潘遜+昂朝群+郭暉+周鋼
(海軍工程大學 電子工程學院,湖北 武漢 430033)
摘 要:在分析現有教育信息技術和研究軍隊院校學員特點的基礎上,以教育信息技術在軍校計算機課程教學中的應用為契合點,提出引入多種教育信息技術,在大學計算機基礎課程教學中建立信息技術條件下的教學,構建以“SPOC+翻轉課堂”為核心的混合式理論課教學模式和以網絡自主實驗環(huán)境為主的自主實驗模式,進行試點教學并獲得良好改革效果。
關鍵詞:教育信息技術; SPOC;翻轉課堂;混合教學;網絡自主實驗
1 概 述
信息技術在教育領域的具體應用形成了教育信息技術,是教育技術和信息技術結合的產物。教育信息技術,是指在教育中普遍運用現代信息技術,開發(fā)教育資源,優(yōu)化教育過程,以培養(yǎng)和提高學生的信息素養(yǎng),促進教育現代化[1]。軍地教育部門高度重視教育信息技術的發(fā)展應用。2008年研究制定的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020 年)》提出“運用信息技術破解教育改革與發(fā)展難題”的總體要求,并具體化為“探索現代信息技術與教育的全面深度融合,以信息化引領教育理念和教育模式的創(chuàng)新?!?012年,中央軍委頒布的《2020年前軍隊院校教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出將網絡環(huán)境作為軍事人才培養(yǎng)重要平臺和主要輔助手段[2]。
教育信息技術以計算機輔助教學(CAI)為核心,按時間分為以下3個具體階段:①多媒體應用階段,使用多媒體技術將枯燥無味的文字信息通過多媒體方式表現出來,產生以PPT課件為代表的一批多媒體課件,極大地提高了聽課者的興趣和注意力;②課程資源建設階段,將各類教學資源如電子課件、授課視頻等布置到課程資源網站并建立課程題庫,各類精品課程與視頻公開課屬此階段,對學員課前預習、課后復習等起到積極的促進作用,但僅是教學資源輔助,并未將資源建設與傳統課堂教學充分融合,效果并不理想;③在線教學發(fā)展階段,從2012年開始,國內外陸續(xù)設立MOOC學習平臺,國外的包括Coursera、Udacity、edX等,國內的有學堂在線、中國大學MOOC、好大學在線等,清華大學、北京大學、國防科技大學等高校亦大力推廣 “夢課”的MOOC教學平臺,同時SPOC (small private online course)將課堂教學與在線教學相結合,學生線上學習,課堂實施翻轉。
目前,以MOOC為代表的各類信息技術廣泛應用于課程教學的各個階段,具體可分為以下幾類:①學習平臺、資源類,包括以MOOC為代表的網絡學習平臺和以FTP、網盤、資源網站為典型應用的網絡資源匯集平臺;②課程實踐類,包括浙江大學PTA練習系統、“實驗樓”IT技術試驗平臺等;③在線交流類,包括微信、QQ等為代表的公眾交流平臺;④在線考核評價類,包括在線考試系統、Iclicker答題器課堂問答系統等;⑤數據分析類,包括MOOC教師端學習情況分析等。
2 教育信息技術在軍隊院校課程教學中應用的必要性
以MOOC為代表的教育信息技術已經掀起新一輪的教學模式改革風暴。軍隊院校課程教學特別是計算機課程教學要積極研究探索現代教育信息技術對教學模式的改革推動作用,在分析軍隊學員特別是新學員特點的基礎上,研究教育信息技術在軍隊院校課程教學中應用的必要性。
(1)教育信息技術應用是實戰(zhàn)化教學改革的需要。
深入學習貫徹習主席大抓實戰(zhàn)化訓練決策指示精神,聚焦能打勝仗核心要求,更加扎實推進實戰(zhàn)化教學訓練,是當前新形勢下軍隊院校教學訓練改革重點。未來戰(zhàn)爭是信息化條件下局部作戰(zhàn),因此實戰(zhàn)化的時代特征是信息化,信息化是最大的實戰(zhàn)化,脫離信息化的實戰(zhàn)化毫無現實意義[3]。開展教育信息技術條件下的教學模式改革研究與實踐,就是在教學訓練中扭住信息化和提升實戰(zhàn)化的重要手段,對于培養(yǎng)學員信息化條件下的知識獲取能力和提升教學訓練信息化水平具有重要意義,是推動實戰(zhàn)化教學改革的重要途徑。
(2)教育信息技術與軍校教學特點具有互補性。
以MOOC為代表的現代教育信息技術由于其開放性和廣泛性,在實際課程教學應用中存在一些弊病,主要體現在教學管理難度大和棄學作弊情況多。軍隊院校具有嚴格的教學管理制度,能夠確保信息技術應用過程中的嚴格管理,也就是說軍校教學特點能夠彌補MOOC等實施中的缺點,從而更好發(fā)揮現代教育信息技術的優(yōu)勢,實現1+1>2的互補增強效果。
3 教育信息技術條件下大學計算機基礎課程教學模式改革
3.1 在理論課中引入“SPOC+翻轉課堂”的混合教學模式
教師可在大學計算機基礎理論課中采用線上SPOC學習和線下翻轉課堂相結合的混合式教學模式,設計新的教學開展形式,革新教學內容,提升教學效果。
3.1.1 翻轉課堂實施前提
翻轉課堂是一種新興的課堂教學模式,與傳統教學不同,一般以學員為中心,采用先學后教、研討、交流等形式完成課堂教學。翻轉課堂實施應當具備兩個基本前提,即“先學先知”:“先學”是指學員應當具備一定知識基礎和理論背景,有能力參加課堂互動;“先知”是要求教員充分了解學員的知識了解情況,能夠有針對性地擬定話題開展交流。
(1)采用SPOC教學平臺提供學員自學先學環(huán)境。
SPOC(small private online course)教學平臺被認為是在校學生在本地使用的MOOC版本[4] ,較MOOC更具有個性和針對性,適用于課堂教學。我們采用SPOC的視頻結合教材和教學內容,將網絡知名計算機MOOC視頻和海軍工程大學教師自錄的視頻相結合,使學習視頻貼合教學內容。
(2)多種信息技術手段提供教員了解學習情況渠道。
從SPOC自學開始到課程考核結束,教員可提供多種技術手段實時跟蹤了解學員學習情況,為制訂針對性和有效性的教學內容及方式提供可靠的參考依據。根據教學實施的具體環(huán)節(jié),相關教育信息技術及其使用主要包括以下幾方面:①課前SPOC自測。學員在SPOC課程視頻自學過程中,每學完一個知識點,通過完成教師在SPOC平臺中設置的測試題目,自測對該知識點的理解和掌握程度,測試結果記入平時成績;教師通過后臺統計分析,了解學員對知識點的掌握程度,為課堂教學內容設計提供依據。②課下交流了解。在學員自學SPOC后,教員可通過流行的微信群、QQ群等形式深入了解學員在知識學習中的重點、難點和疑點。③課堂實時評價。教員可通過引入課堂無線表決器,為每名學員配備一個操作終端,建立課堂實時評價機制;根據班級全部學員對提問進行回答(單選、多選、判斷、排序)的實時統計分析情況,及時調整課堂教學進度和內容組織,有利于教學效果的提高。④開放討論。在課堂討論中,教員設置開放性研討題目,學員闡述自己的觀點,該過程也一并記入學員平時成績。
3.1.2 混合教學開展形式
大學計算機基礎的混合教學模式在各高校均有不同形式的實踐,以哈爾濱工業(yè)大學為例,課程組采用“3+1”課程教學形式,即2~3次SPOC自學后穿插1次課堂教學研討[5]。海軍工程大學開展的大學計算機基礎教學采用翻轉課堂形式,由于軍隊院校的特殊性,學生的管理嚴格,自主上機時間偏少,且新學員對計算機相關知識掌握較少,因此在實驗課中借助“好大學在線平臺”,安排1學時,讓學生通過SPOC自學下次理論課程內容;理論課堂上,針對本次教學內容的重點、難點和計算思維點進行討論;將原課程“20學時理論+20學時實驗”的學習分布調整為“20學時理論+10學時自學+10學時實驗”,具體實施方案如圖1所示。
3.1.3 混合教學課堂內容
學員完成SPOC自學后,應當掌握了當次課程的基本內容和知識結構,在理論課堂實施翻轉教學中,教學內容應當重點關注以下幾方面。
(1)注意知識的系統性。知識的系統性體現在兩個方面:一是要厘清本節(jié)知識點在整個計算機系統或知識體系中的地位,從整體系統視角審視本節(jié)知識;二是將SPOC自學的碎片化知識[6]按照本節(jié)知識脈絡體系進行有效串聯,將本節(jié)知識點形成知識整體。
(2)注意知識的重點、難點和疑點。教員根據對本節(jié)知識體系結構的理解和對學員反饋情況的分析,提煉本節(jié)理論課的重點、難點和疑點,做好重點知識深入講、難點知識仔細講和疑點問題反復講。
(3)注意多種形式的知識引導、傳授和拓展。教員可以使用小案例和小游戲引導、傳授知識,同時將本節(jié)知識向生活實例特別是軍事應用進行拓展,以提升學員興趣,爭取學以致用。
(4)注意計算思維的傳授。計算思維是通過計算知識的歸納總結提煉出的思維方法,是一種新的科學思維。教員在授課中要基于知識點講解并拓展到思維點,同時將思維點聯系實際生活應用,把計算思維融入課堂教學,培養(yǎng)學員初步的計算思維。
(5)注意理論知識的廣度和深度。教員要將基礎知識進行拓展講解,拓寬知識廣度,分析知識點的深層理論原理和機制,探究知識深度。
3.2 在實驗課中構建網絡自主實驗教學模式
目前,大學計算機基礎課程實驗主要針對全國計算機等級考試一級要求,內容以Office應用軟件的使用操作為主。學員計算機實操水平提升,但部分偏遠地區(qū)新學員對計算機非常陌生,導致實驗課中學員基礎差別較大,同時實際實驗授課中還有實驗輔導教員配備不足、學員實驗訓練量不夠等問題。
針對以上問題,我們結合海軍工程大學學員宿舍電腦配備完成、自主學習時間增加等教學管理制度革新的有力條件,主要將現有Office在計算機上完成的實驗項目轉移到網絡上,由學員自主完成相關實驗,提高計算機資源利用率,增強學員動手能力;建設配套課程學習實驗網站、信息化實驗教材、輔導微視頻和自主實驗平臺 “四位一體”的網絡自主實驗環(huán)境,實現課程實驗的網絡自主學習模式。
“四位一體”網絡自主實驗環(huán)境中的配套課程學習實驗網站主要發(fā)布實驗進度安排,列出當次實驗的目的、內容、要求、步驟等基本要素;信息化實驗教材主要依托現有實驗教材基礎,在各具體實驗章節(jié)中增加對應的網站域名或解答微視頻的二維碼;輔導微視頻主要是由授課教員前期錄制的各實驗具體操作微視頻,為實驗操作有困難的學員提供解答;自主實驗平臺是借助專門實驗網站,提供實驗操作平臺、自動判決等技術,讓學員實現自學自練。
“四位一體”網絡自主實驗環(huán)境構建和實現的實驗教學模式本質上就是依托網絡資源而不是具體的計算機實驗室,可以隨時自主開展實驗教學,增加訓練時間,提升學員自學能力。
4 試點教學改革情況
2015—2016年度上學期,我們在2015級某新生班次進行教學改革試點,改革整體教學效果良好,達到預期改革目標。
(1)課堂教學效果好。課堂交流互動多,學員參與性強,活躍度高,精神飽滿,注意力集中,杜絕打瞌睡現象;教員在課堂上主要對重點、難點和思維點進行講解,基本概念知識則由學員在SPOC中自學,學員“有備而來”。
(2)課程考核成績優(yōu)。試點班次期末考試平均分高達82.8分,比同年級其他班次平均分72分高出10多分。對具體試卷分析發(fā)現試點學員的難點題和綜合題得分率高,基礎題失分率極低,體現出扎實的基礎和對重、難點知識的深刻理解掌握。
(3)學員評價反饋佳。課程結束后,對教學改革試點班次的38份調查問卷顯示絕大部分學員對教學改革是滿意的,并且都期望能夠繼續(xù)參加其他類教學改革,但對于實驗課中的基本操作應用學習,一部分學員感覺時間不夠,需要調整好時間比例。
5 結 語
現代教育信息技術運用于軍隊院校教學訓練中,是軍隊信息化發(fā)展的歷史必然趨勢,是實戰(zhàn)化教學改革的具體舉措,對推動教學訓練信息化水平和提高學員信息素養(yǎng)具有重要意義。筆者在厘清現代教育信息技術發(fā)展和內容的基礎上,分析其與軍校教學的互補性,提出教育信息技術條件下大學計算機基礎課程教學模式改革,設計基于“SPOC+翻轉課堂”的理論課混合教學模式,創(chuàng)建依托網絡自主實驗環(huán)境的網絡自主實驗模式,并對2015級某班次進行試點改革,最終課堂教學效果好,課程考核成績優(yōu),學員評價反饋佳,適應軍隊院校實際,貼近目前課程教學要求和教學管理實際,具有很好的推廣價值和實用意義。
基金項目:2016年海軍教學成果立項培育項目“信息技術條件下混合式教學研究與實踐”;2015年海軍工程大學重點教育科研課題“MOOC等在線教育方法在軍隊院校人才培養(yǎng)中的應用研究”;2016年海軍工程大學教學改革課題“軟件類課程網絡自主實驗環(huán)境的研究與建設”。
第一作者簡介:潘遜,男,講師,研究方向為計算機應用技術和高等教育,18672923066@163.com。
參考文獻:
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[4] Wikipedia. Small private online course[EB/OL]. [2016-11-10]. http://en.wikipedia.org/wiki/Small Private online course.
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[6] 顧小清, 馮園園, 胡思暢. 超越碎片化學習: 語義圖示與深度學習[J]. 中國電化教育, 2015(3): 39-48.
(編輯:宋文婷)