一種優(yōu)化教與學(xué)的Linux課堂教學(xué)評估實踐研究

鄧偉

關(guān)鍵詞：問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)；實施效果；翻轉(zhuǎn)教室

1 引言

問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning， PBL）為Larry Michaelsen在20世紀80年代所發(fā)展出來的教學(xué)法，使大班級中的學(xué)生以問題導(dǎo)向的方式進行學(xué)習(xí)[1]。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)是一種有架構(gòu)的教學(xué)策略，學(xué)生在課前閱讀教師提供的教材以及閱讀指引，在課堂的一開始利用個人測試來確保學(xué)生的準備程度，接著分為小組針對測試進行討論并獲得一致的共同答案，最后進入以運用知識來解決問題為目標的課堂互動。PBL教學(xué)法的學(xué)習(xí)階段主要可分為三個階段，分別為個人預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)評價以及應(yīng)用活動[2]。

在個人預(yù)習(xí)階段中，教師提供閱讀數(shù)據(jù)讓學(xué)生在課前閱讀，并以閱讀指引的方式來引導(dǎo)學(xué)生自行學(xué)習(xí)，學(xué)生在上課之前確保自己的學(xué)習(xí)以便在上課時能夠參與小組討論。

學(xué)習(xí)評價階段主要分為個別測試（IndividualReadiness Assurance Test， IRAT） 以及團隊測試（GroupReadiness Assurance Test， GRAT）[3]。在課堂開始時教師先發(fā)個別測試，學(xué)生在完成之后會獲得個人成績，此測試通常為15～20 題的選擇題，學(xué)生可以在大約15～20分鐘內(nèi)完成為標準，接著便進行團隊測試。

最后是應(yīng)用活動的階段，此階段的重點是運用之前學(xué)習(xí)的知識來解決實際業(yè)界可能遇到的問題。教師要設(shè)計一份場景題目讓學(xué)生討論，此題目不一定要有正確答案，而內(nèi)容則以概念延伸或?qū)嶋H業(yè)界問題為主，設(shè)計題目時必須遵從4S原則[4]。首先是重要相關(guān)的問題或場景（Significant problem） ，題目最好能與現(xiàn)實學(xué)習(xí)有關(guān)；接著是讓所有小組同時討論同樣題目（Sameproblem） ；第三個“S”為各小組必須針對題目決定一個特定的答案（Specific choice） ；最后，各小組必須同時回答（Simultaneous report） ，各組以不同的色卡或號碼牌同時舉牌表示自己的答案，此時教師開始導(dǎo)引各組間的討論，要求學(xué)生說明他們答案以及進行練習(xí)。

2 研究方法

2.1 研究對象

計算機系三年級，已經(jīng)上過傳統(tǒng)授課、PBL課程以及結(jié)合翻轉(zhuǎn)教室PBL課程（Flip-PBL）的學(xué)生100人。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

（1） 教材準備

為了做好前期的教學(xué)安排，本課程的教材為電子工業(yè)出版社出版的《Linux操作系統(tǒng)》，并根據(jù)這些教材本文準備了14 次課程的PPT，具體的內(nèi)容包括Linux介紹、Linux的用戶管理、Linux實用指令、Linux 組管理和權(quán)限管理、Linux文件管理、Linux定時任務(wù)調(diào)度、Linux網(wǎng)絡(luò)配置、Linux進程管理。學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些PPT了解Linux課程的內(nèi)容和知識點。

（2） 視頻準備

根據(jù)Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)要求，本文制作了VM 和Linux的安裝視頻、Linux磁盤分區(qū)、掛載操作視頻、Shell編程視頻。由于這些內(nèi)容都是實踐性較強的內(nèi)容，所以通過視頻可以很好地展示具體的操作過程和結(jié)果。

（3） 問題準備

根據(jù)Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)要求，要求3人一組，完成的主要任務(wù)包括實現(xiàn)“Windows和Linux虛擬機互相訪問”，要求兩個系統(tǒng)中間的共享文件可以相互訪問；包括實現(xiàn)“通過編寫Shell獲取一小時內(nèi)系統(tǒng)負載最高的進程信息”，要求每隔1分鐘獲取系統(tǒng)中負載最高的進程的內(nèi)存占用、CPU占用、運行時間等信息，并通過列表打印到文件中。

2.3 研究工具

以Kirkpatrik四層次評價的第一層次（Reaction）來進行初步的成果測量，利用自編結(jié)構(gòu)式問卷調(diào)查學(xué)生對于傳統(tǒng)課程以及PBL課程的看法，并就不同的預(yù)習(xí)教材調(diào)查學(xué)生預(yù)習(xí)狀況和意見[5]。

3 研究結(jié)果

本次課程修課人數(shù)為100人，回收有效問卷為100份。

3.1 預(yù)習(xí)

針對借由預(yù)習(xí)能夠獲得更好的學(xué)習(xí)效果題項多呈現(xiàn)正面回應(yīng)（74%），而有部分同學(xué)（26%）持中立意見，平均分數(shù)為3.96；在不同類型的教材能否獲得充分預(yù)習(xí)，兩種教材類型的滿意度分布十分相近，而認同的比率也相差無幾（68% vs.64%），平均分數(shù)也都在3.8分左右。

對于預(yù)習(xí)方式的選擇，多數(shù)學(xué)生（66%）選擇文字與視頻結(jié)合的方式，而希望單純以文字或視頻的同學(xué)則分別占了18%及16%左右。

在文字數(shù)據(jù)教材的選擇方面，40位（81.6%）同學(xué)希望是以老師整理過后的PPT作為閱讀教材，12位（12.2%）認為期刊較適合閱讀，而6位（6.1%）學(xué)生覺得課本、參考書比較適當(dāng)。

對于每段教學(xué)視頻的長度，67.3%的學(xué)生希望能夠在8～15分鐘內(nèi)，22.4%的學(xué)生則認為15～30分鐘可以接受，少部分的同學(xué)則認為更長的視頻也可以。而以100分鐘的課堂計算的話，學(xué)生可接受的視頻總長度平均為46.81分鐘。

58%的學(xué)生認為課前線上測試有助于了解學(xué)習(xí)狀況，8%的人持反對意見，而有62%的學(xué)生認為線上測試有助于督促自己的學(xué)習(xí)，而有12%的學(xué)生抱持相反的意見。

3.2 課堂聽講

有10%學(xué)生在課堂聽講時無法很好地吸收老師講述的內(nèi)容，另外有14%的學(xué)生無法及時記錄老師講述的重點，這之中也包含所有無法吸收的學(xué)生。

3.3 課堂討論活動

普遍來說，大多數(shù)的學(xué)生認為自己在交流活動中能夠有所收獲并且有良好的表現(xiàn)。有60%的學(xué)生認為自己能夠通過預(yù)習(xí)來增加發(fā)表意見時的信心。

3.4 課堂小考

多數(shù)學(xué)生認為課堂小考能夠幫助自己了解學(xué)習(xí)狀況，少部分學(xué)生認為小考對學(xué)習(xí)沒有幫助。

3.5 研究結(jié)果

學(xué)生對于文字數(shù)據(jù)以及教學(xué)視頻的滿意度差不多，此項結(jié)果乍看之下與估計不同，但是將學(xué)生偏好的文字數(shù)據(jù)類型以及期望的預(yù)習(xí)方式一起綜合來看，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們想要的并無違反翻轉(zhuǎn)教室的理念，教學(xué)視頻加上PPT的學(xué)習(xí)方式恰好就是學(xué)生在學(xué)校聽大堂課時的模式，因此兩者相配合才會符合翻轉(zhuǎn)教室把教師講述放到課外的概念，設(shè)計課程時將視頻與文字數(shù)據(jù)明確切割反而背離了翻轉(zhuǎn)的概念。

多數(shù)學(xué)生希望每段視頻的長度在8～15分鐘以內(nèi)符合了Middendorf提出的成人專注時間，而總長46.81 分鐘的視頻時間差不多是課程總時數(shù)的一半，呼應(yīng)了一些學(xué)生在開放式意見欄中提到的意見，同時，部分學(xué)生提到這種翻轉(zhuǎn)的上課方式如果太頻繁，會造成負荷過重。假設(shè)一天8小時的課程都使用翻轉(zhuǎn)，光是看視頻加上課堂時間就差不多一天花12小時在學(xué)習(xí)上，因此若是過度使用翻轉(zhuǎn)教室可能會造成學(xué)生降低學(xué)習(xí)意愿。

學(xué)生們對于課前線上測試以及課堂小考的看法分布類似，代表這兩種教學(xué)活動的部分功能在學(xué)生的觀點中是重復(fù)的，在經(jīng)過研究后，這兩個教學(xué)活動依舊各有其存在的必要性，課前測試能夠讓老師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，相較于在課堂中才了解自己的學(xué)習(xí)狀況，讓學(xué)生在上課之前就能了解自己學(xué)習(xí)狀況對于學(xué)生的自我學(xué)習(xí)比較有幫助；而課堂小考（IRAT）則屬于GRAT不可缺少的前置教學(xué)活動，當(dāng)學(xué)生有了自己的想法再進行討論與直接就題目開始討論，在認知的過程中有很大的差異。

在課堂聽講部分中，認為自己無法有良好學(xué)習(xí)成效的學(xué)生在遇到問題時的解決方式有部分人選擇忽略，也有部分人選擇自行查找數(shù)據(jù)或者詢問同學(xué)，而詢問老師這個選項則完全不被考慮，這表示當(dāng)這些學(xué)生在課堂聽講遇到困難時，沒辦法即時地得到解決，可能會造成他們的學(xué)習(xí)進度無法跟上別的同學(xué)，若是以翻轉(zhuǎn)教室的教學(xué)法讓他們掌握自己的學(xué)習(xí)是否能夠解決這個狀況有待進一步的研究。

4 總結(jié)

總體而言，學(xué)生們對于將教學(xué)視頻融入PBL教學(xué)持正向的態(tài)度，在Kirkpatrick第一個層面的評估算是符合預(yù)期，而若要深入了解這種教學(xué)法的結(jié)合是否真能促進學(xué)生的學(xué)習(xí)成效則必須持續(xù)的實施，并通過學(xué)習(xí)（Learning）、行為（Action）以及成果（Result）層面來進行評估。本文的相關(guān)研究可以幫助和提升學(xué)校的課堂教學(xué)，可以很好地為相關(guān)教學(xué)改革提供參考。