以打造混合式金課為航標(biāo)的互動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)

徐英慧 劉梅彥 黃宏博

摘 要：針對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，以學(xué)習(xí)金字塔與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，以建設(shè)混合式金課為目標(biāo)，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法等加以改進(jìn)。尤其在課堂教學(xué)方面，針對不同教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)多樣的互動(dòng)教學(xué)策略，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐證明，以增強(qiáng)互動(dòng)為核心的混合式教學(xué)改革符合以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，可較好地完成教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：金課;混合式教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

DOI：10. 11907/rjdk. 192642 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）008-0267-04

Abstract：Aiming at the course of University Computer Foundation， guided by the learning theory of learning pyramid and constructivism， we have made some improvements in teaching content， teaching design and teaching methods to try to construct the blending Golden Course. Especially in the aspect of classroom teaching， various interactive teaching strategies are designed for different teaching contents to achieve the best learning effect. It has been proved that the blending teaching reform with the core of enhancing interaction conforms to the teaching concept of taking students as the center ， and it can better achieve the teaching objectives， and improve students interest in learning and ability of independent learning.

Key Words： Golden Course; blending teaching; flipped classroom; computer foundation

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及其與教育的深度融合，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”已成為當(dāng)今社會重要的教育形式之一。MOOCs、SPOC等一系列網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式逐步融入高校課堂，大量線上課程如雨后春筍般在網(wǎng)絡(luò)平臺上線?；凇熬€上+線下”相結(jié)合的混合式教學(xué)模式成為高校教學(xué)改革熱點(diǎn)[1-6]。然而在混合式教學(xué)實(shí)施過程中，仍存在很多難以回避的問題，比如各個(gè)學(xué)校授課內(nèi)容不同，MOOC資源很難直接拿來使用;學(xué)生不夠配合，翻轉(zhuǎn)課堂難以有效開展等。2018年8月，教育部提出了“打造金課、淘汰水課”的強(qiáng)烈號召。2019年10月，教育部印發(fā)了《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》，意見指出將實(shí)施一流本科課程“雙萬計(jì)劃”，計(jì)劃到2022年前后認(rèn)定萬門左右國家級一流本科課程和萬門左右省級一流本科課程。面對蓬勃發(fā)展的線上課程，如何以一流本科課程的標(biāo)準(zhǔn)打造混合式金課，成為高校教師開展混合式教學(xué)的重要研究課題。

在“雙萬計(jì)劃”帶動(dòng)下，北京信息科技大學(xué)大力推動(dòng)校級精品在線開放課程項(xiàng)目建設(shè)和實(shí)施。本文以《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》在線開放課程建設(shè)及混合式教學(xué)為例，介紹以打造混合式金課為航標(biāo)的教學(xué)改革實(shí)施方案。

1 “金課”定義

2018年6月，教育部部長陳寶生[7]在新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上首次提出“金課”的說法，他指出對大學(xué)生要合理“增負(fù)”，提升大學(xué)生學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，合理增加課程難度、拓展課程深度、擴(kuò)大課程可選擇性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣，真正把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。同年8月，教育部發(fā)文《教育部關(guān)于狠抓新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會議精神落實(shí)的的通知》，將“金課”第一次寫入教育部文件。文件要求：各高校要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”，打造“金課”，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量。

什么是“金課”？什么又是“水課”呢？2018年11月24日，教育部高等教育司司長吳巖[8]在第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上，作了題為“建設(shè)中國金課”的報(bào)告，給出了建設(shè)“金課”具體要求和實(shí)施路徑，并提出了“兩性一度”的金課標(biāo)準(zhǔn)，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度;陸國棟教授[9]將金課基本特征歸納為3個(gè)方面，即師生互動(dòng)、關(guān)注過程和嚴(yán)格要求，并認(rèn)為師生互動(dòng)是“課堂革命”最好的切入點(diǎn)和最佳評判點(diǎn);李志義教授[10]認(rèn)為打造“金課”的重要內(nèi)容之一是教學(xué)方法改革，從以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性。由此可見，打造混合式金課，不僅需以優(yōu)質(zhì)線上資源作支撐，還需針對線下課程從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法重新進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計(jì)。

2 混合式教學(xué)及其現(xiàn)狀分析

以網(wǎng)絡(luò)為中心的線上教學(xué)，有利于共享優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)教育公平，具有學(xué)習(xí)方式靈活、不受時(shí)間和空間限制等優(yōu)勢，但對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)主動(dòng)性要求較高。以教室為中心的線下教學(xué)，則更有利于師生、生生之間的互動(dòng)和交流，教學(xué)系統(tǒng)性更強(qiáng)，更便于教師及時(shí)查看學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。為充分發(fā)揮線上和線下教學(xué)優(yōu)勢，北京師范大學(xué)何克抗教授[11]提出并倡導(dǎo)混合式教學(xué)模式。該模式對線下課堂教學(xué)形式提出了從以教師為中心向以學(xué)生為中心的顛覆性轉(zhuǎn)變，既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，教師應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)情境設(shè)計(jì);肖露[12]認(rèn)為實(shí)體課堂教學(xué)情境設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)成功的關(guān)鍵，該過程離不開師生互動(dòng)，課堂互動(dòng)直接決定了教學(xué)效果好壞;曾一[13]在教學(xué)改革中提出“三段+互動(dòng)+共享”的互動(dòng)協(xié)作教學(xué)方法;劉龍[14]在教學(xué)改革中提出“學(xué)習(xí)卡片+分組教學(xué)+創(chuàng)新競賽”相結(jié)合的以學(xué)生為中心的課堂革命。這一系列改革方案的提出，在一定程度上提高了線下課堂教學(xué)效果。

雖然從理論上來講，混合式教學(xué)結(jié)合了線上+線下教學(xué)優(yōu)勢，但在實(shí)際實(shí)施過程中，影響其優(yōu)勢發(fā)揮的局限性仍較為明顯。具體表現(xiàn)為：①線上課程質(zhì)量參差不齊，難以吸引學(xué)生興趣;②線上課程授課內(nèi)容不一定完全適用于本校學(xué)生;③翻轉(zhuǎn)課堂適用于小班授課，對大班教學(xué)實(shí)施較困難;④要求學(xué)生有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，否則難以有效實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂;⑤有些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺功能繁多，對教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力和信息技術(shù)運(yùn)用能力是一大考驗(yàn);⑥學(xué)生要有計(jì)算機(jī)，并且能夠上網(wǎng)。

為真正發(fā)揮混合式教學(xué)的優(yōu)勢，打造混合式“金課”，從線上來講，以“利于學(xué)生”為原則，既可自行錄制符合本校教學(xué)內(nèi)容的微視頻，也可向?qū)W生推薦優(yōu)秀的網(wǎng)上視頻資源;從線下來講，則需以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向重整教學(xué)內(nèi)容，并以提高有效互動(dòng)為目標(biāo)開展教學(xué)方法改革，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，使之獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。

3 基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，OBE），也稱為能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，作為一種先進(jìn)的教育理念，于1981年由Spady等提出，并被美國工程教育認(rèn)證協(xié)會全面接受并作為工程教育認(rèn)證的主流理念。

李志義教授[15]強(qiáng)調(diào)基于OBE理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，首先需確定學(xué)習(xí)成果。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是面向所有非計(jì)算機(jī)專業(yè)大一新生開設(shè)的信息類通識課程，根據(jù)教指委發(fā)布的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》指導(dǎo)精神，通過該課程學(xué)習(xí)，期望學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和基本技能，具備良好的信息素養(yǎng)和計(jì)算思維能力[16]。針對課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，以計(jì)算思維核心概念為抓手，重組教學(xué)內(nèi)容，注重提高學(xué)生參與性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)[17]。該課程共32學(xué)時(shí)，其中授課18學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)14學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容由7個(gè)主要模塊組成：計(jì)算和計(jì)算工具、信息的數(shù)字化表示、計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及安全。在教學(xué)過程中，圍繞計(jì)算思維的核心概念展開，教學(xué)模式由“教師講授為主”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)教學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)，改進(jìn)后的教學(xué)設(shè)計(jì)方案如表1所示。

4 有效的互動(dòng)課堂設(shè)計(jì)

“學(xué)習(xí)金字塔”是一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的理論，也是混合式教學(xué)的主要理論基礎(chǔ)，最早由美國著名學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾（Edgar Dale）提出。該理論使用數(shù)字形式形象顯示了采用不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者在兩周后還能記住內(nèi)容（平均學(xué)習(xí)保持率），如圖1所示。“學(xué)習(xí)金字塔”理論顯示，教授給他人是最有效的學(xué)習(xí)方法，而聽講是最容易遺忘的學(xué)習(xí)方式。因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)有利于學(xué)生知識內(nèi)化的主動(dòng)學(xué)習(xí)方式，如討論、實(shí)踐和教授給他人。

翻轉(zhuǎn)課堂是基于學(xué)習(xí)金字塔理論在混合式教學(xué)中常用的教學(xué)方式。翻轉(zhuǎn)課堂指實(shí)體課堂由傳統(tǒng)“師講生聽”式課堂向以調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為目的的多種形式的課堂轉(zhuǎn)變。其主要目的是增加師生互動(dòng)、生生互動(dòng)頻度，通過互動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生主動(dòng)思考與主動(dòng)學(xué)習(xí)[18]。翻轉(zhuǎn)課堂具體教學(xué)形式包括：生講生練、以練代講、案例點(diǎn)評、研討辯論、項(xiàng)目探究、邊講邊練、教師導(dǎo)演學(xué)生串講、平行互動(dòng)、邊做邊評、生問生答等等。在混合式教學(xué)過程中，不是每門課程都用到上述所有形式，而是重在“有效”，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容（如理論性/實(shí)踐性、重點(diǎn)/難點(diǎn)）、教學(xué)環(huán)境（如小班/大班、機(jī)房/教室）、學(xué)生情況（如本科/研究生、活躍/安靜）等進(jìn)行選擇性應(yīng)用或組合式應(yīng)用。本文針對60～90人大班授課環(huán)境下的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)，介紹幾種針對不同教學(xué)內(nèi)容的互動(dòng)課堂設(shè)計(jì)方案。

（1）信息搜集+小組分享+課堂展示+教師串講。針對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識部分的教學(xué)設(shè)計(jì)，采用“信息搜集+小組分享+課堂展示+教師串講”的方式。該部分內(nèi)容多、涉及范圍廣、新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮，以教師主講的方式難以達(dá)到滿意的教學(xué)效果。因此設(shè)計(jì)了以學(xué)生為中心的教學(xué)過程。首先向?qū)W生布置信息搜集任務(wù)，每人搜集至少10條自己最感興趣的計(jì)算機(jī)相關(guān)知識，目的是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高信息搜集和信息整理能力;然后分組，在組內(nèi)介紹自己搜集的計(jì)算機(jī)知識，目的是實(shí)現(xiàn)組內(nèi)互學(xué)和知識分享;接著每組再精選10條計(jì)算機(jī)相關(guān)知識，在班上進(jìn)行展示，目的是實(shí)現(xiàn)組間互學(xué)和知識分享，同時(shí)也有利于提高學(xué)生信息組織和語言表達(dá)能力;最后，教師進(jìn)行總結(jié)和知識串講，目的是補(bǔ)充學(xué)生講述不完整的知識點(diǎn)，強(qiáng)化重點(diǎn)知識，增強(qiáng)知識系統(tǒng)性。

（2）游戲式學(xué)習(xí)+討論式學(xué)習(xí)。針對“進(jìn)制轉(zhuǎn)換”內(nèi)容，采用“課前觀看視頻+課上游戲式學(xué)習(xí)+討論式學(xué)習(xí)”的教學(xué)方式。該部分內(nèi)容理論性較強(qiáng)，適合學(xué)生自學(xué)。因此首先布置自學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生課前觀看視頻，掌握進(jìn)制的概念及進(jìn)制轉(zhuǎn)換方法，課上先通過智慧教學(xué)工具（如雨課堂、課堂派、超星學(xué)習(xí)通等）檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果;然后，通過一個(gè)小魔術(shù)進(jìn)行游戲式學(xué)習(xí)，教師扮演魔術(shù)師，向?qū)W生展示6張數(shù)字卡片，如圖2所示。魔術(shù)師背對卡片，不能觀看卡片內(nèi)容，接著請學(xué)生從1～63中選擇自己喜歡的任一數(shù)字，告訴魔術(shù)師該數(shù)字出現(xiàn)在哪些卡片上，要求必須說出所有出現(xiàn)該數(shù)字的卡片編號。于是魔術(shù)師運(yùn)用“讀心術(shù)”，便可以猜出學(xué)生心里想的那個(gè)數(shù)字到底是什么[19]。魔術(shù)展示完畢后，讓學(xué)生每8人一組，分組討論并揭秘魔術(shù)背后的原理，然后每組完成一套包含8張數(shù)字卡片的魔術(shù)卡片，其中要求每人制作一張，目的是讓學(xué)生都參與其中，實(shí)現(xiàn)分工合作;最后，組間互相比對制作的卡片是否一樣，如果不一樣，再進(jìn)行二次討論。實(shí)踐表明，“游戲+討論”式的學(xué)習(xí)方式可極大激發(fā)學(xué)生參與熱情和學(xué)習(xí)興趣，具有較好的學(xué)習(xí)效果。

（3）體驗(yàn)式學(xué)習(xí)+分組討論+學(xué)生講解+教師串講。針對算法設(shè)計(jì)內(nèi)容，采用“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)+分組討論+學(xué)生講解+教師串講”的教學(xué)方式。比如針對排序算法，教師提前準(zhǔn)備若干組撲克牌，每組包含8張不同大小的紙牌。課上，讓學(xué)生分組并進(jìn)行游戲式體驗(yàn)學(xué)習(xí)。游戲規(guī)則如下：8張紙牌以隨機(jī)順序正面朝下擺放，其中一位學(xué)生負(fù)責(zé)對8張紙牌從小到大排序，該學(xué)生不能看到卡片上的內(nèi)容，只可以選擇任意2張卡片再詢問其他同學(xué)，知悉這2張卡片數(shù)字大小。根據(jù)大小調(diào)整卡片順序，最終實(shí)現(xiàn)排序過程。其他組員分別負(fù)責(zé)給排序的學(xué)生提供比較結(jié)果，記錄比較次數(shù)等。組員之間可以變換角色，分別進(jìn)行排序過程的體驗(yàn)，并分析誰的排序方法比較次數(shù)最少;然后，以小組為單位撰寫小組報(bào)告，總結(jié)排序思路，并給自己的排序思路起個(gè)有趣的名字;接下來，隨機(jī)抽取一些小組進(jìn)行現(xiàn)場報(bào)告，介紹本組排序思路和方法;最后，教師負(fù)責(zé)點(diǎn)評并對常用的排序算法進(jìn)行串講。經(jīng)過學(xué)生現(xiàn)場體驗(yàn)，當(dāng)教師再進(jìn)行串講時(shí)，學(xué)生會更加專注，大幅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。