MOOC环境下翻转课堂对培养学生计算思维的研究

谢铭瑶，肖海鹏（湖南中医药高等专科学校计算机教研室，湖南株洲412012）



MOOC环境下翻转课堂对培养学生计算思维的研究

谢铭瑶，肖海鹏
（湖南中医药高等专科学校计算机教研室，湖南株洲412012）

计算思维是指学生具备能利用所学技术像计算机科学家一样分析问题、解决问题的能力，是提高学生信息素养的最佳途径，也是信息社会对当代大学生提出的新要求。在开展基于MOOC的翻转课堂教学改革的过程中提出了一套提高学生自主学习能力、独立思考、分析问题和解决问题的教学内容设计，为培养学生计算思维能力提供了一个新的方向。

MOOC；翻转课堂；计算思维

一、研究背景

信息化的当今社会，伴随着计算机技术发展、互联网络的普及与畅通，一个又一个的传统行业正发生着翻天覆地的变化，而MOOC的出现及迅速发展更是在教育领域引起了广泛关注。

MOOC（massive open online courses），即大规模开放式网络课程，它是一种面向社会公众的免费教育形式。“大规模”意味着对同时在线参与学习的学习者数量不做限制；“开放”意味着只要对课程感兴趣，任何人都可以观看，并且是免费；“网络”意味着是在网络环境下开展进行。MOOC中的主角依然是课程视频。

慕课在培养学生自主学习能力方面有独特的优势，潘燕桃在《大学生信息素养教育的“慕课”化趋势》一文中提到：慕课使学生从被动学习转变为主动自主学习，大大提高了学习效果［1］。这一点在我校学生学习后的问卷调查中也得到了进一步的证实。与以往传统的计算机课堂教学不同，我们目前教计算机的目的不仅是让学生记住知识点或是简单的应用几款软件，还要让学生具备能像计算机科学家那样利用所学的技术去分析问题、解决问题的能力，这种能力就是计算思维。正是如此，一些知识点可以通过视频授课，而课堂授课的重点则转向对重、难点问题进行讨论、辩论和实践，这就是我们的翻转课堂。

二、MOOC环境下基于翻转课堂培养学生计算思维的教学内容设计

传统的计算机基础课堂上，一个老师往往承担着多个班级的教学任务，一个星期同一位老师总是要花一段时间重复讲同样的理论内容达到近5、6次甚至更多，为此耗费了不少精力。甚至在讲了3、4个班后激情已不复再，只是机械式的重复教学内容，教学质量以及教学效果的低下显而易见，且不利于学生对知识的理解和巩固。而翻转课堂模式则可以让教师从“讲解者”的身份抽离出来用来与学生互动交流，帮助他们解决在学习过程中不清楚的地方，在巡视学生课堂练习的时候也可以发现学生在学习过程中的不足，以此来判断是否需要改进制作的视频，或在课堂上进行统一的辅导，帮助他们个性化的学习。如表1所示。

表1　传统课堂与翻转课堂的课堂时间使用情况比较

笔者根据MOOC环境下课程的教学设计模式，针对我校是一所专科院校，学生主体是专科生，学习能力参差不齐且仍具有一定依赖思想，缺乏主动学习的积极性的实际情况，在培养学生计算思维的内容方面开发了一系列的相关课程，采用翻转课堂进行教学。笔者所采用的教学模式是第一节课主要观看慕课和完成自测练习，第二节课进行翻转课堂，开展教师讲解以及课堂讨论和操作练习。笔者所授课在机房进行，因此也具备教学内容实施可行性的硬件条件。具体教学内容设计如表2所示。

下面选取了“PPT制作”这一知识点为案例，介绍课程内容的设计。从课堂讨论的设计、教学视频的设计、过程性评价设计以及学习支持设计这四个方面介绍该课程的设计。

1.MOOC环境的选择

在进行教学视频、教学活动以及过程性评价设计之前，应选择好能实现教学组织的一款MOOC平台来支撑翻转课堂的实施。我校根据实际情况，目前主要面对本校学生开放，也就是SPOC（Small Private Online Course）小规模非公开网络课程，因此选用的是一款目前国内知名的慕课平台作为开发SPOC的环境。

表2　计算思维视角下基于MOOC的翻转课堂时间使用比较

2.课堂讨论的设计

每堂课开始之前都会先抛给学生一至两个课堂讨论的问题，让学生们带着问题去看视频，这样的视频观看更有目的性，也能调动学生的积极性，主动的去寻求答案。而讨论的内容通常是学生比较容易混淆或者是不清晰的重、难点问题。在本节课中提出的课堂讨论题目是：如何设计实现在幻灯片中一笔一划显示出汉字“春”。

3.教学视频的设计

教学视频中通常以展现理论知识为主，因为涉及到PPT制作，所以会有教师演示的部分，时长一般5至12分钟左右。本次知识点主要是让学生掌握动画的制作，因此教师在视频中会把理论知识以及相应的操作展现出来。并且准备好视频制作的工具：电脑、PPT课件、录屏软件、摄像头和话筒等。本堂课的内容设计如表3所示。

如表3所示，课程主要分两部分进行。第一部分主要是问题的提出也就是课堂导入，这部分由任课老师口述完成，然后是慕课视频的观看。在此阶段，主要是培养学生主动学习、独立思考的能力，引导学生积极主动的自学；第二部分进行翻转课堂。教师先总结一下知识的重、难点，以及学习方法，这个过程一般在10分钟左右。讲授完毕后学生们根据第一节课布置的问题进行课堂讨论，并通过协作或是独立完成互评作业。在此期间，教师一直在教室走动，观察、指导。此外，大家可以将自己的疑惑或者学后感在慕课平台的讨论区进行留言，教师会在平台上答疑。此阶段主要完成知识的内化，重点培养学生分析问题、解决问题的计算思维能力，以及团队协作和语言组织与表达的能力。

表3　 PPT动画制作教学内容设计表

4.过程性评价设计

在慕课平台上，为了检验学生观看视频时对知识点的掌握情况，可以设计自测作业，通常使用选择题。通过学生做题的情况，教师可以掌握学生学习效果，学生可以检测自己的学习接受程度，也可以通过翻阅书籍或是网页检索熟悉所学知识。此外，在一些章节设置互评作业，学生完成各自的作业上传到平台后相互打分，这样，学生不仅对知识点的把握更加准确，还有互动参与的乐趣。

5.学习支持设计

在慕课平台进行学习时可以将视频作为辅助思考的备用资源，学生可以进行交互，讨论。此外，教师在每个视频后面都编辑了基础知识点，将视频中重要的内容以文字的形式呈现出来，构建成知识树，方便学生对学习内容的梳理以及掌握。

三、学生学习效果及评价

经过一个学期，采用慕课环境下翻转课堂教学模式进行教学，期末在同年级采用同样的试题进行测试。我们整理了试验班的测试成绩，并与其他传统班学生的成绩进行对比，看看两批学生做同样的试题的对比情况。按照平时上课的情况来看，因为翻转课堂学生实际的操练时间比较少，多数是看视频或者生生之间、师生之间在讨论问题，而传统课堂老师讲解和操练都非常多，我们预估试验班的期末测验成绩应该比较低，但结果发现在慕课环境下的翻转课堂模式下学习的学生与在传统教学模式下学习的学生取得的期末成绩基本持平，也就是在成绩方面两种教学效果没有显著区别。因此也证明了一点——我们的慕课翻转课堂教学是有效的！虽然在成绩方面新的教学模式比传统的教学模式没有特别的优势，但在学生主动学习的积极性、信息素养和创造力、独立分析问题，解决问题等方面与传统课堂相比都有很大的提高！尤其重要的一点是教会学生承担自己的学习责任，而且大部分学生对翻转课堂这种模式持认可态度。

四、结语

学期结束后我们进行了问卷调查，调查表明进行慕课学习的学生满意度更好，此外，只有慕课学习而缺失翻转课堂的教学模式也是有局限的，学生更愿意在慕课学习的同时有老师的指导、参与和评价。在教学过程中我们也发现，能适应这种模式的学生一般表现也非常好，各方面的能力提高较快。另外有些学生需要督促才能坚持较好的学习状态，他们的表现相比传统教学模式下没有明显提高，鉴于此，我们也将制定、采取一些激励措施来调动这部分学生的积极性。

［1］潘燕桃.大学生信息素养教育的“慕课”化趋势［J］.大学图书馆学报，2014，4：21-27.

［2］张麒，哈佛“慕课”深度谈——访哈佛大学副教务处长包弼德教授［J］.开放教育研究，2014，10：4-9.

［3］任友群.哈佛考虑提供更加碎片化的慕课［N］.东方早报.2014-05-15（A36）.

［4］Harvard initiative for learning&teaching.http：/ /hilt.harvard.edu/.2014-08-29.

［5］汪琼.MOOCs改变传统教学［J］.中国教育信息化2013（19）：26-28.

（编辑：郭桂真）

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A

1673-8454（2016）02-0034-03

本文为湖南省教育厅高教处课题“基于计算思维的医学专科生信息素养培养内容体系研究”、湖南中医药高等专科学校课题“基于慕课的翻转课堂教学实践——以计算机基础课程为例”阶段性研究成果之一。