翻轉課堂教學下的計算機基礎實驗教學實踐論文
摘要：本文以大連海事大學本科生為研究物件，基於多年本科教學改革取得成果和經驗，從課程特點和學生的實際情況出發，利用資訊科技與教育教學深度融合的成果，對翻轉課堂教學模式的計算機基礎實驗教學方法進行了研究和實踐。
關鍵詞：翻轉課堂；計算機基礎；實驗教學
計算機基礎課程是面向大一新生開設的一門計算機基礎理論與實踐並重的公共基礎課，在培養學生的實踐能力，創新能力和計算思維能力方面發揮著基礎性和先導性的重要作用。如何在有限的課堂教學時間內，充分調動大學生的學習熱情和主觀能動性，完成課程實驗內容並在課程學習中積極思考，並透過實驗過程中的分組討論，互評互助，培養學生的團隊協作精神，“翻轉課堂”教學模式為我們提供了一個全新的解決途徑[1]。
一計算機基礎實驗教學普遍存在的問題及解決途徑探討
我校計算機基礎教學中心擁有雄厚的師資力量，多年來在完成全校計算機基礎教學任務的同時，完成了多項教改專案，取得了許多豐碩的成果。電子教室、無紙化測試系統以及以專案或者任務驅動的實驗課堂組織形式在我校計算機基礎實驗教學中得到了廣泛的應用。但在實際的教學實施過程中還存在以下幾個方面的問題。
（一）學生基礎參差不齊
由於地區發展不平衡，計算機教育發展程度相差非常之大，在容納60人以上的實驗室裡，傳統教學方式很難兼顧所有學生的需求，分層教學模式能在一定程度上緩解但不能從根本上解決這個問題。
（二）部分學生的學習方法和學習習慣不適應大學的課程要求，未能從被動填鴨式學習轉化為探索型自主學習
目前，實驗課程大多采用任務驅動的實驗教學模式，把實驗要求掌握的基本操作以任務的形式組織在一起，以期提高學生分析問題，解決問題及主動學習的能力。但在實際實驗教學中部分學生對老師的依賴比較大，不能獨立完成實驗內容。
（三）教學內容普遍存在一刀切的現象
由於課時受限，按照教學大綱的要求完成教學任務後，未能結合學生的專業方向和興趣愛好進行進一步的課程拓展，激發學生的學習熱情，為今後的專業課程學習和工作奠定更堅實的基礎。以多媒體和網路為代表的資訊科技的迅猛發展引起了教學手段的重大變革，個性化的自主學習是解決以上問題的關鍵。傳統課堂上很難實現的個性化學習可以透過翻轉課堂來實現。
二現代資訊教育技術的發展為翻轉課堂教學提供了堅實的基礎
2012年興起的MOOC(massiveopenonlinecourses)，即大規模線上開放課程，在全球引發了教育資訊化的新浪潮、新挑戰和新機遇，對傳統的教學模式產生了巨大沖擊。教育部、財政部“十二五”期間啟動實施的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”支援建設的“愛課程”網是我國目前最權威的高等教育課程資源共享平臺[2]。平臺集中展示“中國大學影片公開課”和“中國大學資源共享課”，為自主學習提供了強大的支援[3]。為貫徹《教育部關於加強高等學校線上開放課程建設應用與管理的意見》（教高[2015]3號）精神，促進優質教育資源共建共享，探索線上開放課程應用模式，我校自2015年，已連續多年圍繞“應用驅動、建以致用”的總體原則，組織開展線上開放課程教育教學改革專項建設與應用工作。學校現代化教育技術中心繫統組織建課培訓，BB等網路教學平臺使用培訓及線上課程執行培訓，提供課程錄影等相關技術支援。最終目標是打造一批精品線上開放課程，擇優推薦至國內知名教育平臺，促進學校優質教育教學資源共享，為高校學生、行業學習者、社會學習者提供線上教學服務。2015年以來，我校已舉辦了三屆多媒體課件大賽，並對課件類、網路課程類、微課程類優秀作品給予獎勵，大大促進了我校優質教育教學資源的開發、建設和應用，提高了廣大教師資訊科技的應用能力和水平。隨著各類線上開放課程、多媒體課件的開發，網際網路和移動終端的普及，使學生自主學習資料除了傳統的教材之外，有了更多的選擇，也為翻轉課堂教學提供了堅實的基礎。網際網路強大的搜尋引擎可隨時提供海量資訊，科學和技術的高速發展，知識的快速更新預示著我們進入了一個需要終生學習的時代。網路突破了地域和時間上的限制，為學生提供更深、更廣的教學內容，學生可透過豐富的網路資源實現自主學習[4]。
三計算機基礎實驗翻轉課堂教學設計與實踐
傳統實驗教學中，教師大多會演示任務的分解和操作步驟，這樣一方面佔用了寶貴的課堂學生實驗操作時間，導致學生實驗操作時間緊張而不能完成學習任務。另一方面由於學生是驗證性的完成實驗任務，過後很容易遺忘，導致學習效果不理想。我們採用基於任務驅動的翻轉課堂教學組織形式進行實驗教學改革，主要包含在具體任務驅動下以學生為主體的課內學習和教師引導下的學生課外自主學習。在課堂教學過程中，教師佈置課堂任務並對實驗中的重點難點問題做簡要提示，學生透過獨立完成任務進行自我檢測和學習，完成任務後進行分組討論和組內互評，教師全程與學生保持交流，針對學生自主學習遇到的問題進行個性化指導，最後總結實驗任務完成情況並對共性問題進行強調和指導，並佈置下次上課之前必須完成的自主學習內容。定期安排階段性測試，在課堂上透過考試系統對學習效果進行測評，也是翻轉課堂的一個必不可少的環節。階段性測試一方面督促學生自主學習，另一方面教師根據測試結果瞭解學生的學習效果，進一步完善翻轉課堂教學流程。翻轉課堂實踐中我們把學習的主動權交給學生，但構建“課前傳授知識、課中內化知識”的教學流程並取得切實的教學效果並非易事，對學生自主學習的引導是翻轉課堂的關鍵。教師不僅需要為學生準備好影片、網頁、課件等資源引導學生自主學習，而且一定要實現對學生自主學習的分層引導，以點帶面覆蓋教學大綱，並深入淺出最大程度滿足不同基礎不同層次學生的需求。我們針對計算機基礎實驗課程視覺化、操作性強的特點，設計並提供符合大學生思維發展水平和接受能力的具有一定層次結構的自主學習資料，具體包括準備大綱性的Word文件，使學生對實驗中需要掌握的重點和難點有一個整體性的認識；提供PPT課件講解主要實驗內容；為重點、難點錄製微影片；提供相關和拓展內容的網址。透過超級連結的方式有效的整合這些資源，為學生搭建學習支架，規劃學習路徑，引導不同基礎的學生有效地進行自主學習。例如，對於基礎較好的學生若對大綱中的相關知識點非常熟悉，就可以直接跳過課件和影片學習，透過教師提供的引導直接進入自己感興趣的拓展內容的學習；對於基礎較差的學生，可以根據大綱的引導透過自學教材和播放課件相結合的形式完成自主學習，對於比較複雜的內容透過播放微影片進一步學習，並可以透過有選擇或反覆播放課件和微影片方式控制自己的學習節奏。強大的網路資源和搜尋引擎，例如愛課程網站的相關影片公開課和資源共享課和百度搜索等，為實現學生的自主學習提供了更多更廣的選擇[5]。我們在2016級本科新生中，選取了資訊科學技術學院測控技術與儀器和交通運輸裝備與海洋工程學院材料科學與工程兩個專業近200名學生進行計算機基礎實驗教學改革實踐。基於資訊科學技術學院的新生一般具有較好的計算機基礎和學習熱情，全部採用翻轉課堂教學模式，稱為教改實驗一班，而對於材料科學與工程專業新生我們隨機分為教改實驗二班和對比班，分別採用翻轉課堂和傳統教學模式。期末使用同樣的考試題庫對學生進行測試，實驗一班、實驗二班和對比班的機考平均分分別為：82.05、76.69和73.36。實踐結果表明，透過課外學生自主學習基本知識和基本操作，課內學生能夠更專注於基於課堂任務或專案的學習，調動了學生的主觀能動性，提高了課堂效率。相同專業和背景的'實驗二班運用翻轉教學模式取得的成績略好於使用傳統教學方式的對比班。具有較好計算機基礎和學習熱情的實驗一班取得的成績遠優於其它兩個班，翻轉課堂更適合在有一定基礎和學習熱情的環境下開展。透過翻轉課堂，學生在實驗的過程中，不僅掌握實驗內容，加深對計算機基本結構和基礎理論的理解，更重要的是，透過實驗內容激發學生的學習熱情，提高獨立思考和解決實際問題的能力，從而獲得對所學內容更深層次的理解。
四結語
計算機基礎實驗翻轉課堂，有效的培養了學生自主學習的習慣和獨立解決問題的能力，有利於大一新生逐步適應大學的課程要求，學習習慣從被動填鴨式學習轉化為探索型自主學習。透過翻轉課堂教學，學生學會透過基礎教材、PPT課件、微影片和網際網路絡強大的搜尋功能在任何時候去查閱需要的材料，自主規劃學習內容、學習節奏、風格和掌握知識的方式，透過實踐獲得更真實的學習併為終身學習打下堅實的基礎。許多關於翻轉課堂教學模式的研究中都提到了導學案[6]。BB等網路教學平臺為導學案提供了較好的支援。不過，從客觀的角度來看，過於全面和細緻的指導也存在弊端，學生學習教師提供的學習材料，對網上的其他資料缺乏學習的主動性，因此不利於提高學生自主學習和蒐集資訊的能力。針對計算機基礎實驗課的特點，在本次教學改革專案中，我們並未採用強大的網路教學平臺，只是為學生自主學習提供最基本和簡明的線索。
參考文獻
[1]劉培.翻轉課堂研究綜述[J].教育現代化，2016,(1):168-170.
[2]張永才.翻轉課堂在“大學計算機基礎”實驗教學中的應用[J].福建電腦,2016,32(10):166-167.
[3]呂海燕,呂紅,方霞,等.基於“資訊化導學平臺”的翻轉課堂教學模式[J].計算機教育,2016(02):73-78.
[4]陳建新.基於MOOC的《大學計算機基礎》翻轉課堂教學改革[J].電腦知識與技術,2015,11(31):110-112.
[5]汪洋.基於翻轉課堂的高職資訊科技基礎課的研究與應用初探[J].教育現代化，2016,(4):178-179.
[6]鄧桂萍.數位電子技術課程的翻轉課堂教學模式研究[J].教育現代化，2016,(19):96-98.
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