技术优势下的信息类课程课堂教学改革研究

李忠+刘海军

摘要：在高等教育领域，以信息技术为依托，进行教学模式的改革，可提高教学质量和效果，达到更理想的教学目标，这是我国高等教育信息化改革的方向。依托信息技术实现教学改革是大数据时代高等教育发展的必然趋势。本文从信息技术应用能力入手，分析了信息技术类课程教师在计算机软硬件、程序开发语言、应用软件、计算机思维等方面的优势，探讨了信息类课程教学在MOOC、微课、课堂管理和考核方式等方面的改革思路，指出信息技术类教师应当成为大学教学改革的排头兵，为大学课程教学改革累积经验，积极推动我国高等教育事业的信息化建设。

关键词：教育信息化；“互联网+”；大数据；课堂管理

目前，中国处在信息化高速发展的时代。“互联网+”、大数据、云计算、智慧城市等，每天都充斥在我们的生活中，可以说我们已经生活在信息化时代。在高等教育领域，以信息技术为依托，各高校发挥各自的技术优势，针对不同课程特点进行着教学模式的改革，期望提高教学质量和效果，达到更理想的教学目标，这是我国高等教育信息化改革的方向。

一、高校教师信息技术应用能力分析

我国高校信息类课程主要由计算机科学技术一级学科下的各专业背景的教师担任主讲教师。这部分教师具有深厚的信息技术理论和应用背景，熟悉硬件和各类系统平台，掌握多种程序开发语言和数据库技术，是教育信息化建设的主力军。其对信息技术的应用能力体现在以下几个方面。

1.信息系统平台

作为信息化建设的平台，操作系统是除硬件建设之外第一需要的软件。操作系统有很多种，需要根据应用需求、软件平台等各方面进行选择。目前，具有计算机学科背景的教师不仅熟悉操作系统的原理，对于目前流行的Windows系统、Linux、Unix甚至移动平台的Android、IOS等都能够熟练操作。

2.开发语言

具有计算机学科背景的教师，在学生时期就完成过若干软件的设计开发工作，完成的代码量一般都超过20000行。任职教师之后，因为业务和教学的需要，也会从事程序设计工作，基本能够熟练使用两门以上的开发语言编程。目前常见的软件开发语言主要有：Basic、Java、Net、C/C++、JSP、ASP、PHP、Physon、R语言等，其中PHP、Java和C++已经成了程序员必须具备的技能。一个项目的研发可能需要结合多种语言，以达到软件的高效性和多样性。以开发网站为例，服务器端可以选择PHP、Java、C甚至Python，客户端采用HTML与JavaScript、VBScript等。

3.计算机思维素养

按照张晓如教授的观点，计算机思维是“人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认知活动以及人们解决计算机问题的认识过程”。目前已经進入信息化时代，计算机作为一个工具，已经完全深入人们生活的方方面面，如工作、学习、娱乐、交流等，因此，人们在解决、处理问题时应该采取计算机思维的方式，这是必然的。计算大师Dijkstra曾说过“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响我们的思维能力”。计算机思维有许多人类思维所不具备的优势，如软硬件分离、存储和删除机制、多维数据处理与分析、菜单列表、快捷模式、多种结构存储机理等，这些都属于计算机思维的范畴。以Matlab语言为例，其存储、计算、显示等均采用多维矩阵运算，是典型的计算机思维模式，不但计算速度快，而且多维显示也更直观炫目。各类实用软件界面均采用菜单式，而计算机专业教师对此有一种本能的理解，在遇到一款新软件时可以快速地“摸索”出使用方法，了解其功能，熟悉其应用。

二、信息类课程的教学改革探讨

信息处理技术类课程教师的计算机应用水平普遍较高，对于各类软件、课件、图形图像处理、流程图制作、视频和动画制作等非常熟练，因此可以快速地制作出微课、MOOC、翻转课堂等需要的课件和资料。

1.课堂教学形式改革

（1）MOOC式教学

大型开放式网络课程，即MOOC（massive open online courses），是自2012年后兴起的一种网络学习平台，借助互联网技术，通过建立巨大的网络课程资源库，对有志于学习知识的人提供一个开放的、自由的学习环境，可以随时随地上网获取知识。MOOC课程资源丰富，制作质量优秀；教学形式新颖，有趣味性，非常适合使用智能手机、iPad等设备的年轻人使用；强大的互动性学习方式，学生随时提问，教师在线随时回答，双方在一个自由、和谐的网络环境下教学相长，共同提高。

计算机专业教师能够快速利用相关软件完成有关MOOC资源的建设、教学网站的建设等工作，为学生提供MOOC教学服务。如数据挖掘技术课程，可以利用Flash软件制作挖掘算法的演示，利用Matlab编写算法并进行挖掘结果显示等，使学生能够快速了解并掌握相关知识点。

（2）微课堂

微课堂是近年来兴起的一种教学形式，一般用3～10分钟讲解一个知识点，这完全契合了现代大学生的学习习惯和生活习惯，弥补课堂时间不足的缺陷。如果说MOOC教学强调一门课程的系统性的话，那么微课将把一门课程分解为若干知识点进行教学。如在数据库原理课程中，SELECT语句使用是一个重要知识点，可以采用微课的方式进行教学，让学生理解和掌握该语句的应用，寓教于乐，提高学习兴趣，增强学习效果。

（3）翻转课堂和翻转学习

智能技术的发展和互联网的普及使得大学生可以通过网络自行查找资料、了解相关知识、共享优质教育资源，不再单纯地依赖教师去学习知识。MOOC、微课教学模式的推广，使大学生普遍受惠，也使得课堂上教师和学生的角色发生了很大变化，教师更多的作用是引导学生如何获取知识、运用知识和互动管理，使大学生在课堂上具有更大的主动性，这就使得翻转课堂教学模式变得可行。

但是，翻转课堂也存在一些不足，如学生客观条件不同、教师年龄差异、学生适应快慢等，教师仍然是课堂的主导者。而翻转学习教学模式（Flipped Learning） 是对翻转课堂模式的进一步延伸与拓展。传统的学习是集中式学习，知识传递的过程发生在课堂上，而知识内化或巩固的过程则由学生在课后各自进行。翻转学习则与之相反，学生分开的时候各自利用网络进行个别化、碎片式的学习，而集中在一起时则互相分享交流所学知识。学生不再被动接收，而是主动掌握知识，将教师作为一种“资源”加以利用；教師可以根据学生的差异性进行个性化教学和指导，以达到共同进步和提高的目的。

2.信息类课程课堂管理改革

相信所有大学教师都遇到这样一个问题：教师在讲台口若悬河讲课，学生在下面镇静自若玩乐，这种现象在现代大学校园里是普遍存在的。原因是多方面的，但一个重要的因素是教师没有充分利用现代信息技术进行课堂管理和教学。现代的大学课堂已经不再是学生获取知识的唯一渠道，学生获取知识的途径越来越广泛，如智能手机、iPAD、便携电脑等。其中，智能手机以其功能强大、安全可靠、携带方便等优点已经成为大学生最主要的信息获取工具。因此课堂管理可以通过手机信号管理来达到目的，而这需要进行硬件和软件的开发才能实现。

例如，设计一种控制机获取进入课堂的手机信号，建立手机与学号的关联，完成考勤管理；利用Wifi技术，将课程内容推送到课堂内的手机内，强制学生学习，将注意力拉回到课堂；建设课堂题库，随时进行小测试，刺激学生的兴奋点，牢记课堂知识，达到教学目的。通过技术手段实现课堂的有序管理是未来大学教学管理的一个发展趋势。

3.考核方式的改革

目前高校的考核形式主要由平时成绩加期末成绩组成，平时成绩包括考勤、作业、期中等部分，这在一定程度上解决了“一考定终身”的问题。但是，随着大学生年级的变化，再加上智能手机的普及，这种考核方式也有些落伍，因此需要借助信息技术的力量进行考核方式的改革实现，其具体体现在：第一，利用Wifi技术解决考勤问题，自动完成学生考勤，教师的作用只是分配一个合理的权重系数即可；第二，作业数字化，全部通过教学软件完成并提交，自动批阅，自动给分，还能够进行查重比对，检出雷同作业，节省了批改作业的时间，降低了劳动强度；第三，实验课可以利用虚拟现实或者仿真来指导学生完成实验；第四，最后的课程考核可以通过具体项目的设计开发来完成。以信息技术手段为依托，通过Wifi技术和设计开发相关的软硬件系统，让学生回归课堂和实验室，既提高了教学质量，增强教学效果，又解放了教师时间，降低了劳动强度。

三、结论

在“互联网+”、大数据技术已经上升到国家战略的今天，信息化建设已经跨上一个新台阶，教育信息化应该充当我国信息化建设的排头兵。在大学课堂信息化教学改革中，拥有技术优势的计算机科学类专业背景的教师应当成为信息化课堂教学改革和考核改革的先锋。而信息类课程教学的教师，拥有深厚的技术背景和工程经验，可以通过技术手段完成从课堂管理、作业批改、小测试、实验室教学、考核方式等一系列教学过程的改革，探索大数据环境下、智能设备普及的现代大学课堂教学改革思路和考核方式，积累经验，推广普及，为其他课程的教学改革提供成熟经验和技术支持，这对我国大学教学改革是一件有意义的事情。

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