“学生为主体，教师为主导”课程混合教学研究

张忠平 巢进波 李海涛 王文龙 刘姣姣

摘 要：信息技术的高速发展使全世界高校的课程教学模式正经历着一场数字化、网络化、全球化的历史性变革，探索新的教学模式已经成为势在必行的一个发展趋势。基于“学生为主体、教师为主导”的前提，采用“MOOC+翻转课堂”混合教学模式，以《大学计算机》课程为例，运用分类分层次教学，理论与实验实践并行，线上线下相结合等多种教学策略进行课程实验和研讨，探究不同模式下的教学方式对学生的学习效果和计算思维的影响程度。结果表明，运用这种“以学生为主体、教师为主导”的课程混合教学模式，对文理不同类型的学生采取双任务驱动教学策略，能够成功且高效地提高学生的计算思维和学习能力。

关键词：MOOC;翻转课堂;教学策略;教学改革;计算思维

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2019）09-0124-05

一、研究背景与意义

（一）研究背景

在人才强国的发展理念下，对于高等学校的学生教育模式和教学方法都提出了更高的要求，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，“办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心点，并以此来带动高校其他工作”。[1]人才培养是高等学校的根本任务，在不同的历史阶段，社会的人才需求不同，對高等教育的要求也不同，既有共性规律，也有鲜明的时代特色。《大学计算机》这门课程，在各个高校开展的公共基础课当中占有非常重要的地位，随着互联网技术的飞速发展，计算思维的培养在高校大学生的教育教学中更是重中之重。[2]目前针对《大学计算机》的课程教学，存在较多的问题。比如由于文理科的学生基础不同，导致理科学生认为知识太简单，学习兴趣不高，文科学生认为知识太难，晦涩难懂，降低了学习积极性。此外对于知识的实践和应用方面也较差，难以达到应有的教学效果。因此，要改变以往教师满堂讲、满堂教、满堂灌的单向告之教育模式，从“灌输”转向“唤醒”。教师以“导”为主，唤醒学生的自主能力，适应能力，学习能力，创新能力，真正做到学生为主体，教师为主导，进一步优化课堂教学效果，从而全面培养学生各项能力。

（二）课程混合教学模式研究的意义

课程混合教学（B-Learning）模式是将面授形式（Facetoface）与在线教学（E-Learning）相互结合的教学模式。[3]它的关键是强调如何优化各种学习资源、整合各种学习要素，以达到最佳的教学效果。混合式教学是依托于信息和网络技术，通过课前导学、线上自主学习、课堂重点难点讲解、线上线下深度讨论、过程性考核等方式，将传统的“教师教授为主”的模式向“学生自主学习为主”的模式转变。它既不是彻底解放老师把课堂迁移到网上，也不是“线上”与“线下”的简单机械相加。老师通过引导和激发作用，培养学生兴趣，提高学生能力，真正做到“以学生为主体”，从而取得最优的学习效果。

良好的教学模式可以帮助我们从整体上去综合地认识和探讨教学过程中各种因素之间的相互作用及其多样化的表现形态，有利于我们从动态上去把握教学过程的本质和规律。这对于改变长期以来形而上学的思维方式[4]，只重视对教学各个部分的研究而忽视它们之间的相互联系是有一定作用的。混合教学模式可以较好地发挥教学理论具体化和教学经验概括化的中介作用，是教学理论和教学实践以及线上教学得以互相沟通的桥梁，因此，对教学模式的探讨对于教学的研究具有重大意义。[5]

二、研究过程

（一）前期准备—因材施教，重组教学大纲

根据学生的基础差异，对理论教学研究和实践教学研究两个方面进行了教学大纲重组[6]，为《大学计算机》课程的教学改革奠定坚实基础。

1.理论教学研究

从教学研究的角度出发，梳理计算思维的科学内涵，完成具体的、典型的计算思维培养内容的抽取、凝练和总结，进行了理论教学内容的重组。对于理工类的专业侧重问题求解、数据处理、网络化思维内容的讲授;对于文科类的专业侧重信息素养、数据处理、网络化思维内容的讲授。针对不同专业培养目标，制定了《计算科学与计算思维（数据与网络）》、《计算科学与计算思维（问题求解与网络）》、《计算科学与计算思维进阶》、《信息素养基础》、《计算科学与信息素养》、《计算科学与信息素养进阶》等多元化的实施教学大纲。

2.实践教学研究

从教学实施的角度出发，将典型计算思维培养方法转化为教学案例，为高校教师提供具体的教学载体和教学方法，完成实践教学内容的重组。设计“程序构造方法”、“复杂问题求解”、“数据分析与处理”、“网络组建与管理”、“信息检索与发布”、“文字处理”、“文档编辑”和“文稿PPT编辑”等综合型实验。对理工类和文科类专业，减少了部分理论艰深的部分，加强了理论与实践并重的内容，提升了对学生计算思维能力的培养。

（二）课堂内化—“MOOC+ 翻转课堂”混合教学模式

加入《“大学计算机”MOOC+SPOCS实施计划》，共同分享MOOC课程资源，并针对本校学生建设自己特色的同步SPOCS。[7]通过建立的SPOCS平台，有效的引导学生自主学习在线资源，结合教师的课堂精讲、实验，以实际应用为导向，切实培养学生的计算思维。改革传统的课程教学模式，开发“大班授课、小班研讨”教学模式，提高计算机基础课程的吸引力和教学效果，普及课程改革理念、提高任课教师教学水平。

采用该教学模式对6个教学大班约700余名学生实施了“大班授课、小班研讨”教学，与之前的传统式教学相比，学生参与的积极性有了极大的提高，教学效果也取得了良好成效。在教学实施过程中，采用线上线下、课内课外结合式教学[8]（MOOC+SPOCS+MOODLE+大班授课、小班研讨）。线上采用“丰富资源+师生互动+学生自测”模式，学生按照教师要求利用线上优质丰富的资源进行学习，通过便捷有效的师生互动模式为学生解决一下学习上的疑惑，线上的自测练习可以使学生清晰明了的了解到自己的学习情况，更有助于提高学生的自主学习能力。同时线上又能够作为线下学习的有力补充，为线下学习释放充足的教学空间。而线下采用“课堂精讲+小班研讨+应用实验+结课考核”模式，学生在教师引导下实现师生互助混合式学习，尤其是在“小班研讨”环节极大地实现了以学生为主体的目标，应用实验部分锻炼了学生的实操能力。线上线下学习内容高度契合，各有分工，线上完整精讲、细讲知识点、重概念原理和“广度”学习，线下教师部分精讲，理清脉络，重案例点评和“深度”学习。这种模式极大地提高了学生学习的主动性，有效的培养了学生的计算思维，同时也提高了学生学习成绩。小班研讨与普通教学班平均成绩对比示意图如图1所示。

（三）教学实践—建立基于“MOODLE”线上平台的“双项目”任务驱动型实践教学

通过实践教学培养学生的实践能力，是教学质量的重要落脚点和计算思维能力培养的重要体现。通过线上线下的混合教学模式，开展研讨式、探索式、协作式的实践学习活动。[9]积极开展“研究创新型实验”和“综合设计型实验”，既可以为学生课外开展探索实践提供良好的数字教学资源，又可以为学生课内交流和展现成果提供可行的时间和空间条件。在实践教学中引入“双项目”的教学方法，培养学生解决问题的科学思维方式和分析解决问题的实践能力。教师以“发现问题—分析问题—寻求多种解决方案—比较各种方案的优劣”的问题求解驱动式方法来进行项目教学，训练学生以正确的思维方式解决问题，同时学生在按照上述模式针对另外一个项目的求解，引导学生找出尽可能逼近解决实际问题的求解方法。

1.研究创新型实验

从实践教学研究的角度出发，结合计算思维导论课程理论性较强的特点，为使学生更加深入且直观感受计算机工作原理，以基于流程图的高级程序语言算法工具raptor，设计“程序构造方法”和“复杂问题求解”实验。

2.综合设计型实验

从应用角度出发，设计“数据分析与处理”、“网络组建与管理”和“信息检索与发布”综合型实验。数据库管理的学习更应关注数据库思维的培养，我们的实验更关注学生对结构化查询语言的理解。为了有效训练学生的网络思维，我们的网络实验设计做了很多新的创新和尝试，剥离了一些枯燥的理论和概念，用实际案例模拟网络的构建和管理过程。

（四）课后成效测评反馈—构建教/考分离的计算机成效测评系统

根据学习者分析和当下教学现状研究，建立了教/考分离[10]的计算机成效测评系统，此系统是集“教学资源共享”、“教学互动”、“实践（实验）教学”、“试题库”、“自动组卷”、“自动评分”、“实时测评系统”等多功能一体的在线网络教学平台。平台主要功能大致分为网站管理功能、学习管理功能、课程管理三大部分，其中课程管理中有灵活、丰富的课程活动：论坛、测验、资源、投票、问卷调查、作业等。平台实验课程以培养问题求解、系统设计等方面的能力为目标，从问题的描述、计算原理和过程展示、算法和程序设计、数据分析与验证等多方面进行实验项目设计，通过实验学习和训练，使学生具备了分析问题和解决问题的能力。核心功能模块如表1所示。

在理论教学中，充分体现了建构主义[11]的学习理论，强调过程中学习者之间的对话、协作、互动等社会性互动对个人及群体意义建构的作用。同时允许师生或学生彼此间共同思考，合作解决问题，最终实现集体智慧的碰撞与共享。实验教学按不同主题进行组织，以计算思维的应用为主，同时为了拓展学生视野、照顾不同基础的学生，在平台上提供了精选的训练基本技能的实验资料和扩展知识，供有需要的同学自学，助其完善自身的知识结构。平台实行教考分离，可使评测数据更为准确与科学。评测工作将根据大学计算机课程的基本要求，科学客观地评价培养学生计算机基础应用能力和思维能力方面的教学成效[12]。通过评测工作积累的大量基础数据，可以对各任课教师课程的开设质量进行基于数据的准确分析与科学评价，从而促进教师根据评测结果及时改进课程教学效果。

三、研究成果

本研究通过详细的教学调研，认真的教学规划，具体的教学资源开发和实施，取得了明显的教学效果。首先是《大学计算机》这门课程的上课出勤率，从2017到2018年，同比增加了6.4%到11.7%，如图2所示。“小班授课，大班研讨”强调了学生的在课堂教学中的主体性，学生一方面能切切实实的参与到课堂当中，增强学生的被需要感和自我满足感，也减少了学生的缺勤人数，另一方面，通过这种方式进行教学，提高了教师的教学效率，可以称为“高效课堂”。[13]

通过线上线下相结合，对文理科学生采用分类分层次教学的模式，再辅以功能全面且完备的计算机网络教学平台，参加本次教学改革的全体学生《大学计算机》课程的成绩都有了进步，如图3所示，各个学院学生的平均成绩均有了较为明显的提高，涨幅在8-12分之间，可以说教学效果是十分显著的。

除此之外，课堂教学模式的这种改变，不仅提高了课堂的教学效率，更是培养了学生的计算思维，教学改革以来，学校内许多学生组织和社团更倾向于举办与计算机相关的竞赛或者活动，比如程序设计大赛、计算机网页设计大赛、多媒体创意大赛等等，而参与其中的学生数目也越来越多，这也能从侧面体现出本文阐述的教学改革方案的研究意義和取得的教学效果。

四、小结

教学研究是高校教学工作中的重要部分，本文基于“学生为主体、教师为主导”的前提，以《大学计算机》课程为例，采用分类分层次教学的研究方法，对理科、文科不同专业的学生采取双任务驱动教学策略，配合“MOOC+SPOCS+翻转课堂”的线上教学与“大班授课、小班研讨”的线下教学混合式教学模式，成功且高效地提高了学生的计算思维和学习水平。同时理论与实验实践并行，在课堂教学过程中运用翻转课堂的教学模式，充分体现学生的主体地位和教师的主导地位，使学生在课堂当中真正的学到知识和方法。除此之外，计算机网络教学平台中设计的各类上机实验和分层的测试题，充分锻炼了学生的动手实践和操作能力，也能对学生的学习情况作出公平的评判。通过上述多种教学策略进行精细化教学的创新性教学改革，教学效果有了显著的提升，受到了师生的一致认可和欢迎。

随着社会科学的不断发展，教育的教学目标是随之动态变化的，因此教学研究也是需要不断更新和探索的，本文的教学改革方案虽然在一定程度上提高了教学效果，培养了学生的计算思维，但还有许多不足之处需要进一步研究和探索，欢迎各位专家学者一起来探讨和交流。

参考文献：

[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调“把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面”[N].人民日报，2016-12-09（1）.

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[4]孙利天.作为思想的形而上学[J].学习与探索，2003（6）.

[5]尹合栋.“后MOOC”时期基于泛雅SPOC平台的混合教学模式探索[J].现代教育技术，2015，25（11）.

[6]瞿闲华.教材重组的几个原则[J].课程教材教学研究（中教研究），2014（Z1）.

[7]战德臣.“大学计算机”“MOOC+SPOCs+翻转课堂"混合教学改革实施计划”[J].计算机教育，2016（1）.

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[9]LingQ.The Application of GroupLearning Method Basedon Task-drivenin Practical Teaching[J].

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[11]Research&ExplorationinLaboratory，2014，33（6）：200-203.

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[13]王鉴，王明娣.高效课堂的建构及其策略[J].教育研究，2015（3）.

责任编辑 韩谦