基于提升学生应用能力的翻转课堂混合教学模式改革与实践

刘华 周静

摘  要：以改革计算机基础课程翻转课堂教学模式为研究对象，结合本科院校信息化技术教学手段现状，参考学术文献和以调研教学改革中问题为导向，采用调研分析法，提出以提升学生应用能力为重点基于“MOOC+SPOC+翻转课堂”的混合式教学改革模式，通过实践探索并分析教学模式核心要素，做到与多种教学方法优势结合，建立可操作科学化流程和合理评价体系，实现以学生的学习为中心，达到全面掌握知识和综合提升应用能力的教学效果。

关键词：计算机基础;翻转课堂;应用能力;教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）23-0125-04

Abstract： Taking the reform of computer basic course of flipped classroom as the research object， combined with the current situation of information technology teaching methods in undergraduate colleges， with reference to academic literature and the problem of research and teaching reform， using research and analysis method， the emphasis is on improving students' application ability as the key point through the reform of mixed teaching mode based on "MOOC+SPOC+flipped classroom". Through the practice to explore and analyze the core elements of teaching model， and to combine with the advantage of a variety of teaching methods， and to establish a scientific operational process and reasonable evaluation system， it will achieve the teaching effect of focusing on students' learning， an overall grasp of knowledge and improving the comprehensive application ability.

Keywords： basics of computer; flipped classroom; application ability; teaching mode

基于信息化技术条件下，当前各种教学模式改革丰富多彩，各有千秋，关键是教学模式运用应更好切合课程特点和学生基础状况，突出以学生的学习为中心，取得更好教学效果。计算机基础课程是一门掌握计算机基本原理、基本知识、基本方法，培养学生解决实际应用问题的能力。《大学计算机基础》课程高校学生学习人数很多，涉及面广，如何组织好教学，体现以本为本，实现四个回归，打造“金课”，需要进一步实践探索与研究总结，结合学术交流学习体会和调研同行教学实践中教学经验，提出基于提升学生应用能力的翻转课堂混合教学模式的改革研究。

一、计算机基础课程特点和教学模式改革现状

根据高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制定《全国高校非计算机专业计算机基础课程教学基本要求》，六个模块分别是：大学计算机基础、计算机程序设计基础、计算机硬件技术基础、数据库基础及应用、多媒体技术及应用、网络技术与应用[1]，特点是：既要掌握基本理论、基本概念等理论知识，又要通过操作演示、项目实训等实验实现掌握基本技能与基本应用，培养知识应用能力。目前对同类21所部分本科院校课程教学模式改革调研发现：从以往“理论课+实验课” 教学方式，理论教学在教室直接完成，而实践操作训练在计算机实验室完成，逐渐向“网络课程+课堂讲授+上机练习”教学模式转变。“理论课+实验课”教学方式存在教学内容多与有限的授课学时之间的矛盾;理论教学与实践脱节之间的矛盾，出现学前感性认识不足和课后实践训练不足的问题;没有充分发挥线上信息资源利用与学生被动学习导致知识掌握不扎实不全面之间矛盾。通过“网络课程+课堂讲授+上机练习”的翻转课堂混合教学模式实践与调研发现：能够较好促进知识理解掌握，但存在上机训练应用环节薄弱，存在促进应用能力提升的训练时间少、训练项目单一，对课后综合训练拓展指导不够，总体基于应用能力培养达成与提升的评价不全面不科学，导致应用能力不强。目前对近几年公开发表论文进行统计分析发现，对各课程翻转課堂教学模式改革研究比较多，开展对大学计算机基础课程的教学模式探索逐步深入，2015年中国高校计算机教育MOOC联盟大学计算机课程组，哈尔滨工业大学等23所大学联合提议，旨在利用“MOOC+SPOCs+翻转课堂”教学模式推动计算机基础课程进行计算思维教学改革实践[2]。由于本科院校计算机基础课程理论课时和实践训练课时各占一半情况下，如何利用“MOOC+SPOCs+翻转课堂”教学模式优势，将项目训练实验内容与理论知识有机融合，将项目驱动教学与翻转课堂等教学模式有机结合，促进基于翻转课堂的混合式教学模式改革对最终落脚点提升应用能力的研究很少。

二、基于翻转课堂发展，提出线上线下融合的二次翻转课堂混合教学模式

美国科罗拉多州两位化学老师提出“翻转课堂”的教学模式，就是让学生在家看教学视频，在课堂上，教师对学习中碰到难点进行讲解辅导，完成作业。这种教学法颠覆传统“课堂教师讲授、课后学生完成作业”的传统教学模式，取得良好教学效果，得到认同，随着翻转课堂模式演变和发展，演变为课内翻转及课内与课外结合的翻转两种方式。

鉴于当前大学良好信息化平台支撑，进一步发展完善基于网络教学平台的大学翻转课堂。在网络教学平台为学生提供课前自主学习资源和任务清单，微视频及拓展资料等，教学内容模块使用微视频、精品课程等资源，课前作业模块布置根据微视频的内容制定的每次需要完成学习任务，论坛模块主要是用于交流和沟通，学生在学习过程中有什么疑问及时向其他学生或老师提问，一起帮助解决问题。学生借助网络平台、电脑、手机等设备进行学习和交流，提高了学生的信息素养及网络自主学习能力;教师通过平台可以及时了解学生的课前学习情况，对学生进行监督、管理，实时掌握学生的学习状况，有的放矢促进课堂上有针对性地进行教学，针对重点关键的问题发起讨论，促进学生全方位多视角对知识理解掌握，提高教学效率。

网络教学平台的大学翻转课堂教学模式实施，需要教师根据教学内容为实现知识、能力、素养、价值情感目标等，花费更多精力精心设计选择教学资源，对教师教学理念、专业知识、教学手段提出更高要求;通过学习讨论过程中了解学情，而不是预先设想学生在学习过程中会存在什么样问题，更加贴近学生实际学习状况，对教师课堂教学设计水平提出更高要求;花费教师跟踪学生学习过程中更多的时间和精力，对教师责任心提出更高考验;对线下课堂教学如何组织实施，实现知识全面理解，难点突破，重点突出，能力训练提升，实现学生全面达到教学任务要求，充分体现教师的教学能力;对线上线下任务如何分解，侧重点不同任务分配，对教师教学技能和教学方法等提出更高要求。

根据收集23所本科高校人才培养方案进行分析和研究，计算机基础课程是一门实践性比较强的课程，具有较多学时用于开展知识应用与能力训练，需要在课程教学过程中，将理论与实践有机融合，达到以学促练、以学促用，全面掌握知识，提升知识应用能力的目标。

基于课程内容特点和知识应用能力的培养，经过调研，很多本科将教学场地由多媒体教室改为安装电子广播软件系统的实验室进行，更好开展教学做一体化教学或者项目任务驱动式教学等，克服传统教室开展理论教学与实验室训练脱节、两张皮现象，充分利用实验室电子广播软件系统，一边讲知识，一边演示应用软件操作步骤过程，一边分发素材给学生训练，强化学习效果，实现学生知识即时理解、即时消化接受;教师通过实验室电子广播软件系统屏幕实时监控了解每一位学生训练完成和掌握知识情况，加强指导，比传统多媒体教室有更大优势和更高效率。

三、基于提升学生应用能力的翻转课堂混合教学模式实践与探索

对于理论知识内容的课程教学，实施“MOOC+SPOCs+翻转课堂”理论教学模式效果较好。MOOC是一种面向整个社会的规模较大且开放的在线课程，SPOCs是小规模限制性在线课程;单纯MOOC在教学实践中存在一定的局限性，存在缺乏课堂教学的互动氛围，受众基础参差不齐，对资源接受程度有较大差异，教学相长的反馈机制比较弱化等，而SPOC（Small Private Online Course）一定程度上弥补了传统课堂教学和单纯MOOC在线教学模式的不足，是将课堂教学与在线教学结合一体的混合模式，它通过限定课程的准入条件和学生规模，精选MOOC平台资源或自行开发针对性更强的资源，为他们提供有区别的、力度更大的专业支持，可以增进学生对课程的完整体验。基于“翻轉课堂”教学模式的深入研究和迅速普及实践改革探索，结合其优越性，通过对于课程内容及特征分析，借鉴MOOC、SPOC的优势，遵循系统性原则按科学的流程进行精心设计课程教学，“MOOC+SPOCs+翻转课堂”教学模式应运而生。通过翻转课堂对传统课堂教学范式的变革，克服传统的课堂范式以传授知识为主，只注重以教师为主导、教材内容为中心、教学形式以课堂为主体的问题。在当前信息技术背景下，翻转课堂教学模式改革，本质在于回归教学活动以学生的学习为中心，“教”是条件，“学”是本体，教师之“教”有利学生的“学”[3]。

基于理论知识应用并开展项目训练内容的课程教学，通过“（MOOC+SPOCs）+（翻转课堂+任务驱动式课堂项目训练及辅导）+课外项目拓展训练与线上论坛模块交流”的二次翻转课堂混合教学模式，能够较好掌握知识提升应用能力。第一次翻转课堂流程是MOOC+SPOCs+翻转课堂，教师布置目标任务，学生课外提前学习准备，通过在网上在线观看精品共享资源课程、微课、视频、Flash课件等资料进行演示感知，尽力将枯燥、抽象的理论、演示操作以直观形象的方式进行呈现，学生学习后进行交流、讨论理解掌握，教师发现共性问题和难点问题进行整理;再经过翻转课堂进行深入学习理解，教师进行课堂教学时，根据线上学生理解情况，制作内容丰富生动的PPT教案进行讲解与操作演示，通过具体项目任务驱动方式开展实训项目训练[4]，进行理论、实践融合一体的课堂教学，教师开展个性化指导，完成课堂项目训练任务，达到知识理解与操作体验，形成初步应用能力;第二次翻转课堂，课后布置拓展项目训练任务，利用开放实验室或者自己的计算机设备，线上完成课后一定深度和难度的拓展项目训练，对存在问题进行线上交流答疑，在线提交完成作品并进行教学效果完整评价，实现应用能力综合提升，是翻转课堂的逆翻转。图1所示为计算机基础翻转课堂混合教学模式设计。

经过对从事本课程教学26名教师问卷调查，95%以上认为理论知识部分课程教学通过“MOOC+SPOCs+翻转课

堂”[5]教学模式比较好;90%以上认为知识应用与项目训练

部分课程教学，通过“（MOOC+SPOCs）+（翻转课堂+任务驱动式课堂项目训练及辅导）+课外项目拓展训练与线上论坛模块交流”教学模式比较好，即完成线上→线下→线上知识掌握的闭环反馈，实现“线上应用知识演示、感知;线下翻转课堂教学及实训过程理实融合一体的亲身体验;再次线上答疑交流理解贯通”的二次翻转课堂混合教学模式。

翻转课堂混合教学模式实施过程中，上课前自主学习知识，融入翻转课堂的线上自主学习的思想，课堂教学中融入任务驱动教学的设计思路，在训练过程中融入教学做一体的理念，在课后拓展提升中结合创新教育训练平台体系完成，充分体现教师主导作用，以学生探究学习为中心，教学过程实现感知、演示、讲解、训练过程有机融合，学生的学做合一，将任务驱动教学模式和翻转课堂教学模式的优势结合，实现理论实践深度融合，真正做到因材施教，多样化的教学手段提升了学生的学习兴趣，强化了学生对知识的体验，实现提升学生应用能力目标。整个教学过程融合多种教学模式，也是一种混合教学模式。整个学习过程实现从实践认知-理论学习-实践训练-理论理解与能力提升的循环过程，体现了自主学习-教师教学-自己巩固的教学规律，达到理论学习与实践训练有机深度融合。教学范围拓展延伸为“课外+课堂+课外”，教学方式拓展为“线上学习-课堂理解-实验室训练-线下实践”，推进学生的知识掌握和促进应用能力提升。这种教学模式，强调“先体验、再学习、后实践应用”螺旋渐进的教学规律，构建了“知识认知+知识接受理解+知识实践训练+能力拓展提升”的“四层次”学习过程，达到学生知识与技能螺旋式提升，体现“知识和技能、过程与方法、情感态度与价值观”的整体要求。图2为计算机基础翻转课堂混合教学模式实施过程。

四、课程考核核心要素与评价

教学模式改革实施，需要制定配套科学合理、可操作性强考核方式保证，细化过程考核各要素，基于教学模式特点注重过程考核，基于课程特征更加注重对实践能力的考核，采用多元化考核方式，激发学生的自主学习能力[6]。将课程的学生自学、在线自测、课堂答疑、课堂项目训练和在线拓展项目效果、期末上机综合测试有机结合[7]，构建科学合理的教学过程评价体系，促进教学模式改革落地生根有效，达到提升教学效果目的。采用形成性评价、过程性评价和终结性评价相融合的方式进行，其中形成性评价由基于网络教学空间的认知测试和课前任务评价、学生互评和教师课中、课后评价构成。过程性评价由课程视频、章节测验、访问次数、作业和考试组成。

线上考核内容利用平台提供，包括资源利用情况、交互情况、答疑情况、作业提交、拓展项目完成情况等，通过线上平台记录学习者的学习轨迹，学习情况及学习效果，并生成基于学生学习行为的反馈数据，给出平时综合成绩;课堂教学根据学生回答问题、出勤、上机实训项目提交完成情况评定;期末成绩考试采用闭卷上机测试、自动评分的方式，可以采用全国计算机一级考试题库（无纸化）考试进行;根据相应比例形成课程综合成绩。

五、翻转课堂混合教学模式教学效果比较分析

对教学模式改革可行性与优势开展对比研究，同一学期内将两个平行班分别采取不同教学模式，第一种按照“翻转课堂+上机项目训练”模式教学，第二种按照“（MOOC +SPOCs）+（翻转课堂+任务驱动式课堂项目训练及辅导）+课外项目拓展训练与线上论坛模块交流”的二次翻转课堂混合教学模式;整个课程结束后，于同一时间采用机试进行课程考试，试题从试题库中随机抽取，包括四种题型，分别为选择题、判断题、填空题和综合运用题。从基础知识掌握程度、综合运用能力等多角度、全方位地考察学生的知识掌握情况和知识应用能力。第一学期考试结束后，采用第二种模式教学班学生平均成绩提高4.3分。第二学期考试结束后，采用第二种模式教学班学生平均成绩提高5.1分。

六、结束语

由于计算机基础课程涉及的知识范围广、知识应用性强，需要充分运用网络课程优势，基于翻转课堂教学模式下，更好促进学生自主学习、更加有效达到课堂内项目训练效果和課后拓展练习应用能力提升，需要有机融合各种教学方法优势，开展“MOOC +SPOCs+翻转课堂”混合教学模式改革与创新，达到全面掌握知识和综合提升学生应用能力的教学效果。

参考文献：

[1]中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.全国高校非计算机专业计算机基础课程教学基本要求[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]施培蓓，胡玉娟，曹风云.计算机基础课程翻转课堂研究综述[J].安庆师范大学学报（自然科学版），2018（9）：26-33.

[3]王鉴.论翻转课堂的本质[J].高等教育研究，2016（8）：53.

[4]李辉，邹承俊.计算思维视野下大学计算机基础课程“任务驱动式”教学模式研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2016（03）：172-174.

[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）：12-16.

[6]李瑛，刘瑜.计算机基础课程主动学习教学改革与实践[J].教育现代化，2016（7）：74-76.

[7]陈娟.基于慕课的大学计算机基础课程翻转教学研究[J].高教学刊，2016（20）：133-134.