教育信息技術(shù)條件下的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式

潘遜+昂朝群+郭暉+周鋼

（海軍工程大學(xué) 電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430033）

摘 要：在分析現(xiàn)有教育信息技術(shù)和研究軍隊(duì)院校學(xué)員特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以教育信息技術(shù)在軍校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用為契合點(diǎn)，提出引入多種教育信息技術(shù)，在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中建立信息技術(shù)條件下的教學(xué)，構(gòu)建以“SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”為核心的混合式理論課教學(xué)模式和以網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境為主的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)并獲得良好改革效果。

關(guān)鍵詞：教育信息技術(shù)； SPOC；翻轉(zhuǎn)課堂；混合教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)

1 概 述

信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用形成了教育信息技術(shù)，是教育技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。教育信息技術(shù)，是指在教育中普遍運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)教育資源，優(yōu)化教育過(guò)程，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，促進(jìn)教育現(xiàn)代化[1]。軍地教育部門高度重視教育信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。2008年研究制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》提出“運(yùn)用信息技術(shù)破解教育改革與發(fā)展難題”的總體要求，并具體化為“探索現(xiàn)代信息技術(shù)與教育的全面深度融合，以信息化引領(lǐng)教育理念和教育模式的創(chuàng)新?！?012年，中央軍委頒布的《2020年前軍隊(duì)院校教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作為軍事人才培養(yǎng)重要平臺(tái)和主要輔助手段[2]。

教育信息技術(shù)以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）為核心，按時(shí)間分為以下3個(gè)具體階段：①多媒體應(yīng)用階段，使用多媒體技術(shù)將枯燥無(wú)味的文字信息通過(guò)多媒體方式表現(xiàn)出來(lái)，產(chǎn)生以PPT課件為代表的一批多媒體課件，極大地提高了聽課者的興趣和注意力；②課程資源建設(shè)階段，將各類教學(xué)資源如電子課件、授課視頻等布置到課程資源網(wǎng)站并建立課程題庫(kù)，各類精品課程與視頻公開課屬此階段，對(duì)學(xué)員課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)等起到積極的促進(jìn)作用，但僅是教學(xué)資源輔助，并未將資源建設(shè)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)充分融合，效果并不理想；③在線教學(xué)發(fā)展階段，從2012年開始，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)設(shè)立MOOC學(xué)習(xí)平臺(tái)，國(guó)外的包括Coursera、Udacity、edX等，國(guó)內(nèi)的有學(xué)堂在線、中國(guó)大學(xué)MOOC、好大學(xué)在線等，清華大學(xué)、北京大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等高校亦大力推廣 “夢(mèng)課”的MOOC教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)SPOC （small private online course）將課堂教學(xué)與在線教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生線上學(xué)習(xí)，課堂實(shí)施翻轉(zhuǎn)。

目前，以MOOC為代表的各類信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于課程教學(xué)的各個(gè)階段，具體可分為以下幾類：①學(xué)習(xí)平臺(tái)、資源類，包括以MOOC為代表的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和以FTP、網(wǎng)盤、資源網(wǎng)站為典型應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)資源匯集平臺(tái)；②課程實(shí)踐類，包括浙江大學(xué)PTA練習(xí)系統(tǒng)、“實(shí)驗(yàn)樓”IT技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)等；③在線交流類，包括微信、QQ等為代表的公眾交流平臺(tái)；④在線考核評(píng)價(jià)類，包括在線考試系統(tǒng)、Iclicker答題器課堂問(wèn)答系統(tǒng)等；⑤數(shù)據(jù)分析類，包括MOOC教師端學(xué)習(xí)情況分析等。

2 教育信息技術(shù)在軍隊(duì)院校課程教學(xué)中應(yīng)用的必要性

以MOOC為代表的教育信息技術(shù)已經(jīng)掀起新一輪的教學(xué)模式改革風(fēng)暴。軍隊(duì)院校課程教學(xué)特別是計(jì)算機(jī)課程教學(xué)要積極研究探索現(xiàn)代教育信息技術(shù)對(duì)教學(xué)模式的改革推動(dòng)作用，在分析軍隊(duì)學(xué)員特別是新學(xué)員特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究教育信息技術(shù)在軍隊(duì)院校課程教學(xué)中應(yīng)用的必要性。

（1）教育信息技術(shù)應(yīng)用是實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)改革的需要。

深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)主席大抓實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練決策指示精神，聚焦能打勝仗核心要求，更加扎實(shí)推進(jìn)實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)訓(xùn)練，是當(dāng)前新形勢(shì)下軍隊(duì)院校教學(xué)訓(xùn)練改革重點(diǎn)。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是信息化條件下局部作戰(zhàn)，因此實(shí)戰(zhàn)化的時(shí)代特征是信息化，信息化是最大的實(shí)戰(zhàn)化，脫離信息化的實(shí)戰(zhàn)化毫無(wú)現(xiàn)實(shí)意義[3]。開展教育信息技術(shù)條件下的教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐，就是在教學(xué)訓(xùn)練中扭住信息化和提升實(shí)戰(zhàn)化的重要手段，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)員信息化條件下的知識(shí)獲取能力和提升教學(xué)訓(xùn)練信息化水平具有重要意義，是推動(dòng)實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)改革的重要途徑。

（2）教育信息技術(shù)與軍校教學(xué)特點(diǎn)具有互補(bǔ)性。

以MOOC為代表的現(xiàn)代教育信息技術(shù)由于其開放性和廣泛性，在實(shí)際課程教學(xué)應(yīng)用中存在一些弊病，主要體現(xiàn)在教學(xué)管理難度大和棄學(xué)作弊情況多。軍隊(duì)院校具有嚴(yán)格的教學(xué)管理制度，能夠確保信息技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的嚴(yán)格管理，也就是說(shuō)軍校教學(xué)特點(diǎn)能夠彌補(bǔ)MOOC等實(shí)施中的缺點(diǎn)，從而更好發(fā)揮現(xiàn)代教育信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)1+1>2的互補(bǔ)增強(qiáng)效果。

3 教育信息技術(shù)條件下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革

3.1 在理論課中引入“SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合教學(xué)模式

教師可在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論課中采用線上SPOC學(xué)習(xí)和線下翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，設(shè)計(jì)新的教學(xué)開展形式，革新教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果。

3.1.1 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施前提

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新興的課堂教學(xué)模式，與傳統(tǒng)教學(xué)不同，一般以學(xué)員為中心，采用先學(xué)后教、研討、交流等形式完成課堂教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施應(yīng)當(dāng)具備兩個(gè)基本前提，即“先學(xué)先知”：“先學(xué)”是指學(xué)員應(yīng)當(dāng)具備一定知識(shí)基礎(chǔ)和理論背景，有能力參加課堂互動(dòng)；“先知”是要求教員充分了解學(xué)員的知識(shí)了解情況，能夠有針對(duì)性地?cái)M定話題開展交流。

（1）采用SPOC教學(xué)平臺(tái)提供學(xué)員自學(xué)先學(xué)環(huán)境。

SPOC（small private online course）教學(xué)平臺(tái)被認(rèn)為是在校學(xué)生在本地使用的MOOC版本[4] ，較MOOC更具有個(gè)性和針對(duì)性，適用于課堂教學(xué)。我們采用SPOC的視頻結(jié)合教材和教學(xué)內(nèi)容，將網(wǎng)絡(luò)知名計(jì)算機(jī)MOOC視頻和海軍工程大學(xué)教師自錄的視頻相結(jié)合，使學(xué)習(xí)視頻貼合教學(xué)內(nèi)容。

（2）多種信息技術(shù)手段提供教員了解學(xué)習(xí)情況渠道。

從SPOC自學(xué)開始到課程考核結(jié)束，教員可提供多種技術(shù)手段實(shí)時(shí)跟蹤了解學(xué)員學(xué)習(xí)情況，為制訂針對(duì)性和有效性的教學(xué)內(nèi)容及方式提供可靠的參考依據(jù)。根據(jù)教學(xué)實(shí)施的具體環(huán)節(jié)，相關(guān)教育信息技術(shù)及其使用主要包括以下幾方面：①課前SPOC自測(cè)。學(xué)員在SPOC課程視頻自學(xué)過(guò)程中，每學(xué)完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)完成教師在SPOC平臺(tái)中設(shè)置的測(cè)試題目，自測(cè)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，測(cè)試結(jié)果記入平時(shí)成績(jī)；教師通過(guò)后臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析，了解學(xué)員對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，為課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)提供依據(jù)。②課下交流了解。在學(xué)員自學(xué)SPOC后，教員可通過(guò)流行的微信群、QQ群等形式深入了解學(xué)員在知識(shí)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)。③課堂實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。教員可通過(guò)引入課堂無(wú)線表決器，為每名學(xué)員配備一個(gè)操作終端，建立課堂實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)機(jī)制；根據(jù)班級(jí)全部學(xué)員對(duì)提問(wèn)進(jìn)行回答（單選、多選、判斷、排序）的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析情況，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容組織，有利于教學(xué)效果的提高。④開放討論。在課堂討論中，教員設(shè)置開放性研討題目，學(xué)員闡述自己的觀點(diǎn)，該過(guò)程也一并記入學(xué)員平時(shí)成績(jī)。

3.1.2 混合教學(xué)開展形式

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的混合教學(xué)模式在各高校均有不同形式的實(shí)踐，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為例，課程組采用“3+1”課程教學(xué)形式，即2～3次SPOC自學(xué)后穿插1次課堂教學(xué)研討[5]。海軍工程大學(xué)開展的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂形式，由于軍隊(duì)院校的特殊性，學(xué)生的管理嚴(yán)格，自主上機(jī)時(shí)間偏少，且新學(xué)員對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)掌握較少，因此在實(shí)驗(yàn)課中借助“好大學(xué)在線平臺(tái)”，安排1學(xué)時(shí)，讓學(xué)生通過(guò)SPOC自學(xué)下次理論課程內(nèi)容；理論課堂上，針對(duì)本次教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和計(jì)算思維點(diǎn)進(jìn)行討論；將原課程“20學(xué)時(shí)理論+20學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)”的學(xué)習(xí)分布調(diào)整為“20學(xué)時(shí)理論+10學(xué)時(shí)自學(xué)+10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)”，具體實(shí)施方案如圖1所示。

3.1.3 混合教學(xué)課堂內(nèi)容

學(xué)員完成SPOC自學(xué)后，應(yīng)當(dāng)掌握了當(dāng)次課程的基本內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)，在理論課堂實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面。

（1）注意知識(shí)的系統(tǒng)性。知識(shí)的系統(tǒng)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是要厘清本節(jié)知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或知識(shí)體系中的地位，從整體系統(tǒng)視角審視本節(jié)知識(shí)；二是將SPOC自學(xué)的碎片化知識(shí)[6]按照本節(jié)知識(shí)脈絡(luò)體系進(jìn)行有效串聯(lián)，將本節(jié)知識(shí)點(diǎn)形成知識(shí)整體。

（2）注意知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)。教員根據(jù)對(duì)本節(jié)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的理解和對(duì)學(xué)員反饋情況的分析，提煉本節(jié)理論課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，做好重點(diǎn)知識(shí)深入講、難點(diǎn)知識(shí)仔細(xì)講和疑點(diǎn)問(wèn)題反復(fù)講。

（3）注意多種形式的知識(shí)引導(dǎo)、傳授和拓展。教員可以使用小案例和小游戲引導(dǎo)、傳授知識(shí)，同時(shí)將本節(jié)知識(shí)向生活實(shí)例特別是軍事應(yīng)用進(jìn)行拓展，以提升學(xué)員興趣，爭(zhēng)取學(xué)以致用。

（4）注意計(jì)算思維的傳授。計(jì)算思維是通過(guò)計(jì)算知識(shí)的歸納總結(jié)提煉出的思維方法，是一種新的科學(xué)思維。教員在授課中要基于知識(shí)點(diǎn)講解并拓展到思維點(diǎn)，同時(shí)將思維點(diǎn)聯(lián)系實(shí)際生活應(yīng)用，把計(jì)算思維融入課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)員初步的計(jì)算思維。

（5）注意理論知識(shí)的廣度和深度。教員要將基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行拓展講解，拓寬知識(shí)廣度，分析知識(shí)點(diǎn)的深層理論原理和機(jī)制，探究知識(shí)深度。

3.2 在實(shí)驗(yàn)課中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

目前，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試一級(jí)要求，內(nèi)容以O(shè)ffice應(yīng)用軟件的使用操作為主。學(xué)員計(jì)算機(jī)實(shí)操水平提升，但部分偏遠(yuǎn)地區(qū)新學(xué)員對(duì)計(jì)算機(jī)非常陌生，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課中學(xué)員基礎(chǔ)差別較大，同時(shí)實(shí)際實(shí)驗(yàn)授課中還有實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教員配備不足、學(xué)員實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練量不夠等問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，我們結(jié)合海軍工程大學(xué)學(xué)員宿舍電腦配備完成、自主學(xué)習(xí)時(shí)間增加等教學(xué)管理制度革新的有力條件，主要將現(xiàn)有Office在計(jì)算機(jī)上完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)上，由學(xué)員自主完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，提高計(jì)算機(jī)資源利用率，增強(qiáng)學(xué)員動(dòng)手能力；建設(shè)配套課程學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站、信息化實(shí)驗(yàn)教材、輔導(dǎo)微視頻和自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái) “四位一體”的網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)課程實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式。

“四位一體”網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的配套課程學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站主要發(fā)布實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排，列出當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容、要求、步驟等基本要素；信息化實(shí)驗(yàn)教材主要依托現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教材基礎(chǔ)，在各具體實(shí)驗(yàn)章節(jié)中增加對(duì)應(yīng)的網(wǎng)站域名或解答微視頻的二維碼；輔導(dǎo)微視頻主要是由授課教員前期錄制的各實(shí)驗(yàn)具體操作微視頻，為實(shí)驗(yàn)操作有困難的學(xué)員提供解答；自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是借助專門實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站，提供實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)、自動(dòng)判決等技術(shù)，讓學(xué)員實(shí)現(xiàn)自學(xué)自練。

“四位一體”網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式本質(zhì)上就是依托網(wǎng)絡(luò)資源而不是具體的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，可以隨時(shí)自主開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增加訓(xùn)練時(shí)間，提升學(xué)員自學(xué)能力。

4 試點(diǎn)教學(xué)改革情況

2015—2016年度上學(xué)期，我們?cè)?015級(jí)某新生班次進(jìn)行教學(xué)改革試點(diǎn)，改革整體教學(xué)效果良好，達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。

（1）課堂教學(xué)效果好。課堂交流互動(dòng)多，學(xué)員參與性強(qiáng)，活躍度高，精神飽滿，注意力集中，杜絕打瞌睡現(xiàn)象；教員在課堂上主要對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)和思維點(diǎn)進(jìn)行講解，基本概念知識(shí)則由學(xué)員在SPOC中自學(xué)，學(xué)員“有備而來(lái)”。

（2）課程考核成績(jī)優(yōu)。試點(diǎn)班次期末考試平均分高達(dá)82.8分，比同年級(jí)其他班次平均分72分高出10多分。對(duì)具體試卷分析發(fā)現(xiàn)試點(diǎn)學(xué)員的難點(diǎn)題和綜合題得分率高，基礎(chǔ)題失分率極低，體現(xiàn)出扎實(shí)的基礎(chǔ)和對(duì)重、難點(diǎn)知識(shí)的深刻理解掌握。

（3）學(xué)員評(píng)價(jià)反饋佳。課程結(jié)束后，對(duì)教學(xué)改革試點(diǎn)班次的38份調(diào)查問(wèn)卷顯示絕大部分學(xué)員對(duì)教學(xué)改革是滿意的，并且都期望能夠繼續(xù)參加其他類教學(xué)改革，但對(duì)于實(shí)驗(yàn)課中的基本操作應(yīng)用學(xué)習(xí)，一部分學(xué)員感覺(jué)時(shí)間不夠，需要調(diào)整好時(shí)間比例。

5 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)代教育信息技術(shù)運(yùn)用于軍隊(duì)院校教學(xué)訓(xùn)練中，是軍隊(duì)信息化發(fā)展的歷史必然趨勢(shì)，是實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)改革的具體舉措，對(duì)推動(dòng)教學(xué)訓(xùn)練信息化水平和提高學(xué)員信息素養(yǎng)具有重要意義。筆者在厘清現(xiàn)代教育信息技術(shù)發(fā)展和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，分析其與軍校教學(xué)的互補(bǔ)性，提出教育信息技術(shù)條件下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革，設(shè)計(jì)基于“SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的理論課混合教學(xué)模式，創(chuàng)建依托網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，并?duì)2015級(jí)某班次進(jìn)行試點(diǎn)改革，最終課堂教學(xué)效果好，課程考核成績(jī)優(yōu)，學(xué)員評(píng)價(jià)反饋佳，適應(yīng)軍隊(duì)院校實(shí)際，貼近目前課程教學(xué)要求和教學(xué)管理實(shí)際，具有很好的推廣價(jià)值和實(shí)用意義。

基金項(xiàng)目：2016年海軍教學(xué)成果立項(xiàng)培育項(xiàng)目“信息技術(shù)條件下混合式教學(xué)研究與實(shí)踐”；2015年海軍工程大學(xué)重點(diǎn)教育科研課題“MOOC等在線教育方法在軍隊(duì)院校人才培養(yǎng)中的應(yīng)用研究”；2016年海軍工程大學(xué)教學(xué)改革課題“軟件類課程網(wǎng)絡(luò)自主實(shí)驗(yàn)環(huán)境的研究與建設(shè)”。

第一作者簡(jiǎn)介：潘遜，男，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和高等教育，18672923066@163.com。

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（編輯：宋文婷）