面向教育现代化的未来课堂探索*

奎晓燕，郭克华①，刘卫国，杜华坤

（1.中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410083；2.中南大学 地球科学与信息物理学院，湖南 长沙410083）

一、引言

教育信息化的发展对高校课程教学改革产生了重大的影响，也使高校教师面临着严峻的挑战。互联网、大数据、云计算、物联网技术的飞速发展，给计算机专业的一线教师提出了新的挑战，计算机基础课程的教学必须进行改革才能适应现代教育技术的发展。必须从分析“计算机基础”系列课程的教学现状入手，结合未来课堂的概念和要点，结合不同专业学生的特点，探究如何运用“互联网+”背景下未来课堂的新概念新方法新手段来改革课程，真正实现线上线下教学的有机融合，推进高等学校计算机基础教学改革。

对于未来课堂，国内外文献至今均没有给出一个统一概念。相似概念还有未来教室、智慧教室、下一代学习空间等。陈卫东在综合分析了国内外多个定义后认为，未来课堂（Future Classroom）是相对于传统和现代课堂而言的，是在以人本主义、互动、环境心理学等相关理论和智能空间、云计算、人体工学等技术的支持下，以互动为核心，以充分发挥课堂组成各要素（人、技术、资源、环境和方法等）的作用，实施教与学，以促进人的认知、技能和情感的学习与发展的教与学的环境与活动[1-4]。

我国未来课堂相关研究虽然起步较晚，但在现代教育技术的发展和支持下，目前，无论是在理论还是实践方面均取得了一些进展。近年来，上海交通大学和华东师范大学等研究团队所研究和实践的未来课堂环境舒适、装备先进、操控便利、资源丰富、交互实时、教学灵活，该项目已在上海、苏州、广州等多处落地[2]，基于未来课堂的实践探索已经越来越多，教学设计和应用也越发深入和成熟。

二、未来课堂与传统教学的衔接

相比传统课程而言，未来课堂强调的是一种互动，是将线上线下的教学资源进行有机融合，这离不开现代教育技术的有利支持。在未来课堂模式中，知识传授过程在课前由学生独立或协作完成，知识内化过程则在课上由教师根据教学内容使用不同的学习策略来完成。未来课堂的学习策略也可针对这两个阶段的不同分为课上、课下的学习策略。目前很多高校的计算机基础教学大部分还停留在传统的“灌输式课堂”教学模式，它以“知识讲授主导课堂”为普遍现象。探索以现代教育技术平台为支撑的网络教学资源，进行线上自学、网上辅导和线下组织课堂教学相结合的线上线下教学改革与创新，能充分有效利用现代网络资源的优势，共建和共享优秀的教学资源，同时可满足不同层次学生的学习需求，方便学生自学教学知识内容。而课堂教学即线下学习可以大量减轻教师的重复性工作，在这种新型教学模式下，一方面能够拔高学生能力，另一方面可以有效提高教学质量和教学效果，符合未来高等教育课程教学的发展趋势。在“互联网+”模式下，传统课堂需要进行深入改革，才能适应时代发展的需要[5-7]。

学生在未来课堂模式下，将更多地获得学习的主动权，然后，如果学生不配合教师的改革，缺乏主动性，不积极参与教学过程，不能积极提问的话，改革效果将大打折扣。另一方面，在教与学当中，教师扮演引导角色，能否正确引导学生？能否激起学生的学习兴趣？未来课堂需要教师的积极引导，学生积极互动共同来完成。教师通过提问、分组讨论、作业布置、作业分析等来考查学生的学习效果，与传统模式相比，教师的主导地位削减了，从主导变为引导，主导地位转移给了学生。

三、基于未来课堂的翻转学习

翻转课堂（The Flipped Classroom）作为一种新型的教学形式，是对传统教学模式的一种革新。翻转课堂盛行于西方，学生通过网络在家里网上学习，学习老师上传到网上的视频知识讲解。到校后对学习过程中遇到的困难疑惑在课堂上交流，教师点拨解惑[7-8]。计算机基础课程的教学是以实践、操作性为主的实验课程领域，采用的教学模式和教学方法要能有效激起学生的学习热情，设计适合的教学过程来提高课堂教学效果，最终有效培养学生的协作能力和实践技能，实现信息技术与高校课程的有效整合。基于未来课堂的翻转学习，必须分析翻转课堂的优势及面临的挑战，对于应用为主的实验课程，要充分考虑其实践性，将课堂上下的学习环境搭建起来，基于“问题为核心，任务为驱动”来建立翻转课堂教学模式。基于未来课堂的翻转学习可对协作学习、基于项目的学习、探究式学习等学习方法提供较传统课堂更好的支撑，使这些能提升学生高阶思维能力、创新能力的学习方法得以发挥最大效应，以满足当前社会对计算机类人才培养的需求。传统课堂经过有针对性的设计，制作成视频等素材上传到网络平台后，就可以构建翻转课堂，融合现在教育技术，形成混合式课堂，如图1所示。

图1 传统课堂到混合式课堂的变革

构建未来课堂可以为学生创设有利于协作学习的情境。例如，一线教师在进行教学改革时，在未来课堂中配备可以自由移动随意进行拼接组合的桌椅设备，尽量选择多种不同颜色，根据小组学生数量打造不同的形状组合，座椅设备的高度可以根据教学需要和学生的喜好进行动态调节，根据情境创设来调节教室的光线、窗帘颜色和背景墙颜色等，这些设计均基于人本主义理念。此外，无线网络环境及个人的移动数字设备也为师生、生生交互提供了便利。教师需要在协作学习中发挥主导作用，例如，在分组前，教师需要依据学生的不同特点进行分组，不能把学习成绩优异、积极性高的学生都分为一组，同样也不能把学习成绩差、积极性低的学生都分到一组，这样势必会更加影响他们的学习效果。进行分组时，教师需要考虑学生之间的差异，将不同层次的学生进行优化组合，不能让同一层次的学生都分到一个组里，而应该在同一组里有多个不同层级的学生，充分发挥不同层级学生合作学习的优势，让组内学生都能积极探索问题、参与互动。在协作学习过程中，教师需要实时观察每个学生的学习进展，适时地为学生提供脚手架，帮助其构建知识。教师将学习目标、具体要求和评价指标提前告诉学生，让学生在最开始就明确自己的学习任务以及应该达到的学习目标，进行有针对性地学习和合作。构建翻转学习的三要素如图2所示。

图2 基于未来课堂的翻转学习三要素

构建未来课堂时，必须牢牢把握教学内容、教学平台和教学方式这三个要素，强调网络教学与线下教学的有机融合，将数字化内容与网络资源进行有效整合，教师的线下课堂教学需要重新建构学习流程，具体步骤如图3所示。

图3 基于未来课堂的线下教学过程

在传统教学中，学习是一个“信息传递+吸收内化”的过程，课堂上在教师的主导下，进行师生、生生互动交流；课堂下学生主要靠自己独立完成老师布置的作业和任务。由于课后没有老师的指导，这个“吸收内化”往往让学生感到失落、挫败，渐渐失去学习的热情和积极性，长此以往，无法获得学习的满足感和成就感。基于未来课堂的翻转学习能够对学生的学习过程进行重新构建。课前，学生通过教师提供的视频和在线辅导获得“信息传递”，课堂上，通过师生和生生活动来获得 “吸收内化”。通过这种方式，教师在课前就能了解学生的学习状态和面临的学习困难，便于在课堂上进行有针对性的指导和帮助，课堂上学生的互相交流能够有效促进“吸收内化”[9-13]。

未来课堂的引入，引起课堂内外时间的调整，教师角色的变化引发学生获得了学习的主动权和决定权，在课堂有限的时间内能够更专注地进行学习，将时间用来进行师生、生生探讨，以便更好地找到解决问题的方法，获得对知识点更深层次的理解和把握。课堂不再是把大部分时间用来给教师讲授知识点，而是用来进行交流互动和讨论探讨，学生在课后通过网络资源实现了随时随地的学习，将碎片化时间有效利用起来，各种教学视频、讲座、音频、电子书等资源让学生能够开源地接收全面的知识，还能够在网上与老师同学进行讨论交流，学生学习的主动性增强，便于教师在课堂上安排更多时间与学生交流探讨，有效提升教学质量和效果。

四、结束语

未来课堂是教育大潮改革下的一种新形式，可以让学习活动更加多样灵活，可以让学生更加激情主动，结合了混合式教学、探究式教学、启发式教学的很多优点和特色。新工科背景下，“互联网+”时代，巨大丰富的在线课程和教学资源，能够为未来课堂的完善和改革提供坚实的基础和保障。颠覆了传统教学结构和教学过程的未来课堂，将引发教师角色、教学方法、教学工具、教学手段、教学模式、课程建设等方面的一系列变革。

总之，未来课堂是现代教育技术在计算机技术和互联网技术飞速发展下的产物，未来课堂给师生提供了宽松的学习空间，可获得传统教学模式下无法取得的教学效果，但是在计算机基础课的教学改革中如何有效展开，如何提升协作学习和探究式学习等问题值得我们在改革实践中不断深入思考。

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