大學(xué)計算機基礎(chǔ)通識課程的教學(xué)設(shè)計與實踐

1、    大學(xué)計算機基礎(chǔ)通識課程的教學(xué)設(shè)計與實踐    摘要：從學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)角度、教師的教學(xué)角度兩個方面對大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)存在的問題進行了分析，提出了使用中國大學(xué)mooc+spoc進行教學(xué)的必要性，以及大學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)比知識更重要的觀點。為了提高學(xué)生積極參與教學(xué)活動的積極性，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作和反思的意識與能力，解決由于碎片化學(xué)習(xí)導(dǎo)致的碎片化思維、缺乏主動學(xué)習(xí)等問題，引入翻轉(zhuǎn)課堂開展教學(xué)和小組學(xué)習(xí)活動，實現(xiàn)線上、線下混合式學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生綜合應(yīng)用信息技術(shù)解決實際問題的能力。關(guān)鍵詞：中國大學(xué)mooc，spoc，翻轉(zhuǎn)課堂，碎片化學(xué)習(xí)，能力培養(yǎng)，小組學(xué)習(xí)一

2、、問題背景大學(xué)計算機基礎(chǔ)課是北京第二外國語學(xué)院通識教育學(xué)院為大學(xué)一年級學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)課，綜合考慮文科學(xué)生學(xué)習(xí)能力、計算思維能力、綜合解決實際問題能力等的培養(yǎng)問題，教學(xué)內(nèi)容主要分三個層次：文檔編輯（不占用課堂教學(xué)時間，學(xué)生網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)）、數(shù)據(jù)處理與分析、程序設(shè)計基礎(chǔ)。過去，我們的教學(xué)都是按部就班地采取面對面的課堂授課方式，學(xué)生被動地成為知識的接收者。這種教學(xué)模式導(dǎo)致的問題主要有：一是一言堂式的傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生參與度低，因此感覺枯燥無趣；二是缺少交互協(xié)作環(huán)節(jié)，無法培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作、反思等意識與能力；三是講解典型軟件的使用，學(xué)生難于形成“問題到算法再到程序，求解問題求解算法的構(gòu)造思路”的思維方式1

3、；四是一卷定終身的評價方式，不能準(zhǔn)確反映學(xué)生的真實能力。1.學(xué)習(xí)視角隨著計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟，大學(xué)生人手一部智能化手機，促使整個教育體系核心要素進行重組與重構(gòu)2，學(xué)習(xí)環(huán)境從單純的面授轉(zhuǎn)變成線上、線下碎片化的混合式學(xué)習(xí)。所謂混合式學(xué)習(xí)就是將面授學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合，將真實的教室環(huán)境與虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合，是自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的混合，是師生之間線下交流與線上交流的混合3。愛課程網(wǎng)“中國大學(xué)mooc”平臺是目前國內(nèi)影響力最大、受眾最廣的mooc平臺，擁有許多免費開放課程資源，使混合式學(xué)習(xí)成為可能。借助混合式學(xué)習(xí)，可以將網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，因此越來越多的學(xué)生愿意甚至喜

4、歡從傳統(tǒng)的面授方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠈W(xué)習(xí)方式。（1）學(xué)習(xí)方式問題。目前，除了傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)外，主要學(xué)習(xí)的方式可以分為個性化學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、社交化學(xué)習(xí)等。上述學(xué)習(xí)方式，雖然方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，但碎片化的學(xué)習(xí)方式，產(chǎn)生的后果是學(xué)生知識碎片化、思維碎片化4。經(jīng)過前期教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)如果只是讓學(xué)生自己利用中國大學(xué)mooc上的資源開展自主學(xué)習(xí)，學(xué)生要想系統(tǒng)地掌握計算機信息技術(shù)、形成計算思維能力是很困難的。主要的問題有：第一，學(xué)習(xí)者注意力障礙和淺層學(xué)習(xí)；第二，碎片化信息堆積不能形成新知識；第三，能力培養(yǎng)缺少適合的土壤。（2）學(xué)習(xí)資源問題?！爸袊髮W(xué)mooc”平臺提供了包括授課視頻（名家名師進行授課）在內(nèi)的

5、各種資源，也為學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)、交流、討論等途徑，方便了他們的學(xué)習(xí)，但存在兩個方面的主要問題：第一，機械式學(xué)習(xí)。雖然通過中國大學(xué)mooc平臺，在不同的媒介、不同的載體上，不同任務(wù)間實現(xiàn)了零時間的跳轉(zhuǎn)。但實踐證明，這種非中心化的學(xué)習(xí)資源，如果僅僅依靠學(xué)生自主學(xué)習(xí)還顯不足，容易造成學(xué)生機械地學(xué)，迷失在這片資源的汪洋中。第二，與文科外語院校的要求有差別。由于中國大學(xué)mooc上中開設(shè)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程，都是以理工科為主要授課對象，所以學(xué)習(xí)資源的深度、廣度都與我們文科、外語專業(yè)為主的院校需求有很大的差別。其課程設(shè)置與資源的架構(gòu)，都需要結(jié)合文科生的特點和目標(biāo)進行調(diào)整。2.教學(xué)角度我校在2016年版本科生

6、培養(yǎng)方案中，將計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)確定為兩個層次：基礎(chǔ)目標(biāo)要求學(xué)生了解計算機基本工作原理，熟練掌握文檔編輯功能、數(shù)據(jù)計算和分析、上網(wǎng)搜索技巧等，具備基本的信息素養(yǎng)能力；高層次目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力，擁有綜合利用信息技術(shù)解決實際問題的能力。因此，如何提升學(xué)生的計算機應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)能力，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)為教學(xué)出發(fā)點，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和知識體系5，逐步形成計算思維是我們通識教育的核心目標(biāo)。（1）碎片化思維問題。碎片化是移動互聯(lián)網(wǎng)最主要的特點，相比pc端互聯(lián)網(wǎng)而言，移動互聯(lián)網(wǎng)加劇了學(xué)習(xí)者的五個碎片化趨勢：時間碎片化、地點碎片化、需求碎片化、溝通碎片化、交友碎片化。通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容或?qū)W(xué)習(xí)時

7、間進行分割，使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行碎片化的學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)方式稱為碎片化學(xué)習(xí)。碎片化的學(xué)習(xí)方式，產(chǎn)生了碎片化的思維。這種思維方式對學(xué)生來講，主要有四個方面的缺陷：第一方面表現(xiàn)是缺乏歸納能力，第二方面表現(xiàn)是認(rèn)為學(xué)習(xí)就是知識的堆砌，第三方面表現(xiàn)是散亂性，不知道知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，第四方面表現(xiàn)是重實踐輕理論。碎片化的學(xué)習(xí)方式雖然降低了學(xué)習(xí)的成本，但因為學(xué)習(xí)者缺少將所學(xué)知識進行過濾、歸納、反饋和創(chuàng)新等深度思考過程，因此增加了深度思考的成本。（2）能力培養(yǎng)問題。從學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展來講，能力與知識相比，能力更重要。一線教學(xué)的教師都知道，教不等于學(xué)，學(xué)不等于學(xué)會，學(xué)會不等于會學(xué)。會學(xué)是一種能力，我們經(jīng)常說舉一

8、反三，其實就是能力。目前，在計算機教學(xué)中發(fā)現(xiàn)兩個主要問題：第一，文科生思維方式與理工科學(xué)生不同，學(xué)生重模仿缺深度理解；第二，教師在教學(xué)上重實踐，輕能力培養(yǎng)。由于mooc中評價環(huán)節(jié)所涉及的課程學(xué)習(xí)，其作業(yè)和測試都是通過機器自動評分，因此對那些很難標(biāo)準(zhǔn)化、需要深度思考、具有爭議性的討論才能獲得答案的題目幾乎沒有。這樣就弱化了學(xué)生的深層次學(xué)習(xí)，缺少探究、反思的過程，學(xué)生的學(xué)習(xí)會出現(xiàn)淺層學(xué)習(xí)，無法達到深度學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的目標(biāo)。二、資源構(gòu)建和教學(xué)設(shè)計目前，在傳統(tǒng)授課方式授課的課堂上，學(xué)生“身在曹營心在漢”“智商不在服務(wù)區(qū)”的低頭族已經(jīng)很多6。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是多方面的，但調(diào)研后發(fā)現(xiàn)主要原因有兩個方面，

9、一是教師灌輸式的教學(xué)方式，無法吸引學(xué)生關(guān)注課堂教學(xué)活動；二是學(xué)生人手一部智能手機，導(dǎo)致學(xué)生習(xí)慣性地去瀏覽微信、微博、網(wǎng)絡(luò)新聞。要解決手機問題，首先要改變現(xiàn)在的傳統(tǒng)教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動中；其次，在資源建設(shè)上教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)與時俱進，跟上社會主流，滿足學(xué)生的需求；再次，引導(dǎo)學(xué)生通過智能手機開展網(wǎng)絡(luò)資源的自主學(xué)習(xí)活動，促進自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成和能力培養(yǎng)。2016年9月，我們第一次使用“中國大學(xué)mooc”平臺上王移芝教授的“大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程計算思維之路”時，由于課程內(nèi)容是基于理工類院校學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)置，對像北京第二外國語學(xué)院這樣的文科外語類院校的學(xué)生來講，因其自身基礎(chǔ)、能力上存在的差異，直接使用網(wǎng)站

10、上的課程資源，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不甚理想。基于上述問題，結(jié)合我校的實際情況，在王移芝教授開設(shè)的大基課基礎(chǔ)上開展了spoc的資源建設(shè)和教學(xué)活動。1.spoc網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)資源能力的培養(yǎng)遠比知識更重要，因此在資源的構(gòu)建上，除了利用“中國大學(xué)mooc”平臺上的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源外，我們還結(jié)合學(xué)生水平和特點制作了微視頻，并利用該網(wǎng)站平臺所提供的功能，構(gòu)建自己的spoc（small private online course小規(guī)模限制性在線課程）?？紤]到學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的習(xí)慣，個性化學(xué)習(xí)的特點，移動學(xué)習(xí)和社交化的需要，資源構(gòu)建主要從下面五個方面著手：（1）資源大小符合碎片化學(xué)習(xí)。結(jié)合多輪教學(xué)實踐和問卷調(diào)查結(jié)果，確定了微

11、視頻中的知識點。錄制的微視頻短小精悍，保證學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不出現(xiàn)疲勞。教學(xué)案例的選擇上更貼近學(xué)生的生活，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。（2）交流討論環(huán)境。每一章都設(shè)計23個開放性的討論題，并借助討論環(huán)節(jié)教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進行歸納、總結(jié)、反思，與原有知識進行融合，幫助學(xué)生進行深度思考，架構(gòu)自己的知識體系。通過問題討論，讓學(xué)生的思維活躍起來。（3）測試評價。結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)置主、客觀題目，幫助學(xué)生理解掌握所學(xué)知識。借助測試，讓開小差的學(xué)生重新回到學(xué)習(xí)中來。（4）小組作業(yè)。結(jié)合知識設(shè)置小組作業(yè)，每一個題目安排兩個平行小組。這樣做的目的，一方面是對比學(xué)生學(xué)習(xí)，掌握知識的情況，有競爭才能有進步；另一方面是能發(fā)

12、現(xiàn)問題，了解并隨時掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。（5）提交作業(yè)。學(xué)生的作業(yè)要及時提交，教師要及時反饋學(xué)生作業(yè)中存在的問題。這樣有助于學(xué)生對所學(xué)知識掌握的情況有一個清晰的了解和認(rèn)識，知道不足方能進步。2.教學(xué)設(shè)計策略經(jīng)過兩輪教學(xué)實踐之后，發(fā)現(xiàn)要用好中國大學(xué)mooc平臺上的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實施課堂翻轉(zhuǎn)比較適合我們文科外語類院校的學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom），使教學(xué)流程由“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”，實現(xiàn)了教學(xué)流程的逆序創(chuàng)新7。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，我們解決了前面所述的三個問題：一是解決學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)中形成的碎片化思維問題，二是培養(yǎng)學(xué)生會學(xué)習(xí)的能力問題，三是培養(yǎng)學(xué)生互助協(xié)作、反思能力問題。

13、三、教學(xué)實踐大學(xué)計算機基礎(chǔ)課，在文科外語類院校的教學(xué)時間設(shè)置上基本上是一個學(xué)期或一個學(xué)年。例如北京第二外國語學(xué)院就安排在一個學(xué)期，每周四學(xué)時；北京外國大學(xué)安排一個學(xué)年二個學(xué)期，每周三課時。在這么短的授課時間內(nèi)，如何設(shè)計課程教學(xué)才能讓學(xué)生逐步形成計算思維能力，提升自身計算機綜合應(yīng)用能力？通過兩年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生創(chuàng)造了更多自主學(xué)習(xí)、自我表現(xiàn)的機會，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的“動機翻轉(zhuǎn)”。具體來說，就是利用中國大學(xué)mooc+spoc資源，進行課堂翻轉(zhuǎn)；完成“學(xué)習(xí)知識在家里，內(nèi)化知識、提升能力在課堂”的教學(xué)設(shè)計；概括成八

14、個字，就是“多聽、精講、勤練、反思”。1.課前微課自學(xué)學(xué)生在課前用少量的時間對相關(guān)的概念和知識點進行理解和記憶，在課堂上教師利用較少的時間幫助學(xué)生理解他們不清楚的地方，然后通過一系列的任務(wù)和活動引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進行分析和應(yīng)用，這一部分是課堂教學(xué)的重點?？紤]到不同的學(xué)生掌握相同學(xué)習(xí)內(nèi)容，需要時間可能不同的問題，我們在課前向?qū)W生提供導(dǎo)學(xué)材料，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和方法，并提供相應(yīng)的評價和激勵措施。具體來講就是向?qū)W生提供“學(xué)習(xí)任務(wù)單”。在任務(wù)單中，明確每個單元要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和基礎(chǔ)目標(biāo)。如課前通過自主學(xué)習(xí)應(yīng)掌握的基礎(chǔ)性內(nèi)容，完成基礎(chǔ)性目標(biāo)，不要求學(xué)生課前掌握所有內(nèi)容。學(xué)生在任務(wù)單和基礎(chǔ)目標(biāo)的指引下，完

15、成課前視頻的瀏覽、測試，并結(jié)合任務(wù)單中的問題在網(wǎng)上進行交互討論，相互解答疑惑和提出新問題。教師挑選一個重點或難點問題，進行分組討論引導(dǎo)學(xué)生進行反思；然后對小組討論后的結(jié)論進行評價、總結(jié)、分享。2.課中深化協(xié)作fishcer指出，在許多課程的學(xué)習(xí)過程中，當(dāng)面對挑戰(zhàn)性的課題時，小組學(xué)習(xí)的方式比個體學(xué)習(xí)的方式效果更好8。小組學(xué)習(xí)中伙伴的互評能給學(xué)習(xí)者帶來較多長遠的益處，包括發(fā)展自主學(xué)習(xí)技能、提高反思與批判思維能力、改善自我效能感、發(fā)展職業(yè)能力和促進學(xué)習(xí)組織自治9。在翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)階段，學(xué)生雖然經(jīng)過網(wǎng)上交互、討論，但得到的知識還是不夠系統(tǒng)和深入。對于一門課程來說，這樣的“碎片化”知識，是需要整合形

16、成整體性的知識模塊。另外，課前學(xué)習(xí)的東西，畢竟還是初步、表層化的，學(xué)生需要對知識進行內(nèi)化。這個整合和內(nèi)化的過程，需要在教師的積極引導(dǎo)下，通過課堂上的互動和協(xié)作才能完成。（1）授課方式。課堂教學(xué)設(shè)計總體來講，“課中”應(yīng)盡可能讓學(xué)生自己唱“主角”，通過作業(yè)展示讓他們在分享中收獲、在討論交流中學(xué)習(xí)、在實踐中提升。吸收內(nèi)化的過程從傳統(tǒng)的課后變成課上交流、解惑消化吸收。教師針對課前學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的難點，以及在小組協(xié)作學(xué)習(xí)、討論過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合教學(xué)重點進行精講、特講。這是一個碎片化知識轉(zhuǎn)化為大模塊的重要內(nèi)化環(huán)節(jié)，解決碎片化思維問題，僅僅通過網(wǎng)上的交互還是遠遠不夠的，還需要課堂面授教學(xué)中的精講、反思

17、、協(xié)作來完成。（2）培養(yǎng)能力。通過課前自學(xué)，網(wǎng)上交互、討論，可以讓學(xué)生逐步養(yǎng)成自覺學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。而翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生創(chuàng)造的更多自主學(xué)習(xí)、自我表現(xiàn)的機會，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性起到了積極作用。小組作業(yè)是協(xié)作能力培養(yǎng)的良好方式，是學(xué)習(xí)問題解決的主體。為了培養(yǎng)協(xié)作能力，我們針對協(xié)作活動中的各個要素，教師、學(xué)生、資源、環(huán)境等分別進行設(shè)計。在背景情境提供的議題范圍基礎(chǔ)上，課前提供學(xué)習(xí)任務(wù)單，課中提供協(xié)作學(xué)習(xí)任務(wù)單，課上以小組為單位進行小組作業(yè)演示。在小組合作探究的過程中，學(xué)生通過與他人討論，小組成員間反復(fù)地經(jīng)過“碰撞質(zhì)疑分析交流表達”過程合作完成小組任務(wù)10。小組作業(yè)完成后，在面授課堂上進行

18、作業(yè)匯報。在這個過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生積極地進行面對面的交互，展開討論、交流、評價、分享。3.評價與激勵在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程中，一開始學(xué)生參與度很低，因此教學(xué)效果不理想。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣？激發(fā)學(xué)生參與互動的積極性？主要手段有三個：一是增加獎勵環(huán)節(jié)，每次線上、課上的互動、主動發(fā)言都給予獎勵。剛剛開始翻轉(zhuǎn)時，為了鼓勵學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程資源，積極參與測試、討論的學(xué)生，按照質(zhì)量和數(shù)量設(shè)立一、二、三等獎項，分別給予免寫作業(yè)、贈書、表揚等不同獎勵。二是在小組作業(yè)設(shè)計中專門設(shè)立臥底角色，增加趣味性。三是改變期末考評方式，將平時翻轉(zhuǎn)課堂和小組作業(yè)中的表現(xiàn)按比例納入期末綜合測評中。參考文獻：1戰(zhàn)德臣，聶蘭順，張麗杰，等.大學(xué)計算機課程基于mooc+spocs的教學(xué)改革實踐j.中國大學(xué)教學(xué)2015（8）：29-33.2余勝泉，王阿習(xí).“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的變革路徑j(luò).中國電化教育，2016（10）：1-9.3王鶄，楊倬.基于云課堂的混合式教學(xué)模式設(shè)計j.中國電化教育，2017（4）：85-89.4魏雪峰，楊現(xiàn)民，張玉梅.移動互聯(lián)時代碎片化學(xué)習(xí)資源的適用場景與高效管理j.中國電化教育，2017（5）：117-122.5楊文正，劉敏昆.計算思維導(dǎo)向的多元混合教學(xué)及其應(yīng)用研究j.中國電化教育，2017（4）：129-136.6蘇小紅，王甜甜，張羽，等.基于大班翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式探索與實踐j.