“大学计算机”“五结合”混合教学模式的探索与实践

作者: 郭泽颖 王楚鸿

“大学计算机”“五结合”混合教学模式的探索与实践0

[摘 要] 针对“大学计算机”课程存在的学情差异明显、学生自主学习能力不足、应用能力培养薄弱、内容扩增与学时压缩矛盾突出等问题,课程团队探索实践了“SPOC+翻转课堂+综设实验+课程认证+学科竞赛”“五结合”混合教学模式。多年实践表明,新教学模式能够更好地满足不同层次学生的学习需求,明显提升了学生的自主学习积极性与能力,学生独立思考、协作探究和计算机综合应用能力得到了更好的训练,并在学科竞赛中取得优异成绩。

[关键词] 大学计算机;“五结合”混合教学模式;SPOC;翻转课堂;综设实验

[基金项目] 2018年度广东省质量工程建设项目(高等教育教学改革项目)“《大学计算机》‘SPOC+翻转课堂+综设实验+课程认证’四结合混合教学模式改革”(粤教高函〔2018〕180号)

[作者简介] 郭泽颖(1993—),女,福建龙海人,硕士,华南师范大学教师发展中心助教,主要从事计算机科学与技术研究;王楚鸿(1972—),男,广东揭阳人,博士,华南师范大学教师发展中心副主任,研究员(通信作者),主要从事高等教育管理与科研管理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)10-0107-04 [收稿日期] 2023-02-03

“大学计算机”是高校非计算机专业的通识类核心课程,主要讲授计算机基本知识、常用软件应用及现代信息技术发展,在提高学生的计算机技术水平、信息素养、创新精神,以及培养计算思维等方面发挥着重要作用,也为学生后续课程的学习提供了重要支撑[1-2]。尽管各高校有所差异,但长期以来该课程普遍存在学情差异明显、对学生自主学习能力与应用能力培养不足、教学内容扩增与学时压缩矛盾突出等共性问题,制约了教学质量的提升。据此,从2017年开始,华南师范大学“大学计算机”课程团队着手对课程的教学内容和方法等进行了一系列改革,积极探索实践了“SPOC+翻转课堂+综设实验+课程认证+学科竞赛”“五结合”混合教学模式,取得了良好的改革成效。

一、改革缘起

明确问题才能明确改革的方向。自2012年以来,华南师范大学“大学计算机”公共基础课程进行了多轮改革,在教学内容优化、教学模式创新和教学质量提升等方面均取得明显成效,但有几个“痛点”问题长期没有得到很好的解决。本轮教学改革正是聚焦这些问题展开的。

(一)学情差异明显

受地域及家庭背景影响,计算机普及教育仍存在巨大差距,学生群体的计算机知识基础和学习诉求差异明显,而传统大班教学难以兼顾不同学生群体的知识基础和个性化需求。

(二)自主学习能力培养不足

“大学计算机”课程主要面向大一新生开设,多数新生仍习惯于中学阶段被动接受的学习方式,不善于查阅资源,缺乏自我定位、自主探索、自主发展的意识,与华南师范大学“追求卓越、自主发展”的本科人才培养理念存在明显差距。

(三)应用实践能力培养薄弱

“大学计算机”课程注重实践性和操作性,对学生知识掌握、能力提升和计算思维培养具有重要意义。由于学时约束,教师在课程中无法充分地对学生进行指导和训练,学生的操作技能和实践应用能力普遍较弱,无法快速适应现代数字化、智能化的社会环境。

(四)课程内容扩增与学时压缩矛盾突出

近几年,很多高校都在压缩公共计算机课程的学分与学时[3],课程开设普遍存在学生人数多、师资紧张和学时不足等问题。同时,随着课程内容的不断丰富、扩充,要在有限的学时中保证教学内容的完整性和丰富性存在较大困难与挑战。

二、改革思路及措施

(一)改革的整体思路

针对上述问题,借鉴同行实践经验和已有研究成果,课程团队提出如下改革思路:以促进学生自主学习与发展为导向[4],以提高学生计算思维和综合应用能力为重点,以教学内容更新和在线课程资源建设为依托,坚持以学为中心,创新“教”与“学”的方式方法,实施“SPOC+翻转课堂+综设实验+课程认证+学科竞赛”“五结合”混合教学模式,促进教学质量提升和学生个性化发展。

(二)具体改革措施

1.发挥SPOC的资源整合优势,努力突破教学时空局限。通过将课程内容分解成一系列独立、精炼的知识点,有助于学生随时查阅资源,有效缓解新知识、新内容不断增多与学时相对不足之间的矛盾。同时,能有效促进学生自主设定阶段目标、培养学生的自主学习能力。此外,SPOC能够充分考虑学生知识背景和学习能力的差异,引导基础薄弱的学生夯实基础、反复查阅学习资源;推动能力突出的学生拓展知识,完成高阶学习任务。

在SPOC设计中,根据不同专业背景进行分层分类。对有数据管理需求的专业(例如管理类、理工类)设置Access数据库应用模块;对有新媒体设计需求的专业(例如文科类、艺术类)设置Photoshop软件应用模块等。在基础模块知识方面,对不同应用背景创设案例、灵活编排,例如经管类专业侧重Excel函数应用;文学大类专业侧重Word长文档编排;艺术类专业侧重新媒体图文混排;师范教育类专业侧重PPT课件制作与多媒体技术的应用等。这种方式能有效缓解大班教学中学情差异难以兼顾的问题。

2.实践翻转课堂的多元功能,推动师生互动教学相长。翻转课堂注重学生的主体角色,能够推动学生主动探索新知,激发学习积极性和创造性,通过互动,使课堂真正成为师生共建知识的空间,充分体现“以学生发展为中心”的理念。借助特定的学习情景(项目协作、小组讨论),以问题为导向、以任务为驱动、以应用为目标,利用师生及生生之间的交流、探讨与协作,共同探索、协作研究并开展辩论,培养学生思辨能力和合作精神。此外,对教师的教学能力与知识领域提出了新的挑战,例如主题设计、课堂组织管理等都需要在多轮实践中进行优化和探讨。

教学模式实施路径如图1所示。课前,学生使用在线平台自主完成测验,通过小组主题讨论开展问题探究。课中,教师侧重解决学生提出的重点及难点问题,进行答疑互动,组织学生案例学习、汇报成果并开展评价反馈。课后,教师引导学生深入学习,完成探究报告或参与学科竞赛孵化成果。通过个性化自主选题,鼓励学生结合学科背景深化对信息技术的认识与应用,探究技术赋能行业的场景,特别是对“卡脖子”问题、数字化转型和人工智能伦理等时事热点的调研和辩证思考,为学生后续课程学习与专业发展提供助力,也为培养学生跨学科交叉应用与创新能力奠定良好的基础。

3.优化综设实验目标内容,强化计算思维与应用能力培养。综合性设计性实验的目标在于让学生在掌握基础知识的基础上,通过上机实验强化学习效果,提高综合应用能力,力求能够学以致用,利用计算机解决实际任务。通过应用需求导入、相关知识讲解、教师操作演示、学生上机实践操作等环节,让学生深入领悟计算机在实际场景中的运用,强化计算思维培养。

以PPT的应用为例,教师在课中直接拆解授课PPT文件,将其中涉及的知识点进行精讲串讲,例如多媒体运用、母版设计和动画切换等技能点,引导学生针对不同任务场景展开讨论与设计,并完成相应的综合实验大作业。这种以任务为驱动的方式能够训练学生的实践能力,有效提高学习效率。

4.“以证促学”助力学生发展,“以赛促学”促进成果孵化。在教学改革中,将期末考评对接等级考试,让学生在完成课程学习的同时获得相应的等级证书。此外,等级考试内容的补充能够弥补课内理论学习和实践练习的不足,客观检验教学质量,促进教师改进教学。

同时,在教学过程中要紧跟技术发展前沿,布置小论文、查阅技术文献等开放性任务,鼓励学生深入研究、广泛探索、动手实践并迭代优化学习成果。教师要积极组织、指导学生参加各项学科竞赛及创新创业项目申报,引导学生将课内作业进一步延伸为课外学术研究成果。这种“以证促学、以赛促学”的方式能够促进学生明确学习目标,提高学习动力,增加学习成就感。

5.对标FD-QM课程标准,创新多元化教学评价。FD-QM课程质量标准由复旦大学与国际在线教育质量保障机构Quality Matters共同研发,反映以学为中心的质量观。2019年以来,课程团队对标FD-QM标准进行建设,持续改进课程设计,确保教学的有效性,并优化课程综合评价机制,已顺利获得该标准的认证,为教学质量提升提供了有力支撑。

教学评价在激发学生学习动力和指导教师教学中均发挥着重要作用。在课程评价机制改革中,将以往知识技能考核为主逐步转向应用实践能力考核为主,注重学生的学习过程与实践操作评价。结合学校人才培养方案和课程实施情况,创新考核评价方式,建立多层次、多维度、多元化的评价体系,实施教考分离改革,包括过程性评价(20%)、形成性评价(30%)和终结性评价(50%)。除期末考评部分外,兼顾翻转课堂、综设实验等环节,并引入学生自主学习的记录和考核。

这种多元化的评价体系受到学生的广泛欢迎,学生参与热情高,有效提升了教学效果。同时,在考核评价体系中强调学考结合,将自主测验融入知识模块,鼓励学生从各阶段学习中总结知识,引导学生重视知识的积累。

在数据获取方面,在线平台可随时记录和跟踪学生的学习轨迹,教师可以借助学生的学习频次、访问习惯、任务完成度等数据了解学情,有助于更加科学、精准地开展教学活动。通过学习数据监控,能够使学生的“学”更加灵活、教师的“教”有章可循,促使课程的综合评价更加客观和科学。

三、改革成效

本文提出的“五结合”混合教学模式能够有效激发学生的积极性与主动性,提高其学习能力与综合素质,“教”与“学”的成效得以明显提高。

(一)分层分级教学成效显著,学生成绩稳步提升

在教学改革实施后,学生计算机等级考试通过率有了显著提高(约15%~20%)。学生的课程表现及成绩均有显著提升。两个学年中,“良好”占比分别为53.4%和22.6%,“优秀”占比由37.5%增加至68.5%。

在教学模式改革与优化过程中,课程团队教师教学质量获得学生高度评价。根据学校教务系统的学生评教数据,近3年教师教学评估平均分稳步提升(近三年分别为92.93分、93.89分和95.30分)。

在教学满意度调查中,对学生共发放调查问卷210份,收回有效问卷167份。统计结果显示:学生对课堂教学模式改革的满意度达到85%(4分以上),不满意的仅有2%(2分及以下);学生对“知识技能收获感”的满意度达到87%(4分以上),不满意的仅有1%(2分及以下)。

(二)学生求知探索氛围活跃,应用实践成果丰富

通过多元的教学活动和小组任务,学生通过查阅课内外文献资料,结合技术发展与社会热点,提交了各有特色的小组报告,涵盖智慧城市、推荐系统、智能家居等多个主题,极大地激发了创新思维和创造力。

以教学模式改革为支撑,教师在课内外注重学生综合素质的培养。学生在课外延续学习成果孵化,积极踊跃地参与各级各类计算机学科竞赛、申报大学生创新创业训练计划等。近5年来,课程教师团队指导学生在国家级、省部级相关赛事中获得数十项大奖并获得“优秀组织奖”“优秀指导教师奖”等荣誉。学生在探索中收获了自豪感,在课内外实践中领悟了计算机技术的应用与发展,教育教学成效得到进一步彰显。

(三)在线课程资源提质提量,推广示范效应明显

2019年,“大学计算机”课程获得“FD-QM高等教育在线课程质量标准联盟”的认证。近年来,团队对SPOC资源进行扩建、优化和整合,不断丰富课程内容、完善教学设计、提升在线资源质量。通过多轮优化,“大学计算机”课程于2020年通过省级在线课程建设验收,教学模式改革研究成果于2022年顺利通过省级教改项目验收。此外,本课程自2017年起在广东省高校教学考试管理中心在线课程平台发布并稳定运行,截至目前,共有十余所高校和近十万名学生使用该课程资源,具有良好的推广和示范作用。

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