开放大学系统分校计算机专业在线教学中的困境及对策研究——以松江开放大学为例

王 芳

(上海松江开放大学,上海 201610)

自从2013年以慕课为代表的在线开放课程在高校兴起以来,教育部持续推进在线开放课程建、用、学、管的进程,在线开放课程的建设与应用在我国蓬勃发展起来。经过近10年的持续建设和发展,特别是经历了2020年大规模在线教学实践以来,在线教学、线上线下混合式教学已逐步成为高校教学新常态。教育部等九部门印发《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》的通知中,也提出要大力推进“互联网+”“智能+”教育新形态,推动教育教学的变革创新,满足学生多样化学习的要求。[1]

形势与政策的双重加持,使得在线教学模式在开放教育中得到普及推广,但也因此带来了新的机遇与挑战。一方面它解决了开放教育领域内一直存在的师生工学矛盾突出以及时空分离等问题,另一方面也引发了部分理工科专业课程教学效果下滑的困扰。从2020年春开始,在线教学模式成为上海开放大学系统分校主要采用的教学模式。松江开放大学自从全面采用在线教学为主的授课模式之后,学校的各个专业教学成效几家欢喜几家愁。客观上来看,学校的文科专业比如工商管理、行政管理等专业很快就适应了在线教学模式,教学成效受到的影响不降反升;理工科专业比如计算机本专科、机械电子工程等专业却在全面开启在线教学模式后受到较大冲击,教学成效下降较大。

为了解决计算机专业在线教学过程中存在的问题,提高计算机专业在线教学的成效,笔者和课题组进行了全面的调研、分析和借鉴已有的理工科在线教学的经验做法,结合上海开放大学系统分校的计算机专业教学实际情况,了解学生的需求和建议,开展了一些教学模式创新和其他辅助措施的实践探索,取得了一定的成效,期望能够为开放大学系统分校计算机专业乃至理工科专业开展在线教学提供一定的参考做法。

一、计算机专业在线教学初期的困境分析

松江开放大学计算机专业共有软件工程本科和计算机应用技术专科两个专业,作为上海开放大学系统分校内比较有影响力的老牌专业,一直在招生数量和教学质量方面保持着稳定发展的良好态势。在全面开展在线教学之前,虽有直播教学的尝试和探索,但仍以传统的面授教学为主,当教学形式发生根本性的变化时,不论是教师还是学生都没有做好足够的心理准备和应对措施,在线教学变成了单纯的直播教学,直播课上教师按部就班地讲课,部分学生人到心不到地听课,或者教师直播操作过程,学生则没有任何实践。因此,教学质量一度受到较大的冲击。比如,学生的线上出勤率不高,形成性考核作业完成率和质量有所降低,期末考试成绩下滑,毕业论文不达标率升高等。经过课题组对计算机本专科四个年级的近100份问卷和20名学生的访谈分析,笔者发现产生问题的原因主要表现在以下三个方面。

(一)教与学的分离

在线教学的形式天生就把教师与学生在地理空间上进行了分离,教师和学生只能隔着电脑、手机等电子产品的屏幕完成教与学,教学内容的传授也主要成为教师独自的教,学生独自的学。而教学的本质是传授、陪伴和协作,是交流和传承,也是思维碰撞产生新的火花的过程,在线教学导致的教与学的分离从某种程度上割裂了教学的天然一体化的纽带,必然导致其成效的下降。

(二)师生、生生情感的分离

这种教与学的分离不仅会在知识传授层面造成割裂感,还会在某种程度上形成情感上的天然屏障,其导致的情感分离必然会影响到师生、生生之间的情感交流,不仅让教师无法体会育人的快乐,更会让学生产生学习的孤寂感,造成师生、生生之间的疏离,由此造成学校在培育学生情感归属感层面的缺失,导致计算机专业学生的流失率提高。

(三)理论与实践的分离

不同于其他文科类专业,计算机专业课程更加注重实践操作,设计实践类课程占据了半壁江上。比如,计算机本科中50%以上课程是程序设计类(含软件、网站、数据库设计等),计算机专科中70%以上课程是程序设计类(含网站、数据库、多媒体设计等)以及局域网组建类课程。这些设计类课程必须将理论与实践进行紧密的结合,然而在线教学模式的教学必然不能像面授教学那样师生之间进行手把手的实践指导或者生生之间的协作实践操作,更多需要学生独自开展课后实践操作,这导致部分学生在缺少环境和氛围的情况下进行自我“减负”,结果就是课程的教学任务完成的不够充分,教学的质量打了折扣。

二、提高计算机专业在线教学成效的实践探索

基于以上在线教学存在的问题分析,笔者和课题组成员通过与上海开放大学及系统分校计算机专业教师的沟通交流,同时积极调研松江开放大学计算机专业学生的情况,了解学生的需求之后,开展了在线教学模式和其他措施方面的实践探索,结果证明是行之有效的。

(一)打造直播课堂+学习平台+课程QQ群(微信群)的线上一体化教学联动平台

松江开放大学开展在线教学的主要平台是采用Classin软件,即学生通过登录上海开放大学学习平台对应课程的教学活动之后,就可以直接进入Classin平台参加直播课的学习,之后也可以再次进入回看。笔者和课题组成员经过实践证明,将直播教学与学习平台、课程QQ群(微信群)进行联合使用,将教学各个环节的活动进行有机链接,实现自主学习的目标更明确化、课堂教学内容的针对性更强以及课后的答疑解惑更及时有效,是对接受开放教育中基础薄弱的成人学生非常适用的一种模式,尤其是对理论性较强、课程难度偏大类型课程的作用更加明显。这种线上一体化教学联动平台的设计思路如图1所示。

图1 直播课堂+学习平台+课程QQ群(微信群)的线上一体化教学联动平台

一体化教学联动平台中的“学习平台”主要作用体现在课前和课后,学生在课前登录学习平台观看总校建设的课程资源,起到预习的作用,课后再登录完成对应模块的形考任务,起到巩固的作用;“直播课堂”是教学的主要环节,完成课中导学和交互作用,教师对课程重难点内容进行解析,并组织学生完成问题分享和头脑风暴,解决自学过程中的问题,深化学生对知识的理解和应用;“课程QQ群(微信群)”则是有力的辅助工具,课前教师可以发布自建课程资源并提醒学生自学,课后进一步给学生答疑解惑和开展师生、生生间的自由交流,进一步发挥助学和协作学习的作用。实践的具体情况可从以下三个方面进行分析。

1.充分挖掘学习平台的资源利用价值,助力学生课前自学和课后巩固

上海开放大学学习平台上的每门课程均集合了多种教学资源以及各项形成性考核任务,如何充分利用发挥其应有的价值一直是个困扰教师的问题,自从开展线上教学策略研究之后,笔者就加强了对学生使用学习平台资源的引导。每次直播课前将学习平台上对应的资源推送给学生,提醒学生抽出一点课前时间自学并列出遇到的问题或自学的收获。每次直播结束前会布置课后完成学习平台上对应的形考任务作为课后作业,及时巩固和检测学习成果。笔者担任“计算机应用基础”课程教学过程中,会在课前通过课程微信群推荐学生观看学习平台上的对应PPT教案和微视频,课后会布置相应的形考作业,并在课中进行问题的重点讲解及拓展,减少常规知识点的讲授,加大现实应用问题的交流。

2.精心上好每一堂直播课,激发学生学习热情并引导学生深度学习和吸收课程内容

精心上好一堂直播课是线上教学模式的灵魂所在,因为取消或大量减少面授教学之后,学生深度学习和吸收课程内容还需发挥教师的强力助学。开放教育中的学习者大部分学习和接受能力较弱,在前期的自学环节往往对知识内容的掌握是一知半解的,遇到的问题较多,需要教师在直播课上调动起学生的积极性,打破他们的害羞心理,大胆提问,勇于交流。Classin平台上的互动环节很多,可以直接视频语音交流、文字聊天、设置答题器等,不论采用何种方式交流,教师一定首先要让学生信服和喜爱,成为学生的贴心“伙伴”而不是高高在上的师者,不是课堂的演讲者,而是课堂的组织者和守护者,是随时能够想学生所想,急学生所急,真切想帮助学生掌握知识克服困难的同行人。笔者担任“程序设计I”课程的教学过程中,在每次直播课的开始先进行互动交流半小时,既有对自学问题的解答,也有对上一次形考作业问题的分析,更有对学生期望学习内容和案例的调查以及请学生分享工作中应用所学知识的体验。直播课中也会适时收集学生的反馈及时调整教学内容和教学进度,关注学生的状态,保持友好的学习氛围。直播课结束时再进行课堂学习表现的评价,或进行短暂的头脑风暴解决一个小问题来进一步激发学生课后继续专研的兴趣。

3.组建课程QQ群(微信群)实现第二课堂的多重作用,成为在线教学的重要辅助平台

作为不受时空限制的交互平台,课程QQ群(微信群)必然是最佳的选择。通过课程QQ群(微信群),任课教师可以提前发布自学任务和上传自建补充资源,可以针对课中讨论问题进行进一步交流,或者随时关注学生学习中遇到的问题并及时解答,亦可以发挥学生之间的互助作用,引导学生之间进行问题的探讨,加强培养同学情和师生情,起到弥补线上学习情感交流不足的作用。教师对课程QQ群(微信群)的良好引导和维护,能实现第二课堂的多重作用,大大提高课程的学习效果,甚至改变一个班级的学习状态。笔者在多门课程的QQ群中时常收获来自学生的启发和感动,自从组建课程QQ群(微信群)之后,在线教学的成效明显,计算机专业的任课教师均有此操作,课程QQ群(微信群)成为在线教学的重要辅助平台之一。

(二)构建基于OBE理念的SPOC精品课堂

成果导向教育(Outcomes-based Education,简称OBE)是指“清晰地聚焦在组织教育系统,使之围绕确保学生获得在未来生活中取得实质性成功的经验”,作为一种先进的教育理念,目前已经成为工科教育领域普遍采用的一种富有成效的教学模式。OBE 理念要求以学生为中心,以产出为导向,建构人才培养体系,同时持续改进,从而确保工科专业毕业生达到行业认可的质量标准要求[2]。SPOC(Small Private Online Course) 是指小规模限制性在线课程[3]。SPOC 是一种实现在线学习与实体课堂深度融合的混合式教学模式,可以理解为“MOOC+Classroom”,其小规模和限制性的特点,为学生管理和后期数据分析提供了便利。[4]

松江开放大学计算机专业的学生大部分来自全国各地中专或大专毕业后的打工者,求学的目的是希望能够通过系统学习计算机专业知识和技能提升在计算机领域内的求职能力,希望能够尽快地学以致用。笔者发现将OBE和SPOC两种新型教学模式融合,打造基于OBE理念的SPOC精品课堂能够更好地实现“学生产出”,培养出学生更强的创新和实践等能力。笔者经过在计算机专科“数据库应用技术实践”和本科“数据库原理及应用”两门课程的实践,总结出如图2所示的教学设计模型。

图2 基于OBE理念的SPOC精品课堂

该教学设计模型坚持“以学生为中心;以产出为导向;以云课堂为平台”的基本思路,把教学全过程分为课前、课中和课后三个环节。“课前”即在云课堂的导学页面发放学习任务单,在课程设计页面导入从MOOC平台精选的课程学习各类资源以及补充自建的典型案例和微课资源等,在线上互动页面发布体现教学目标的讨论、小组活动主题等任务,为学生的自学提供丰富的素材和明确的学习任务;“课中”则在课堂教学页面按照预约的时间内开展直播教学,主要梳理和讲解重难点知识,引入实用案例进行深入分析,开展学习签到、问卷调查、提问、讨论、头脑风暴、测试、小组PK等交互活动;“课后”则在作业页面发布在线习题检测任务,在班级小组页面完成以小组为单位的实践任务,在线上互动页面完成各类评价活动并发布下次课前自学的任务通知。实践的具体情况可以从三个方面进行分析。

1.采用合适的SPOC学习平台

由于SPOC平台能够整合MOOC优秀的资源开展小规模在线教学,SPOC课程平台如雨后春笋般地涌现出来,笔者实践了其中的雨课堂和云课堂—智慧职教两个SPOC平台,发现云课堂更适合开放大学,不仅教学环节设计合理丰富,操作方便,且已有丰富的MOOC资源可以直接引用,因此就选定了云课堂作为两门课程的SPOC教学实践平台。

以“数据库应用技术实践”课程为例,笔者首先进行了课程资源建设,包括从MOOC平台选择了“数据库技术及应用”课程的大部分资源包括PPT、视频、文字材料、习题等内容,结合自建的资源进行精心整合,实现了课程资源的丰富化。然后利用云课堂的导学、线上互动等功能实现导学任务的完成;利用云课堂的课堂教学功能中极为丰富的形式开展课堂教学活动;利用作业、考试、评价等功能实现课后的巩固和评价环节。

2.基于OBE理念开展好教学各个环节的设计与实施

仍以“数据库应用技术实践”课程为例,笔者在课程教学各个环节贯彻OBE理念,比如导学环节的课前任务书以一个教学模块(例如T-SQL查询语句)为单位,将该模块中学生需要掌握的知识和技能进行归纳(以思维导图呈现包含的各个部分,例如简单查询、条件查询、查询结果操作、连接查询、子查询、关系运算与查询语句),并配以实现教学目标的小案例或者小组讨论的主题;课堂教学过程中则以小组活动中实现的案例进行讲评,并请其他组的学生参与评价和提出修改建议,或者采用头脑风暴来解决新问题,做到以学生为中心,从而提高学生的自主学习能力;布置课后作业或检测任务时,不仅考察该模块知识点的掌握情况,还要考虑该模块知识点在该门课程中的连续性作用以及在学生实际工作中的应用情况,体现以产出为导向的教学目的。实践下来,通过问卷和访谈,该课程的教学环节和内容均获得学生的一致好评。需要补充说明一点,教师在一门课程的正式开课之前,就要确保每位学生能够提前把课程实践操作中用到的软件安装好,如若不然,实践环节就无法落实到位。

3.不断开展教学实践反思,持续改进教学过程

在“数据库应用技术实践”课程采用基于OBE理念的SPOC教学过程中,笔者也在不断开展教学反思,对存在的问题进行改进。比如在第一次课前的任务书中,笔者提供的小案例是以一个小型的学生管理系统(C#语言+SQL Server 2012)展示数据库的应用,布置的小组讨论题目是模仿该小程序开发一款校园社团活动管理的小程序(C#语言是学生上学期学习过的课程),结果学生纷纷表示很困难,最后只有一个小组勉强完成了任务。通过分析原因,笔者发现任务的难度超出了他们当前的自学能力,因为不是简单的依葫芦画瓢,学生需要进行数据库的设计和实现,显然这是本课程最终要达成的目标。因此,笔者在后续课程中就会将该任务进行分解,使知识点和应用逐一对应起来,比如在T-SQL查询语言模块,学习任务单中的小组讨论题目设置为“请查询选择了足球社团和围棋社团的学生情况,并比较两个社团的人员构成情况。”通过这样的改变,设计效果立刻显现,每次的教学环节均能顺利开展,最后该课程的考试合格率达到了96.2%,且大部分学生可以完成一些小型数据库应用系统的设计与开发。

(三)其他对教学效果起到锦上添花作用的举措

除了以上两种教学模式的实践探索之外,笔者和课题组也开展了其他方面的实践探索,为提高计算机专业在线教学成效起到了锦上添花的作用。

1.制作整合优秀的微课资源,串起一门课程的知识主线

随着移动通信技术的发展,微课在移动学习端的使用率越来越高,不仅丰富了课程教学资源,助力重难点知识点的解析,更是把学生碎片化时间充分利用起来,因此获得师生们的一致认可。笔者在讲授“C语言程序设计”课程时,设计并制作了8个微课资源,将该门课程的主要知识点串起来,取得了较好的教学效果。比如微课“走陆路还是走水路——选择结构”和“斐波那契数列的魅力(循环结构)”把流程控制模块中最重要的知识点进行了形象化的示例;微课“当数组遇上冒泡之后——排序问题”把数组模块的应用进行了展示;微课“你中有我我中有你——函数调用”“走进错误的房间——变量作用域”和“小心房子里的陷阱——函数参数的两种传递类型”把函数模块的调用、变量作用域和参数传递类型进行了形象化的说明等,这些微课不仅提高了课程的吸引力,更能帮助学生更好地理解该门课程中的重难点知识,最后期末考试成绩与上届相比合格率提高了12.5%。同时笔者也在“数据库原理及应用”“网站设计与开发”等课程中设计了相关微课,结合上述教学模式的应用,在导学环节中对学生的自学和助学环节的巩固均起到了一定的作用。

生动形象短小的微课放在导学环节,可以吸引学生注意力,引导学生思考和探究;微课放在助学环节,可以帮助学生对疑难知识点的进一步学习和巩固,加深对课程内容的深度吸收。从某种程度上讲,多个优秀的微课可以撑起一门课程的知识主线。

2.科学设计线上线下一体化课程教学方案

随着后疫情时代的到来,在线教学模式也在不断地改进和完善中。2021年9月,上海开放大学学历教育部举办了“课程一体化教学实施案例交流与展示”活动,最终在上海开放大学全系统中选出20门课程参加展示,笔者的“信息检索与利用”课程一体化教学设计方案也是其中之一。笔者从四个大方面即“教学目标及学情分析、教学实施理念及思路、教学方法及途径、教学实施效果及成果”进行设计,实现了“从围绕知识、能力和素质方面的新要求进行重点改造,努力提高学生的学习质量”的设计目标。笔者将该课程划分为5个模块,用3次“在线直播教学”、2次“线下面授教学”和1次“在线答疑”完成教学任务,采用探究法、讲授法、演示法、练习法、小组讨论法等方法,通过“自主学习”“面授教学”“直播课堂”“自我测试”“主题讨论”和“实践练习”等教学手段加以实现。通过线上自主学习、在线交流,并参加直播教学和小组讨论等活动,线下参加面授课堂、小组讨论和个人实践等途径来完成课程内容的学习和吸收。这门课程的考核结果非常好,最后通过率达到98.2%;学校在学期末组织学生从五大方面对教师的教学情况开展评价,统计结果显示,学生对本课程的满意度也非常高,其优秀率达到96.7%。因此,笔者认为科学设计符合计算机专业特点的线上线下一体化课程教学方案,则更能满足专业特点和学生需求。

3.推广校企合作、以赛促教的课外活动机制

松江开放大学计算机专业为了培养学以致用、毕业后能够成为本地当班人的教学目标,近几年开始努力推广校企合作。比如,目前正和松江G60科创走廊重点扶持的某家高新企业开展合作,定期选拔一批计算机专业学生参与企业实习和项目开发,更有多名学生毕业后直接入职该企业或其他计算机公司,同时也有这些公司的员工为了进一步提升而来报读计算机专业,真正实现了将学校学习的知识和技能与企业的实训相结合,也丰富了教学过程中的实用案例,促进了计算机专业教学的良性发展。

除此之外,计算机专业积极引导学生参与各级各类的竞赛活动,通过以赛促教来促进学生不断创新和深耕专业知识的兴趣。笔者作为指导教师,在指导学生参赛的过程中,目睹了学生的努力和成长,也发现通过宣传这些参赛学生的优秀事迹,鼓励和激发了更多学生的学习热情,帮助他们克服学习中的畏难情绪和自身的惰性,在辛苦而繁复的学习道路上坚定地走了下去。教师也在指导比赛的过程中,进一步清楚了教学的目标和应该采用的教学方法,在课程教学过程中也会更加注重学生能力的培养,同时也增强了师生之间的情感联结,弥补了线上教学的情感分离问题。因此,笔者以为,进一步扩大校企合作,建立以赛促教的课外活动机制是助力计算机专业尤其是在开展在线教学之后提高教学成效的有效举措之一。

三、结语

无论是在当下还是在未来,笔者相信在线教学模式必将成为一种常态化的教学模式不断创新发展下去。笔者在松江开放大学计算机专业探索和实践的两种多个平台联动的在线教学模式能够解决计算机专业课程在线教学中存在的问题,辅以的其他措施也能起到锦上添花的效果,笔者期望这些实践成果可以被进一步验证为有效的教学模式,从而能为开放教育领域内的计算机专业乃至其他理工科专业的在线教学模式提供一定的参考做法。