翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高等農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)公共課程體系中的應(yīng)用研究

燕振剛 楊 榛 李 薇 馬小軍

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)財(cái)經(jīng)學(xué)院 甘肅 蘭州 730070）

0.引言

21世紀(jì)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，要求農(nóng)業(yè)本科人才與理工類學(xué)生一樣，掌握一定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)與計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)知識(shí)，具備基本的信息素養(yǎng)與能力，具備應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決農(nóng)業(yè)類專業(yè)問題的基本能力，了解應(yīng)用軟件開發(fā)的基本知識(shí)。如何從思想上、理念上更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)學(xué)科整合模式、方法與手段、從更大程度上改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科建設(shè)與信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要尤其是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)所需要的合格人才，是農(nóng)業(yè)院校面臨的一個(gè)重要的長久的命題。信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)學(xué)科整合的目的和意義不僅是為了發(fā)揮信息技術(shù)的工具功能，而是賦予了新的教育意義，要通過整合促進(jìn)教學(xué)模式的變革，實(shí)現(xiàn)教育理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、學(xué)習(xí)方式的現(xiàn)代化，要突破傳統(tǒng)教育的模式。

翻轉(zhuǎn)課堂，或稱顛倒課堂，是將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)生在課前完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，在課堂上完成知識(shí)的吸收與掌握的一種新型教學(xué)模式[1]。雖然翻轉(zhuǎn)課堂興起于中小學(xué)，但也得到了很多高校的積極響應(yīng)。注重知識(shí)探索、應(yīng)用與實(shí)踐的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式適應(yīng)了高校的教學(xué)需求[2]。傳統(tǒng)教學(xué)方式存在著知識(shí)資源的空間局限性和知識(shí)傳播的時(shí)間滯后性，不利于知識(shí)高效傳播、教育資源分享和技術(shù)手段應(yīng)用[3]。

1.高等農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)公共課程體系構(gòu)建

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要特征之一為農(nóng)業(yè)信息化，也是推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力[4]。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化，關(guān)鍵是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)人才的培養(yǎng)。因而，高等農(nóng)業(yè)院校充分適應(yīng)農(nóng)業(yè)本科人才的培養(yǎng)模式和教育理念的改變，達(dá)到社會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)本科人才農(nóng)業(yè)信息化素質(zhì)、知識(shí)與能力的新要求，必須在著力加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)教學(xué)水平的基礎(chǔ)上，構(gòu)建動(dòng)態(tài)、開放和具有適應(yīng)性的農(nóng)科類專業(yè)計(jì)算機(jī)公共課程體系[5]。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn)建立了以“2 層6 門”為基礎(chǔ)的農(nóng)科類專業(yè)計(jì)算機(jī)公共課程體系。具體課程體系是將整個(gè)農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)公共教學(xué)分為兩個(gè)層次：第一個(gè)層次是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，包括《大學(xué)計(jì)算機(jī)A》、《大學(xué)計(jì)算機(jī)B》、《大學(xué)計(jì)算機(jī)C》，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)文化、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)等內(nèi)容的教學(xué)；第二個(gè)層次是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，強(qiáng)化程序設(shè)計(jì)思想，突出利用計(jì)算機(jī)分析問題的思路和解決問題的能力。為了使農(nóng)業(yè)信息技術(shù)教學(xué)具有可操作性和針對(duì)性，學(xué)校將學(xué)科專業(yè)劃分為3 大類，針對(duì)不同類別的專業(yè)開設(shè)不同的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，分別包括VB、VFP、C 程序設(shè)計(jì)，其中VB 程序設(shè)計(jì)主要面向農(nóng)科類專業(yè)、VFP 程序設(shè)計(jì)主要面向農(nóng)經(jīng)管理類專業(yè)、C 程序設(shè)計(jì)主要面向工科類專業(yè)。具體開設(shè)課程及開設(shè)專業(yè)對(duì)應(yīng)表如表1 所示。

表1 開設(shè)課程與專業(yè)對(duì)應(yīng)一覽表

2.傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)公共課程教學(xué)模式現(xiàn)狀

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展，社會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)人才信息化技術(shù)要求越來越高，同時(shí)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)涉及面非常廣，后繼專業(yè)教學(xué)中對(duì)計(jì)算機(jī)的要求也有很大的差別，且不同專業(yè)之間對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的直接需求和依賴程度又存在較大差異，不同層次的學(xué)校和不同的專業(yè)類別有不同的培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容[6]。傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)資源匱乏、教學(xué)手段單一、教材內(nèi)容滯后，無法完全滿足每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化需求，無法充分地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力[7]。因此，計(jì)算機(jī)公共課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)嚴(yán)重不適于現(xiàn)代教學(xué)需求，存在諸多弊端。

第一，教學(xué)方法單一、學(xué)生興趣不足。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，老師為課堂中心，滔滔不絕的講授，而學(xué)生僅僅做被動(dòng)的接收，完全依葫蘆畫瓢，所謂的學(xué)會(huì)也僅僅是死記硬背，不懂原理，不會(huì)變通，缺乏自主思考的能力。久而久之，學(xué)習(xí)興趣自然喪失，從而形成，課上睡覺、考前突擊的不良習(xí)慣。

第二，教材內(nèi)容滯后、更新不及時(shí)。計(jì)算機(jī)課程書本知識(shí)的更新周期短、速度慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能跟上網(wǎng)絡(luò)信息化的迅猛發(fā)展，致使教材內(nèi)容滯后、操作系統(tǒng)陳舊，學(xué)生學(xué)會(huì)的知識(shí)和技能永遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代實(shí)際操作應(yīng)用，脫離實(shí)際，學(xué)也不能致用。

第三，無法充分培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。傳統(tǒng)教學(xué)模式促使學(xué)生做被動(dòng)接收者，學(xué)生根本不存在主動(dòng)性和獨(dú)立性，學(xué)習(xí)沒有任何的計(jì)劃，學(xué)習(xí)知識(shí)的主要途徑仍舊為課堂，課后若沒有老師強(qiáng)制性監(jiān)督，學(xué)生將不會(huì)學(xué)習(xí)。對(duì)此，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立學(xué)習(xí)方面的能力表現(xiàn)出嚴(yán)重的不足。

面對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀，依靠互聯(lián)網(wǎng)尋求新型教育模式，已成為絕大多數(shù)高等院校所面臨的極大挑戰(zhàn)和刻不容緩的任務(wù)。

3.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)運(yùn)而生

信息時(shí)代的迅猛發(fā)展，促使各行各業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)緊密相連，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展自然也不例外。正因如此，高等農(nóng)業(yè)院校對(duì)于農(nóng)業(yè)信息化人才的培養(yǎng)刻不容緩，計(jì)算機(jī)公共課程的教學(xué)改革意義重大。基于微課、慕課等應(yīng)運(yùn)而生的翻轉(zhuǎn)課堂給廣大教育者帶來新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是新的希望。

翻轉(zhuǎn)課堂，或稱顛倒課堂，顛覆了課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式，讓學(xué)生在課前完成課本知識(shí)的自主學(xué)習(xí)，課中通過與老師、同學(xué)的交流互動(dòng)討論充分完成知識(shí)的吸收與掌握，達(dá)到內(nèi)化知識(shí)的效果，課后學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步拓展和鞏固[8]。翻轉(zhuǎn)課堂，真正將教師的“多教”轉(zhuǎn)變成學(xué)生的“多學(xué)”，將學(xué)生的“被動(dòng)接收”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)”，從而有助于激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，同時(shí)也幫助教師因材施教，達(dá)到更好的教育效果[9]。

根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的定義來看，整個(gè)教學(xué)過程可分為三部分，課前、課中、課后[9,10]。課前階段是翻轉(zhuǎn)教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)于教師來說，首先要幫助學(xué)生建立知識(shí)結(jié)構(gòu)框架圖，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，將傳統(tǒng)教學(xué)中的課堂教學(xué)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)移，例如創(chuàng)作教學(xué)微視頻、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、上傳數(shù)字教學(xué)資源等，以此加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；對(duì)于學(xué)生來說，首先要加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)意識(shí)，充分利用好網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)資源，根據(jù)老師建立的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，按照自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣以及自身基礎(chǔ)選擇相應(yīng)的課程實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的探索欲、求知欲和思維創(chuàng)造力。課中階段是翻轉(zhuǎn)教學(xué)的核心，強(qiáng)調(diào)知識(shí)內(nèi)化的最大化，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式，例如答疑解惑、分組討論、獨(dú)立探索、結(jié)果展示與交流、教學(xué)評(píng)價(jià)等，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問題、思考問題、分析問題、解決問題，幫助學(xué)生更為準(zhǔn)確地把握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)。課后階段是對(duì)知識(shí)的拓展和鞏固，也是對(duì)教學(xué)的總結(jié)和反思，學(xué)生通過拓展練習(xí)、實(shí)踐應(yīng)用對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和鞏固；教師通過共性問題、評(píng)價(jià)反饋可以進(jìn)行教學(xué)反思和拓展。教師和學(xué)生的良性雙邊互動(dòng)推動(dòng)教育的進(jìn)一步碰撞，產(chǎn)生更絢麗的思維火花。

有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施，有研究者認(rèn)為，主要涉及三種形式：家校翻、校內(nèi)翻、課內(nèi)翻[11]?！凹倚７保磳W(xué)生在家學(xué)習(xí)慕課、微課里的課程，做練習(xí)，到課堂上討論。“校內(nèi)翻”，即前置學(xué)習(xí)和課堂討論都在學(xué)校內(nèi)完成，只不過分成兩次課來做，第一次課在機(jī)房看微課和學(xué)習(xí)資源，第二次課回到教室進(jìn)行討論。“課內(nèi)翻”，即前半節(jié)課看微課和做練習(xí)，后半節(jié)課討論。無論何種形式，翻轉(zhuǎn)課堂的意義在于培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生創(chuàng)造個(gè)性化學(xué)習(xí)、移動(dòng)化學(xué)習(xí)和碎片化學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，教師成為學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，進(jìn)一步促進(jìn)教育教學(xué)的深刻變革。

4.翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)公共課程體系中的應(yīng)用探討

4.1 基于微課形式下的翻轉(zhuǎn)課堂

在國內(nèi)，微課的概念最早是由胡鐵生提出的，他認(rèn)為[12]：微課是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在課堂教學(xué)過程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源有機(jī)組合；微課的核心內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻 （課例片段），同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等教學(xué)支持資源，它們以一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同營造了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題突出的資源單元應(yīng)用“生態(tài)環(huán)境”。因此，“微課”既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院也根據(jù)不同課程屬性，建立了微課教程，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，例如，計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助制圖、VB 程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、Word 上機(jī)視頻解析、Excel 上機(jī)視頻解析等。然而，目前微課教程的數(shù)量很豐富，學(xué)生的選擇性很多，導(dǎo)致學(xué)生不知道應(yīng)該選哪個(gè)、學(xué)哪個(gè)？ 這種選擇的盲目性大大降低了微課的普及，也使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因而，基于微課模式的翻轉(zhuǎn)課堂，首先要保證微課視頻的質(zhì)量，做到少而精致；其次也要確保微課視頻的內(nèi)容符合課程教學(xué)大綱的計(jì)劃，與所學(xué)課本、 教材能充分結(jié)合；最后，翻轉(zhuǎn)課堂的教師要充分了解，學(xué)生該學(xué)什么，能學(xué)到什么，以及學(xué)習(xí)的效果如何。

微課，是新型教育模式，是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的新途徑，看似簡單，其實(shí)不易，在實(shí)踐過程中需要不斷探索、完善，才能真正發(fā)揮微課的優(yōu)勢(shì)。

4.2 基于慕課形式下的翻轉(zhuǎn)課堂

慕課，指大規(guī)模開放在線課程，是英文MOOC（Massive Open Online Course）的中文音譯，是學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)，通過慕課平臺(tái)的教學(xué)視頻在線學(xué)習(xí)課程的教學(xué)模式[13]。它具有典型的三個(gè)特點(diǎn)：大規(guī)模的、開放課程、網(wǎng)絡(luò)課程。從2008年概念的首次提出，到2011年美國Udacity、Coursera和EdX 三大慕課平臺(tái)的建立，標(biāo)志著慕課進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。目前，我國也有許多慕課大型平臺(tái)，例如中國大學(xué)MOOC、MOOC 中國、 慕課網(wǎng)等，教學(xué)資源非常豐富。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)緊跟我國新課程教學(xué)改革步伐，為了更好地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)公共課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，學(xué)校正籌備創(chuàng)建慕課資源，根據(jù)農(nóng)科院校特點(diǎn)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、劃分教學(xué)情境，按慕課平臺(tái)體系重新梳理計(jì)算機(jī)公共課程大綱、知識(shí)點(diǎn)，再將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)拆分重構(gòu)，創(chuàng)建微課內(nèi)容，最后對(duì)微課內(nèi)容在編輯整合上傳至慕課平臺(tái)，同時(shí)，也在教學(xué)中不斷完善課程相關(guān)資源建設(shè)，更好地實(shí)現(xiàn)高等農(nóng)科院校計(jì)算機(jī)公共課程體系的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

4.3 基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)下的翻轉(zhuǎn)課堂

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)為充分利用“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)，創(chuàng)建了甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)在線教育綜合平臺(tái)。目前，該平臺(tái)總課程數(shù)為7491，總訪問量為29189，同時(shí)平臺(tái)購買了“清華教育在線”訪問權(quán)限，支持基于視頻的在線交互式教學(xué)、MOOC 教學(xué)模式，支持基于移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)教學(xué)模式，支持基于資源的自主學(xué)習(xí)模式，該平臺(tái)為翻轉(zhuǎn)課堂等多種混合教育模式的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)在線教育綜合平臺(tái)的建設(shè)，一方面能夠最大限度滿足大學(xué)生移動(dòng)化學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，另一方面為教師及時(shí)掌握課前學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡和制定課堂教學(xué)活動(dòng)提供了有效的技術(shù)支撐平臺(tái)。

5.結(jié)語

隨著我國新課程教學(xué)改革的步伐，積極探索新型教學(xué)模式，是廣大教育學(xué)者的首要任務(wù)。如何改變傳統(tǒng)教學(xué)模式短板，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科建設(shè)與信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要尤其是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)所需要的合格人才，是農(nóng)業(yè)院校面臨的一個(gè)重要命題，也是高等農(nóng)業(yè)院校應(yīng)當(dāng)立即解決的問題。本文以計(jì)算機(jī)公共課程體系改革為契機(jī)，探討新型教育模式——翻轉(zhuǎn)課堂在計(jì)算機(jī)公共課程體系中的應(yīng)用，圍繞翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)特征和基于微課、慕課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式應(yīng)用等方面展開論述與探討，該研究為高等農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)改革提供理論依據(jù)及科學(xué)指導(dǎo)。