基于MOOC的应用型计算机本科专业翻转课堂式教学改革实践
陈永强
武汉纺织大学数学与计算机学院,湖北 武汉 430073
[摘 要]“互联网+教育”带来的MOOC、翻转课堂等新教育模式,为高校教学改革实践提供了新途径。针对应用型人才培养目标,分析了计算机本科专业传统课堂所存在的教学问题,提出了课程教改具体实施方法,并给出两门不同性质课程的实践效果。
[关键词]慕课;翻转课堂;应用型;计算机专业;数据结构;程序设计
[基金项目]2019年度武汉纺织大学教学研究项目“基于MOOC的计算机专业课程翻转课堂教改实践”(2019JY050)
[作者简介]陈永强(1967-),湖北武汉人,男,工学博士,武汉纺织大学数学与计算机学院,教授,主要从事可视媒体版权安全研究。
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]
互联网信息技术发展的突飞猛进,有力推动了社会、经济、文化、教育的深层次变革,也为大学教育带来了前所未有的机遇和挑战。“互联网+教育”带来的MOOC、翻转课堂等新教育模式,给传统课堂教学改革实践提供了新途径。传统课堂有学生课堂参与度不高、师生互动较少、难以实现个性化、考核评价模式单一等缺陷,可结合MOOC和翻转课堂新模式,进行相应教学改革实践,以期获得更好教学质量和效果。
1.MOOC与翻转课堂模式
MOOC(Massive Open Online Courses),中文译为“慕课”,即大规模开放在线课程,是为了增强知识传播,具有分享和协作精神的个人与组织发布的、散布于互联网上的开放课程。MOOC以连通主义理论和网络化学习的开放教育学为基础,具有工具资源多元化、易于使用、受众面广、参与自主性等特点。2012年美国建立Coursera、Udacity和edX三大典型MOOC平台。2013年清华大学、北京大学、香港大学及香港科技大学加入edX联盟,上海交通大学和复旦大学加入了Coursera联盟。到目前,国内基本形成普通高校及其课程联盟的学业 MOOC (学堂在线、好大学在线、UOOC 联盟、Ewant)、开放大学的成人学业MOOC(成人高校 MOOC 联盟)、企业自主或合作建设的学业 MOOC(中国大学 MOOC、华文慕课 、超星慕课、智慧树)及高校或企业参与建设的职业 MOOC(铁路学堂、顶你学堂、网易云课堂)等四类MOOC平台,成为国内变革教学、提高教学质量和学习成效的重要力量
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2. 传统教学问题
我国应用型本科院校是具有培养应用型本科人才为主(某些学科可培养研究生)的多科性或单科性大学或学院,以教学为主,同时开展应用性、开发性研究,以面向地方办学为主(某些专业可面向地区和全国)。应用型本科院校计算机专业着力培养的是具有 “厚基础、宽口径、多技能”应用复合型人才,培养方案由基础教育平台、专业基础平台和专业技术应用平台的综合课程体系构成。基础教育平台是由普通教育(通识教育)和综合教育类的公共基础课程组成,占必修课程总数的三分之一左右。
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由于应用型院校教学资源有限、师资力量薄弱、学生学习能力较差、课程学时限制与多技能选择学习矛盾等现实情况,在实际的计算机本科专业教学实践中,或多或少存在以下普遍问题:
1)理论知识简单。专业核心课程内容大幅精简,主要以最为基础基本的理论知识为主,缺乏对深层和扩展理论的掌握理解,理论逻辑关系和知识联系概念不清,学习盲目性强。
2)编程能力薄弱。程序实践课程主要学习高级语言程序的语法,编程训练量不够,算法理解和程序实现能力不足,遇到实际问题无从下手。
3)教学方法传统。多以课堂讲授和上机实验为主,学习被动,灵活性不够,不能有的放矢。
4)辅助手段单一。教材、PPT课件和案例参考程序为主要教学资料,涉及教学时间和范围有限。教师与学生为一对多关系,辅助教师缺乏,教学协作不够,互动不足,针对性不强。
5)学习周期漫长。学习过程为“先基础,后应用”,每周1-2次课,多课程穿插,前学后忘,连贯性不够,阶段成果不明显,无持续学习动力。
3.课程教改实践
为适应计算机专业知识不断更新换代形势,有效解决应用型计算机本科专业目前存在的教学问题,选择采用基于MOOC的翻转课堂教学模式,利用名校名师名课的优质资源,将网络在线学习与传统师生面对面教学有机结合,激发学生学习积极性,提高教学效率和教学质量。
3.1课程体系优化
对比选择MOOC平台,对标网络优质课程资源,全面调整优化课程体系、教学计划、教学大纲和教学内容。
专业基础平台的专业核心必修课程,皆为专业规范确定的国内大学都应开设的计算机本科专业核心课程,经名校名师长期稳定的课程建设和教学实践,已形成较多国家精品和省市精品课程并上网。经主讲教师和前后修课程相关教师的调研讨论及合理选择,可全部设置为与MOOC平台知名网络课程所对应的课程。按照MOOC平台课程所提供资源,适当精简或补充调整,制定计算机本科专业核心课程的教学计划、教学大纲和教学内容。
专业技术应用平台的专业选修课,根据国家和地区、行业经济与社会发展的需要,结合应用型大学实际和生源状况,多设置的是培养学生专业技术应用技能的专业特色课程,可由主讲教师选择MOOC平台上的类似课程,在实际教学中全部或部分参考使用。
学校教务部门统一安排管理的基础教育平台课程,则在全校性教学方案制定时,因时因势统一调整。
3.2实施方式
在安排具体课程教学时,课前教师利用选定MOOC平台所提供的课程导学、教学大纲、教师信息及课程视频等基本信息和视频课件、案例项目及实验实践等微素材资源,指导学生先行自主学习,获取经作业练习、在线答疑、在线测试、在线调查等学习结果的反馈情况。
在翻转课堂里,教师针对学生的薄弱环节,精选工程案例和项目,加强学生对理论知识的深入理解,强化培养实践应用能力。多采用启发式、探究式、讨论式和参与式等教学方式,突出学生的主体地位,激发学生的主动性和积极性,培养学生的自主学习能力和独立思考能力,实现学生学习的自主化、个性化和知识内化。
课后,针对工程实践中暴露出的理解不深或掌握不牢的理论知识,学生能自主多次反复地复习线上网络课程相关部分,不断强化,可达到较好学习质量。
3.3教改实践效果
我校计算机科学与技术专业核心专业课程之一-数据结构,对应线上网络课程选择的是中国大学MOOC华中科技大学李国徽等老师讲授的国家精品课程“数据结构”,使用教材为清华大学严蔚敏教授编著的《数据结构(C语言版)》。网络课程以章节划分知识点,每个知识点录制10分钟左右的视频,共有55个视频,每个章节知识点的列表可查看课程大纲。每章都有以考察知识点为目标的单元测试,并提供相应章节的PPT素材。《数据结构(C语言版)》概念表述严谨,逻辑推理严密,语言精炼,用词达意,配有题集和辅助教学软件,为国内多数高校教学使用和考研指定参考的经典教材,也是本校长期使用的授课教材。但因使用类C伪代码形式描述,较为抽象,教师教学和学生学习均有一定难度。经连续三届教学实践,学生课前自学网络课程,基本了解理论概念知识基础上,翻转课堂上能带着问题学习并通过案例编程加深知识理解,取得较好的学习效果。
作为选修课,可视化程序设计选用学堂在线清华大学黄维通老师《VC++面向对象与可视化程序设计(上下)》系列课程为教学基础。第4版同名教材上配备有二维码,学生可用手机免费观看MOOC视频,还可登录学堂在线免费注册课程全程学习。系列课程及教材内容丰富翔实,涉及利用VC++ studio学习Windows和MFC可视化编程技术的广泛全面知识。在实际教学中结合本校实际情况,主讲教师指导学生课前复习C++基础知识和自学Windows编程,学生先建立起可视化编程的基本概念和知识。翻转课堂中,以MFC可视化编程技术为重点教学内容,学生在自学网络课程实例基础上,完成教师精心选择设计的3-4个工程案例,实现VC可视化编程知识的内化。教学反馈显示,学生编程实践能力有较大提高。
经多轮教学改革实践,结合MOOC和翻转课堂各自优势,弥补了应用型高校资源和生源缺陷,体现出基于MOOC的翻转课堂教学模式在应用型计算机专业本科专业教学中的有效性,极大增强了学生的学习兴趣和主动性,提高了教学和学习质量,获得明显提升效果。
[参考文献]