基于案例的翻转课堂教学模式研究

杨沛　陈勇　孙健敏

摘 要：文章从“大学计算机基础”课程的特点出发，剖析其课程教学现状与存在的问题，并提出了基于案例的“大学生计算机基础”翻转课堂教学模式实施策略。

关键词：大学计算机基础；翻转课堂；案例教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）12-0009-03

一、“大学计算机基础”课程教学现状

“大学计算机基础”是计算机通识课中的主干课程，是我国各大高等院校非计算机专业本科生的必修课，近几年，随着“计算思维”概念的提出，该课程被众多专家学者认为是与大学数学、大学物理同等重要的基础性课程[1]。西北农林科技大学在2013年对该课程进行了全面的改革，以“学生计算思维能力培养”为核心目标，以“利用计算机解决问题”为主线，以“深刻阐述计算机的工作原理”为课程本源，重新优化提升课程教学内容：弱化办公软件、常用多媒体软件课堂讲解，强化计算机系统及工作原理讲解，保持原有计算机网络、数据库内容，增加云计算、物联网、嵌入式系统等前沿技术介绍，极大地提升了课程内涵。

随着课程内容深度和广度的增加及学时的不断压缩，出现了一系列的问题，主要表现为，大部分教师仍向学生灌输抽象的理论和原理，辅以简单的举例说明，远离实际应用；学时的限制导致教师在课堂上没有足够时间对重要理论和概念充分阐释，往往点到为止，造成学生一知半解；缺乏有效的课堂学习活动，师生、生生间很少交流，课堂气氛沉闷，学生的积极性；学生接受知识能力的差异和传统课堂“同步学习”特性间的矛盾，使得学生个性化发展的需要无法得到满足。如何来解决这些问题呢？

“翻转课堂”教学模式的出现给课程带来了新的契机，国内已有许多学者对其进行了研究与探索，然而大多停留在理论水平上，有效的教学实践较少，虽然个别高校已针对“大学计算机基础”课程开展了“翻转课堂”教学模式的实践研究[2-3]，但仍存在一些问题：课前微视频等学习资源将课程知识碎片化，如何重新构建课程知识体系？如何有效督导学生的课前学习？如何组织课上学习活动？

综上所述，笔者在充分研究“翻转课堂”教学模式和“案例教学法”的基础上，提出了基于案例的翻转课堂教学模式，探索解决“大学计算机基础”课程问题的有效途径。

二、基于案例的翻转课堂教学模式的提出

（一）案例教学法内涵

案例教学法是将现实生活中真实案例引入到课堂教学中，在教师的引导下，把学生带入具体的应用场景，通过生生、师生间的讨论与分析，达到对知识的深入理解和应用。依据教学目标与教学内容选择和设计的教学案例，在实际应用和理论之间架起了一座桥梁，帮助学生加深对理论知识的理解，体会到解决实际问题的成就感，提高了学习兴趣。“大学计算机基础”课程强调“计算思维”能力的培养，侧重理论与原理的讲解，由于学生计算机水平参差不齐，虽然掌握了单个理论，但很难融会贯通加以应用。为此，国内诸多从事计算机公共基础教学的工作者，纷纷将案例教学法引入课堂，并取得了一定的成效[4]。

笔者在“大学计算机基础”课程中引入“案例教学法”，将离散的知识点通过案例系统化，强调知识与实际应用的有机结合，使“计算思维”培养中抽象理论和概念具体化、形象化，极大地提高学生学习热情。同时，真实案例帮助学生了解计算机在当今信息化社会中的作用，进一步提高其在后续专业领域中利用计算机解决问题的能力。

（二）翻转课堂教学模式释义

翻转课堂颠覆了传统“课上学习，课下练习”的教学模式，使其反转为“课前学习，课上练习”的教学模式，实现了“课前知识传授，课上知识内化和迁移”的过程。具体来说，即课前，学生自学教师制作和发布的以微视频为主的学习资源，完成知识的传授；课上，教师组织学生开展各种学习活动（如讨论、汇报、实验、游戏等），帮助学生进一步消化和理解所学知识，完成知识的内化和迁移。这是一种全新的教与学的体验，真正体现“建构主义”的思想，将教学中心从“教”转向“学”，激发学生学习主动性，培养其自主学习能力和批判性思维能力；同时，打破了传统课堂时间与空间的限制，有效解决了课时不足的矛盾，符合学生个性化学习特点。

在“大学计算机基础”课程中应用翻转课堂教学模式，可借助多媒体技术，将抽象概念和原理设计制作成动画、视频等学习资源，让学生在课前按照自己的学习步调自主学习，既满足学生个性化学习需求，又培养其自主学习能力。再者，节省下来的课堂时间，教师可充分组织学生开展各种学习活动，通过师生、生生间讨论与交流，不仅学生完成了自我知识的构建，而且营造了良好的课堂氛围。

（三）案例教学法与翻转课堂教学模式的结合

基于案例的翻转课堂教学模式将案例教学法与翻转课堂教学模式有机结合，充分利用两者的优点，激发学生自主学习兴趣，鼓励批判性思维，提高学生学习效果。传统案例教学法在实施过程中，由于案例的综合性较强，教师需在课堂上先将案例涉及的新概念和知识讲解完，再组织学生针对案例展开分析和讨论，由此，在有限的课堂时间内，对案例进行深入探讨是不可能达到的，致使教学效果不理想。而翻转课堂教学模式能为案例教学提供足够的空间和时间，将案例中涉及的基础知识和理论前移到课前，学生通过教师提供的学习资源完成自主学习，课上则进行深入的案例讨论等学习活动。再者，将案例教学法引入到翻转课堂教学模式中，既避免了“翻转”所带来的知识碎片化问题，通过案例将知识体系化，又为“翻转”教学提供了一个有效的组织策略。

笔者借助翻转课堂教学模式的框架，融入案例教学法，对“大学计算机基础”课程进行了改革实践，其基本思路是：课前教师围绕教学目标和要求设计案例，将案例中涉及的新知识和理论制作成多种形式的课前学习资源（如微视频、动画、文本资料等），并设计课前学习任务单，统一打包发布至网络平台，学生完成自学并进行分组讨论后，将讨论结果以课前报告单形式反馈给教师；教师根据反馈情况，设计课堂案例和课堂学习活动；课上教师围绕案例组织各种学习活动（如讨论、游戏、汇报、抢答、测试等），帮助和引导学生对案例进行深入的剖析，从而完成知识的内化和迁移；课后，学生完成拓展案例，进一步拓宽知识的深度和广度，提高综合应用能力。

三、基于案例的翻转课堂教学模式实施策略

在“大学计算机基础”课程中，实施基于案例的翻转课堂教学模式，主要包括九个步骤：案例设计、课前学习资源制作、任务单制作与发放、课前讨论及报告单反馈、课堂学习活动设计、课堂学习活动组织、课后拓展案例、课后交流、评价与改进。

（一）案例设计

案例是开展基于案例的翻转课堂教学模式的基础，案例选取和设计得是否合适直接影响到学生的学习效果。教师应依据课程教学目标和教学内容，考虑学生特点，结合学校专业特色，选取和设计案例。笔者根据西北农林科技大学的专业特点，设计特色案例，比如“现代信息技术”部分，选取“温室大棚智能灌溉系统”作为案例，既贴近学生专业，又具有完整性、典型性和启发性。

（二）课前学习资源的制作

教师围绕案例梳理知识点，完成知识的碎片化处理，为后续制作微视频等学习资源做准备；借助思维导图等软件，分析知识点之间的前后继承关系，思考每个知识点以何种形式展现（如微视频、动画、音频、文本资料等），设计与制作以微视频为主的学习资源包。比如在“温室大棚智能灌溉系统”案例中，包括2个知识点：信息一般处理过程、主要信息技术，笔者分别设计与制作温室大棚智能灌溉flash动画1个、主要信息技术简介微视频2个、文本资料1个。

（三）任务单的制作与发放

为了帮助和引导学生有效完成课前资源学习，教师需制作课前学习任务单。任务单按知识点的先后逻辑关系，安排课前学习任务的顺序，并明确指出每个任务对应的学习资源、学习目标及思考问题。其中思考问题应是案例中的重点、难点及疑点问题，具有启发性，能激起学生观点碰撞，引发激烈讨论。比如笔者围绕“温室大棚智能灌溉系统”案例，在任务单中提出“现代信息技术是否能解决你专业领域中的所有问题？为什么？试举例说明。”等问题。这些问题不仅能激发学生强烈的学习兴趣，也需要学生认真搜集整理资料，采用批判性思考方式探寻答案。课前任务单可以借助网络平台进行发放，比如QQ软件、蓝墨云班课手机APP等。

（四）课前讨论及报告单的反馈

为了督促学生认真按时完成课前学习任务，并将学习情况及时反馈给教师，在“大学计算机基础”课程中，笔者要求学生以小组为单位，针对任务单中的思考问题进行课前讨论，并反馈课前学习报告单。小组人数一般控制在6—7人，学生自由组合，组长由组员轮流担当，组长主要职责是组织组员进行课前讨论、学习效果互评、报告单撰写与反馈等，报告单中要记录整个讨论过程、存在问题、互评成绩等。教师收到反馈报告单后，根据各组讨论情况，给出每个组的教师评价成绩。为了验证组内互评成绩有效性，教师可在课上随机选取小组成员回答问题，若回答情况与互评成绩不符，则采用“连坐制”，降低小组的教师评价成绩。该策略可有效督促学生按照任务单认真完成课前学习，避免“打酱油”学生，又加强了团队合作精神。同时，课前学习报告单也为教师下一步设计课堂学习活动提供有效反馈。

（五）课堂学习活动设计

教师根据课前报告单反馈情况，确定重点、难点及疑点问题，设计课堂学习活动。活动形式需根据案例类型、特点、目的进行设计，比如针对“温室大棚智能灌溉系统”案例，课堂上可采用讨论、汇报等形式；而笔者设计的关于二进制与十进制转换原理的“哈利魔法”案例，则适于采用游戏的形式。活动设计在考虑寓教于乐的同时，将知识自然融入，营造师生、生生互动的课堂氛围，极大地激发了学生学习热情。教师要认真规划课堂时间，设计恰当的案例数量，为学生提供多元化的学习渠道和方式。

（六）课堂学习活动的组织

整个课堂组织以学生为中心。比如在案例讨论活动中，教师从案例背景分析入手，将学生带入真实的应用情景中，抛出问题，组织学生分组讨论。教师引导小组讨论方向，完成一对一或一对多的辅导，注意控制讨论时间，讨论完成后，小组进行汇报和答辩，最终教师总结与评价。

（七）课后案例拓展

课后拓展案例需在课前、课上案例的基础上，进一步向纵深方向拓展。比如笔者在“现代信息技术”部分，以“苹果采摘机器人系统的设计”作为拓展案例，首先让学生采用与课堂案例分析相同的方法，对案例中涉及的主要信息技术进行剖析，再进一步分析每种技术主要解决了什么问题，解决问题的方法是什么，最终画出系统功能草图并进行标注。通过这样的实践，学生更好地理解了现代信息技术的作用、地位与应用等，提高了解决问题的能力。

（八）课后交流

教师借助线上平台和线下面对面交流，听取学生对基于案例的翻转课堂教学模式的感受，了解课前学习任务单设置是否合理、学生对课堂学习活动的建议，对后续教学模式实施和提高学生学习质量具有重要的作用。笔者在实施过程中，收到了许多学生的反馈意见，他们普遍认为这种教学模式极大激发学习兴趣，参与感很强，自主学习能力得到了较大提升；真实案例的融入，能让他们更真切地体会到“计算思维”与解决现实问题之间的映射关系，所学知识更具有完整性和系统性。

（九）评价与改进

第一轮基于案例的翻转课堂教学模式实施之后，教师通过问卷调查、考试、面对面交流等形式，多方位全面评价该教学模式的有效性。笔者在“大学计算机基础”课程中，通过问卷调查、期末考试、平时测验等，对自己所带的两个班级进行对比评价，其中一个班是实验班，采用基于案例的翻转课堂教学模式；另一个班是传统班，采用传统教学模式。

结果显示，实验班的考试平均成绩比传统班高出8.5分，且学生满意度较高（如表1所示）。针对改革过程中存在的不足，从案例设计、课前任务单设计、课堂学习活动组织等方面进行适当调整，修改与完善教学模式实施策略，为下一轮的应用做好准备。

表1 学生满意度问卷调查结果

四、反思

（一）建立高质量的特色案例库

案例库建设是保障基于案例的翻转课堂教学模式顺利实施的基础。案例除了具有完整性、真实性、启发性和趣味性的特点外，还应结合学校专业特点，搜集与整理特色案例，形成具有学校专业特色的案例库，更好地贴近学生专业，使学生了解现代信息技术在专业领域中的应用，为后续个人专业发展做好准备。

（二）提高教师的专业素养

基于案例的翻转课堂教学模式需要教师在课前投入大量的精力和时间完成课程规划，设计案例、课程资源、任务单、课堂活动方案等。这对教师提出了更高的要求，他们必须具有扎实的专业知识、拥有极大的教学热情、具备较强的课堂组织能力和良好的沟通交流能力等。

（三）构建多元化评价体系

多元化的评价体系能有效推动基于案例的翻转课堂教学模式实施。如何督促学生完成课前任务的学习？课堂上如何激发学生积极思考、参与讨论？这些问题的解决，需依靠合理、有效的多元化评价方式，教师需针对学生、课程特点，建立与教学模式相匹配的评价体系。

（四）有效利用现代信息技术

翻转课堂教学模式的改革实践，可以借助MOOC/SPOCs等现代信息技术平台，将课程资源上传至网络平台，提供给学生线上自由的学习时间与空间，并完成在线测试，及时掌握学生课前自学情况。而线下课堂应注重碎片化知识的串联，引导学生通过讨论、交流、汇报等形式，完成知识的自我构建。

本文将案例教学法融入到翻转课堂教学模式中，在“大学计算机基础”课程中进行了实践探索，以真实的应用案例驱动翻转课堂教学。笔者在案例设计、课前学习资源制作、任务单制作与发放、课前讨论及报告单反馈等方面进行讨论，指出了基于案例的翻转课堂教学模式实施的要点。

参考文献：

[1]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].

中国大学教学，2011，（1）.

[2]兰春霞.基于翻转课堂的高职《计算机基础》课程教学的

实证研究[J].职教论坛，2015，（23）.

[3]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）.

[4]魏霖静，陈蕾.“大学计算机基础”课程与案例教学法

[J].长春师范大学学报，2016，（2）.