基于慕課平臺(tái)的問題式學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

聶茹，李政偉

（中國礦業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，徐州 221116）

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式在實(shí)施過程中存在的缺陷分析

在教與學(xué)的過程中，真正順應(yīng)教學(xué)規(guī)律的應(yīng)該是教學(xué)過程的個(gè)性化和學(xué)習(xí)過程的自主性。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的具體個(gè)性特點(diǎn)有針對性地開展教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生則應(yīng)該根據(jù)自身需求有選擇性地去接受信息。所以，在傳統(tǒng)課堂中，教師教學(xué)生被動(dòng)接受的模式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)規(guī)律和形勢的發(fā)展，這種“一言堂”的授課方式逐漸成為制約學(xué)生能力培養(yǎng)的絆腳石，嚴(yán)重阻礙了教學(xué)質(zhì)量的提升。傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。

（1）授課方式單一化，無法做到因材施教

單一的課堂教學(xué)模式最大的缺陷在于不能重視不同學(xué)習(xí)個(gè)體之間學(xué)習(xí)能力的差異，在整個(gè)教學(xué)過程中只關(guān)注絕大部分學(xué)生對知識(shí)的接受能力，而無法顧及到兩頭學(xué)生，即在授課過程中采取的是簡單的“一刀切”方式，從而影響了整個(gè)教學(xué)效果。

（2）“講授知識(shí)點(diǎn)”為中心的教學(xué)理念，忽視學(xué)生應(yīng)用能力

大學(xué)教育的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和在實(shí)踐中解決問題的能力。而在傳統(tǒng)課堂上基本上是依據(jù)課程大綱，以“講授知識(shí)點(diǎn)”為主，完全忽略了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并且運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，制約了學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展空間。解決這種現(xiàn)象的手段只能是從實(shí)際問題出發(fā)，以“問題”為中心，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高解決實(shí)際問題的能力。

（3）教學(xué)模式的單一性無法適應(yīng)人才培養(yǎng)需求

傳統(tǒng)的教學(xué)模式手段單一，學(xué)生主要是從課堂上獲取知識(shí)，學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間都有很大的局限性。隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，在線教育成為一種新型而有效的學(xué)習(xí)方式。這種方式突破的傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，學(xué)生可以通過多種途徑學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)，對傳統(tǒng)課堂進(jìn)行了有效的拓展，是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代教育發(fā)展的必然趨勢。

綜上所述，傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式已經(jīng)不利于培養(yǎng)現(xiàn)代社會(huì)復(fù)合型人才的需求，違背了現(xiàn)代教育發(fā)展的規(guī)律，只有發(fā)展新的以問題為中心的教學(xué)模式才能滿足大學(xué)生發(fā)展的需求，提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

2 基于問題的學(xué)習(xí)

問題式學(xué)習(xí)（PBL）教學(xué)模式是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一種教學(xué)法，有別于傳統(tǒng)以教師講授為中心的教學(xué)方法，它強(qiáng)調(diào)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該以問題為中心，在教師的引導(dǎo)下以提出問題，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，通過教師的指導(dǎo)分析問題、解決問題，完成任務(wù)。整個(gè)過程中學(xué)生應(yīng)該以學(xué)生為主導(dǎo)，他們一方面利用已有知識(shí)，另一方面需要在自主學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)探索解決問題所需的新知識(shí)和新方法，從而完成相關(guān)任務(wù)。

它以具體問題作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，在教師實(shí)時(shí)引導(dǎo)下通過提出問題、解決問題、完成任務(wù)為主線的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念[4]。它主要強(qiáng)調(diào)以問題為主線來安排教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。在教學(xué)過程中通過教師的幫助和指導(dǎo)，學(xué)生能夠自己思考問題，并想辦法來努力解決這些問題、完成任務(wù)，在此過程中，學(xué)生不僅需要利用已學(xué)的知識(shí)，而且還要進(jìn)行主動(dòng)的探索和查找新的知識(shí)，從而能自主研究并提出解決問題的方法，完成相關(guān)任務(wù)。

本文對以問題為中心教學(xué)模式中的“問題”從兩個(gè)方面進(jìn)行理解：第一，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，問題情境是關(guān)鍵，通過教師對學(xué)生實(shí)際情況的分析，設(shè)置既具有理論性又與實(shí)際案例相關(guān)的問題，以這些問題去引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)解決該問題所需要的知識(shí)點(diǎn)，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。第二，學(xué)生在利用在線學(xué)習(xí)資源，通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)的評(píng)測機(jī)制來發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的難點(diǎn)、疑問，進(jìn)而調(diào)整學(xué)習(xí)資源的難度與深度，從而將更有針對性的資源推薦給學(xué)生，最終做到因材施教并提高自主學(xué)習(xí)的效果。

由此可見，基于問題的教學(xué)模式能夠通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有針對性地自主學(xué)習(xí)，通過問題對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行不斷地更新，該模式將學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異及學(xué)習(xí)興趣等作為首要因素，是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大學(xué)教育模式的趨勢。本文將基于問題學(xué)習(xí)方式引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，發(fā)揮問題在自主學(xué)習(xí)過程中的重要作用，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)建知識(shí)結(jié)構(gòu)的環(huán)境，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)課程真正的教學(xué)目標(biāo)。

3 慕課平臺(tái)下基于問題的教學(xué)模式實(shí)施過程研究

3.1 慕課資源設(shè)計(jì)

基于大學(xué)新生對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)了解不全面而課程要求卻較高的特點(diǎn)，我校自主編寫了《計(jì)算思維與人工智能基礎(chǔ)》本科學(xué)生教材，并錄制了與教材相對應(yīng)的慕課。該教材既包含了大學(xué)生必須掌握的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，又對計(jì)算思維與人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述，內(nèi)容難易層次分明，適合不同層次學(xué)生根據(jù)自身特點(diǎn)選取適合的內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生還可以掃描教材中的二維碼，直接鏈接至這門課中有關(guān)該知識(shí)點(diǎn)的視頻、動(dòng)畫演示和相應(yīng)的重點(diǎn)講解。同時(shí)每個(gè)單元都有相應(yīng)配套的在線作業(yè)和單元測試，供學(xué)生課后復(fù)習(xí)和鞏固使用，對學(xué)生掌握所學(xué)內(nèi)容和進(jìn)一步拓展提供了有效的補(bǔ)充。通過這些慕課資源的設(shè)計(jì)，一定程度上減輕了教師的工作壓力，也為以問題為中心的學(xué)習(xí)方式提供了強(qiáng)大的應(yīng)用背景。

3.2 課程問題設(shè)計(jì)

在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生面對海量的慕課資源卻難以選擇，PBL 方法可以幫助學(xué)生解決這一問題。課前，教師根據(jù)學(xué)生對之前所學(xué)知識(shí)掌握的情況，精心設(shè)計(jì)與所要學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的問題，以任務(wù)單或問題討論的形式發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)這些問題，并結(jié)合自身掌握情況，選擇慕課中相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，以觀看視頻或課件的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成布置的相應(yīng)任務(wù)。這樣，學(xué)生通過以問題為導(dǎo)引，在眾多慕課資源中有的放矢地確定所學(xué)內(nèi)容的范圍、學(xué)習(xí)需要達(dá)到的難度與深度，極大地提高了學(xué)習(xí)效率，避免了毫無目的地瀏覽各種慕課資源而毫無收獲的狀況。同時(shí)，在解決這些問題的過程中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和對知識(shí)進(jìn)行歸納凝練的能力也得到了進(jìn)一步鍛煉和提升。

3.3 課堂教學(xué)方式的調(diào)整

問題式教學(xué)模式以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)以問題為中心，學(xué)生為主體，教師則以問題為中心組織教學(xué)活動(dòng)。整個(gè)教學(xué)過程包括以下環(huán)節(jié)：

（1）課前準(zhǔn)備素材，設(shè)計(jì)問題

問題式教學(xué)模式要求課前教師精心設(shè)計(jì)好與所學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的問題，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布給學(xué)生，讓學(xué)生對即將要學(xué)的知識(shí)有所了解并進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備，以做到大致了解所要學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容。另外，教師還要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，確定本次課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)，并準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)所需的教學(xué)素材，做到有的放矢地進(jìn)入課堂。

（2）討論探索，解決問題

這是課堂學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)對所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行簡單分析，指出其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，然后學(xué)生根據(jù)教師提出的問題進(jìn)行自主探究，可以在教師的指導(dǎo)下以問題為中心進(jìn)行討論。在討論過程中，學(xué)生可以將教師提出的問題分解成一個(gè)個(gè)較小的問題，運(yùn)用已有的知識(shí)和課前所做的準(zhǔn)備，自己嘗試著去解決問題，完成教學(xué)目標(biāo)。

（3）教師總結(jié)，學(xué)生評(píng)價(jià)

教師通過檢查學(xué)生對于問題的理解和解答，對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，確定是否完成教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，并對問題進(jìn)行總結(jié)概括。學(xué)生則根據(jù)教師對問題的詮釋，發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)過程中存在的問題和需要注意的環(huán)節(jié)。這種以問題為中心的教學(xué)模式在教學(xué)相長方面發(fā)揮了巨大的作用。

3.4 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

2019 年上半年，我們在19 級(jí)非計(jì)算機(jī)專業(yè)新生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中進(jìn)行了教學(xué)改革。在這一學(xué)期中，通過教師和學(xué)生之間的互動(dòng)，不斷調(diào)整教學(xué)方式，比較圓滿地完成了課程的教學(xué)目標(biāo)。課程考核方式與以往類似，主要由平時(shí)成績（30%）+期末考試（70%），平時(shí)成績包括課前任務(wù)完成情況、課堂測驗(yàn)、作業(yè)和期中測試等組成，期末考試則采取機(jī)考的方式，從試題庫中抽取試題組卷。

試卷仍然是由試題庫中隨機(jī)抽取，保證了試卷難度基本穩(wěn)定。與往屆同專業(yè)的學(xué)生相比，期末平均分有了顯著的提高，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力獲得較大的提升。學(xué)生也普遍反映學(xué)到了真東西，不像以前學(xué)生所說的“學(xué)完就忘”。

在這種新的教學(xué)模式下，慕課資源的開放性和學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性使得每個(gè)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容會(huì)有各自不同的見解。為了做到有的放矢地對待學(xué)生所提出的不同問題，教師需要更深入地提煉所授課程的知識(shí)點(diǎn)，以問題為中心，更加豐富教學(xué)內(nèi)容和課堂教學(xué)活動(dòng)，這無疑對教師提出了更高的要求。

4 結(jié)語

基于慕課的PBL 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式，將課堂講授與在線平臺(tái)學(xué)習(xí)相融合，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，以問題作為學(xué)生學(xué)習(xí)的中心和關(guān)鍵，以獲取解決問題所需知識(shí)為目標(biāo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，真正做到會(huì)學(xué)習(xí)，同時(shí)也提高了其應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)了因材施教和個(gè)性化教學(xué)實(shí)，適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求。