翻转课堂教学模式在高等农业院校计算机公共课程体系中的应用研究

燕振刚 杨 榛 李 薇 马小军

（1.甘肃农业大学信息科学技术学院 甘肃 兰州 730070；2.甘肃农业大学基础实验教学中心 甘肃 兰州 730070；3.甘肃农业大学财经学院 甘肃 兰州 730070）

0.引言

21世纪农业信息技术的发展，要求农业本科人才与理工类学生一样，掌握一定的计算机系统平台与计算环境的基础知识，具备基本的信息素养与能力，具备应用计算机技术解决农业类专业问题的基本能力，了解应用软件开发的基本知识。如何从思想上、理念上更进一步认识到信息技术与农业学科整合模式、方法与手段、从更大程度上改变传统的教学模式，真正实现学科建设与信息技术的有机结合，培养适应社会需要尤其是社会主义新农村建设所需要的合格人才，是农业院校面临的一个重要的长久的命题。信息技术与农业学科整合的目的和意义不仅是为了发挥信息技术的工具功能，而是赋予了新的教育意义，要通过整合促进教学模式的变革，实现教育理念、教学内容、教学资源、学习方式的现代化，要突破传统教育的模式。

翻转课堂，或称颠倒课堂，是将传统的课堂教学结构翻转过来，让学生在课前完成知识的学习，在课堂上完成知识的吸收与掌握的一种新型教学模式[1]。虽然翻转课堂兴起于中小学，但也得到了很多高校的积极响应。注重知识探索、应用与实践的翻转课堂教学模式适应了高校的教学需求[2]。传统教学方式存在着知识资源的空间局限性和知识传播的时间滞后性，不利于知识高效传播、教育资源分享和技术手段应用[3]。

1.高等农业院校计算机公共课程体系构建

现代农业的重要特征之一为农业信息化，也是推动农业现代化发展的强大动力[4]。实现农业信息化，关键是农业信息技术人才的培养。因而，高等农业院校充分适应农业本科人才的培养模式和教育理念的改变，达到社会对农业本科人才农业信息化素质、知识与能力的新要求，必须在着力加强计算机技术教学水平的基础上，构建动态、开放和具有适应性的农科类专业计算机公共课程体系[5]。

甘肃农业大学根据学校的实际情况结合农业院校的特点建立了以“2 层6 门”为基础的农科类专业计算机公共课程体系。具体课程体系是将整个农业计算机公共教学分为两个层次：第一个层次是大学计算机基础课程，包括《大学计算机A》、《大学计算机B》、《大学计算机C》，强化计算机文化、数据库基础、计算机网络和多媒体技术等内容的教学；第二个层次是程序设计基础课程，强化程序设计思想，突出利用计算机分析问题的思路和解决问题的能力。为了使农业信息技术教学具有可操作性和针对性，学校将学科专业划分为3 大类，针对不同类别的专业开设不同的程序设计基础课程，分别包括VB、VFP、C 程序设计，其中VB 程序设计主要面向农科类专业、VFP 程序设计主要面向农经管理类专业、C 程序设计主要面向工科类专业。具体开设课程及开设专业对应表如表1 所示。

表1 开设课程与专业对应一览表

2.传统计算机公共课程教学模式现状

随着农业现代化的迅猛发展，社会对农业人才信息化技术要求越来越高，同时，计算机基础教学涉及面非常广，后继专业教学中对计算机的要求也有很大的差别，且不同专业之间对计算机基础教学的直接需求和依赖程度又存在较大差异，不同层次的学校和不同的专业类别有不同的培养目标和内容[6]。传统教学方式教学资源匮乏、教学手段单一、教材内容滞后，无法完全满足每个学生的个性化需求，无法充分地培养学生的学习能力[7]。因此，计算机公共课程的传统教学模式已经严重不适于现代教学需求，存在诸多弊端。

第一，教学方法单一、学生兴趣不足。传统教学模式下，老师为课堂中心，滔滔不绝的讲授，而学生仅仅做被动的接收，完全依葫芦画瓢，所谓的学会也仅仅是死记硬背，不懂原理，不会变通，缺乏自主思考的能力。久而久之，学习兴趣自然丧失，从而形成，课上睡觉、考前突击的不良习惯。

第二，教材内容滞后、更新不及时。计算机课程书本知识的更新周期短、速度慢，远远不能跟上网络信息化的迅猛发展，致使教材内容滞后、操作系统陈旧，学生学会的知识和技能永远落后于现代实际操作应用，脱离实际，学也不能致用。

第三，无法充分培养学生的学习能力。传统教学模式促使学生做被动接收者，学生根本不存在主动性和独立性，学习没有任何的计划，学习知识的主要途径仍旧为课堂，课后若没有老师强制性监督，学生将不会学习。对此，传统课堂教学模式在培养学生的自主学习和独立学习方面的能力表现出严重的不足。

面对传统教学模式的现状，依靠互联网寻求新型教育模式，已成为绝大多数高等院校所面临的极大挑战和刻不容缓的任务。

3.翻转课堂教学模式的应运而生

信息时代的迅猛发展，促使各行各业与互联网紧密相连，农业现代化的发展自然也不例外。正因如此，高等农业院校对于农业信息化人才的培养刻不容缓，计算机公共课程的教学改革意义重大。基于微课、慕课等应运而生的翻转课堂给广大教育者带来新的挑战，同时也是新的希望。

翻转课堂，或称颠倒课堂，颠覆了课堂教学的传统模式，让学生在课前完成课本知识的自主学习，课中通过与老师、同学的交流互动讨论充分完成知识的吸收与掌握，达到内化知识的效果，课后学生对所学知识进一步拓展和巩固[8]。翻转课堂，真正将教师的“多教”转变成学生的“多学”，将学生的“被动接收”转变为“主动学习”，从而有助于激发学生积极主动学习的热情，同时也帮助教师因材施教，达到更好的教育效果[9]。

根据翻转课堂的定义来看，整个教学过程可分为三部分，课前、课中、课后[9,10]。课前阶段是翻转教学的基础，对于教师来说，首先要帮助学生建立知识结构框架图，采用网络教学模式，将传统教学中的课堂教学进行网络化转移，例如创作教学微视频、构建网络教学平台、上传数字教学资源等，以此加强学生学习兴趣；对于学生来说，首先要加强自主学习意识，充分利用好网络化教学资源，根据老师建立的知识网络，按照自己的学习风格、兴趣以及自身基础选择相应的课程实现个性化的学习，进而培养学生的探索欲、求知欲和思维创造力。课中阶段是翻转教学的核心，强调知识内化的最大化，采用恰当的教学模式，例如答疑解惑、分组讨论、独立探索、结果展示与交流、教学评价等，引导学生主动提出问题、思考问题、分析问题、解决问题，帮助学生更为准确地把握知识和运用知识。课后阶段是对知识的拓展和巩固，也是对教学的总结和反思，学生通过拓展练习、实践应用对所学内容进行总结和巩固；教师通过共性问题、评价反馈可以进行教学反思和拓展。教师和学生的良性双边互动推动教育的进一步碰撞，产生更绚丽的思维火花。

有关翻转课堂的实施，有研究者认为，主要涉及三种形式：家校翻、校内翻、课内翻[11]。“家校翻”，即学生在家学习慕课、微课里的课程，做练习，到课堂上讨论。“校内翻”，即前置学习和课堂讨论都在学校内完成，只不过分成两次课来做，第一次课在机房看微课和学习资源，第二次课回到教室进行讨论。“课内翻”，即前半节课看微课和做练习，后半节课讨论。无论何种形式，翻转课堂的意义在于培养学生的各项学习能力，为学生创造个性化学习、移动化学习和碎片化学习的环境，让学生成为学习的主导者，教师成为学习的引导者，进一步促进教育教学的深刻变革。

4.翻转课堂在计算机公共课程体系中的应用探讨

4.1 基于微课形式下的翻转课堂

在国内，微课的概念最早是由胡铁生提出的，他认为[12]：微课是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合；微课的核心内容是课堂教学视频 （课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源，它们以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”。因此，“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。

甘肃农业大学信息科学技术学院也根据不同课程属性，建立了微课教程，供学生自主学习，例如，计算机应用基础实验、计算机辅助制图、VB 程序设计实验、Word 上机视频解析、Excel 上机视频解析等。然而，目前微课教程的数量很丰富，学生的选择性很多，导致学生不知道应该选哪个、学哪个？ 这种选择的盲目性大大降低了微课的普及，也使学生失去了学习的主动性。因而，基于微课模式的翻转课堂，首先要保证微课视频的质量，做到少而精致；其次也要确保微课视频的内容符合课程教学大纲的计划，与所学课本、 教材能充分结合；最后，翻转课堂的教师要充分了解，学生该学什么，能学到什么，以及学习的效果如何。

微课，是新型教育模式，是促进教师专业发展的新途径，看似简单，其实不易，在实践过程中需要不断探索、完善，才能真正发挥微课的优势。

4.2 基于慕课形式下的翻转课堂

慕课，指大规模开放在线课程，是英文MOOC（Massive Open Online Course）的中文音译，是学生利用互联网，通过慕课平台的教学视频在线学习课程的教学模式[13]。它具有典型的三个特点：大规模的、开放课程、网络课程。从2008年概念的首次提出，到2011年美国Udacity、Coursera和EdX 三大慕课平台的建立，标志着慕课进入了快速发展时期。目前，我国也有许多慕课大型平台，例如中国大学MOOC、MOOC 中国、 慕课网等，教学资源非常丰富。

甘肃农业大学紧跟我国新课程教学改革步伐，为了更好地实现计算机公共课程的翻转课堂教学，学校正筹备创建慕课资源，根据农科院校特点，设计教学内容、划分教学情境，按慕课平台体系重新梳理计算机公共课程大纲、知识点，再将各个知识点拆分重构，创建微课内容，最后对微课内容在编辑整合上传至慕课平台，同时，也在教学中不断完善课程相关资源建设，更好地实现高等农科院校计算机公共课程体系的翻转课堂教学。

4.3 基于网络教学平台下的翻转课堂

甘肃农业大学为充分利用“互联网＋”技术，创建了甘肃农业大学在线教育综合平台。目前，该平台总课程数为7491，总访问量为29189，同时平台购买了“清华教育在线”访问权限，支持基于视频的在线交互式教学、MOOC 教学模式，支持基于移动设备的移动教学模式，支持基于资源的自主学习模式，该平台为翻转课堂等多种混合教育模式的实现奠定良好基础。甘肃农业大学在线教育综合平台的建设，一方面能够最大限度满足大学生移动化学习、碎片化学习、个性化学习的需要，另一方面为教师及时掌握课前学生的学习情况，跟踪学生的学习轨迹和制定课堂教学活动提供了有效的技术支撑平台。

5.结语

随着我国新课程教学改革的步伐，积极探索新型教学模式，是广大教育学者的首要任务。如何改变传统教学模式短板，充分利用“互联网＋”技术，真正实现学科建设与信息技术的有机结合，培养适应社会需要尤其是社会主义新农村建设所需要的合格人才，是农业院校面临的一个重要命题，也是高等农业院校应当立即解决的问题。本文以计算机公共课程体系改革为契机，探讨新型教育模式——翻转课堂在计算机公共课程体系中的应用，围绕翻转课堂的优势特征和基于微课、慕课、网络教学平台的翻转课堂的教学模式应用等方面展开论述与探讨，该研究为高等农业院校计算机公共课教学改革提供理论依据及科学指导。