計算機基礎(chǔ)課程主動學(xué)習(xí)改革策略

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摘要：針對軍隊院校計算機基礎(chǔ)課程的地位和存在的問題，為了滿足計算思維培養(yǎng)及訓(xùn)練的課程教學(xué)目標(biāo)的要求，按照主動學(xué)習(xí)進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計，借助MOOC開展《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程翻轉(zhuǎn)課堂實踐，以問題驅(qū)動入手，依據(jù)BOPPPS模型設(shè)計《計算機程序設(shè)計》課程教學(xué)過程，并從考核方式上進(jìn)行多元化改革，調(diào)動和激發(fā)學(xué)員自主學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。實踐證明，一系列主動學(xué)習(xí)的改革措施在計算機基礎(chǔ)課教學(xué)中取得了良好的效果。

關(guān)鍵字：主動學(xué)習(xí)；MOOC；BOPPPS；多元化考核

計算機基礎(chǔ)課程在軍隊院校理工類各專業(yè)的基礎(chǔ)課程中占據(jù)重要地位，隨著當(dāng)前信息化技術(shù)發(fā)展和學(xué)員信息化素養(yǎng)的要求提高，計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)由常用計算機工具使用轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎闼季S培養(yǎng)及訓(xùn)練，對學(xué)員的計算機應(yīng)用能力培養(yǎng)有了更高要求。但是教學(xué)實施仍面臨一系列問題：（1）學(xué)員入學(xué)時的存在明顯差異。不同地區(qū)生源在高中時接受的信息技術(shù)課程差距很大，因而新生入學(xué)時具備的計算機技能和素養(yǎng)差距明顯。（2）課堂教學(xué)和實踐時間有限。教學(xué)目標(biāo)變化，學(xué)時減少，課程內(nèi)容增多，計算機學(xué)科知識寬度和深度較以前有所增加。（3）技能和思維培養(yǎng)如何兼顧。教學(xué)目標(biāo)由計算機工具使用轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎闼季S培養(yǎng)及訓(xùn)練，如何在教學(xué)過程中更好達(dá)到要求，提高教學(xué)效率是課堂教學(xué)面臨的主要問題。教學(xué)過程中體現(xiàn)因材施教，提高教學(xué)效果，照顧個體差異，注重能力培養(yǎng)，成為計算機基礎(chǔ)課改革主要目標(biāo)。課程組將新的教育理念與方法應(yīng)用到課程教學(xué)中，針對教學(xué)目標(biāo)和設(shè)計，為了提高教學(xué)效果，引入主動學(xué)習(xí)，形成一套較成熟的做法。主動學(xué)習(xí)是指采取多種教學(xué)模式，通過增強學(xué)習(xí)者的參與度和責(zé)任感來提高學(xué)習(xí)效果的教學(xué)方法。主動學(xué)習(xí)中學(xué)員不是被動地“聽”，要“做”，在“做”中思考，學(xué)員要參與活動(做)：閱讀、討論、寫、活動/游戲等，主動學(xué)習(xí)強調(diào)發(fā)展技能大于傳遞知識，重視學(xué)員的態(tài)度、價值觀、學(xué)習(xí)動機，學(xué)員得到教師的及時反饋，注重發(fā)展分析、綜合、評價等高層次思維能力[1]。愛德加•戴爾對各種學(xué)習(xí)方式下，2周后學(xué)員的學(xué)習(xí)內(nèi)容平均存留率進(jìn)行統(tǒng)計，如圖1所示：“聽講”是最熟悉最常用的方式，學(xué)習(xí)效果卻是最低的，兩周以后學(xué)習(xí)的內(nèi)容只能留下5％，“小組討論”可以記住50％的內(nèi)容，“教別人”或者“馬上應(yīng)用”可以記住90％的學(xué)習(xí)內(nèi)容，因此個人學(xué)習(xí)或被動學(xué)習(xí)等幾種傳統(tǒng)方式的學(xué)習(xí)效果，明顯低于平均存留率50％以上的團(tuán)隊學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)。

一利用MOOC翻轉(zhuǎn)課堂，實施《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》主動學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂是授課教員預(yù)先將課程材料布置給學(xué)員當(dāng)作業(yè)，用上課時間進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，體現(xiàn)主動學(xué)習(xí)。課堂以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)員為中心，教師的角色作用也發(fā)生變化，上課討論，知識講解以外的其他環(huán)節(jié)如何實施？MOOC即大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（massiveopenonlinecourses），提供了一種新型在線教育模式，MOOC的非正式學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)等特征，提供了課前自學(xué)開展主動學(xué)習(xí)的環(huán)境和條件[2][3]。利用MOOC，課程組實施《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程翻轉(zhuǎn)課堂實踐。

（一）《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂改革嘗試

第一次《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實施，教學(xué)班授課模式調(diào)整為三個環(huán)節(jié)：課前根據(jù)教員給定的要求自學(xué)預(yù)習(xí)，課堂實施翻轉(zhuǎn)課堂，課后交流作業(yè)。課前、課后學(xué)員登錄大學(xué)計算機基礎(chǔ)SPOC完成，課上主要按照知識總結(jié)、討論答辯、練習(xí)討論和評價4個環(huán)節(jié)進(jìn)行：（1）知識總結(jié)。學(xué)員總結(jié)講解本節(jié)課內(nèi)容為主，教師補充為輔；（2）討論答辯。學(xué)員提出問題為主，教師補充問題為輔進(jìn)行討論，90分鐘的教學(xué)內(nèi)容可以提煉出10~15個知識點，討論時間大約占總課時的40%左右;（3）習(xí)題討論。討論課前練習(xí)題的解題思路、解題方法和答案，課堂上新給出的3~4道題難度較高的或有實際工程應(yīng)用背景的練習(xí)，進(jìn)行鞏固和加強訓(xùn)練;（4）每個環(huán)節(jié)可設(shè)置為教師可對學(xué)員或?qū)W員對學(xué)員進(jìn)行評價打分。課堂四個環(huán)節(jié)時間分配約為30%、40%、20%及10%。第二次嘗試在第一次嘗試的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)：（1）采用更靈活的MOOC學(xué)習(xí)模式，使視頻學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的有機結(jié)合：部分內(nèi)容課前看視頻自修，課內(nèi)講授重點難點；部分內(nèi)容課內(nèi)先講解，課后看視頻加強；有的內(nèi)容只安排課外看視頻，課內(nèi)不再講解；（2）利用答題器，擴(kuò)大參與寬度和深度。教員提出問題，學(xué)員思考問題后由答題器給出答案，教員根據(jù)答案情況進(jìn)行下一步講解或討論；（3）精心設(shè)計駐點問題、研討題目。好的駐點問題有助于發(fā)現(xiàn)學(xué)員對知識的理解程度、角度以及聽課的集中程度；設(shè)置研討案例，加強學(xué)員對知識的應(yīng)用、綜合分析，例如某型導(dǎo)彈發(fā)射失敗的原因進(jìn)行分析討論，學(xué)員較好地理解了二進(jìn)制表示與數(shù)值精度之間的關(guān)系，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)員對提出改進(jìn)方法。進(jìn)而在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)員對提出改進(jìn)方法。

（二）教學(xué)效果分析

課程結(jié)束后，組織試驗班和普通班學(xué)員于同一時間參加課程考試?？荚嚥捎脵C試，試題從試題庫中隨機抽取，包括主觀可客觀題，力求做到從基礎(chǔ)知識掌握程度、綜合運用能力等多角度、全方位地考察學(xué)員的知識掌握情況和知識應(yīng)用能力。愛德加•戴爾金字塔一利用MOOC翻轉(zhuǎn)課堂，實施《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》主動學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)課堂是授課教員預(yù)先將課程材料布置給學(xué)員當(dāng)作業(yè)，用上課時間進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，體現(xiàn)主動學(xué)習(xí)。

課堂以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)員為中心，教師的角色作用也發(fā)生變化，上課討論，知識講解以外的其他環(huán)節(jié)如何實施？MOOC即大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（massiveopenonlinecourses），提供了一種新型在線教育模式，MOOC的非正式學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)等特征，提供了課前自學(xué)開展主動學(xué)習(xí)的環(huán)境和條件[2][3]。利用MOOC，課程組實施《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程翻轉(zhuǎn)課堂實踐。

（一）《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂改革嘗試

第一次《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實施，教學(xué)班授課模式調(diào)整為三個環(huán)節(jié)：課前根據(jù)教員給定的要求自學(xué)預(yù)習(xí)，課堂實施翻轉(zhuǎn)課堂，課后交流作業(yè)。課前、課后學(xué)員登錄大學(xué)計算機基礎(chǔ)SPOC完成，課上主要按照知識總結(jié)、討論答辯、練習(xí)討論和評價4個環(huán)節(jié)進(jìn)行：（1）知識總結(jié)。學(xué)員總結(jié)講解本節(jié)課內(nèi)容為主，教師補充為輔；（2）討論答辯。學(xué)員提出問題為主，教師補充問題為輔進(jìn)行討論，90分鐘的教學(xué)內(nèi)容可以提煉出10~15個知識點，討論時間大約占總課時的40%左右;（3）習(xí)題討論。討論課前練習(xí)題的解題思路、解題方法和答案，課堂上新給出的3~4道題難度較高的或有實際工程應(yīng)用背景的練習(xí)，進(jìn)行鞏固和加強訓(xùn)練;（4）每個環(huán)節(jié)可設(shè)置為教師可對學(xué)員或?qū)W員對學(xué)員進(jìn)行評價打分。課堂四個環(huán)節(jié)時間分配約為30%、40%、20%及10%。第二次嘗試在第一次嘗試的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)：（1）采用更靈活的MOOC學(xué)習(xí)模式，使視頻學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的有機結(jié)合：部分內(nèi)容課前看視頻自修，課內(nèi)講授重點難點；部分內(nèi)容課內(nèi)先講解，課后看視頻加強；有的內(nèi)容只安排課外看視頻，課內(nèi)不再講解；（2）利用答題器，擴(kuò)大參與寬度和深度。教員提出問題，學(xué)員思考問題后由答題器給出答案，教員根據(jù)答案情況進(jìn)行下一步講解或討論；（3）精心設(shè)計駐點問題、研討題目。好的駐點問題有助于發(fā)現(xiàn)學(xué)員對知識的理解程度、角度以及聽課的集中程度；設(shè)置研討案例，加強學(xué)員對知識的應(yīng)用、綜合分析，例如某型導(dǎo)彈發(fā)射失敗的原因進(jìn)行分析討論，學(xué)員較好地理解了二進(jìn)制表示與數(shù)值精度之間的關(guān)系，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)員對提出改進(jìn)方法。

（二）教學(xué)效果分析

課程結(jié)束后，組織試驗班和普通班學(xué)員于同一時間參加課程考試?？荚嚥捎脵C試，試題從試題庫中隨機抽取，包括主觀可客觀題，力求做到從基礎(chǔ)知識掌握程度、綜合運用能力等多角度、全方位地考察學(xué)員的知識掌握情況和知識應(yīng)用能力?？荚嚱Y(jié)束后，教研室對兩個班學(xué)員的成績進(jìn)行了統(tǒng)計，如表1。通過成績對比發(fā)現(xiàn)，試驗班學(xué)員的成績明顯高于普通班。除了同卷成績，實驗班鼓勵參與，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，學(xué)員提高了表達(dá)、思辨能力，學(xué)員與教員有更多、更深入的交流，并表現(xiàn)出對計算機學(xué)科的持續(xù)關(guān)注。

（三）教改引入MOOC的教學(xué)反思

利用MOOC開展教改試點具有重要的實際意義，提高課堂資源的利用率，有利于開展主動學(xué)習(xí)，同時教師和學(xué)員了解和適應(yīng)了MOOC這個新生事物。對教學(xué)帶來的影響主要包括以下幾點:（1）課堂形式變化。傳播知識被網(wǎng)絡(luò)全部或部分代替，韓愈的《師說》曰：“師者，所以傳道授業(yè)解惑也”，網(wǎng)絡(luò)時代，傳道由在線教學(xué)資源全部或部分代替，教師應(yīng)更關(guān)注“授業(yè)、解惑”的工作。（2）教師角色變化。從以教師為中心真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)員為中心，教學(xué)實施關(guān)注課堂的過程設(shè)計，體現(xiàn)學(xué)為主體，教為主導(dǎo)的理念。在這種教學(xué)模式中教員負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)組織、課堂講授、助教、過程設(shè)計師等多個角色，教員的付出更多，開展MOOC學(xué)習(xí)對教員的能力素質(zhì)提出更高要求。（3）MOOC不能替代傳統(tǒng)課堂。傳統(tǒng)課堂上我們有很多與學(xué)員交互的方式：隨動的PPT、激光筆或教鞭、教師的眼神、手勢、與學(xué)員近距離對話，尤其對于新生這些是非常重要的，而MOOC是不具備的。（4）利用MOOC有利于主動學(xué)習(xí)。按照布魯姆的教育目標(biāo)分類，將認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)由低到高分成6個階段：記憶→理解→應(yīng)用→分析→綜合→評價，傳統(tǒng)教授達(dá)到對認(rèn)知的記憶和理解，主動學(xué)習(xí)則可以達(dá)到綜合這一階段目標(biāo)，因而利用MOOC有利于開展翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行主動學(xué)習(xí)。

二基于BOPPPS教學(xué)模型，開展《計算機程序設(shè)計》主動學(xué)習(xí)

BOPPPS教學(xué)模型將課程教學(xué)過程分為六個階段，依次為B—Bridge-in（引入）、O—LearningObjective（學(xué)習(xí)目標(biāo)）、P—Pre-Test（課前摸底）、P—ParticipatoryLearning（參與式學(xué)習(xí)）、P—Post-Assessment（課內(nèi)評估）、S—Summary（總結(jié)）。BOPPPS模型遵循“教學(xué)目標(biāo)→教學(xué)行為→學(xué)習(xí)活動→教學(xué)評估→教學(xué)目標(biāo)”的教學(xué)循環(huán)過程，使教師能夠有效地組織課程教學(xué)，獲取反饋信息[4]；從培養(yǎng)計算思維的角度來看，該模型還可以幫助學(xué)員思考如何分析問題、如何探尋學(xué)習(xí)難點、如何反思學(xué)習(xí)的盲點等問題，是實施主動教學(xué)較好的工具?！队嬎銠C程序設(shè)計》課程從問題驅(qū)動入手，依據(jù)BOPPPS模型設(shè)計教學(xué)過程，確立研究問題、解析問題、討論交流解決問題和總結(jié)評價等課堂實施環(huán)節(jié)。例如以循環(huán)嵌套教學(xué)內(nèi)容為例，首先通過衛(wèi)星發(fā)射倒計時視頻，引出“秒針分針”倒計時的任務(wù)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)為學(xué)習(xí)循環(huán)嵌套的實現(xiàn)形式，掌握循環(huán)嵌套的程序設(shè)計要點，并利用循環(huán)嵌套實現(xiàn)窮舉等問題；接下來在單重循環(huán)基礎(chǔ)上，通過類比分針秒針運動規(guī)律來講授循環(huán)嵌套是什么，通過發(fā)射倒計時和輸出特定圖形等任務(wù)案例講解循環(huán)嵌套程序設(shè)計要點，解決怎么做的問題；參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)由學(xué)員分組實現(xiàn)“百錢買百雞”問題完成，引導(dǎo)學(xué)員總結(jié)循環(huán)嵌套來實現(xiàn)窮舉類問題以及改進(jìn)的方法；例如通過3~4題由易到難的選擇測驗進(jìn)行教學(xué)反饋，檢驗學(xué)員學(xué)習(xí)掌握情況，最后由學(xué)員或教員對本次課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。實踐證明從問題任務(wù)出發(fā)設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，較好地揭示了知識點及知識點的運用過程，有利于學(xué)員理解計算機進(jìn)行信息處理的思路和過程，了解計算機求解問題的思路，掌握問題求解的方法，激發(fā)了學(xué)員運用理論知識解決實際應(yīng)用問題的興趣，提升了學(xué)習(xí)計算機程序語言的信心。

三實施多元化考核，促進(jìn)主動學(xué)習(xí)

計算機基礎(chǔ)課采用過程考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的多元化考核模式，過程考核為平時成績，占總成績30~40%，包括課堂發(fā)言、筆記、作業(yè)、章節(jié)總結(jié)、階段性測試，建議任課教員至少選擇3中以上組成平時考核成績，例如采用課堂發(fā)言、作業(yè)、階段性測試組成形成性成績，分別占形成性成績的30%、30%、40%。終結(jié)性成績?yōu)檎n程結(jié)束后進(jìn)行的綜合考試，占總成績60~70%，采用閉卷客觀題與主觀題，以機試形式完成?？陀^題考核基本理論知識掌握情況，主觀題考核學(xué)員課程學(xué)習(xí)后應(yīng)具備的邏輯思維能力，對較復(fù)雜事物或系統(tǒng)進(jìn)行分析與綜合、歸納與演繹、比較與分類、抽象與假設(shè)等的科學(xué)實踐能力。試題庫建設(shè)以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，題型一般包括單選題、填空題、判斷題，各題型題量與課程教學(xué)學(xué)時相當(dāng)。實踐證明推行全過程、重基礎(chǔ)、練能力的多元化考核模式，樹立了以“能力考核”為中心的理念，加大平時成績的定量考評力度和學(xué)員參與考評的程度，倒逼學(xué)員重視過程學(xué)習(xí)，充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)員自主學(xué)習(xí)內(nèi)在動力，有效促進(jìn)了課堂主動教學(xué)的實施。

四總結(jié)

軍隊院校計算機基礎(chǔ)課教育應(yīng)順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代高等教育發(fā)展潮流，積極研究教育教學(xué)對象，合理利用優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，探索運用有效的教學(xué)模型進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計，開展主動學(xué)習(xí)、參與式教學(xué)，使學(xué)員主逐漸內(nèi)化計算思維，滲透學(xué)科思想方法的培養(yǎng)，達(dá)到提高教學(xué)效果，能力培養(yǎng)的目的。 

參考文獻(xiàn)

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[2]李菲，黃明東.幕課高校的機遇與挑戰(zhàn)[J].中國高等教育.2014（7）：22-26.

[3]楊海，張乃千，劉珍藍(lán)，胡罡.基于cMOOC和xMOOC的軍隊院校大學(xué)計算機MOOC教學(xué)[J].計算機教育，2014（6）：5-8.

[4]陳衛(wèi)衛(wèi)，鮑愛華，李清等.基于BOPPPS模型和問題驅(qū)動教學(xué)法培養(yǎng)計算思維的教學(xué)設(shè)計[J].工業(yè)和信息化教育，2014(6)：8-11.

作者：李瑛 劉瑜 單位：海軍航空工程學(xué)院基礎(chǔ)部計算機教研室