不做讲解，仅仅观察每个小组的实践，必要时给予个性化指导。通过小组实践，为学生创设学习情境，激发学习动机，使学生在实践中自主完成认知加工，从而促进有效的知识建构。

⑧成果展示（Presentation）。随机抽取2—3 个小组，展示小组实践成果，介绍在实践过程中遇到的问题及解决方案，教师和学生都可以随时提问。小组分享结束，教师引导全班学生参与讨论，对每个方案的优点和不足进行分析、评价，并对方案进行比较、综合，使学生的高阶能力得到锻炼。

⑨总结（Summary）。每次课时的最后5—10 分钟，由教师带领全班学生对本周课前和课堂学习情况进行总结，为下一周的学习做好准备。

课前学习包含IWP 三个环节，以学生自主学习为主，解决课程内容多、认知易饱和，学生基础差异大，学习需求不同的矛盾，全面落实低阶课程目标；在RTECPS课堂教学环节，由教师引导，以学生作为主體，开展教学，训练学生的动手能力、讨论分析能力以及综合评价能力，使学生能力从记忆、理解和应用逐步向分析、评价、综合迁移，课堂学习又为下一周的课前学习奠定基础，如此循环往复。

（七）课程考核改革

为对学生的能力产出进行客观评价，本课程采用过程评价与终结评价相结合的评价方式，平时成绩由在线作业成绩、课前实践成绩、课堂测试成绩、课堂实践成绩、团队合作成绩组成，每项成绩占比10%；期末成绩包括期末大作业验收成绩（30%）和期末大作业文档成绩（10%），通过多个角度，考查学生的能力而非知识掌握。

二、教学效果与分析

本课程应用了IWP--RTECPS 的翻转课堂的教学模式，经过了两轮的改革与实践。在每一轮的改革与实践中，均采用学生的成绩结合问卷调查、学生心得体会来综合评估课程改革实践的成效。

近两届ICT 专业群学生的课程综合成绩优良率均为100%，分析原因主要是课程教学重点放在了学生能力的培养，这有效刺激了学生主动学习动机；同时，翻转课堂教学使得学生课前学习更有弹性，有利于分层教学的实施，课堂教学的绝大部分时间用于实践、分享、研讨，学习体验大大提升。每一轮课程改革结束，均以匿名调查问卷的方式，从翻转课堂教学模式、在线课程资源、评价方式、教学效果等多个维度对课程教学改革进行调查，结果表明，学生对课程满意度均在90% 以上。

从学生提交的学习心得来看，学生普遍认为翻转课堂教学有助于根据自身实际情况合理安排课前学习和实践任务。课堂上有更多的时间和小组成员、全班学生共同实践、探讨，实践动手能力、团队合作能力和沟通交流能力都大大增强。能够与教师更多的面对面沟通交流，获得教师的指导和帮助。

三、结束语

以OBE 理念为指导，基于SPOC 平台和课程资源，在ICT 专业群的《计算机软硬件基础课程》中开展翻转课堂教学改革，有效解决了ICT 专业群学生专业不同、基础差异大为教学设计和组织带来的困难，课前线上自主学习和实践夯实了学生的基础，课堂教学通过小组实践、分享等多个环节使学生成为课堂主体，有效避免了长时间灌输造成的认知负荷，并使学生的分析、评价、综合能力得到有效锻炼。

作者单位：李永华 何兆照 李迎国 甘肃交通职业技术学院