孔夢榮， 周雪燕， 齊 暉， 夏敏捷

(中原工學(xué)院 計(jì)算機(jī)學(xué)院， 河南 鄭州 450007)

隨著國內(nèi)外高校各種MOOC在線課程如雨后春筍般涌現(xiàn)，各種以MOOC為基礎(chǔ)的混合教學(xué)模式，成為國內(nèi)各大院校新型教學(xué)模式探索的熱點(diǎn)。“大學(xué)計(jì)算機(jī)”旨在培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維能力，是培養(yǎng)新型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的一門基礎(chǔ)性課程。但傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中常常出現(xiàn)“老師賣力講，學(xué)生被動(dòng)學(xué)”的現(xiàn)象：教學(xué)內(nèi)容陳舊，教法單一、枯燥無味；學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)目標(biāo)和動(dòng)力，厭學(xué)情緒較強(qiáng)[1-2]。為徹底擺脫大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的尷尬境地，本文結(jié)合新工科建設(shè)要求和國內(nèi)外新型教學(xué)方法，在“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程中提出“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的多元化混合教學(xué)模式[3-4]，其主要思想是把課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)兩種學(xué)習(xí)模式有機(jī)地整合，將教學(xué)著力點(diǎn)放到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力、提高教育水平和教學(xué)效果上。

1 混合教學(xué)模式的難點(diǎn)

混合教學(xué)模式要求對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的內(nèi)容和流程進(jìn)行合理組合和重構(gòu)，將部分一般性的知識剝離，留給學(xué)生線上自學(xué)，而將部分適合雙方或多方互動(dòng)討論的內(nèi)容納入翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行學(xué)習(xí)[4]。混合教學(xué)模式更加強(qiáng)調(diào)師生間、學(xué)生間和人機(jī)間的多向互動(dòng)，在互動(dòng)中領(lǐng)略學(xué)習(xí)興趣，掌握有關(guān)知識和技能，提升自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。

如何引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變角色快速進(jìn)入線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)狀態(tài)，特別是參與翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)，這一過程涉及到兩個(gè)難點(diǎn):一是如何發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，引導(dǎo)學(xué)生積極投入課前MOOC線上自學(xué)，為實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)創(chuàng)造條件；二是如何發(fā)揮學(xué)生的中心作用，讓學(xué)生凝聚力回歸課堂，參與深度廣度的學(xué)習(xí)和討論[5-6]。

2 “大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程混合模式教學(xué)的設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

按照教學(xué)大綱要求，將“大學(xué)計(jì)算機(jī)”的在線學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)統(tǒng)一設(shè)計(jì)，互有穿插，虛實(shí)結(jié)合(見圖1)。

其中，“虛”是指虛擬課堂，是以MOOC平臺為基礎(chǔ)再造的有關(guān)SPOC的在線學(xué)習(xí)課堂，主要包括教材學(xué)習(xí)、視頻學(xué)習(xí)、課件學(xué)習(xí)、習(xí)題練習(xí)、作業(yè)互評、討論互動(dòng)等內(nèi)容。“實(shí)”代表實(shí)體課堂，分為傳統(tǒng)教學(xué)模式和翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，前者主要包括導(dǎo)學(xué)、學(xué)習(xí)總結(jié)、難點(diǎn)解析、精講案例和輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)，是以教師為主導(dǎo)的“獨(dú)角”課堂，適用于集中講解；后者則是以學(xué)生為中心，以討論、答疑解惑、搶答搶分、自組選題為主題的翻轉(zhuǎn)教學(xué)，迫使學(xué)生去思考和表達(dá)，教師的作用在于提供更多的個(gè)性化服務(wù)，有助于調(diào)動(dòng)師生、學(xué)生之間的積極性和主動(dòng)性。

圖1 “MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”多元混合教學(xué)模式

2.2 教學(xué)重點(diǎn)的總體布局

根據(jù)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃安排和不同專業(yè)需求，選取不同重點(diǎn)，通過優(yōu)選、替換、拓展與新增重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，打造具有差別化和個(gè)性化的SPOC課程。以戰(zhàn)德臣教授主編的《大學(xué)計(jì)算機(jī)——理解和運(yùn)用計(jì)算思維》為例，按照不同類別安排了不同的必修內(nèi)容、重點(diǎn)和課時(shí)。其中，理工類和文科類總學(xué)時(shí)均為45，各有6學(xué)時(shí)的課堂大翻轉(zhuǎn)和10學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)踐，但理工類重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維的應(yīng)用能力，文科類更多強(qiáng)調(diào)計(jì)算思維的表達(dá)能力；藝術(shù)類總學(xué)時(shí)為32，淡化技術(shù)內(nèi)容講解，著重于體驗(yàn)應(yīng)用計(jì)算思維求解社會問題，如表1所示。

表1 大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)布局

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程和環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂重點(diǎn)在于綜合訓(xùn)練，突出學(xué)以致用，利用計(jì)算機(jī)知識進(jìn)行各種設(shè)計(jì)或者解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的實(shí)際問題[7]。以大學(xué)計(jì)算機(jī)程序構(gòu)造章節(jié)為例，翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)流程如下：

(1) 準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。教師提前提出設(shè)計(jì)任務(wù)要求，學(xué)生獨(dú)自或者分組，應(yīng)用所學(xué)有關(guān)知識和方法，在課下自主或聯(lián)合完成富有創(chuàng)意的程序。

(2) 演示環(huán)節(jié)。報(bào)名參加翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生個(gè)人或小組，要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)備好一個(gè)5 分鐘左右的 PPT展示，經(jīng)隨機(jī)抽簽，被選中的個(gè)人或小組要現(xiàn)場進(jìn)行演示，重點(diǎn)講解自己的設(shè)計(jì)思路、算法原理和亮點(diǎn)，講解完畢后，由其他同學(xué)進(jìn)行提問。

(3) 評分環(huán)節(jié)。針對演示的效果，由全班同學(xué)根據(jù)個(gè)人或小組的選題設(shè)計(jì)、作業(yè)難度和臨場表現(xiàn)進(jìn)行投票，然后按照得票多少進(jìn)行排序，并給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)分。小組成員的得分由組長按貢獻(xiàn)率分配。

(4) 獎(jiǎng)勵(lì)環(huán)節(jié)。凡是參與翻轉(zhuǎn)活動(dòng)的同學(xué)可以參與抽獎(jiǎng)，給予一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)， 其目的在于通過獎(jiǎng)勵(lì)讓參與的學(xué)生體驗(yàn)個(gè)人自學(xué)、同學(xué)幫學(xué)、互動(dòng)助學(xué)、創(chuàng)意展學(xué)等多種學(xué)習(xí)方式帶來成就感，以此強(qiáng)化學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

3 混合教學(xué)模式下翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法

混合教學(xué)模式下的翻轉(zhuǎn)課堂，應(yīng)該突出以學(xué)生為中心的特點(diǎn)和優(yōu)勢。為達(dá)到讓學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手動(dòng)心進(jìn)行快樂學(xué)習(xí)的效果，我們采用“一問二解三誘導(dǎo)，八仙過海劍出鞘”的五步深入教學(xué)法。

一是投石問路。就是針對學(xué)生MOOC或SPOC線上學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行摸底測驗(yàn)，了解學(xué)生線上學(xué)習(xí)的基本狀況，檢驗(yàn)課前自學(xué)效果，找到差距和不足，借以確定教師需要集中講解的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

二是解剖麻雀。解剖麻雀本是調(diào)查研究的一種方法，這里特指教師針對課堂測驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的具有普遍性的問題進(jìn)行講解和剖析，解決教學(xué)中遇到的“攔路虎”。解剖麻雀的要訣在于，任課老師可以集中精力幫助學(xué)生攻克難關(guān)，通過有的放矢的分析和總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生形成系統(tǒng)化的認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化和升華，為其進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)掃清障礙。

三是量體裁衣。就是教師在提問環(huán)節(jié)要科學(xué)地把握問題的難易程度，使所提問題在學(xué)生能力所及的范圍內(nèi)，并恰如其分地提出一些開放性和挑戰(zhàn)性的問題。恰到好處的提問和表述，不僅可啟發(fā)學(xué)生跨越認(rèn)知領(lǐng)域的鴻溝，更能激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生奇思妙想。

四是八仙過海。就是針對課堂上不同學(xué)生的不同問題和不同的興趣點(diǎn)，激勵(lì)學(xué)生各顯神通，提供多種解決方案，達(dá)到比學(xué)趕幫、相互促進(jìn)目的，形成活躍的教學(xué)場面。比如，可以通過小組快問快答，訓(xùn)練學(xué)生的競爭意識和迅速反應(yīng)能力；通過互評互動(dòng)方式，形成相互趕超的學(xué)習(xí)態(tài)勢。

五是寶劍出鞘。鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)，大膽實(shí)驗(yàn)、大膽演講、大膽展示個(gè)人掌握的各項(xiàng)技能，不拘一格顯風(fēng)采。它可以是一套解決實(shí)際問題的方案，也可以是一種嶄新的程序設(shè)計(jì)，也可以是一場演講，等等。通過開展這類由學(xué)生親自動(dòng)手完成的展示活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，為將來參加工作、參與社會活動(dòng)創(chuàng)造條件。

4 動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)的考試考核評價(jià)機(jī)制

混合教學(xué)模式的效果如何，需要一套科學(xué)的動(dòng)態(tài)評價(jià)機(jī)制，以確保實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，為此我們設(shè)計(jì)了一套包括教學(xué)前、教學(xué)中和教學(xué)后三階段的過程管理效果檢驗(yàn)機(jī)制，對有關(guān)教學(xué)和學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行及時(shí)的跟蹤、反饋和評價(jià)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，加以改進(jìn)和提高。

4.1 對學(xué)生日常學(xué)習(xí)行為的跟蹤管理

專門開發(fā)SPOC課程自測軟件，對每個(gè)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)行為全程記錄。該軟件不僅可讓任課教師及時(shí)了解學(xué)生們每天的學(xué)習(xí)行為，還可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對每位學(xué)生每周每月的學(xué)習(xí)狀態(tài)、在班級中的占位進(jìn)行監(jiān)督，對照教學(xué)要求給予及時(shí)的督導(dǎo)和反饋，學(xué)生也可根據(jù)教師給出的評價(jià)，進(jìn)行自我管理，自覺矯正自己的學(xué)習(xí)行為，達(dá)到了教師監(jiān)督和學(xué)生自我監(jiān)督的目的。

4.2 對教學(xué)全過程進(jìn)行多元化評價(jià)

由于混合教學(xué)模式具有多元化多中心的特點(diǎn)，因此也要對學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、過程和效果進(jìn)行三位一體的多元化動(dòng)態(tài)性評價(jià)[8]，其主要方法就是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的不同環(huán)節(jié)、不同方面、不同形態(tài)進(jìn)行加權(quán)測試和考試，有利于學(xué)生形成“上課時(shí)按時(shí)來、作業(yè)及時(shí)交、平時(shí)下功夫、才有成績高”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，達(dá)到教學(xué)雙促進(jìn)的目的，教學(xué)的評價(jià)構(gòu)成如表2所示。

4.2.1 線上學(xué)習(xí)成績的考核

線上學(xué)習(xí)成績考核，主要包括單元測驗(yàn)、線上作業(yè)、論壇活躍度和課程測試四個(gè)方面。其中單元測驗(yàn)和課程測試為系統(tǒng)自評；線上作業(yè)是對平時(shí)各單元知識的總結(jié)；論壇活躍度意在促進(jìn)學(xué)生利用MOOC 開展主動(dòng)交流，積極探討計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各種問題，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

表2 混合式教學(xué)的評價(jià)構(gòu)成

4.2.2 線下考核成績的認(rèn)定

(1) 翻轉(zhuǎn)課堂。由于課堂時(shí)間有限，不能滿足所有學(xué)生參加課堂翻轉(zhuǎn)講解，如學(xué)生想要高成績，則需按翻轉(zhuǎn)課堂的要求完成相關(guān)內(nèi)容，利用課前10分鐘展示自己研究成果，由教師認(rèn)定并給予相應(yīng)的成績。

(2) 搶答搶分。設(shè)置翻轉(zhuǎn)課堂搶答搶分項(xiàng)目，是對學(xué)生自我認(rèn)知的正向激勵(lì)，鼓勵(lì)學(xué)生強(qiáng)化課前自學(xué)，熟練把握有關(guān)知識體系，增強(qiáng)競爭意識和應(yīng)變能力，屬于自我激勵(lì)、自我爭取范疇，重在考察學(xué)生的敏捷思維和快速反應(yīng)能力[9-10]。

(3) 實(shí)驗(yàn)作業(yè)。主要測試學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和利用所學(xué)進(jìn)行求解問題的能力。

(4) 期末考試。期末考試是最重要的一項(xiàng)考核，主要對學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)方面的考核，重點(diǎn)包括計(jì)算機(jī)的基本原理、求解問題的方法以及應(yīng)用技能三個(gè)方面的評價(jià)。采用機(jī)試試題庫，實(shí)現(xiàn)教考分離，目的是能夠客觀、公正地對學(xué)生學(xué)習(xí)和老師教學(xué)進(jìn)行雙考核。

5 結(jié)語

基于“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式及五步深入教學(xué)法，在中原工學(xué)院近五年的教學(xué)實(shí)踐中，有效推進(jìn)了“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程的教學(xué)改革，使得教學(xué)環(huán)節(jié)不斷完善，教學(xué)質(zhì)量不斷提高。目前，該混合教學(xué)模式已在其他計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中推廣應(yīng)用。