论后疫情时代新形态混合教学模式在Python程序设计课程中的应用

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   摘 要:自国内新冠肺炎疫情暴发以来,教育部提出“停课不停教、停课不停学”号召,学校开始线上教学,疫情好转后,各地纷纷恢复了线下教学模式,本文在传统线上线下教学模式基础上,提出基于“翻转课堂+SPOC+MOOC”的新形态混合教学模式,并将其应用于Python程序设计课程中,本文对在实施新形态混合教学模式过程中出现的问题进行整理,提出了解决措施。
   关键词:新形态混合教学模式;Python程序设计;线上;线下;教学
  中图分类号:G640  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2021)04-0088-04
  1 混合教学模式研究背景
   在“互联网+”背景下的大数据时代,网络生活化给高等教育带来了巨大影响,其典型的表现就是翻转课堂的普及和兴起。教育部提出了开展一流课程建设的“双万计划”以后,国内各高校纷纷开展翻转课堂建设和混合教学模式改革,自此掀起了一波发展浪潮。根据2018—2019年的问卷调查说明,所有接受调查的国内高校中,近半数院校都自主建设了高校计算机课程的翻转课堂,接近70%的院校在课程教学中均采用了混合教学模式[1]。2019年初,国内的翻转课堂数量已经达到5000门,将翻转课堂作为基本形式的国内在线教育用户人数为1.72亿,选课规模以及课程数量都达到了世界第一[2]。“互联网+”背景下,网络教学平台、视频平台、博客、论坛的应用越来越广泛,基于众多网络平台的线上教学资源建设速度日益加快,影音文字图片等多种形式的教学资源数量以指数级态势增长。随着国内各高校计算机教学改革的不断推进和创新,众多高校在大学计算机教学改革中涌现了大规模的“翻转课堂+SPOC+MOOC”混合教学模式,通过这种混合式的教学方式,极大地推动了大学计算机类课程教学的进一步创新发展。
   2020年1月,国内新冠肺炎疫情暴发,为响应教育部提出的疫情防控期间“停课不停教、停课不停学”号召,从小学到高校纷纷开展了线上教学,而全国高校可谓是几乎所有课程一夜间建好了线上资源,通过在线课程观看、直播教学等方式开始了线上授课。可以说,疫情使全国高校教学模式改革得非常彻底,以赤峰学院为例,仅2020年上半年,在线教授课程达1086门,开课门次数达1927门次,几乎是2019年线上课程数量的近百倍之多,窥一斑而知全豹,可以想见,全国教师们正以昂扬的斗志如火如荼地开展着课程线上建设及教学工作。
   但是,目前这种线上教学遍地开花的状态只是疫情期间的一种无奈之举,我们已经发现,完全网上在线学习模式严重缺乏教师的主导与监管,使得教学效果远远偏离期望值。疫情过后,我们回归到线下授课的常态化教学中,但我们已经建好的线上教学资源又不能白白舍弃,传统教学模式将教师与学生形成主客对立的关系,在授课中学生的差异性被忽视,无法培养学生自主学习能力,不能满足不同层次学生的个性化需求。因此,学生返校后如何将线上教学模式和线下课堂教学有机结合,真正实现二者融合的新形态教学模式,对于多数教师而言,是不得不面对和思考的问题。
  2 混合教学模式研究现状及趋势
   目前,各高校都在大力推行“线上+线下”混合式教学改革,时下对于线上线下混合教学研究的成果层出不穷,在中国知网搜索“线上线下教学”关键词后,仅2020年的检索结果就有1283篇。对这些文献进行初步分析后,我们发现,他们都对线上线下混合教学模式做了详尽的研究和介绍,并积极在各自专业领域的课程教学中开展了实践,为我们提供了大量的实践经验和理论依据。比如,对于目前广泛使用的线上教学模式而言,普遍的研究成果都是将教学设计划分为课前、课中、课后三个阶段[3],具体模型如表1所示。
   而对于线上线下“翻转课堂+SPOC+MOOC”混合教学模式的研究,多数成果普遍都认可将SPOC/MOOC作为学生课前自学的主要途径,采用小组合作的学习方式实现翻转课堂,并结合线上教学的先进模式,构建线上线下混合教学模式,如图1所示。
  3 课程建设基础
   为顺应“互联网+”“大数据”时代教学主体、教学资源与教学媒介等要素的变革与发展,不断创新信息化条件下的人才培养模式,提升人才培养质量,以信息化为手段,在Python程序设计课程中不断探索建立了“线上”泛雅网络教学与“线下”传统面授教学相结合的教学模式,通過构建“情境、交互、体验、反思”为一体的深度学习场域,来增强学生的自主学习意识,培养创新精神,提高实践能力。
   目前,在泛雅网络教学平台上建设了Python程序设计课程,课程总点击量突破了35万次,课程资源涵盖课外参考书电子版、教学大纲、教学计划、课件、教案、讲义、视频、扩展阅读文献等,平台课程首页如图2所示。
   为了评价混合模式教学效果,自2018年开始在线下建立了Python试题资源,在百科园考试系统中创建了题库,该题库也可在泛雅平台中使用。题型包括选择、填空、判断、程序填空、程序改错、程序分析、编程等题型,题量达到万级,题库如图3所示。
  4 混合教学模式融合机制
   我校开设的Python程序设计课程,自2019年开始正逐步将混合教学模式应用于课堂教学中,教学模式具体实施过程如图4所示。
   在教学中,首先使用了中国大学MOOC平台资源让学生进行自学,在自学环节布置学习任务,让学生带着目的性去学习,并且以案例驱动的方式让学生尝试自行解决稍有难度的问题,以锻炼学生的学习能力;随后课程又引入了泛雅教学平台,以SPOC的方式实施了线上教学体验,在泛雅平台上创建了课程,上传相关资源,辅助学生自学的同时,可以按照进度帮助学生进行课后复习和总结,平台上的大量课外资源能够更好拓展学生的学习视野;在线下课堂教学中,使用了以案例为驱动力的翻转课堂教学模式,课堂上以学生为主体,教师只是负责引导和答疑。经过为期2年的教学实施和实验探索,在Python程序设计课程中已经设计出了一套成熟的完整的系统的混合教学模式教学活动,如图5所示。   5 教学中出现的问题及措施
   从2018年Python程序设计课程使用MOOC资源开展教学到如今完全实施了混合教学模式以来,在教学的具体实施过程中,出现了各种问题,下面对出现的问题进行汇总,针对不同问题提出了一些措施来解决,这些办法虽然经过一段时间的试用,但是效果还需要进一步检验,在此仅供大家参考。
  5.1 使用MOOC资源自学过程中出现的问题
  5.1.1 学生自学积极性不高,缺乏主动性和持久性
   作为“互联网+教育”的新兴产物和大规模在线开放平台,慕课具有节奏快、覆盖面广的特点,而且课程视频时长通常很短,在一些专业性较高或有一定难度的课程中,课上留给学生思考的时间并不多,而且慕课平台上都是学生自主学习,缺少外界的监督和管控,一旦学生学习态度松懈,就会产生消极学习的效果[4]。在对学生进行调查问卷后统计发现,很多学生使用慕课都是为了完成老师要求的学习任务,为了应付学习很多都是一听而过,对慕课中所讲的知识点缺乏深入思考,在缺乏积极性、主动性和外界监控的情况下,学生往往因为惰性致使学习进度常常达不到教师的要求,最终影响了线下正常的教学进度。
   为了解决这一问题,我们在设计教学内容时,会将基础的易于自学的知识点列为自学内容,并严格要求学生必须在规定时间内完成学习任务,同时线下教学中,教师随时监管学生自学情况并以案例驱动教学模式配合学生对自学知识点进行复习和巩固,最终用阶段性考核的方式评价学生自学效果,对于考核不及格的学生,建议退出此次教学班级,跟随下一届继续修读该门课程。
  5.1.2 学生自学能力普遍不强,缺乏系统学习方法训练
   因入学基础原因,学生普遍没有掌握有效的学习方法,大部分教师上课时仍以满堂灌的形式为主,缺乏对学生学习方法的系统培养。刚开始让学生使用慕课自学时,学生普遍反应是懵懂迷茫,孩子们从不会学习发展成不愿学习,学生的学习积极性被彻底打消,学生在学习中体会不到快乐,是学生学习效果较差的主要原因。
   发现这一问题之后,课程组立刻围绕这一问题进行研讨,“工欲善其事必先利其器”,课程组开始尝试在教学大纲中特意划出2学时专门为学生系统讲授高效学习方法,之后再让学生去自学,同时要求学生在自学时撰写学习笔记,并将其计入成绩,学习效果就有了明显的改观,以此来培养学生学习过程中的反思能力。
  5.2 线上与线下教学实质等效方面存在的问题及对策
   我校引进了SPOC教学平台——泛雅后,课程组就开始在平台上创建课程资源,充分利用SPOC平台做好学生自学环节的监管工作,SPOC平台与MOOC的典型区别在于规模和私密性,里面有多种数据参数指标帮助教师监控学生学习的各个过程,比如浏览视频时长、次数,查看课件和资料次数,完成作业情况,在线时长等等,通过SPOC可以让教师对学生的学习过程有了清晰的掌握。通过这些数据可以更好地了解学生的学习情况,从而有针对性地对学生课前自学环节提出各种要求和应对措施,并且通过个性化学习资源做到因材施教,既不让学习快的同学无事可做,又不让后面的同学追不上,这些都要求教师在教案上进行合理设计和科学部署。
   课程组在2019年开始逐步开展线上教学,线上教学经历了部分线上、半线上和全线上的过程,但是在线上教学实施中我们发现,如果只是单纯地把线下传统课堂完全照搬到网上,不顾学情、缺少互动,那么教学中将对学生完全失去控制,更谈不上教学效果与线下相一致的要求。针对这一问题,我们对教师开展线上教学的形式和过程做出明确要求,线上教学形式以直播软件为主,SPOC+MOOC平台为辅,SPOC+MOOC主要作为学生自学平台使用,线上直播以知识点讲授为主,另外,鼓励教师采用案例驱动的翻转课堂教学模式,充分发挥学生主体作用,教师真正转变为引导者这一身份。教学过程中也不再一味以教师讲课为主,而是在翻转课堂的背景下,采用边讲边练的形式,让课堂生动起来。同时在线上直播教学过程中,要注意以下几点:
   (1)摄像头常开,无论是学生还是教师,摄像头都是必须打开的,这样才能彼此直面对方,互相提醒,让线上教学没有距离,否则,教师和学生都不打开摄像头,只有教师的电脑屏幕共享给学生,教师一个人自说自话,教学就成了自娱自乐的儿戏,学生也将会用各种奇葩的姿势和态度来对待教学。
   (2)弹幕常开、语音连线,让学生和学生之间,教师和学生之间,互动起来,寓教于乐,遇到问题,还可以通过弹幕来讨论,遇到棘手问题需要讨论时,可以分成若干小组,以小组为单位进行线上实时讨论,真正让教学过程动起来活过来。
   (3)不定时测试和随机提问相结合,让学生上课时刻保持警惕。
   (4)更改教学过程的时间分配标准,线上和线下教学因为环境不同,其过程对时间的分配决不能一样,所以在时间安排上要充分考虑这种差异性,进行合理分配。
   采取如上措施之后,线上教学效果有了明显好转,教学质量得到充分保证,接下来我们对这一问题将继续进行对比评价实验以验证措施的合理性和科学性。
  5.3 案例任务设计缺乏创新和实用性
   Python程序设计课程作为一门计算机语言类课程,特别适合采用案例教学模式,为激发学生兴趣,传统教学以案例驱动为主,但是所采用的案例基本来自统一征订的教材中使用的案例。经过一学期的使用后我们发现,课堂上使用的案例与校本人才培养方案的联系度不大,缺乏对本校学生学情的有效针对性,使用的案例只是为了辅助知识点的使用,缺乏实际应用价值,同时基本上都是非常传统的实验项目,如排序、斐波那契数列、数据可视化等,缺少创新,与前沿技术的应用脱节严重,基本没有实用价值,只是纸上谈兵。
   课程组在发现这一问题后,紧急召开了专题研讨会,大家共商对策,最终决定结合教师们的研究领域和课题,针对不同专业的学生,編制个性化案例项目,在已有案例项目的基础上进行创新并带有一定的实用性,比如使用Python调用Excel自动填充学生照片,在有效引起学生兴趣的同时把Python Excel处理知识进行了实践和应用,同时代替了传统手动数据处理模式,增加了实用性。课程组共计设计了7个大型的综合实验项目,1个大型课程设计项目,目前正在对这些项目案例进行实践教学效果验证,并不断探索如何让项目具有更好的创新性,通过开展案例驱动的翻转课堂,实现线上线下融合的教学模式新形态,其目的是让学生体会到教学和实践、科学研究相融合,通过教师科研课题的融入教学中,触发学生的创新思维,激发学生的创新意识,让学生切实感受到什么是科技创新,从而切实培养学生的创新能力。
  6 总结
   Python程序设计课程组在广泛普及的线上线下混合教学模式的基础上,提出基于“翻转课堂+SPOC+MOOC”新形态混合教学模式,并将其应用于日常教学中进行实践验证,随着新形态混合教学模式的不断实施和逐步深入,在学生使用MOOC资源自学过程发现了学生学习主动性不强、不会学习等问题,在疫情期间完全使用线上教学模式发现了线上与线下教学实质等效方面存在的问题,在案例驱动的翻转课堂教学中,发现了案例缺乏创新性和实用性这一问题,课程组针对上述问题进行了深入分析并提出相应的解决措施,本文对此进行了整理,课程组在新形态混合教学模式的基础上对学生实践创新能力的培养机制进行深入探讨,未来将进一步研究新形态混合教学模式的融合问题。
  参考文献:
  〔1〕刘华,周静.基于提升学生应用能力的翻转课堂混合教学模式改革与实践——以大学计算机基础课程为例[J].高教学刊,2019,6(23):125-127.
  〔2〕李志伟,胡玉鑫,吕刚.基于超星平台的“翻转课堂”教学模式研究——以“计算机网络基础”课程为例[J].无线互联科技,2019,16(23):77-79.
  〔3〕崔鹏飞.基于翻转课堂的混合式教学模式设计与实践[J].现代教育论坛,2020,3(10):53-55.
  〔4〕魏鹏程.对慕课热潮的思考[J].新校园:上旬刊,2017,18(12):29-29.
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