文/李祁 李瑛 劉瑜
海軍航空工程學院:混合式教學激發(fā)課堂活力
文/李祁 李瑛 劉瑜
混合式教學觀念是在混合式學習理論的基礎(chǔ)上建立起來的,混合式學習(Blending Learning)最早由美國學者于2002年提出,主要是對E-Learning反思后的回歸,所謂混合式學習,就是要把傳統(tǒng)教與學的優(yōu)勢和E-Learning(即數(shù)字化或網(wǎng)絡化學習)的優(yōu)勢結(jié)合起來,既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用,又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。
混合式學習是混合式教學的一個側(cè)面,側(cè)重于學生學習的角度,而由傳統(tǒng)面對面的課堂教學和在線教學兩種方式有機整合的混合式教學包含“教”和“學”兩方面。早期混合式教學中在線教學是綜合數(shù)字化以及遠程網(wǎng)絡教學的應用,而課堂教學也非傳統(tǒng)的課堂授課,已引入一些教師主導理念的教學手段和方法。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步,教育信息技術(shù)飛速發(fā)展,MOOC、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等一系列新名詞誕生,混合式教學也被賦予了新的涵義,但其核心思想仍是現(xiàn)代混合教學模式的基礎(chǔ),即強調(diào)教師的“主導”與學生“主體”的有機統(tǒng)一,強調(diào)課堂教學與網(wǎng)絡學習的優(yōu)勢結(jié)合。
MOOC是互聯(lián)網(wǎng)和教育的融合,自從2012年作為一種新型的在線教育模式闖入人們視野后,給互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、在線學習、高等教育都帶來了巨大影響。MOOC的理念是通過信息技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)把優(yōu)質(zhì)的資源傳送到世界每個角落,提供的不僅是資源,還有完整的學習體驗。
而翻轉(zhuǎn)式課堂是目前混合式教學的主流形式。學生通過MOOC去學習一些知識點,在課堂上老師跟同學進行深度的知識探索,老師不再是簡單地傳授知識,還要激發(fā)學生學習的熱情和興趣。翻轉(zhuǎn)式課堂不是注滿一桶水,而是要點燃一把火,要把學生的欲望激發(fā)出來共同探索知識。而無論是利用MOOC,還是大數(shù)據(jù)分析技術(shù),只要能夠充分利用互聯(lián)網(wǎng)、激發(fā)興趣的教學方式都可以作為翻轉(zhuǎn)式課堂的教學手段,這也是混合式教學的必要條件。
在現(xiàn)代混合式教學模式探索之路上,比較突出的是清華大學的“姚班”,分別引入翻轉(zhuǎn)課堂/SPOC(small private online course)和結(jié)合MOOC的創(chuàng)新課堂模式,從實踐結(jié)果來看,教學效果顯著,一方面課堂模式的創(chuàng)新幫助學生加深對知識的理解和掌握,另一方面激發(fā)了學生學習更多內(nèi)容的欲望,產(chǎn)生對學科的興趣,于是投入更多時間,獲得了更好的學習效果;復旦大學與Coursera合作的首門課程《大數(shù)據(jù)與信息傳播》不僅完成線上教學,還作為一門混合式教學課程面向復旦學生開放,提供更符合個體需求、更關(guān)注學習成效的學習歷程。該課程以“本科教學公開課”的形式向校內(nèi)師生開放,并通過現(xiàn)場視頻直播等形式進一步擴大受益人群。教授與選課學生圍繞線上課程的八大主題,展開深入、充分的小組討論。
軍隊要滿足廣大官兵成長的多樣化學習需求,必須依托全軍軍事訓練信息網(wǎng)鏈接各院校優(yōu)質(zhì)教育資源,建立覆蓋全軍部隊的軍隊網(wǎng)絡大學。國防科技大學作為軍隊教育的領(lǐng)頭羊,緊跟時代步伐,借鑒MOOC理念,通過軍網(wǎng)自主創(chuàng)建服務于基層部隊的開放課程和學習平臺,并于2013年8月實現(xiàn)首批MOOC課程上線,2014年3月,該平臺正式命名為夢課學習平臺,成為全軍官兵學習成才的造夢工廠和圓夢舞臺。該平臺面向基層官兵和軍校學員,圍繞新型作戰(zhàn)力量建設(shè)需求設(shè)計課程,滿足軍隊院校適應建設(shè)學習型軍隊新形勢的需要。
夢課平臺通過網(wǎng)絡使得優(yōu)質(zhì)的教育資源走向全軍,是實現(xiàn)全員教育的有效手段,同時通過在線交流可以建立院校與部隊的協(xié)商機制,能夠?qū)崿F(xiàn)部隊需求與教學內(nèi)容相結(jié)合,保證教學的時效性和針對性。同時軍校學歷教育借助夢課平臺提高教學效果,節(jié)省教育成本。在夢課平臺支撐下,科大學員課下自主學習,課堂上也一改傳統(tǒng)的“灌輸模式”,而是由學員自己出題、自己做、自己評,融入了更多參與和討論元素,課堂教學也呈現(xiàn)出活躍的氣氛。
圖1 教學過程設(shè)計
《大學計算機基礎(chǔ)》作為海軍航空工程學院首門試點混合模式的課程,是海軍本科生長軍官各專業(yè)都開設(shè)的一門限定選修課,也是本科教育的第一門計算機公共基礎(chǔ)課,在短短20+X學時的課程實踐中,取得了良好的教學效益和階段性改革成果。下面以該課程一次授課為例,介紹本校在基于MOOC的混合教學模式探索中的具體實施方法。
1. 本課程教學目標分析
本課程以計算思維為導向,通過深入理解計算機系統(tǒng),分析自動計算的力量所在,計算的本質(zhì)及局限性,初步使學員建立利用計算機進行問題求解的基本思路和方法。
2. 學習者特征分析
通過大學計算機入學摸底考試,從14級新生中挑選26名具備初級計算機基礎(chǔ)的本科學員進入實驗班學習,開課伊始將26名學員分為6組,每組4~5人自行推選組長,由組長組織課前預習和小組討論。
3. 教學思路
基本思路是基于MOOC平臺但不完全依賴于MOOC。實驗班學員登錄國防科大《大學計算機基礎(chǔ)》(海軍航空學院版)MOOC平臺進行線上學習,并與翻轉(zhuǎn)式課堂討論相結(jié)合,培養(yǎng)并提高學員綜合能力,同時在實踐中不斷探索和積累有效的教學方法和手段。
4. 教學內(nèi)容分析
課程第九章“計算思維與計算機問題求解”,從計算思維的典型方法入手,介紹利用計算機進行問題求解的基本概念和方法。根據(jù)課程標準的教學目標,希望學員了解計算思維的典型方法、理解計算機問題求解過程、掌握算法和程序的概念、了解常見的幾種算法策略,由此教學目標劃分知識模塊。教員要求某組學員在把握整體內(nèi)容前提下,依據(jù)知識模塊自行安排講解內(nèi)容,細化知識要點。
5. 教學過程設(shè)計及實施情況
主要教學過程如圖1所示。
學員通過預習對本章知識有了一定了解,但是重點難以把握、對某些概念的理解還有偏差,在本堂課開始,由教員帶領(lǐng)大家就本章知識要點進行串接,圍繞“計算機問題求解”為核心展開,由學員來填充知識點,最終形成本章知識脈絡圖(用時大約10分鐘),如圖2所示。
緊接著下一個環(huán)節(jié),提前分配好的小組按模塊總結(jié),其他學員點評、提問,展開答辯形式的討論,加深對知識點的理解。知識模塊劃分情況及學員講解環(huán)節(jié)設(shè)置如圖3所示,教員在整個討論中起引導作用,例如學員A在對抽象、并行、緩存、分解等典型方法進行解釋后,教員先詢問其他學員A理解的是否有誤?你是否有不同的理解?學員開始討論提出自己的想法,如果沒有,教員繼續(xù)引導:在生活中這些典型方法的例子有哪些呢?在之前所學的計算機系統(tǒng)中有沒有具體應用呢?形成思維的連貫性,引發(fā)學員理論聯(lián)系實際的思考。
圖2 第九章知識脈絡
圖3 知識模塊劃分及學員講解環(huán)節(jié)設(shè)置
一些有編程基礎(chǔ)的同學希望多了解一些常見算法,因此學員講解第三個模塊由三個同學自選三個算法介紹給大家,形式自定,C學員在講解輾轉(zhuǎn)相除法時,通過畫出流程圖給出算法步驟,并舉例加以說明;D學員為背包問題的貪心求解算法設(shè)計一種價格密度準則,通過實例和價格準則、重量準則對比后,得出貪心算法并不能得到最優(yōu)解的結(jié)論;E學員則就MOOC中“從前有座山”的論題解釋了遞歸的特征,并描述了遞歸的主要過程。討論中其他學員積極參與,氣氛活躍。課下學員普遍反映收獲很大。
6. 教學效果
通過課上討論,引發(fā)學員對算法學習的熱情,課下MOOC平臺討論區(qū),仍有學員繼續(xù)就其他算法討論,說明翻轉(zhuǎn)課堂在激發(fā)學員學習興趣上起到一定積極作用。
(作者單位為海軍航空工程學院基礎(chǔ)部計算機教研室)