信息時(shí)代下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》中的應(yīng)用

李永華　何兆照　李迎國

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；OBE 理念；SPOC 平臺(tái)；計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)；教學(xué)模式

近年來，國家出臺(tái)了一系列重大戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。這些規(guī)劃對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了新的要求，學(xué)生不僅要具備正確的社會(huì)主義核心價(jià)值觀、扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)和技能，還必須具備較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和能力、學(xué)科交叉復(fù)合能力、溝通交流能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。在此背景下，甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系將《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》定為ICT 專業(yè)群核心課程，使學(xué)生通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，具備一定的信息化素養(yǎng)，能夠利用計(jì)算機(jī)解決其專業(yè)領(lǐng)域中的相關(guān)問題，提升學(xué)習(xí)、工作效率，或者進(jìn)行專業(yè)領(lǐng)域的改革創(chuàng)新，從而適應(yīng)國家戰(zhàn)略布局下新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求[1]。

《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》是ICT 專業(yè)群的一門核心課程，主要介紹計(jì)算機(jī)的軟硬件基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)軟硬件的基本組成、性能指標(biāo)、工作原理，并通過理論聯(lián)系實(shí)際，分析、識(shí)別和解決計(jì)算機(jī)使用過程中常見的軟、硬件問題，為以后利用計(jì)算機(jī)完成相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。然而，在課程教學(xué)中存在如下問題：課堂教學(xué)以講為主，對(duì)學(xué)生能力產(chǎn)出關(guān)注不足；課程內(nèi)容過多，易造成學(xué)生認(rèn)知飽和，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳；ICT 專業(yè)群學(xué)生的信息化素養(yǎng)、動(dòng)手實(shí)踐能力普遍偏弱；ICT 專業(yè)群學(xué)生來自不同的專業(yè)，基礎(chǔ)不同、需求各異，傳統(tǒng)課堂教學(xué)難以有效組織，也很難滿足學(xué)生不同層次學(xué)習(xí)的需求。

一、《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革方案

針對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題，本文基于OBE 理念，借助SPOC 教學(xué)資源，利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式來設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)，以有效解決這些問題。

（一）《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)

《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)》課程的核心內(nèi)容是硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)。該課程的教學(xué)目標(biāo)是通過教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)生基本認(rèn)知[2]。主要以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以職業(yè)技術(shù)教育對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的要求為核心，以“理論與實(shí)踐并重，應(yīng)試與技能兼顧”為原則。課程內(nèi)容以實(shí)用、易用、管用角度出發(fā)，按照“模塊化、任務(wù)式”形式組織，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)的使用、文字處理技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、多媒體課件制作技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)和常用工具軟件。通過網(wǎng)絡(luò)資源提供圖文并茂、通俗易懂、實(shí)踐性強(qiáng)的視頻教學(xué)學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)操作，在鞏固計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)和掌握辦公軟件使用技巧的基礎(chǔ)上，全面培養(yǎng)和提高信息素養(yǎng)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

（二）制定基于OBE 理念的課程目標(biāo)

針對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生能力產(chǎn)出關(guān)注不足的問題，在課程教學(xué)中引入OBE 理念。該理念落實(shí)到一門課程中，即教師對(duì)學(xué)生學(xué)完該課程應(yīng)達(dá)到的能力和水平有明確的目標(biāo)，然后通過合理的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施來保證學(xué)生達(dá)到這些預(yù)期目標(biāo)[3]。本課程的知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)為：

①掌握計(jì)算機(jī)軟硬件的基本理論和知識(shí)；

②具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力和可持續(xù)發(fā)展能力；

③具備基本的科學(xué)素養(yǎng)，及時(shí)了解計(jì)算機(jī)軟硬件的國內(nèi)外新技術(shù)和發(fā)展趨勢，樹立強(qiáng)烈的愛國主義使命感與責(zé)任心。

根據(jù)布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)相關(guān)理論，易知課程目標(biāo)中包括低階目標(biāo)和高階目標(biāo)。受限于有限學(xué)時(shí)，結(jié)合學(xué)習(xí)者動(dòng)手能力較弱及群體差異性大的特點(diǎn)，本課程采用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。其中，課前學(xué)習(xí)基于SPOC在線教學(xué)來實(shí)現(xiàn)，達(dá)成低階課程目標(biāo)，而寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間則用于實(shí)踐、案例分析、研討等，使高階課程目標(biāo)能夠順利達(dá)成。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

由于“翻轉(zhuǎn)課堂”順應(yīng)了世界教育改革發(fā)展的潮流，又得到了創(chuàng)新技術(shù)的支持，一經(jīng)問世便風(fēng)靡全美乃至全球。在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的中心。所有翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐者，都真正做到了“以學(xué)生為中心”，做到了因材施教。翻轉(zhuǎn)課堂使教師從傳統(tǒng)課堂中的知識(shí)傳授者變成了學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者。教師通過對(duì)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)來促進(jìn)學(xué)生的成長和發(fā)展。想要將翻轉(zhuǎn)課堂運(yùn)用好，就要求教師具備一些翻轉(zhuǎn)課堂的新途徑，如翻轉(zhuǎn)教學(xué)理念、翻轉(zhuǎn)教材至上、翻轉(zhuǎn)備課流程、翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)方式、翻轉(zhuǎn)教學(xué)組織形式、翻轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)方式等。翻轉(zhuǎn)后的新課堂帶來的最大變化就是學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，可以選擇微學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、先學(xué)后教、異步學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等多種方式，使學(xué)生的學(xué)習(xí)場所不再局限于教室、圖書館，適應(yīng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的需求，為學(xué)生提供了更多的鍛煉機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

（四）構(gòu)建SPOC教學(xué)資源

SPOC是小規(guī)模限制性在線課程，與M0OC 課程相比，學(xué)生規(guī)模較小，且在線人數(shù)受限，使得在線教學(xué)更有針對(duì)性，可以解決M0OC 教學(xué)中師生互動(dòng)性差、學(xué)習(xí)支持不夠、課程完成率低等問題[4-5]。因此，本課程在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，構(gòu)建了“課程基本信息資源+ 課程核心教學(xué)資源+ 課程支持資源”三位一體的SPOC 教學(xué)資源。課程基本信息資源包括課程教學(xué)大綱、課程教學(xué)計(jì)劃和不同專業(yè)學(xué)生的選學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)路線推薦等，使得學(xué)生能夠明確課程目標(biāo)、能力產(chǎn)出、主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容等[6]。

課程核心教學(xué)資源主要由教學(xué)短視頻、每周學(xué)習(xí)任務(wù)清單、作業(yè)、測試題目、討論話題、課程實(shí)踐項(xiàng)目等構(gòu)成，為學(xué)生在線學(xué)習(xí)提供完備的資源。

課程支持資源包括課程相關(guān)工具軟件、參考書籍、常見問題分類等，同時(shí)，在課程討論區(qū)，會(huì)定期發(fā)布討論主題，學(xué)生也可以隨時(shí)發(fā)起討論話題，或者參與討論，從而協(xié)作解決學(xué)習(xí)上的困惑[6]。

（五）應(yīng)用SPOC 平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂模式的必要性

該課程構(gòu)成內(nèi)容復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)眾多，對(duì)學(xué)生自主應(yīng)用操作有較高要求。傳統(tǒng)課堂學(xué)生主體地位不突出，教師教學(xué)輸出居多，學(xué)生自主空間較低，課上獲取的教學(xué)反饋難以保證全面性，同時(shí)因?qū)W生學(xué)習(xí)積極性和知識(shí)掌握程度差異較大，教學(xué)反饋信息可能比較片面，逐步拉大學(xué)生學(xué)習(xí)差距，對(duì)提高軟硬件基礎(chǔ)教學(xué)整體質(zhì)量作用有限。翻轉(zhuǎn)課堂是現(xiàn)代教學(xué)理念，該課堂模式的應(yīng)用核心是教師和學(xué)生的主客體地位互換，改變傳統(tǒng)課堂中教師領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生服從的模式，將主體地位歸還于學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)提問，在課堂上通過分組學(xué)習(xí)和分層教學(xué)的模式，擴(kuò)大學(xué)生自主空間。在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生可作為主講人，通過前期準(zhǔn)備在課上分享學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生間互動(dòng)討論，提出課程難題，教師掌握課堂節(jié)奏，予以適時(shí)引導(dǎo)，幫助學(xué)生解決難題。應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行軟硬件教學(xué)的難點(diǎn)在于：學(xué)生預(yù)習(xí)階段難以僅依靠教材完成預(yù)習(xí)過程，從互聯(lián)網(wǎng)中雖然可以獲取大量學(xué)習(xí)資料，但是范圍過大，精準(zhǔn)獲取所需資料的難度較高。SPOC 課程服務(wù)對(duì)象明確，教師可通過設(shè)計(jì)制作和上傳分享SPOC 課程為學(xué)生提供高質(zhì)量學(xué)習(xí)資料。課前預(yù)習(xí)階段學(xué)生通過學(xué)習(xí)SPOC 課程完成自主學(xué)習(xí)過程，解答SPOC 作業(yè)時(shí)檢驗(yàn)自學(xué)質(zhì)量，明確遺留問題，后期正式上課時(shí)即可目標(biāo)明確地提問，縮短課上基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)間，提高課堂教學(xué)效率，將課上時(shí)間集中用于解決高質(zhì)量問題[2]。

（六）采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)

基于SPOC 教學(xué)平臺(tái)和資源，經(jīng)過實(shí)踐和摸索，本課程實(shí)施了IWP-RTECPS 的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，即每一次教學(xué)均包括如下9 個(gè)環(huán)節(jié)。

①學(xué)習(xí)教學(xué)視頻（Instructional video）。 課前一周，教師發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)清單，明確本周課前學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)及重難點(diǎn)等。學(xué)生按照清單，學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，初步掌握相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論。

②完成在線作業(yè)（Work）。在線作業(yè)在視頻學(xué)習(xí)后完成，主要檢驗(yàn)視頻學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生及時(shí)獲得學(xué)習(xí)效果反饋。

③完成課前實(shí)踐（Practice）。每周課前圍繞教學(xué)短視頻安排1—2 個(gè)簡單的實(shí)踐任務(wù)，使學(xué)生通過實(shí)踐初步具備應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行更深層次的加工。

④知識(shí)回顧（Review）。該環(huán)節(jié)由教師主導(dǎo)，對(duì)課前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡要回顧，從而快速回憶課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，更清晰地構(gòu)建起知識(shí)體系框架。同時(shí)，教師對(duì)課前作業(yè)和實(shí)踐中的問題進(jìn)行簡單點(diǎn)評(píng)，為后續(xù)課堂活動(dòng)奠定良好基礎(chǔ)。

⑤課堂測試（Test）。每次課均安排10 分鐘課堂測試，成績作為期末成績的一部分。課堂測試題目源于課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，測試在教師監(jiān)控下，當(dāng)場獨(dú)立完成，以便檢驗(yàn)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的真實(shí)效果，也可以督促學(xué)生將課前學(xué)習(xí)真正落到實(shí)處。

⑥知識(shí)拓展（Expand）。針對(duì)知識(shí)回顧和課堂測試中較普遍的問題，教師集中進(jìn)行分析講解，并結(jié)合實(shí)際案例，進(jìn)行知識(shí)拓展等，使得學(xué)生能夠舉一反三，融會(huì)貫通。

⑦小組實(shí)踐（Cooperation Practice）。課堂實(shí)踐分小組完成，每個(gè)小組2—3 人，合作完成相對(duì)復(fù)雜的實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)生觀察、記錄計(jì)算機(jī)的故障現(xiàn)象，分析討論產(chǎn)生故障或性能不佳的原因，從而制定方案，排除故障或者對(duì)計(jì)算機(jī)性能進(jìn)行優(yōu)化，教師全程不做講解，僅僅觀察每個(gè)小組的實(shí)踐，必要時(shí)給予個(gè)性化指導(dǎo)。通過小組實(shí)踐，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生在實(shí)踐中自主完成認(rèn)知加工，從而促進(jìn)有效的知識(shí)建構(gòu)。

⑧成果展示（Presentation）。隨機(jī)抽取2—3 個(gè)小組，展示小組實(shí)踐成果，介紹在實(shí)踐過程中遇到的問題及解決方案，教師和學(xué)生都可以隨時(shí)提問。小組分享結(jié)束，教師引導(dǎo)全班學(xué)生參與討論，對(duì)每個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，并對(duì)方案進(jìn)行比較、綜合，使學(xué)生的高階能力得到鍛煉。

⑨總結(jié)（Summary）。每次課時(shí)的最后5—10 分鐘，由教師帶領(lǐng)全班學(xué)生對(duì)本周課前和課堂學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)，為下一周的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

課前學(xué)習(xí)包含IWP 三個(gè)環(huán)節(jié)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，解決課程內(nèi)容多、認(rèn)知易飽和，學(xué)生基礎(chǔ)差異大，學(xué)習(xí)需求不同的矛盾，全面落實(shí)低階課程目標(biāo)；在RTECPS課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，由教師引導(dǎo)，以學(xué)生作為主體，開展教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力、討論分析能力以及綜合評(píng)價(jià)能力，使學(xué)生能力從記憶、理解和應(yīng)用逐步向分析、評(píng)價(jià)、綜合遷移，課堂學(xué)習(xí)又為下一周的課前學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，如此循環(huán)往復(fù)。

（七）課程考核改革

為對(duì)學(xué)生的能力產(chǎn)出進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，本課程采用過程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，平時(shí)成績由在線作業(yè)成績、課前實(shí)踐成績、課堂測試成績、課堂實(shí)踐成績、團(tuán)隊(duì)合作成績組成，每項(xiàng)成績占比10%；期末成績包括期末大作業(yè)驗(yàn)收成績（30%）和期末大作業(yè)文檔成績（10%），通過多個(gè)角度，考查學(xué)生的能力而非知識(shí)掌握。

二、教學(xué)效果與分析

本課程應(yīng)用了IWP--RTECPS 的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，經(jīng)過了兩輪的改革與實(shí)踐。在每一輪的改革與實(shí)踐中，均采用學(xué)生的成績結(jié)合問卷調(diào)查、學(xué)生心得體會(huì)來綜合評(píng)估課程改革實(shí)踐的成效。

近兩屆ICT 專業(yè)群學(xué)生的課程綜合成績優(yōu)良率均為100%，分析原因主要是課程教學(xué)重點(diǎn)放在了學(xué)生能力的培養(yǎng)，這有效刺激了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)使得學(xué)生課前學(xué)習(xí)更有彈性，有利于分層教學(xué)的實(shí)施，課堂教學(xué)的絕大部分時(shí)間用于實(shí)踐、分享、研討，學(xué)習(xí)體驗(yàn)大大提升。每一輪課程改革結(jié)束，均以匿名調(diào)查問卷的方式，從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、在線課程資源、評(píng)價(jià)方式、教學(xué)效果等多個(gè)維度對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)課程滿意度均在90% 以上。

從學(xué)生提交的學(xué)習(xí)心得來看，學(xué)生普遍認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有助于根據(jù)自身實(shí)際情況合理安排課前學(xué)習(xí)和實(shí)踐任務(wù)。課堂上有更多的時(shí)間和小組成員、全班學(xué)生共同實(shí)踐、探討，實(shí)踐動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通交流能力都大大增強(qiáng)。能夠與教師更多的面對(duì)面溝通交流，獲得教師的指導(dǎo)和幫助。

三、結(jié)束語

以O(shè)BE 理念為指導(dǎo)，基于SPOC 平臺(tái)和課程資源，在ICT 專業(yè)群的《計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)課程》中開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，有效解決了ICT 專業(yè)群學(xué)生專業(yè)不同、基礎(chǔ)差異大為教學(xué)設(shè)計(jì)和組織帶來的困難，課前線上自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐夯實(shí)了學(xué)生的基礎(chǔ)，課堂教學(xué)通過小組實(shí)踐、分享等多個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生成為課堂主體，有效避免了長時(shí)間灌輸造成的認(rèn)知負(fù)荷，并使學(xué)生的分析、評(píng)價(jià)、綜合能力得到有效鍛煉。

作者單位：李永華 何兆照 李迎國 甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院