教育信息技术条件下的大学计算机基础课程教学模式

潘逊+昂朝群+郭晖+周钢

（海军工程大学 电子工程学院，湖北 武汉 430033）

摘 要：在分析现有教育信息技术和研究军队院校学员特点的基础上，以教育信息技术在军校计算机课程教学中的应用为契合点，提出引入多种教育信息技术，在大学计算机基础课程教学中建立信息技术条件下的教学，构建以“SPOC+翻转课堂”为核心的混合式理论课教学模式和以网络自主实验环境为主的自主实验模式，进行试点教学并获得良好改革效果。

关键词：教育信息技术； SPOC；翻转课堂；混合教学；网络自主实验

1 概 述

信息技术在教育领域的具体应用形成了教育信息技术，是教育技术和信息技术结合的产物。教育信息技术，是指在教育中普遍运用现代信息技术，开发教育资源，优化教育过程，以培养和提高学生的信息素养，促进教育现代化[1]。军地教育部门高度重视教育信息技术的发展应用。2008年研究制定的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》提出“运用信息技术破解教育改革与发展难题”的总体要求，并具体化为“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。”2012年，中央军委颁布的《2020年前军队院校教育改革和发展规划纲要》明确提出将网络环境作为军事人才培养重要平台和主要辅助手段[2]。

教育信息技术以计算机辅助教学（CAI）为核心，按时间分为以下3个具体阶段：①多媒体应用阶段，使用多媒体技术将枯燥无味的文字信息通过多媒体方式表现出来，产生以PPT课件为代表的一批多媒体课件，极大地提高了听课者的兴趣和注意力；②课程资源建设阶段，将各类教学资源如电子课件、授课视频等布置到课程资源网站并建立课程题库，各类精品课程与视频公开课属此阶段，对学员课前预习、课后复习等起到积极的促进作用，但仅是教学资源辅助，并未将资源建设与传统课堂教学充分融合，效果并不理想；③在线教学发展阶段，从2012年开始，国内外陆续设立MOOC学习平台，国外的包括Coursera、Udacity、edX等，国内的有学堂在线、中国大学MOOC、好大学在线等，清华大学、北京大学、国防科技大学等高校亦大力推广 “梦课”的MOOC教学平台，同时SPOC （small private online course）将课堂教学与在线教学相结合，学生线上学习，课堂实施翻转。

目前，以MOOC为代表的各类信息技术广泛应用于课程教学的各个阶段，具体可分为以下几类：①学习平台、资源类，包括以MOOC为代表的网络学习平台和以FTP、网盘、资源网站为典型应用的网络资源汇集平台；②课程实践类，包括浙江大学PTA练习系统、“实验楼”IT技术试验平台等；③在线交流类，包括微信、QQ等为代表的公众交流平台；④在线考核评价类，包括在线考试系统、Iclicker答题器课堂问答系统等；⑤数据分析类，包括MOOC教师端学习情况分析等。

2 教育信息技术在军队院校课程教学中应用的必要性

以MOOC为代表的教育信息技术已经掀起新一轮的教学模式改革风暴。军队院校课程教学特别是计算机课程教学要积极研究探索现代教育信息技术对教学模式的改革推动作用，在分析军队学员特别是新学员特点的基础上，研究教育信息技术在军队院校课程教学中应用的必要性。

（1）教育信息技术应用是实战化教学改革的需要。

深入学习贯彻习主席大抓实战化训练决策指示精神，聚焦能打胜仗核心要求，更加扎实推进实战化教学训练，是当前新形势下军队院校教学训练改革重点。未来战争是信息化条件下局部作战，因此实战化的时代特征是信息化，信息化是最大的实战化，脱离信息化的实战化毫无现实意义[3]。开展教育信息技术条件下的教学模式改革研究与实践，就是在教学训练中扭住信息化和提升实战化的重要手段，对于培养学员信息化条件下的知识获取能力和提升教学训练信息化水平具有重要意义，是推动实战化教学改革的重要途径。

（2）教育信息技术与军校教学特点具有互补性。

以MOOC为代表的现代教育信息技术由于其开放性和广泛性，在实际课程教学应用中存在一些弊病，主要體现在教学管理难度大和弃学作弊情况多。军队院校具有严格的教学管理制度，能够确保信息技术应用过程中的严格管理，也就是说军校教学特点能够弥补MOOC等实施中的缺点，从而更好发挥现代教育信息技术的优势，实现1+1>2的互补增强效果。

3 教育信息技术条件下大学计算机基础课程教学模式改革

3.1 在理论课中引入“SPOC+翻转课堂”的混合教学模式

教师可在大学计算机基础理论课中采用线上SPOC学习和线下翻转课堂相结合的混合式教学模式，设计新的教学开展形式，革新教学内容，提升教学效果。

3.1.1 翻转课堂实施前提

翻转课堂是一种新兴的课堂教学模式，与传统教学不同，一般以学员为中心，采用先学后教、研讨、交流等形式完成课堂教学。翻转课堂实施应当具备两个基本前提，即“先学先知”：“先学”是指学员应当具备一定知识基础和理论背景，有能力参加课堂互动；“先知”是要求教员充分了解学员的知识了解情况，能够有针对性地拟定话题开展交流。

（1）采用SPOC教学平台提供学员自学先学环境。

SPOC（small private online course）教学平台被认为是在校学生在本地使用的MOOC版本[4] ，较MOOC更具有个性和针对性，适用于课堂教学。我们采用SPOC的视频结合教材和教学内容，将网络知名计算机MOOC视频和海军工程大学教师自录的视频相结合，使学习视频贴合教学内容。

（2）多种信息技术手段提供教员了解学习情况渠道。

从SPOC自学开始到课程考核结束，教员可提供多种技术手段实时跟踪了解学员学习情况，为制订针对性和有效性的教学内容及方式提供可靠的参考依据。根据教学实施的具体环节，相关教育信息技术及其使用主要包括以下几方面：①课前SPOC自测。学员在SPOC课程视频自学过程中，每学完一个知识点，通过完成教师在SPOC平台中设置的测试题目，自测对该知识点的理解和掌握程度，测试结果记入平时成绩；教师通过后台统计分析，了解学员对知识点的掌握程度，为课堂教学内容设计提供依据。②课下交流了解。在学员自学SPOC后，教员可通过流行的微信群、QQ群等形式深入了解学员在知识学习中的重点、难点和疑点。③课堂实时评价。教员可通过引入课堂无线表决器，为每名学员配备一个操作终端，建立课堂实时评价机制；根据班级全部学员对提问进行回答（单选、多选、判断、排序）的实时统计分析情况，及时调整课堂教学进度和内容组织，有利于教学效果的提高。④开放讨论。在课堂讨论中，教员设置开放性研讨题目，学员阐述自己的观点，该过程也一并记入学员平时成绩。

3.1.2 混合教学开展形式

大学计算机基础的混合教学模式在各高校均有不同形式的实践，以哈尔滨工业大学为例，课程组采用“3+1”课程教学形式，即2～3次SPOC自学后穿插1次课堂教学研讨[5]。海军工程大学开展的大学计算机基础教学采用翻转课堂形式，由于军队院校的特殊性，学生的管理严格，自主上机时间偏少，且新学员对计算机相关知识掌握较少，因此在实验课中借助“好大学在线平台”，安排1学时，让学生通过SPOC自学下次理论课程内容；理论课堂上，针对本次教学内容的重点、难点和计算思维点进行讨论；将原课程“20学时理论+20学时实验”的学习分布调整为“20学时理论+10学时自学+10学时实验”，具体实施方案如图1所示。

3.1.3 混合教学课堂内容

学员完成SPOC自学后，应当掌握了当次课程的基本内容和知识结构，在理论课堂实施翻转教学中，教学内容应当重点关注以下几方面。

（1）注意知识的系统性。知识的系统性体现在两个方面：一是要厘清本节知识点在整个计算机系统或知识体系中的地位，从整体系统视角审视本节知识；二是将SPOC自学的碎片化知识[6]按照本节知识脉络体系进行有效串联，将本节知识点形成知识整体。

（2）注意知识的重点、难点和疑点。教员根据对本节知识体系结构的理解和对学员反馈情况的分析，提炼本节理论课的重点、难点和疑点，做好重点知识深入讲、难点知识仔细讲和疑点问题反复讲。

（3）注意多种形式的知识引导、传授和拓展。教员可以使用小案例和小游戏引导、传授知识，同时将本节知识向生活实例特别是军事应用进行拓展，以提升学员兴趣，争取学以致用。

（4）注意计算思维的传授。计算思维是通过计算知识的归纳总结提炼出的思维方法，是一种新的科学思维。教员在授课中要基于知识点讲解并拓展到思维点，同时将思维点联系实际生活应用，把计算思维融入课堂教学，培养学员初步的计算思维。

（5）注意理论知识的广度和深度。教员要将基础知识进行拓展讲解，拓宽知识广度，分析知识点的深层理论原理和机制，探究知识深度。

3.2 在实验课中构建网络自主实验教学模式

目前，大学计算机基础课程实验主要针对全国计算机等级考试一级要求，内容以Office应用软件的使用操作为主。学员计算机实操水平提升，但部分偏远地区新学员对计算机非常陌生，导致实验课中学员基础差别较大，同时实际实验授课中还有实验辅导教员配备不足、学员实验训练量不够等问题。

针对以上问题，我们结合海军工程大学学员宿舍电脑配备完成、自主学习时间增加等教学管理制度革新的有力条件，主要将现有Office在计算机上完成的实验项目转移到网络上，由学员自主完成相关实验，提高计算机资源利用率，增强学员动手能力；建设配套课程学习实验网站、信息化实验教材、辅导微视频和自主实验平台 “四位一体”的网络自主实验环境，实现课程实验的网络自主学习模式。

“四位一体”网络自主实验环境中的配套课程学习实验网站主要发布实验进度安排，列出当次实验的目的、内容、要求、步骤等基本要素；信息化实验教材主要依托现有实验教材基础，在各具体实验章节中增加对应的网站域名或解答微视频的二维码；辅导微视频主要是由授课教员前期录制的各实验具体操作微视频，为实验操作有困难的学员提供解答；自主实验平台是借助专门实验网站，提供实验操作平台、自动判决等技术，让学员实现自学自练。

“四位一体”网络自主实验环境构建和实现的实验教学模式本质上就是依托网络资源而不是具体的计算机实验室，可以随时自主开展实验教学，增加训练时间，提升学员自学能力。

4 试点教学改革情况

2015—2016年度上学期，我们在2015级某新生班次进行教学改革试点，改革整体教学效果良好，达到预期改革目标。

（1）课堂教学效果好。课堂交流互动多，学员参与性强，活跃度高，精神饱满，注意力集中，杜绝打瞌睡现象；教员在课堂上主要对重点、难点和思维点进行讲解，基本概念知识则由学员在SPOC中自学，学员“有备而来”。

（2）课程考核成绩优。试点班次期末考试平均分高达82.8分，比同年级其他班次平均分72分高出10多分。对具体试卷分析发现试点学员的难点题和综合题得分率高，基础题失分率极低，体现出扎实的基础和对重、难点知识的深刻理解掌握。

（3）学员评价反馈佳。课程结束后，对教学改革试点班次的38份调查问卷显示绝大部分学员对教学改革是满意的，并且都期望能够继续参加其他类教学改革，但对于实验课中的基本操作应用学习，一部分学员感觉时间不够，需要调整好时间比例。

5 结 语

现代教育信息技术运用于军队院校教学训练中，是军队信息化发展的历史必然趋势，是实战化教学改革的具体举措，对推动教学训练信息化水平和提高学员信息素养具有重要意义。笔者在厘清现代教育信息技术发展和内容的基础上，分析其与军校教学的互补性，提出教育信息技术条件下大学计算机基础课程教学模式改革，设计基于“SPOC+翻转课堂”的理论课混合教学模式，创建依托网络自主实验环境的网络自主实验模式，并对2015级某班次进行试点改革，最终课堂教学效果好，课程考核成绩优，学员评价反馈佳，适应军队院校实际，贴近目前课程教学要求和教学管理实际，具有很好的推广价值和实用意义。

基金项目：2016年海军教学成果立项培育項目“信息技术条件下混合式教学研究与实践”；2015年海军工程大学重点教育科研课题“MOOC等在线教育方法在军队院校人才培养中的应用研究”；2016年海军工程大学教学改革课题“软件类课程网络自主实验环境的研究与建设”。

第一作者简介：潘逊，男，讲师，研究方向为计算机应用技术和高等教育，18672923066@163.com。

参考文献：

[1] 任莉莉. 教育技术与信息技术的比较与教育信息技术的发展[J]. 教育信息化， 2006（9）： 13-14.

[2] 张燕， 林生， 林娟娟. 从“梦课”和“学堂在线”的对比研究浅谈军队MOOC发展问题[J]. 继续教育， 2015（7）： 33-35.

[3] 袁秀丽， 周谷， 翟志国， 等. 信息化战争的发展趋势[J]. 信息化研究， 2014（1）： 7-9.

[4] Wikipedia. Small private online course[EB/OL]. [2016-11-10]. http：//en.wikipedia.org/wiki/Small Private online course.

[5] 战德臣.“大学计算机”“MOOC+SPOCs+翻转课堂”混合教学改革实施计划[J]. 计算机教育， 2016（1）： 12-15.

[6] 顾小清， 冯园园， 胡思畅. 超越碎片化学习： 语义图示与深度学习[J]. 中国电化教育， 2015（3）： 39-48.

（编辑：宋文婷）