段薇 林永先

摘 要：翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型的教學模式，為高校教學改革提供了一條新的思路。文章從計算機實驗教學的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了將翻轉(zhuǎn)課堂應用于計算機實驗教學的可行性，并對計算機實驗教學翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)成要素進行了分析和設(shè)計，對基于翻轉(zhuǎn)課堂的計算機專業(yè)實驗教學模式應用于實驗教學的過程進行了說明，以期為高校計算機專業(yè)實驗教學實施翻轉(zhuǎn)課堂實踐提供借鑒。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實驗教學；教學模式

中圖分類號：TP3

文獻標識碼：A

實驗教學是工科常規(guī)課堂教學的重要環(huán)節(jié)，其教學效果關(guān)系高等教育的質(zhì)量，對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的大學生十分重要。計算機專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè)，計算機實驗教學對學生理解計算機理論知識，提高動手能力有重要的作用，實驗教學是計算機教育教學過程中的關(guān)鍵組成部分。

一、計算機實驗教學的現(xiàn)狀

1.教學時間和空間的限制

計算機專業(yè)實驗教學中的很多實驗需要用到專門的軟、硬件實驗環(huán)境，如專用的實驗軟件、服務器、網(wǎng)絡設(shè)備等，因此這些實驗只能在專門的實驗室完成。在實際教學過程中，由于實驗課時不足、實驗室開放時間有限等教學條件限制，以及在傳統(tǒng)的教學模式下教師對實驗所涉及的知識點的講解，對實驗關(guān)鍵步驟的演示會占用一部分課堂的時間，因此在課堂上學生動手參與實驗的時間不多。課后由于沒有實驗環(huán)境的支撐，學生也無法繼續(xù)完成實驗。所以，實驗教學效果并不理想。

2.缺少能力訓練

傳統(tǒng)的實驗教學模式是一種“灌入式”教學模式，采用這種模式進行教學，學生只需“照葫蘆畫瓢”，按部就班操作，缺少必要的思考分析。學生基本上都忙于熟悉實驗設(shè)備、軟件運行環(huán)境，完成固定的簡單操作，對知識進行拓展練習很少。學生對整個實驗的操作過程和實驗結(jié)果常常是知其然而不知其所以然。因此在傳統(tǒng)的實驗教學模式下，實驗對學生思維能力和創(chuàng)新能力的提高幫助不大，很難達到實驗教學的所要達到的根本目標。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教育進入了信息化時代。信息技術(shù)在支持和促進教育的同時，也在變革著傳統(tǒng)教育形式，一種將知識傳遞置于課前、知識內(nèi)化置于課上的顛倒傳統(tǒng)課堂課上、課下環(huán)節(jié)的教學形式——翻轉(zhuǎn)課堂應運而生。翻轉(zhuǎn)課堂的思想與實踐起源于美國，在信息技術(shù)的支持與推動下，翻轉(zhuǎn)課堂以其“以學生為中心”的教育理念、靈活的教與學的方式、關(guān)注學生個性化與全面化發(fā)展的思想，受到越來越多教育工作者的青睞，并被全球范圍內(nèi)越來越多的教育工作者應用于教學實踐。

1.師生角色的轉(zhuǎn)變

教師由知識的傳授者變成教學信息資源的搜尋者和設(shè)計者、學生學習的引導者和合作者。學生由被動的知識接受者轉(zhuǎn)變成在課前的知識學習和課堂的知識內(nèi)化過程中承擔起更多的責任的知識主動探究者和意義的建構(gòu)者，真正成為學習的主體。

2.學習時間的重新分配

由傳統(tǒng)的課堂上教師講授知識、課后學生練習兩個環(huán)節(jié)，變?yōu)檎n前、課中、課后三個環(huán)節(jié)，課前學生自主學習相關(guān)知識，課中教師答疑解惑，組織并參與學生深入探究知識，課后學生進行練習、總結(jié)、反思，鞏固拓展知識。

三、翻轉(zhuǎn)課堂應用計算機專業(yè)實驗教學的可行性分析

（1）計算機專業(yè)課程有很強的實踐性、工程性。以程序設(shè)計類課程為例，學生難以靠聽講軟件開發(fā)理論學會開發(fā)一個真實的軟件，而是在“動手做”和“真正練”中體會和掌握軟件開發(fā)的思想。翻轉(zhuǎn)課堂的實施，帶來了課堂時間的增加，教師與學生有大量的時間進行增強性的課堂活動，如討論、實驗、互動和基于項目的學習。將翻轉(zhuǎn)課堂運用于計算機專業(yè)實驗教學中，將有助于提升實驗教學的質(zhì)量。

（2）將翻轉(zhuǎn)課堂引入計算機實驗教學有利于解決實驗時間不足、實驗空間受限等問題。借鑒翻轉(zhuǎn)課堂引入普通課堂的方式，把實驗項目中的某個知識難點、重點或者整個實驗項目的操作，錄制成教學視頻。教師在上實驗課前向?qū)W生提供教學視頻，讓學生課前自主學習。用視頻替代教師課堂講課，可以節(jié)省實驗課的教師講課的時間，讓學生有更多的時間動手操作。學生也可以根據(jù)各自的學習狀況和特點，自由控制視頻播放的時間、進度和次數(shù)，滿足學生個性化需要，從而提升學習效果。

（3）計算機專業(yè)的教師在信息技術(shù)方面具有良好的專業(yè)素質(zhì)，能熟練進行計算機的操作并在課件制作、資源搜索以及多媒體資源的獲取與處理方面具有扎實的基礎(chǔ)，為順利實施翻轉(zhuǎn)課堂提供了技術(shù)保證。

四、計算機實驗教學翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)成要素分析與設(shè)計

1.學習者分析

當代大學生思維活躍，求知欲強，對新事物有強烈的好奇心，喜歡質(zhì)疑和探索。計算機專業(yè)的大學生普通具有良好的計算機知識基礎(chǔ)，擁有良好的信息素養(yǎng)，具備信息技術(shù)環(huán)境下良好的學習技能。因此，計算機專業(yè)的大學生具備適應翻轉(zhuǎn)課堂這種新型的教學模式的學習能力。

大學生雖然具有一定的分析問題和解決問題的能力，但是大部分學生獨立思考的能力不強，習慣被動學習，學生的自主探究和合作學習能力需要進一步加強和引導。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學模式將有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力。

2.教學資源的設(shè)計

微課作為一種數(shù)字化學習資源，以其教學內(nèi)容短小精煉、學習形式方便的特點，受到了廣大學習者的喜愛。目前微課已成為翻轉(zhuǎn)課堂的重要組成因素，翻轉(zhuǎn)課堂的教學資源大多采用微課的方式進行設(shè)計。在微課學習資源設(shè)計中需要注意以下幾點。

①教學目標明確。教師在分析學習內(nèi)容和學習者特征基礎(chǔ)上，確定教學目標.要從如何促進學生學習的角度考慮，選擇微課的制作內(nèi)容。

②教學內(nèi)容要適合視頻傳播。

③教學視頻短小精悍。微課的時長設(shè)計一般要求在20分鐘以內(nèi)，并注重知識點的完整性和連貫性。

3.“首要教學原理”指導下教學活動設(shè)計

教學活動設(shè)計是教師為達成一定的教學目標，對教學活動進行的系統(tǒng)規(guī)劃、安排與決策，微課作為一種新型的教學資源與教學方式，采用良好的教學設(shè)計的方法和策略對其進行設(shè)計是十分重要的。

“首要教學原理”是戴維·梅里爾在總結(jié)了行為主義、認知主義、建構(gòu)主義等眾多學習理論以及考察了眾多的教學設(shè)計理論與模式的基礎(chǔ)上，提出了以最終促進學習者學習為目的的五項教學的首要原理。這五項原理是：①當學習者介入解決實際問題時，才能夠促進學習（問題原理）；②當激活已有知識并將它作為新知識的基礎(chǔ)時，才能夠促進學習（激活原理）；③當新知識展示給學習者時，才能夠促進學習（展示原理）；④當學習者應用新知識時，才能夠促進學習（應用原理）；⑤當新知識與學習者的生活世界融于一體時，才能夠促進學習（整合原理）。

五項原理之間的關(guān)系：以問題為中心，將學習者置于四個明顯的學習階段中：①激活已有的知識；②展示知識技能；③應用知識技能；④將知識技能整合到實際生活中。

以《計算機網(wǎng)絡》實驗教學中——網(wǎng)線的制作為例，依據(jù)“首要教學原理”的指導，對微課進行的教學設(shè)計，如表1所示。

4.學習評價

翻轉(zhuǎn)課堂中的評價體制與傳統(tǒng)課堂的評價完全不同，在這種教學模式下，不但要注重對學習結(jié)果的評價，更要注重對學習過程的評價。為此可針對翻轉(zhuǎn)課堂實施的課前、課中、課后三個階段，設(shè)計不同的評價指標（如表2所示）進行評價。

五、計算機實驗教學翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的實施

基于翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的計算機實驗教學實施時包含課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)。

在實驗課前，教師需要根據(jù)實驗的要求給出課前學習任務單，布置學生課前的學習任務，以明確課前的學習目標。學生根據(jù)學習任務單的要求，在課前可以隨時隨地利用各種移動終端設(shè)備自主學習。由于互聯(lián)網(wǎng)信息巨大，學生自己從網(wǎng)絡中查找學習資源需要花費很多時間、精力，且搜集信息后，不會選擇，容易造成課前學習時間花費過多、學習效果不佳。因此學生課前重點學習的是由教師所提供的相關(guān)實驗的教學資源，在此學習過程中，可通過多種社交工具與學生進行協(xié)作學習，達到掌握的基礎(chǔ)性內(nèi)容的學習目標。

實驗課中，學生在老師指導下，針對在課前學習過程中遇到的難題，通過小組討論、師生釋疑來協(xié)作完成試驗，實現(xiàn)提升認知、解決重難點的高級學習目標?？傮w來說，“課中”環(huán)節(jié)應該盡可能將時間留給學生，讓學生自己唱“主角”，讓他們在分享中收獲、在交流中學習、在實踐中提升。

學習效果評價是檢驗學習效果的重要手段。在傳統(tǒng)教學中，學生自我評價意識不強，一般是由教師通過考試的方式來檢驗學生的學習效果，只有極少數(shù)的學生有自覺、有意識地對自己的學習效果進行評價。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式下，課后教師組織學生對學習效果及實驗完成情況進行總結(jié)，反思，能達到鞏固學習效果的目的，提升學習質(zhì)量。

六、總結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種全新的教學模式為計算機教學實驗教學提供了新思路、新方法。翻轉(zhuǎn)課堂能有效輔助學生的課前預習、課堂實驗、課外實驗總結(jié)，有利于提升學生捕獲知識、應用知識、內(nèi)化知識的能力，培養(yǎng)學生自主探究、創(chuàng)新實踐能力。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的計算機專業(yè)實驗教學模式能夠幫助教師發(fā)揮教學的主導作用，凸顯學生學習的主體地位，對提高計算機專業(yè)實驗教學質(zhì)量，提升學生的學習能力，學會自主學習、合作學習和探究式學習，進而促使學生整體素質(zhì)的全面發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有十分重要的價值。

參考文獻：

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