慕課背景下的獨立學院大學計算機課程翻轉課堂教學設計

丁　琳，馬淑萍，陳靈娜

(南華大學　計算機科學與技術學院，湖南　衡陽　421001)

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慕課背景下的獨立學院大學計算機課程翻轉課堂教學設計

丁琳，馬淑萍，陳靈娜

(南華大學計算機科學與技術學院，湖南衡陽421001)

摘要：考慮計算思維培養(yǎng)的課程教學目標，針對當前獨立學院大學計算機課程教學存在的問題，在分析獨立學院學生情況和慕課特點的基礎上，提出利用慕課與翻轉課堂相結合的優(yōu)勢，落實獨立學院以計算思維為導向的大學計算機課程教學改革的觀點，并基于慕課進行本課程翻轉課堂教學設計，為新形勢下的慕課本土化實踐、創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)提供參考。

關鍵詞：大學計算機；慕課；獨立學院；翻轉課堂；教學設計

獨立學院作為優(yōu)質本科教育資源和類型的補充，是高等教育的重要組成部分和增長點。隨著以計算機技術為核心的信息技術迅速發(fā)展，信息化社會對獨立學院學生的計算機應用能力要求在某些方面比普通院校更高。當前，計算思維已成為推動人類文明進步和促進科技發(fā)展的三大手段之一，是大學生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的重要組成部分[1]。教育部《普通高等學校獨立學院教育工作合格評估指標體系》中也明確指出，獨立學院應確立“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型人才”的目標定位[2]。因此，為培養(yǎng)具有計算思維的應用型人才的大學計算機課程，即非計算機專業(yè)的第一門計算機公共基礎課程就尤為重要，也需要我們在課程教學中圍繞本課程培養(yǎng)目標，不斷地與時俱進，改革創(chuàng)新。

近兩年，超大規(guī)模在線開放課程慕課迅速發(fā)展，在線教育被認為已進入慕課時代[3]。慕課在給高等教育帶來挑戰(zhàn)的同時也創(chuàng)造了機遇，慕課與課堂教學有機融合的混合式教學是當前高等教育在探索慕課發(fā)展道路上最重要的形態(tài)。對我們來說，慕課帶來的創(chuàng)新理念為推進當前以計算思維培養(yǎng)為目標的獨立學院大學計算機課程教學改革、人才培養(yǎng)質量的提升等深層次變革提供了新思路和方法。

一、慕課與翻轉課堂相結合，推進獨立學院大學計算機課程教學改革

(一)獨立學院大學計算機課程教學現(xiàn)狀分析

以計算思維為導向的大學計算機教學改革的共識已經(jīng)形成，獨立學院大學計算機課程的核心價值是培養(yǎng)學生計算思維能力。計算思維不僅反映了計算機的原理，更重要的是體現(xiàn)了基于計算技術以及計算機問題的求解思路與方法，為未來應用計算機手段解決實際問題，尤其是專業(yè)問題，以及進行學科的創(chuàng)新研究夯實基礎，以滿足信息化進程對創(chuàng)新實踐能力的迫切需求[4]。

作為大學生群體中比較特殊的一部分，獨立學院學生除了具備當代大學生的共性外，又有其個性，主要表現(xiàn)如下：一是獨立學院學生屬第三批次錄取，生源質量的個體差異較大，文化學習基礎，特別是計算機理論基礎總體較差。二是對新鮮事物，如對計算機動手實踐的好奇心和接受能力比較強，重視實踐活動。三是在學習上的專注時間比較短，自控能力比較弱。例如在課堂上很難長時間集中注意力聽教師講課。當教師教學效果不佳時，更容易被學習以外的事情所吸引，例如睡覺、玩手機。四是具有較強的組織能力和協(xié)調能力，參與集體活動較積極，更喜歡協(xié)作學習。五是在課外缺少教師有效的監(jiān)督、指導和幫助下，學習的自主性不強，很難自主實現(xiàn)知識的內化。

對上述這樣一個學生群體，在當前的大學計算機課程教學中，大多數(shù)高校仍以教師為中心，以教為主。教師基本照搬母體學校本課程的教學內容，大部分課堂學時用于計算機及其通用計算手段的描述，另外的少部分學時則用于驗證式實驗教學。學生的學習則以傾聽教師在課堂上的知識灌輸為主，是知識的被動接受者。這種“教師灌輸—學生接受”的傳統(tǒng)課程教學模式不能滿足獨立學院學生的學習需求，許多學生對課程學習產(chǎn)生了一種畏難情緒，忽視甚至壓抑了學生學習的主動性和個性，難以讓學生的創(chuàng)新思維和實踐能力得到發(fā)展，直接影響了課程教學效果和人才培養(yǎng)質量，最終使社會需求與人才供給之間存在差距。

對學生而言，如果知識不能轉化為思維能力，學習的目標則難以實現(xiàn)。獨立學院大學計算機課程要實現(xiàn)思維性教學改革，顯然不是將計算機基礎理論知識以簡單化、概念化的方式進行傳授，而必須將貫通計算機知識的思維以可視化、可實現(xiàn)的方式傳授給學生，加強對學生思維能力方面的培養(yǎng)和訓練，激發(fā)學生的學習熱情和個性潛能，使學生主動將所學知識融匯貫通成思維，并最終內化為能力[4]。這是對現(xiàn)有教學模式的挑戰(zhàn)。以下客觀情況也構成了推進本課程教學改革需要解決的關鍵問題。

1.增加的授課新內容和縮減的學時之間的矛盾

隨著計算機新技術不斷出現(xiàn)及其與其他學科的深入交叉滲透，應用性強和適應面寬的大學計算機課程在教學內容上不斷增加和更新，使得本課程所包含的教學知識點眾多且獨立性較強，而本課程的學時數(shù)卻在不斷縮減。在非常有限的學時下，教師只能趕進度，很多知識也只能淺嘗輒止，無法關聯(lián)學生專業(yè)進行針對性的理論和實踐教學。學生則很難重視本課程的學習，也無法在這樣有限的學時內消化所學知識，更無法實現(xiàn)知識的內化。

2.入校新生計算機基礎水平差異大

大學計算機課程是非計算機專業(yè)新生入校即面臨的一門必修課程。在高考指揮棒的影響下，不同地區(qū)的不同中學對于信息技術課程的重視程度不同，造成了學生入學時計算機理論知識和操作水平存在較大差異，比如有的學生已會簡單的編程，而有的學生連Word辦公軟件的基本操作都不會。這給課堂教學組織帶來困難，如將計算思維內容注入還可能使不同個體“吃不飽”和“消化不良”的程度差異更為明顯，學生很容易失去持續(xù)學習的動機和熱情。

因此，針對獨立學院學生的特點，考慮大學計算機課程教學的計算思維培養(yǎng)目標和現(xiàn)狀，對獨立學院計算機課程教學模式進行有益探索具有實際意義。

(二) 獨立學院大學計算機慕課與翻轉課堂相結合實施的優(yōu)勢

作為一種新型在線教育模式，慕課帶來的不僅是教育技術的革新，更是教育理念的顛覆性變化，為獨立學院大學計算機教學改革提供了新的思路和方向。本課程教學所面臨的上述問題，通過有效利用慕課可以得到較好的解決。

1.慕課具有更靈活的學習方式。在慕課中，學習者不需要有學校的學籍，隨時隨地就可通過網(wǎng)絡選擇國內外最優(yōu)質的課程資源進行學習、分享觀點、做作業(yè)、參加考試、得到分數(shù)，完成一個學習的全過程。在這個過程中，學習者可根據(jù)自己的情況，自由安排適合自己的學習時間和進度，例如基礎較差的學習者面對較難掌握的內容，可以反復觀看教學微視頻以及查看教輔資料強化學習；而基礎較好的學習者對于已掌握的內容可以一帶而過。顯然，靈活的慕課學習突破了正規(guī)課堂教學時空的局限，可滿足獨立學院不同水平的學生對大學計算機課程個性化學習的需求。

2.慕課具有更優(yōu)質的學習資源。慕課多數(shù)課程建設始于計算機專業(yè)，對于計算機教育的影響首當其沖且最為深刻，這使得學生可選擇的計算機慕課資源也最為豐富。其次，計算機知識和技術的更新速度非常之快，在線模式的大學計算機慕課便于更新課程知識內容，使學生總能找到最新資源進行學習。而且，慕課本身要求有更科學合理的課程知識結構設計和知識點劃分，每個知識點教學微視頻一般只需要10分鐘左右的學習時間。顯然，包含眾多相對獨立知識點的大學計算機課程非常適合慕課教學，也正好適應學習上專注時間比較短的獨立學院學生的學習特點，最大化有效學習時間。

3.慕課具有更有效的自主學習監(jiān)督和激勵機制。在慕課中，學習過程被慕課平臺跟蹤記錄、統(tǒng)計分析，并及時將評價結果反饋給學習者和教學者，這為監(jiān)控和激勵獨立學院學生的自主學習行為提供了保障，也為針對個體的個性化學習指導提供了基礎[5]。

但需要強調的是，盡管慕課有著上述諸多優(yōu)勢，但目前并不能取代獨立學院正規(guī)的課堂教學，主要有以下原因[6]。

1.靈活的慕課學習完全由學生自主進行，如沒有外部環(huán)境的監(jiān)督和激勵，比如課堂的教師，自主能力不足的學生容易中途退出學習。

2.在受眾面廣的慕課中，學生的學習疑問很難及時得到教師的解答，教師更不可能對不同學習者開展長期的個性化指導。

3.在線的慕課是通過計算機和網(wǎng)絡來構建開放的教學環(huán)境，但因所有交流是在虛擬環(huán)境中，因此，難以提供面對面的師生互動、協(xié)作、思想交流和創(chuàng)新實踐等培養(yǎng)學生思維能力最為重要的環(huán)境。

綜上所述，我們不能直接照搬慕課，目前較好的選擇是將獨立學院大學計算機慕課與課堂教學有機結合，發(fā)揮兩者優(yōu)勢，相互促進?；讵毩W院學生的特點，該群體更易于接受慕課這一新型的數(shù)字化教育學習模式，慕課能為他們課前提供更好的自主學習方法和內容，能靈活、高質、高效地滿足不同水平學生的自主學習需求，有利于個性和潛能的發(fā)展。因此，我們在引導學生課外慕課學習的基礎上，引入翻轉式課堂，更好地在課堂上開展基于知識的思維性教學活動，摸索出一條適用于獨立學院大學計算機課程的基于線上、線下的混合式教學模式之路，進而落實以計算思維能力培養(yǎng)為目標的課程教學改革。

二、基于慕課的獨立學院大學計算機翻轉課堂教學設計

(一)總體設計階段

獨立學院大學計算機課程以基于慕課的翻轉課堂教學改革為切入點，改變課堂上知識講授、課后知識內化的傳統(tǒng)教學過程，將慕課作為課堂教學的線上環(huán)節(jié)，使思維能力培養(yǎng)的過程延伸到課堂教學之前。這種安排考慮了獨立學院學生的特點，較好地解決了本課程課時受限、學生基礎差異與思維能力培養(yǎng)的矛盾，從而能夠結合高效的課堂教學實現(xiàn)計算思維能力培養(yǎng)的目標。

由于慕課課程學習者來源廣泛、學習基礎和目的差異大，照搬一流高校的慕課不一定適用于獨立學院的學生。因此，對于獨立學院非計算機專業(yè)學生的大學計算機課程，教師可通過引入和自建相結合的方式設計慕課資源和環(huán)境。而且，需考慮不同專業(yè)對計算機應用能力的要求和側重點，結合授課學生專業(yè)培養(yǎng)的目的和目標，給出本課程教學的總體目標和進度，進行課程知識點體系和模塊建模，給出知識點間關系網(wǎng)絡圖，為學有余力的學生提供便捷、靈活的多線程慕課學習模式。此外，還需將每次課前和課堂階段的學習目標和任務提前布置給學生。

(二)課前階段

課前，學生依據(jù)每次課前與課堂中的目標和任務，通過大學計算機慕課學習教學資源，完成個體知識的建構。在慕課學習中，學生可依據(jù)自身的情況自主選擇時間和方式觀看知識點講解教學微視頻，完成隨堂練習題或在線考試題，得到測試分數(shù)，實現(xiàn)自主學習效果的檢驗。如果在學習過程中出現(xiàn)疑問，可借助慕課交流平臺發(fā)布問題，獲得教師和其他同學的關注和幫助，還可以通過反復觀看教學視頻、查閱慕課中的輔助學習資料等進行基本理論知識的強化學習，以最大化對課程知識內容的理解和掌握。而課堂教學對于培養(yǎng)學生的思維能力無疑是最為重要的環(huán)節(jié)，設計好課堂教學是培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維人才的關鍵。

(三)課堂階段

課堂中，教師依據(jù)慕課平臺上學生學習的評價和反饋結果，以案例為核心，以問題為牽引，有針對性地開展理論與實踐并重的研討型教學活動。學生在教師的引導下，梳理課程知識要點和慕課學習中的重點和難點，探討問題求解思路和方法，并得到個性化指導，實現(xiàn)對課程知識的高效內化，使本課程的課堂教學從教師講解為主轉變?yōu)榕囵B(yǎng)學生應用計算思維解決問題的能力為核心。

在課堂理論內容上，教學案例的設計應具有適應性、連貫性和系統(tǒng)性，緊密結合學生的專業(yè)方向、自我發(fā)展需求和生活實際，傳授計算機知識與技術在不同領域的應用思想和方法。而實踐內容的設計要注重綜合性、貼近實際的應用場景，不僅提供基礎理論驗證實驗，而且需提供拓展、創(chuàng)新等不同層次的實踐內容，形成項目化和工程化的實踐教學體系。比如，可將計算器、我的通訊簿、文本編輯器、MyQQ網(wǎng)絡聊天程序等拓展性較好的實際應用問題納入案例和實踐教學內容。類似的教學內容能夠使學生體會計算思維的形成路徑和應用價值，引起學生共鳴，激發(fā)學習興趣。

依據(jù)優(yōu)化和更新的課堂教學內容，教師需創(chuàng)建觀點交流環(huán)境，組織學生進行互動、協(xié)作討論或實踐探究。顯然，由于慕課分擔了課程基礎理論知識的講授任務，這些關鍵教學環(huán)節(jié)將被給予更充足的時間。而且，在慕課的支撐下，課堂教學可打破以往實踐教學和理論教學的時空界限，將這兩種教學形式相融，可直接在實踐教室里開展教學活動，學生在教師的主導下邊學、邊實踐。更重要的是，通過慕課的學習，學生具備了學習基礎，從而能夠以主人身份熱情地投身于課堂活動中。因此，在這里，慕課幫助學生做好了基本知識、技能準備，為科學、高效的思維性教學活動順利開展提供了時間和環(huán)境上的重要保障。

在具體課堂討論式學習中，教師應以問題為基礎進行教學引導，引導每個學生能積極有效地思考、討論并解答，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)和提出問題。學生具備了學習基礎，能夠根據(jù)教師提出的問題進行積極有效地思考、熱情討論，探究、拓展、選擇并得到能有效解決問題的思路和方法，進而在教師的引導下獲得“新知”。

同時，教師應考慮獨立學院學生組織能力和協(xié)調能力較強的特點，積極組織學生展開協(xié)作學習，共同完成討論式學習活動或創(chuàng)新式綜合教學實踐。在協(xié)作學習中，教師應首先依據(jù)對慕課中學習行為的評價和反饋結果，更好地對學生進行分組及任務分工。采用激勵機制和學生水平差異性而產(chǎn)生的合作意識，形成有利于每個學生發(fā)展的團隊，在這一過程中，教師可給予團隊協(xié)作策略的指導，關注每個小組每個成員的活動進展，注意學生個體差異，引導學生進行更深層次的思考。同時，根據(jù)活動情況進行答疑解惑，給出意見，從思維方面提供問題的解決工具，幫助學生及時修正思路和方法。

由上述可見，課堂上教師的角色由主講變?yōu)橹鲗В瑢W生則始終是學習活動的主體。課堂內的寶貴時間，學生是以“思或做”而非以往的“聽或看”為主投入到學習活動中，使學習的主動性、能動性和合作性得到激發(fā)，促進學生貫通所學的課程知識，理解和掌握完整的利用計算機求解問題的思維過程和方法，最大化地將計算機知識內化為計算思維能力。

三、結語

借力慕課，新的獨立學院大學計算機翻轉課堂教學模式重新調整了課堂內外的時間，學習的決定權從教師轉移給了學生，使本課程的教學不僅能更好地激發(fā)獨立學院學生的個性潛能，滿足不同層次學生的學習需求，而且使學生計算思維能力得到最大限度的訓練和培養(yǎng)，提高課程教學質量。在新的模式下，學生觀看教學視頻等課外學習活動以及參與互動、實踐等課堂活動，都需要學生具有良好的學習主動性，而這也是獨立學院學生所缺乏的。因此，我們應改革傳統(tǒng)的“考勤+作業(yè)+試卷”考核模式，新的課程考核應貫穿課外自主學習與課內教師主導下學習的整個過程，且跟蹤評價應由慕課、教師、學生自己和同學共同完成，從而增強獨立學院學生的自主學習能力、激發(fā)學生的學習熱情和表現(xiàn)欲，主動重視每一學習環(huán)節(jié)，促進培養(yǎng)目標的達成。

(責任編輯：梁京章)

參考文獻：

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[6]徐明，龍軍. 基于慕課理念的網(wǎng)絡信息安全系列課程教學改革[J]. 高等教育研究學報，2013，3(36):16-19.

Teaching Design for Flipped Classroom of University Computer Course of Independent College under the Context of MOOC

DING Lin，MA Shu-ping，CHEN Ling-na

(School of Computer Science & Technology，University of South China，Hengyang 421001，China)

Abstract：Considering course teaching goal of computational thinking，and aiming at the existing problems of in the currentcourse teaching of independent college，and based on analyzing feature of student in independent college and MOOC，the viewpoint that taking advantage of combination of MOOC and filipped classroom in order to carry out educational reform of university colleage course oriented towards computational thinking is proposed，and teaching of flipped classroom based on MOOC is designed，providing reference for localization practice of MOOC and cultivating talented people with the ability of innovation and practice under new situation.

Key Words：university computer；MOOC；independent college；flipped classroom；teaching design

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9719(2016)4-0028-04

作者簡介：丁琳(1981-)，女，湖南桃江人，副教授，博士，研究方向為計算機教育與計算思維。

收稿日期：2016-01-24修稿日期：2016-02-19

基金項目：湖南省教育科學“十二五”規(guī)劃課題“基于MOOC理念的大學計算機課程教學模式研究與實踐”(XJK014CGD075)；南華大學船山學院高等教育研究與改革課題“基于翻轉課堂的獨立學院大學計算機課程教學模式研究與實踐”(2014CY006)；南華大學高等教育研究與改革課題“MOOC背景下‘以學生學習為中心’的信息安全原理課程教學模式研究與實踐”(2014XJG-YB14)；南華大學2014年網(wǎng)絡教育資源建設項目“面向MOOC的《信息安全原理》網(wǎng)絡課程建設”。