李文彬, 潘 理, 楊 勃, 吳岳芬

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基于慕課的程序設(shè)計(jì)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索與實(shí)踐

李文彬, 潘 理, 楊 勃, 吳岳芬

(湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院, 湖南岳陽 414006)

針對地方高校教學(xué)中普遍存在 “知識講授主導(dǎo)課堂” 的現(xiàn)象, 探索信息化環(huán)境下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式, 提高課堂知識內(nèi)化效率、提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力. 以學(xué)習(xí)平臺資源建設(shè)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)分析和評價(jià)為主要內(nèi)容, 提出基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式, 并探討該模式在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中的應(yīng)用. 對實(shí)踐過程中的教學(xué)資源建設(shè)、翻轉(zhuǎn)課堂運(yùn)用和評價(jià)體系進(jìn)行研究, 為程序設(shè)計(jì)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革提供新思路.

慕課; 翻轉(zhuǎn)課堂; 教學(xué)模式

引言

目前在一些高校、特別是地方高校中, 主導(dǎo)課堂的仍然是以講授為主的教學(xué)形式, 學(xué)生在課堂內(nèi)不能有效進(jìn)行知識內(nèi)化以及無法保證課堂外自主學(xué)習(xí)的時(shí)間, 嚴(yán)重影響課堂教學(xué)效果, 導(dǎo)致學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量下降. 同樣, 在我校程序設(shè)計(jì)類專業(yè)課程教學(xué)中, 也存在一些普遍性問題亟待解決:

(1) 知識的講解和傳授占據(jù)課堂內(nèi)的大部分時(shí)間, 且教師課堂中重點(diǎn)關(guān)注知識講解、傳授和課堂管理、維護(hù), 無法在課堂中做到對學(xué)生的了解與定向指導(dǎo).

(2) 學(xué)生在課內(nèi)進(jìn)行思考、與同學(xué)之間互動(dòng)討論的時(shí)間有限, 學(xué)習(xí)過程還是比較依賴教師講解, 自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索精神不足, 是知識接受者, 而不是知識的建構(gòu)人.

(3) 師生之間課內(nèi)的互動(dòng)時(shí)間不足, 教師無法充分獲得學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息; 課外師生之間的交流十分有限, 難以做到跟蹤了解, 因材施教.

因此, 改革“知識講授主導(dǎo)課堂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式, 提高學(xué)習(xí)效率, 已成為地方高校應(yīng)用型課程教學(xué)改革的重要課題. 本文以電子信息類專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程為對象, 借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念, 以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主要手段, 有效協(xié)同教師、學(xué)習(xí)者、探究主題、學(xué)習(xí)資料和教學(xué)情境等教學(xué)要素, 構(gòu)建混合式學(xué)習(xí)空間. 通過慕課結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐, 完成課堂內(nèi)外知識傳授與知識內(nèi)化的重心翻轉(zhuǎn), 改變“知識講授主導(dǎo)課堂”的教學(xué)模式, 實(shí)現(xiàn)真正意義上“以學(xué)生為中心”的課程教學(xué), 為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下應(yīng)用型課程教學(xué)改革提供參考.

1 慕課與翻轉(zhuǎn)課堂

慕課是新近出現(xiàn)的集成開放教育資源、注重交互監(jiān)控的混合式在線學(xué)習(xí)平臺[1]. 翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型課堂教學(xué)形式, 是將傳統(tǒng)教學(xué)模式顛倒過來, 學(xué)生充分利用課外時(shí)間完成知識的學(xué)習(xí), 將傳統(tǒng)的課堂變成老師與學(xué)生之間互動(dòng)的場所, 知識傳授一般通過信息化學(xué)習(xí)環(huán)境輔助在課前完成, 課堂上則運(yùn)用各種教學(xué)形式幫助學(xué)生完成知識內(nèi)化, 從而實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)課堂的翻轉(zhuǎn)[2]. 這種教學(xué)模式使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)資源和環(huán)境的支撐下完成知識的自我建構(gòu)過程, 變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí), 使得教師不再受課堂時(shí)間的約束而弱化與學(xué)生的交流.

慕課利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù), 為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了便利、豐富和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源, 調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性, 使教育突破了時(shí)空限制, 消除了地域性. 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施是建立在學(xué)生能夠在課前完成知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上, 如何使學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的關(guān)鍵所在. 慕課的出現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和終端設(shè)備的日益普及, 為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了有力保障. 國內(nèi)對基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的探索與實(shí)踐研究剛剛起步, 仍處于探索、學(xué)習(xí)的階段. 張紅艷[3]等就翻轉(zhuǎn)課堂在本土化過程中面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析. 宋朝霞[4]等詳細(xì)論述了基于翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目式教學(xué)模式. 李凌霞[5]提出將案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法融入“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì), 推動(dòng)應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)研究. 胡鴻志[6]等從大學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和教學(xué)評價(jià)體系兩個(gè)方面, 研究高校探索和實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂及慕課過程中存在的問題. 田志娟[7]等探討了如何在護(hù)理教學(xué)中應(yīng)用“慕課＋翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式. 黃慧[8]將“慕課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”在雅思課程教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐.

翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施是建立在學(xué)生能夠在課前完成知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上的, 如何使學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的關(guān)鍵所在. 慕課的出現(xiàn)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和移動(dòng)終端設(shè)備的日益普及, 不僅學(xué)生可以在課下進(jìn)行自主學(xué)習(xí), 而且教師能同時(shí)獲得學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息, 做到有的放矢, 因材施教, 提高課堂教學(xué)效果. 本文基于程序設(shè)計(jì)類課程, 利用慕課平臺的信息化手段和先進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù), 探索結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂與慕課的多要素協(xié)同教學(xué)模式, 為地方高校應(yīng)用型課程教學(xué)模式改革提供一種新的探索途徑.

2 教學(xué)模式設(shè)計(jì)

“翻轉(zhuǎn)課堂”是將傳統(tǒng)教學(xué)模式顛倒過來, 學(xué)生充分利用課下時(shí)間完成知識的學(xué)習(xí), 將傳統(tǒng)的課堂變成老師學(xué)生之間互動(dòng)的場所, 是教師、學(xué)生、主題、資源等要素協(xié)同的課堂結(jié)構(gòu), 學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)資源、平臺、課堂管理缺一不可. 我們以學(xué)習(xí)平臺資源建設(shè)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)分析與評價(jià)為主要內(nèi)容, 開展程序設(shè)計(jì)類課程建設(shè)和課堂教學(xué)改革, 形成一套面向慕課的三階段翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式, 各研究內(nèi)容之間的關(guān)系如圖1所示. 課程資源平臺為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源, 翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生知識內(nèi)化提供有效途徑, 評測反饋為學(xué)生學(xué)習(xí)效果評估和個(gè)性化輔導(dǎo)提供量化參考, 三者共同構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的混合式教學(xué)模式.

通過多元混合式教學(xué)模式, 促進(jìn)學(xué)生對知識的記憶、理解、應(yīng)用、分析、評估和創(chuàng)造, 實(shí)現(xiàn)從知識傳授到知識內(nèi)化、從淺表學(xué)習(xí)到深層學(xué)習(xí)的跨越. 多元混合式學(xué)習(xí)的構(gòu)建主要包括5個(gè)方面:

(1) 課程資源建設(shè): 課程知識結(jié)構(gòu)梳理和構(gòu)建, 構(gòu)建課程知識體系; 選擇課程內(nèi)容, 知識點(diǎn)的分解和細(xì)化, 設(shè)計(jì)教學(xué)課件; 分析課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)、疑點(diǎn)和應(yīng)用點(diǎn), 從中提煉適合視頻教學(xué)的知識點(diǎn); 教學(xué)視頻錄制, 教學(xué)腳本的創(chuàng)作與編寫; 輔助教學(xué)資源建設(shè)(電子書籍、動(dòng)畫演示、參考文獻(xiàn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、程序、應(yīng)用案例等).

(2) 在線學(xué)習(xí)設(shè)計(jì): 設(shè)計(jì)在線學(xué)習(xí)路徑和進(jìn)階進(jìn)程; 精心設(shè)計(jì)課程視頻節(jié)段中的提問、小測試等學(xué)習(xí)監(jiān)測節(jié)點(diǎn); 設(shè)計(jì)在線作業(yè)、在線主題討論和在線答疑; 根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù), 開展在線學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì), 分析學(xué)習(xí)困難、知識難點(diǎn)等.

(3) 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué): 根據(jù)在線學(xué)習(xí)效果測評結(jié)果, 設(shè)計(jì)課堂探究主題; 采用探究式、討論式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法, 設(shè)置課堂學(xué)習(xí)小組, 開展學(xué)習(xí)競賽和互評, 鼓勵(lì)學(xué)習(xí)成果展示與分享.

(4) 創(chuàng)新拓展活動(dòng): 教師設(shè)計(jì)實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目, 鼓勵(lì)學(xué)生開展課后創(chuàng)新拓展活動(dòng); 鼓勵(lì)學(xué)生參與課外科技活動(dòng), 開展學(xué)科競賽培訓(xùn); 鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目和產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目實(shí)踐, 鍛煉學(xué)生工程應(yīng)用能力.

(5) 教學(xué)評價(jià)反饋: 通過采集學(xué)生在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù), 開展學(xué)習(xí)行為要素、行為特征、學(xué)習(xí)類型、學(xué)習(xí)差異性分析, 進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評估; 設(shè)計(jì)教學(xué)調(diào)查問卷, 開展在線教學(xué)調(diào)查; 根據(jù)學(xué)習(xí)評測和調(diào)查結(jié)果, 設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)優(yōu)化路徑, 改進(jìn)教學(xué)方案, 進(jìn)行教學(xué)調(diào)整等.

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程實(shí)踐

3.1 課程建設(shè)

以“C語言程序設(shè)計(jì)”、“Java基礎(chǔ)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”等程序設(shè)計(jì)類專業(yè)課程為對象開展慕課建設(shè), 圖2為建設(shè)的課程網(wǎng)站. 每門課程的主要建設(shè)內(nèi)容包括: (1) 教學(xué)資料建設(shè), 包括知識點(diǎn)、習(xí)題庫、試卷庫等; (2) 互動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì), 包括作業(yè)、論壇、答疑等; (3) 小組學(xué)習(xí)設(shè)計(jì), 包括小組管理、任務(wù)分配、學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤等; (4) 網(wǎng)站設(shè)計(jì)與管理, 包括網(wǎng)站欄目設(shè)計(jì)、欄目內(nèi)容設(shè)計(jì)、網(wǎng)站管理維護(hù)等.

3.2 三階段翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施

結(jié)合程序設(shè)計(jì)類課程特點(diǎn), 以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主要手段, 從“線上課程—線下課堂—線上線下混合方式”三個(gè)階段協(xié)同構(gòu)建多種教學(xué)要素的多元混合式學(xué)習(xí)模式.

(1) 線上課程自主學(xué)習(xí)階段. 該階段包含兩部分: ①教師進(jìn)行平臺資源建設(shè), 根據(jù)知識點(diǎn)提前將精心制作的PPT課件、教學(xué)視頻、練習(xí)測試和輔助資料發(fā)布到慕課平臺上; ②學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí), 完成在線交互測試, 提出問題. 教師在線組織學(xué)生進(jìn)行問題討論和問題引導(dǎo), 開展協(xié)作學(xué)習(xí), 針對課程難點(diǎn), 提出疑問, 并收集出現(xiàn)的錯(cuò)誤和存在的疑問, 整理分類.

(2) 線下課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施階段. 通過收集學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段線中的反饋信息以及學(xué)生遇到的普遍性問題, 確定課內(nèi)交流互動(dòng)的主題. 學(xué)生在教師的組織下進(jìn)行小組協(xié)作、競爭與匯報(bào), 培養(yǎng)探究問題、解決問題的能力. 針對共性問題, 由教師完成知識講解, 問題解答, 幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò).

(3) 線上線下混合課后知識拓展階段. 線下課堂教學(xué)階段結(jié)束后, 教師對學(xué)生容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行整理、分類, 對課內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋進(jìn)行分析, 對教學(xué)方案進(jìn)行評價(jià)與優(yōu)化, 發(fā)布相應(yīng)的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)和項(xiàng)目. 學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的活動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行知識鞏固補(bǔ)充, 并在平臺中分享學(xué)習(xí)體會(huì)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn).

3.3 基于數(shù)據(jù)日志的學(xué)習(xí)分析與評價(jià)

以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”為例, 授課時(shí)間為2015年上學(xué)期和2016年上學(xué)期, 每個(gè)學(xué)期1個(gè)班級. 統(tǒng)計(jì)得到, 網(wǎng)站總訪問量為43108次, 如圖3所示. 網(wǎng)站用戶群體包括: 本校教師、本課程教師、本校學(xué)生、本課程學(xué)生、社會(huì)公眾. 由于本課程采用在線開放形式, 社會(huì)公眾占到總訪問量的17%, 說明課程具有一定開放度.

如圖4所示, 學(xué)生利用慕課網(wǎng)站進(jìn)行課程學(xué)習(xí), 主要時(shí)間花費(fèi)在課程觀摩和課程互動(dòng)上, 分別占整個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)間的49.6%和47.4%. 由于聘請了兩位學(xué)生助教, 還有約2%時(shí)間用于輔助老師開展課程和教學(xué)管理.

如圖5所示, 對2015年上學(xué)期的班級進(jìn)行學(xué)習(xí)分析發(fā)現(xiàn), 隨著課程網(wǎng)站訪問次數(shù)的增加, 學(xué)生作業(yè)的完成質(zhì)量越來越好.

使用Pearson(皮爾遜)相關(guān)分析方法, 對學(xué)生訪問網(wǎng)站次數(shù)和作業(yè)平均分進(jìn)行相關(guān)分析. Pearson相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式為

4 結(jié)束語

基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是現(xiàn)代信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)快速發(fā)展下的一種教學(xué)改革, 是一種創(chuàng)新型的教學(xué)模式. 本文在提出以慕課為導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式基礎(chǔ)上, 探討該模式在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革中的應(yīng)用, 形成一套三階段混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式. 通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)平臺, 利用現(xiàn)代信息與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革和創(chuàng)新, 進(jìn)一步推動(dòng)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)效果的提高, 為程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革提供了一個(gè)新思路.

[1] 康 嘉. 慕課在中國研究進(jìn)展情況的文獻(xiàn)分析[J]. 出版廣角, 2016, (279): 80~82

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Programming Courses of Flipped Classroom Teaching Research and Practice Based on MOOCs

LI Wenbin, PAN Li, YANG Bo, WU Yuefen

(College of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China)

In view of phenomenon “Knowledge Taught in the classroom”, which is prevalence in local colleges and universities, the flipped classroom teaching mode under the information environment is explored to improve the classroom knowledge’s internalization efficiency, and promote the capacity of student’s learning. Taking the learning platform resource construction, flipped classroom teaching design, learning analysis and evaluation as main content, we present a flipped classroom teaching mode based on the MOOCs and carries out such mode applying with in the teaching of programming courses. we study teaching resource construction of practice process, flipped classroom applying and evaluation system and provide a new way idea for the reformation of the flipped classroom teaching mode of programming courses.

MOOCs, ?ipped classroom, teaching mode

G642

A

1672-5298(2017)01-0091-04

2016-09-21

湖南省教育廳科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(15A079); 湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助(2016TP1021); 湖南省高校信息化教學(xué)應(yīng)用項(xiàng)目(湘教科研通[2016]28號); 湖南省教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(XJK016BXX008); 湖南理工學(xué)院教研教改項(xiàng)目(校政通[2016]26號)

李文彬(1981? ), 男, 湖南岳陽人, 碩士, 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院講師. 主要研究方向: 多目標(biāo)優(yōu)化方法

潘 理(1975? ), 男, 湖南平江人, 博士, 湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院副教授. 主要研究方向: 軟件形式化方法