李美蓉, 吳寧

(1.西安航空學院 計算機學院， 陜西 西安 710077;2.西安交通大學 電子與信息工程學院， 陜西 西安 710049)

0 引言

應用型本科定位于培養(yǎng)應用技術型人才，大多數(shù)新建應用本科院校立足于地方人才需求，以培養(yǎng)高素質(zhì)高質(zhì)量的應用型人才為目標，積極發(fā)揮自身的人才和技術優(yōu)勢，服務并促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。應用型本科人才培養(yǎng)離不開專業(yè)人才培養(yǎng)方案，計算機專業(yè)人才培養(yǎng)在于專業(yè)課程體系建設?！安僮飨到y(tǒng)”課程作為一門核心專業(yè)基礎課程，其目的在于培養(yǎng)學生的計算機系統(tǒng)設計與分析能力，在專業(yè)課程體系中占有至關重要的地位。

在新建本科院校中，培養(yǎng)學生掌握堅實的理論基礎，仍是教學改革的核心任務之一。目前，學生對專業(yè)知識的學習主要依賴于課堂教學，即課堂教學是知識和技能傳授的主要渠道。因此，如何高效地提高課堂教學質(zhì)量是問題解決的關鍵環(huán)節(jié)。智慧教學是在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下提出來的，旨在充分利用并發(fā)揮大數(shù)據(jù)、云計算、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術優(yōu)勢，全方位地重構(gòu)現(xiàn)有的課堂教學過程，以達到智能、高效課堂教學的目的。本文根據(jù)新建應用型本科院校專業(yè)課程課堂教學現(xiàn)狀，引入智慧教學理念，探索智慧教學建設與課堂教學實踐，助力教學改革，提升教學質(zhì)量。

1 新建應用型本科院校專業(yè)課程課堂教學現(xiàn)狀

1.1 課堂教學理念不夠先進

多數(shù)新建應用型本科院校，都是從?？茣x升過來的，普遍存在教學理念不夠先進。課前僅注重教學的外在形式要求，如教學資料是否準備齊全、教案設計是否完整、教學內(nèi)容是否熟練等，忽略課堂教學設計這一核心環(huán)節(jié)。課中教師多充當知識傳授型角色，而非知識服務型，不注重課堂知識引導，缺乏對知識傳授、吸收和消化等環(huán)節(jié)的有效監(jiān)督管理。學生在課堂教學中多處于被動學習狀態(tài)，知識的傳授和接收兩者之間存在較大的隔閡[1]。課后教學質(zhì)量評估手段過于單一，僅以成績作為教學評價，學生的學習過程未得到有效量化。

1.2 學生學習素質(zhì)相對較差

新建應用型本科院校的學生，學習素質(zhì)總體上比其他高水平大學要差一些，不少學生缺乏主動學習，沒有自主學習規(guī)劃，對職業(yè)定位和職業(yè)規(guī)劃不夠明確，缺乏專業(yè)知識體系和學習梯度構(gòu)建能力，普遍專業(yè)基本知識掌握不夠牢固，特別是對于像“操作系統(tǒng)”課程類似的高難度、理論性較強的專業(yè)核心課程[2]，因課程自身知識點涉及面廣，若在教學中不采取有效的引導和監(jiān)督機制，很容易出現(xiàn)教與學脫節(jié)，造成學習效果不夠理想的現(xiàn)象。

2 專業(yè)課程智慧教學模式的構(gòu)建與探索

2.1 定制課程知識體系

教學內(nèi)容要切合人才培養(yǎng)方案，滿足應用型人才定位的需求，因此，在選擇課程知識點時，要充分利用優(yōu)質(zhì)的課程資源，重組教學內(nèi)容，以少而精、進階式學習為指導理念，構(gòu)建定制化的課程知識體系[3]。首先，引入模塊化學習思想[4]，按照課程章節(jié)知識點間的內(nèi)在關聯(lián)關系劃分為多個學習模塊，以“操作系統(tǒng)”課程為例，共分為進程管理、處理機管理、I/O管理和文件管理四大模塊來組織教學內(nèi)容。其次，精簡模塊內(nèi)的知識點個數(shù)，控制知識點粒度的大小，以10-15分鐘為宜，在選擇知識點時要確保知識點的覆蓋面及其代表性。再次，采用進階式的學習思想，強調(diào)基礎和應用并重，突出應用型人才培養(yǎng)特色，嚴格把控模塊知識的推進次序。例如，進程管理是“操作系統(tǒng)”課程中學習難度較大的章節(jié)，采用漸進學習思想，把整個章節(jié)內(nèi)容細分為基本狀態(tài)及轉(zhuǎn)換、進程間制約關系識別及實現(xiàn)、進程操作及應用三個學習階段。其中，針對進程間制約關系識別及實現(xiàn)部分，又從制約關系識別、信號量解決方案學習和進程同步編程實現(xiàn)三個角度進行知識點細化以及推進次序重組，實現(xiàn)層層引導。

2.2 課堂教學向“知識引導+師生互動”轉(zhuǎn)變

課堂教學是提高專業(yè)課程教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在課前，首先向?qū)W生發(fā)布課前話題任務，在“操作系統(tǒng)”課程教學中發(fā)布的課前話題有“進程好 or 線程好？”“處理器資源越來越好？”“內(nèi)存越大越好？”“Windows好or Linux好？”等。這些話題既與課堂學習內(nèi)容有緊密聯(lián)系，又打破了學習枯燥的局限性。通過發(fā)布課前話題，提高學生對課堂內(nèi)容的期望感，擴展知識搜索空間，增加課堂知識鮮活度。其次，注重課堂導向作用，充分發(fā)揮學生主動學習潛質(zhì)，從傳統(tǒng)的“任務驅(qū)動型”向“引導+互動”模式轉(zhuǎn)變。一方面，采用思維圖形工具構(gòu)建知識脈絡圖，精準定位學習目標，系統(tǒng)化分析知識間的聯(lián)絡關系。加大課堂動手操作環(huán)節(jié)，強調(diào)學生參與課堂，以應用型人才為培養(yǎng)導向，重視理論知識和實際運用的雙重體系培養(yǎng)。另一方面，針對課前話題內(nèi)容，組織開展課堂討論工作，把話題落實到課堂上，集思廣益，共同探討問題實質(zhì)，揭曉話題答案，活躍課堂氛圍。再次，采取合作學習小組制[5]管理課堂學習，強調(diào)團隊分工合作精神，以團隊產(chǎn)生的凝聚力、感召力、引導力和約束力，增強自我的集體責任感和參與感，轉(zhuǎn)變學習態(tài)度，激發(fā)集體智慧，共同參與課堂任務解決工作。

3 面向多維度數(shù)據(jù)化的教學質(zhì)量評價體系

教學質(zhì)量是課堂教學的指揮棒，多維度、數(shù)據(jù)化的質(zhì)量評價體系是衡量人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本標準。本文采用“雨課堂”智慧教學工具[6]，貫穿課前、課中和課后各個環(huán)節(jié)，收集課堂教學中的相關數(shù)據(jù)，反饋并指導教學實踐不斷改進。在課前，通常采用限時作答單項題和多選題等形式，旨在幫助學生回顧和鞏固已學內(nèi)容，使學生快速進入課堂學習氛圍中。在課中知識點精講之前，多采用選擇題和判斷題等題型，拋出學習目標，讓學生帶著問題去學習，主動思索并追尋自己的答案，并在講解后，限時作答，揭曉最終答案。對于涉及到的主觀分析題，借助于“雨課堂”工具中的投票題型，按照投票結(jié)果將學生劃分成多組，展開課堂討論，激發(fā)學生學習興趣。為了遵循模塊化的知識學習，會定期地在雨課堂中對每個章節(jié)內(nèi)容進行課堂測驗，跟蹤學生的階段學習表現(xiàn)。課后主要采用“雨課堂”工具對學生參與人數(shù)、作答時長和作答正確率等多角度進行分析，挖掘課堂教學中的薄弱環(huán)節(jié)。對知識點展開多維度分析，例如，同一知識點不同班級不同專業(yè)作答情況分析，不同知識點前驅(qū)后繼學習次序分析，不同專業(yè)學習傾向性分析，作答時長分析，難易程度和作答時長內(nèi)在聯(lián)系分析，學生標注不懂頁面統(tǒng)計分析等。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，加上借鑒其他高校在“雨課堂”方面的智慧教學成效[7-8]，不斷查漏補缺，反饋到教學設計的各環(huán)節(jié)中，從而達到提高教學質(zhì)量的目的。

4 智慧教學實施效果

自2018年秋季學期以來，已對“操作系統(tǒng)”課程展開連續(xù)兩個學期的智慧教學研究，主要針對計算機類專業(yè)本科三年級學生展開授課，其中，2018學年授課人數(shù)156人，2019學年授課人數(shù)222人，累計授課人數(shù)達到約380人。2018學年和2019學年學生參與課堂教學活動的統(tǒng)計情況,如圖1所示。

學生課堂參與率平均值分布

學生參與率平均值達到了94%以上，從而證實智慧教學能較好地促進學生參與課堂學習，調(diào)動學生學習的積極性。期末卷面成績平均值分布圖,如圖2所示。

圖2 卷面成績分布對比統(tǒng)計

與未采用智慧教學的班級的平均成績相比，從圖2中可以明顯看出，采用智慧教學后的總體成績得到了普遍提高，且2019學年課程人均成績達到了約67分。2019學年課程卷面成績各分數(shù)段的人數(shù)統(tǒng)計情況,如圖3所示。

60分-69分人數(shù)占總?cè)藬?shù)的約50%，70分以上人數(shù)占到總?cè)藬?shù)的約41%，因此，從多個角度來看，采用智慧教學后有效地提高了課程學習質(zhì)量。

5 總結(jié)

針對應用型本科專業(yè)的學科特點和人才培養(yǎng)要求，本文提出了利用智慧教學理念來促進應用型本科教學改革，從計算機專業(yè)課程教學角度，構(gòu)建了一個專業(yè)課程智慧教學模式，強調(diào)采用模塊化知識體系，引入了進階式學習指導理念，在課程教學中突出應用型人才培養(yǎng)特色，堅持基礎和應用雙重導向，強化知識引導和課堂互動環(huán)節(jié)，并利用“雨課堂”對教學過程進行多維度評價。采用智慧教學后，取得了一定的教學成效。在后續(xù)研究中，將繼續(xù)沿著智慧教學這一理念，融合“混合式教學”思想，對教學模式展開進一步探索。