計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)課堂研究綜述

施培蓓，胡玉娟，曹風(fēng)云

(合肥師范學(xué)院1.計(jì)算機(jī)學(xué)院，2.研究生處，安徽合肥230601)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作為高校必修的公共基礎(chǔ)課程，其核心是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)素質(zhì)并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法去思考、解決問(wèn)題，推動(dòng)學(xué)生將有效的計(jì)算機(jī)思維運(yùn)用到其他科目的學(xué)習(xí)中。中國(guó)高校計(jì)算機(jī)教育MOOC聯(lián)盟大學(xué)計(jì)算機(jī)課程組成立于2015年，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)等23所大學(xué)聯(lián)合提議，旨在利用“MOOC+SPOCs+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式推動(dòng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行計(jì)算思維教學(xué)改革實(shí)踐。通過(guò)文獻(xiàn)檢索分析，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂[1]研究的綜述工作已經(jīng)廣泛存在[2-4]，基于單學(xué)科的翻轉(zhuǎn)課堂綜述工作[5]只有少量，為此，本文對(duì)近5年的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂研究進(jìn)行綜述，分別從理論研究、教學(xué)應(yīng)用、資源環(huán)境等方面進(jìn)行比較分析，并給出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展建議，以期為后續(xù)研究提供借鑒。

1 文獻(xiàn)檢索分析

以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）為文獻(xiàn)來(lái)源，截止日期2017年9月1日，以“翻轉(zhuǎn)課堂”為檢索詞，檢索結(jié)果如圖1所示，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂文獻(xiàn)數(shù)量在2017年之前服從指數(shù)增長(zhǎng)，而2017年以后論文數(shù)量增長(zhǎng)減緩，演變?yōu)榫€性增長(zhǎng)。該現(xiàn)象與普賴斯所提的科技文獻(xiàn)增長(zhǎng)4個(gè)階段理論相吻合，且國(guó)內(nèi)的翻轉(zhuǎn)課堂研究進(jìn)入第3階段。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂文獻(xiàn)年代分布

以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科為主題展開調(diào)研，以“翻轉(zhuǎn)課堂”和（“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”或“大學(xué)計(jì)算機(jī)”）為檢索詞，分析近5年基于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)文獻(xiàn)，如圖2所示，共檢索文獻(xiàn)160篇。從發(fā)文期刊來(lái)看，文獻(xiàn)整體質(zhì)量不高，核心期刊較少，主要集中在《計(jì)算機(jī)教育》、本科學(xué)報(bào)和學(xué)位論文。從研究熱點(diǎn)來(lái)看，如圖3所示，除去“翻轉(zhuǎn)課堂”和“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”主題檢索詞外，其他高頻關(guān)鍵詞分別是教學(xué)模式、微課、教學(xué)設(shè)計(jì)、微視頻等，這些高頻關(guān)鍵詞也反映了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究熱點(diǎn)及發(fā)展方向。

圖2 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂文獻(xiàn)年代分布

圖3 高頻詞分布

2 現(xiàn)狀分析

對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂文獻(xiàn)進(jìn)行分析，將研究現(xiàn)狀分為基礎(chǔ)理論研究、教學(xué)應(yīng)用研究和學(xué)習(xí)資源環(huán)境研究等3大類。其中，教學(xué)應(yīng)用研究所占比例最多，大部分文獻(xiàn)都是結(jié)合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)實(shí)踐展開研究，而基礎(chǔ)理論研究較少，缺少高質(zhì)量的創(chuàng)新性研究論文。

2.1 基礎(chǔ)理論研究

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的理論研究主要體現(xiàn)在教學(xué)方法、學(xué)習(xí)體系及思維能力培養(yǎng)等方面。如李娟等構(gòu)建包含課程體系、資源體系和師資體系的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育自主學(xué)習(xí)體系，提出以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)混合式教學(xué)模式和多樣化教學(xué)方法[6]。陳娟將翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC結(jié)合，提出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)生自學(xué)、在線自測(cè)、課堂答疑、教師測(cè)試和學(xué)習(xí)總結(jié)5步教學(xué)法[7]。李興瓊等從計(jì)算思維能力培養(yǎng)入手，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，圍繞教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)模式、教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)課程等方面進(jìn)行系統(tǒng)改革[8]。唐遠(yuǎn)新等采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，利用思維導(dǎo)圖精心制作教學(xué)課件和教學(xué)策略，以此構(gòu)建基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式[9]。楊沛等將案例教學(xué)法與翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以真實(shí)案例驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[10]。

2.2 教學(xué)應(yīng)用研究

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)涉及高校、高職和中職3個(gè)教育層次，其中高校是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂的主陣地，尤其在軍隊(duì)院校得到廣泛應(yīng)用[11]。如李瑛等按照主動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)行教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，基于MOOC平臺(tái)以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)入手，根據(jù)BOPPPS模型設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程，采用多元化考核方式激發(fā)學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力[12]。袁紅麗等從學(xué)習(xí)目標(biāo)分析、課前任務(wù)設(shè)計(jì)和課上任務(wù)設(shè)計(jì)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)，并引入建議編程工具BYOB培養(yǎng)計(jì)算思維能力[13]。李興德等提出基于導(dǎo)學(xué)案的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，分別從學(xué)員和教員角度分析翻轉(zhuǎn)課堂的要求和特點(diǎn)[14]。針對(duì)高職院校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，大部分是根據(jù)高職院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀以及學(xué)生的特點(diǎn)，分析翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于高職課程教學(xué)的可行性，精心設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過(guò)程并進(jìn)行應(yīng)用效果分析[15-19]。中職學(xué)校的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)還處于探索階段[20-21]。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在課前、課中和課后3個(gè)階段，施培蓓等[22]精心設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂3個(gè)階段的任務(wù)和目標(biāo)，并提出合理的課程評(píng)價(jià)體系，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性與協(xié)作創(chuàng)新能力。陳一等[23]從資源庫(kù)建立、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、考核機(jī)制等方面構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式。高佳樂(lè)[24]將翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合混合式學(xué)習(xí)方法用于計(jì)算機(jī)課程教學(xué)，基于首輪實(shí)踐的教學(xué)效果進(jìn)行修改并完成兩輪設(shè)計(jì)修改。另外，基于SPOC、MOOC等翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等多種混合式教學(xué)模式被提出[25-26]。如羅麗蘋等提出基于“SPOC+微課+BYOD”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式及應(yīng)用策略，該模式的特點(diǎn)是學(xué)生自帶設(shè)備有利于開展信息化學(xué)習(xí)環(huán)境[27]。張春英等提出基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，構(gòu)建以學(xué)科融合為基礎(chǔ)的課程內(nèi)容體系，通過(guò)共建MOOC、創(chuàng)建本校SPOC為課程提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境[28]。孫宇杰借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，提出基于SPOC的混合式教學(xué)模式?？咨忌糩30]借鑒“師大學(xué)堂”平臺(tái)，提出基于SPOC的混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[29]。

2.3 學(xué)習(xí)資源環(huán)境研究

翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境主要借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和移動(dòng)終端進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)分為兩類：一類是網(wǎng)絡(luò)社交軟件，如QQ、微信等，借助網(wǎng)絡(luò)社交軟件QQ來(lái)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[31-32]；另一類是專門用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的平臺(tái)，如BB網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)[33]、超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)[27]、Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[29]、“知途校園慕課云”在線學(xué)習(xí)平臺(tái)[22]、信息化導(dǎo)學(xué)平臺(tái)[34]等。關(guān)于移動(dòng)終端的研究論文只有1篇，主要是探索根據(jù)移動(dòng)終端的便捷性、交互性和開放性特點(diǎn)為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革提供一種新型教學(xué)方法，如何利用移動(dòng)終端融合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)將是教育教學(xué)模式發(fā)展的新方向[35]。

翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)資源主要體現(xiàn)在課前的教學(xué)視頻、課件以及任務(wù)單等，其質(zhì)量直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果?；裘利愐曰旌蠈W(xué)習(xí)理論、微學(xué)習(xí)理論、關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論和自主合作學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)思想，對(duì)微視頻的制作進(jìn)行深入研究，詳細(xì)闡述了微視頻的制作流程并以此構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[36]。董園飛等提出微視頻支持下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生觀看微視頻的感受、觀看微視頻過(guò)程中存在的問(wèn)題及對(duì)課程內(nèi)容的反饋情況[37]。李玫等將基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)雙語(yǔ)教學(xué)，大大提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果[38]。

3 總結(jié)與反思

通過(guò)前文分析，可以直觀地看出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)課堂的研究現(xiàn)狀，從發(fā)文數(shù)量來(lái)看，論文數(shù)量在近5年處于高速發(fā)展時(shí)期，發(fā)展趨勢(shì)平穩(wěn)。研究熱點(diǎn)主要集中在教學(xué)模式、微課、教學(xué)設(shè)計(jì)以及微視頻等方面，而對(duì)于自主學(xué)習(xí)和計(jì)算思維領(lǐng)域的研究是未來(lái)該課程發(fā)展的趨勢(shì)。發(fā)文期刊主要分布在計(jì)算機(jī)教育類期刊和本科院校學(xué)報(bào)兩塊，文獻(xiàn)集中在期刊和學(xué)位論文兩部分，高質(zhì)量的期刊較少。研究主題目前大部分是討論翻轉(zhuǎn)課堂模式下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐，側(cè)重于教學(xué)模式的探討，少量文獻(xiàn)關(guān)注教學(xué)平臺(tái)、微視頻制作以及自主學(xué)習(xí)與計(jì)算思維培養(yǎng)。

針對(duì)以上分析，對(duì)未來(lái)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展提出相關(guān)建議。（1）深化理論深度研究，提升計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程為計(jì)算思維培育課程。應(yīng)借助翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)理論，結(jié)合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，鼓勵(lì)采用促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂發(fā)展的多種教學(xué)方法和教學(xué)手段。（2）持續(xù)推進(jìn)基于“MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式。根據(jù)學(xué)校差異（理工科學(xué)校、師范院校、軍隊(duì)院校等）、學(xué)生入學(xué)基礎(chǔ)差異（重點(diǎn)本科、普通本科、高職以及中職等）建設(shè)不同類型的MOOC課程，研究者應(yīng)基于本校的實(shí)際情況完全采用或部分采用翻轉(zhuǎn)課堂，以此建設(shè)SPOC課程或采用其他學(xué)校的SPOC課程加以改進(jìn)。（3）注重翻轉(zhuǎn)課堂核心要素，加強(qiáng)學(xué)習(xí)資源環(huán)境建設(shè)。針對(duì)學(xué)習(xí)資源建設(shè)，建議教師精心設(shè)計(jì)各類教學(xué)視頻如軟件應(yīng)用類、程序設(shè)計(jì)類、理論基礎(chǔ)類等，針對(duì)性發(fā)布任務(wù)學(xué)習(xí)單來(lái)提高課前自主學(xué)習(xí)效果。針對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)，建議研究者加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)與開發(fā)，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂課前、課中、課后3個(gè)階段實(shí)時(shí)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及教師的教學(xué)效果，探索使用移動(dòng)終端來(lái)促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。