基于慕课平台的问题式学习在计算机基础教学中的应用

聂茹，李政伟

（中国矿业大学计算机科学与技术学院，徐州 221116）

1 传统教学模式在实施过程中存在的缺陷分析

在教与学的过程中，真正顺应教学规律的应该是教学过程的个性化和学习过程的自主性。教师应该根据学生的具体个性特点有针对性地开展教学活动，学生则应该根据自身需求有选择性地去接受信息。所以，在传统课堂中，教师教学生被动接受的模式已经无法适应现代教学规律和形势的发展，这种“一言堂”的授课方式逐渐成为制约学生能力培养的绊脚石，严重阻碍了教学质量的提升。传统教学模式的缺陷可归结为以下几点。

（1）授课方式单一化，无法做到因材施教

单一的课堂教学模式最大的缺陷在于不能重视不同学习个体之间学习能力的差异，在整个教学过程中只关注绝大部分学生对知识的接受能力，而无法顾及到两头学生，即在授课过程中采取的是简单的“一刀切”方式，从而影响了整个教学效果。

（2）“讲授知识点”为中心的教学理念，忽视学生应用能力

大学教育的最终目的是培养学生的自主学习能力和在实践中解决问题的能力。而在传统课堂上基本上是依据课程大纲，以“讲授知识点”为主，完全忽略了学生发现问题并且运用所学知识解决实际问题的能力，制约了学生的进一步发展空间。解决这种现象的手段只能是从实际问题出发，以“问题”为中心，逐步引导学生进行自主学习，提高解决实际问题的能力。

（3）教学模式的单一性无法适应人才培养需求

传统的教学模式手段单一，学生主要是从课堂上获取知识，学习的时间和空间都有很大的局限性。随着网络的飞速发展，在线教育成为一种新型而有效的学习方式。这种方式突破的传统教学的局限性，学生可以通过多种途径学习和获取知识，对传统课堂进行了有效的拓展，是网络时代教育发展的必然趋势。

综上所述，传统的单一教学模式已经不利于培养现代社会复合型人才的需求，违背了现代教育发展的规律，只有发展新的以问题为中心的教学模式才能满足大学生发展的需求，提升人才培养的质量。

2 基于问题的学习

问题式学习（PBL）教学模式是基于建构主义学习理论的一种教学法，有别于传统以教师讲授为中心的教学方法，它强调教学的出发点应该以问题为中心，在教师的引导下以提出问题，学生发现问题，通过教师的指导分析问题、解决问题，完成任务。整个过程中学生应该以学生为主导，他们一方面利用已有知识，另一方面需要在自主学习过程中主动探索解决问题所需的新知识和新方法，从而完成相关任务。

它以具体问题作为教学的出发点，在教师实时引导下通过提出问题、解决问题、完成任务为主线的多维互动式的教学理念[4]。它主要强调以问题为主线来安排教学内容与教学方法。在教学过程中通过教师的帮助和指导，学生能够自己思考问题，并想办法来努力解决这些问题、完成任务，在此过程中，学生不仅需要利用已学的知识，而且还要进行主动的探索和查找新的知识，从而能自主研究并提出解决问题的方法，完成相关任务。

本文对以问题为中心教学模式中的“问题”从两个方面进行理解：第一，在课堂教学环节，问题情境是关键，通过教师对学生实际情况的分析，设置既具有理论性又与实际案例相关的问题，以这些问题去引导学生学习解决该问题所需要的知识点，这样才能激发学生的学习兴趣及培养学生分析和解决实际问题的能力。第二，学生在利用在线学习资源，通过网上学习平台的评测机制来发现学生学习过程中存在的难点、疑问，进而调整学习资源的难度与深度，从而将更有针对性的资源推荐给学生，最终做到因材施教并提高自主学习的效果。

由此可见，基于问题的教学模式能够通过问题引导学生进行有针对性地自主学习，通过问题对学习资源进行不断地更新，该模式将学习者的个体差异及学习兴趣等作为首要因素，是现代网络环境下大学教育模式的趋势。本文将基于问题学习方式引入计算机基础教学，发挥问题在自主学习过程中的重要作用，给学生创造一个主动学习、自主创建知识结构的环境，从而提高学生自主学习和解决实际问题的能力，实现课程真正的教学目标。

3 慕课平台下基于问题的教学模式实施过程研究

3.1 慕课资源设计

基于大学新生对计算机基础知识了解不全面而课程要求却较高的特点，我校自主编写了《计算思维与人工智能基础》本科学生教材，并录制了与教材相对应的慕课。该教材既包含了大学生必须掌握的计算机基础知识，又对计算思维与人工智能的基础知识进行了相应的阐述，内容难易层次分明，适合不同层次学生根据自身特点选取适合的内容进行自主学习。学生还可以扫描教材中的二维码，直接链接至这门课中有关该知识点的视频、动画演示和相应的重点讲解。同时每个单元都有相应配套的在线作业和单元测试，供学生课后复习和巩固使用，对学生掌握所学内容和进一步拓展提供了有效的补充。通过这些慕课资源的设计，一定程度上减轻了教师的工作压力，也为以问题为中心的学习方式提供了强大的应用背景。

3.2 课程问题设计

在实际学习过程中，学生面对海量的慕课资源却难以选择，PBL 方法可以帮助学生解决这一问题。课前，教师根据学生对之前所学知识掌握的情况，精心设计与所要学内容密切相关的问题，以任务单或问题讨论的形式发放给学生，学生根据这些问题，并结合自身掌握情况，选择慕课中相应的知识点，以观看视频或课件的形式进行学习，完成布置的相应任务。这样，学生通过以问题为导引，在众多慕课资源中有的放矢地确定所学内容的范围、学习需要达到的难度与深度，极大地提高了学习效率，避免了毫无目的地浏览各种慕课资源而毫无收获的状况。同时，在解决这些问题的过程中，学生的自主学习能力和对知识进行归纳凝练的能力也得到了进一步锻炼和提升。

3.3 课堂教学方式的调整

问题式教学模式以建构主义为理论基础，强调以问题为中心，学生为主体，教师则以问题为中心组织教学活动。整个教学过程包括以下环节：

（1）课前准备素材，设计问题

问题式教学模式要求课前教师精心设计好与所学内容密切相关的问题，通过网络发布给学生，让学生对即将要学的知识有所了解并进行相应的准备，以做到大致了解所要学习的基本内容。另外，教师还要根据学生的实际情况，确定本次课的教学目标和教学任务，并准备实现教学目标所需的教学素材，做到有的放矢地进入课堂。

（2）讨论探索，解决问题

这是课堂学习的关键环节。教师根据教学任务和教学目标对所要学习的内容进行简单分析，指出其中的重点和难点，然后学生根据教师提出的问题进行自主探究，可以在教师的指导下以问题为中心进行讨论。在讨论过程中，学生可以将教师提出的问题分解成一个个较小的问题，运用已有的知识和课前所做的准备，自己尝试着去解决问题，完成教学目标。

（3）教师总结，学生评价

教师通过检查学生对于问题的理解和解答，对学习效果进行总结评价，确定是否完成教学任务和教学目标，并对问题进行总结概括。学生则根据教师对问题的诠释，发现自己在学习过程中存在的问题和需要注意的环节。这种以问题为中心的教学模式在教学相长方面发挥了巨大的作用。

3.4 教学效果评价

2019 年上半年，我们在19 级非计算机专业新生的计算机基础课程教学中进行了教学改革。在这一学期中，通过教师和学生之间的互动，不断调整教学方式，比较圆满地完成了课程的教学目标。课程考核方式与以往类似，主要由平时成绩（30%）+期末考试（70%），平时成绩包括课前任务完成情况、课堂测验、作业和期中测试等组成，期末考试则采取机考的方式，从试题库中抽取试题组卷。

试卷仍然是由试题库中随机抽取，保证了试卷难度基本稳定。与往届同专业的学生相比，期末平均分有了显著的提高，学生的自主学习能力获得较大的提升。学生也普遍反映学到了真东西，不像以前学生所说的“学完就忘”。

在这种新的教学模式下，慕课资源的开放性和学生学习的自主性使得每个学生对所学内容会有各自不同的见解。为了做到有的放矢地对待学生所提出的不同问题，教师需要更深入地提炼所授课程的知识点，以问题为中心，更加丰富教学内容和课堂教学活动，这无疑对教师提出了更高的要求。

4 结语

基于慕课的PBL 计算机基础教学模式，将课堂讲授与在线平台学习相融合，激发了学生学习的内驱力，以问题作为学生学习的中心和关键，以获取解决问题所需知识为目标，有助于培养学生自主学习的能力，真正做到会学习，同时也提高了其应用所学知识解决实际问题的能力，实现了因材施教和个性化教学实，适应复合型人才培养的需求。