高迪 刘杰 郎大鹏

摘   要：后疫情时代，线上线下的混合式教学将成为未来授课的主流模式。文章根据混合式教学开展的必要性和哈尔滨工程大学“计算思维（一）”大学计算机基础课程特点，对混合式教学开展研究，提出课程思政、课前设置、课中互动、课后复习、多元化考核等内容，以期提升高校计算机基础课程教学质量和学习效果。

关键词：后疫情时代;大学计算机基础课程;混合式教学

中图分类号：G642          文献标识码：A           文章编号：1002-4107（2021）07-0050-03

2020年初，为有效防控新冠肺炎疫情，保障全国高校学生和教职工的安全，教育部作出了春季学期延期开学的决定，印发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》。一时间，所有课程教学全部都变成了在线授课，这一突如其来的要求使得所有教师都面临了课前准备时间少、临时修改教案任务重、基础设施跟不上、网络环境不好等问题。时至今日，在全国高校师生的共同努力下，各大高校已顺利完成了在线课程教学，学生也逐渐习惯了在线学习。经历了全员线上课程的洗礼后，在线课程的优势得到了体现和发挥，在疫情得到控制的后疫情时代，势必要开展线上线下相结合的混合式教学工作。本文以哈尔滨工程大学“计算思维（一）”课程为例，就如何开展大学计算机基础课程混合式教学工作进行研究。

一、后疫情时期加强混合式教学研究的意义

（一）时代呼唤高校加强混合式教学工作

我国教育部在2017年提出了“新工科”建设行动路线，培养新时代复合型人才以适应新产业、新技术、新业态的新经济发展模式。基于“互联网+”的混合式教学是将传统教学与在线教学相结合的教学模式[1]，慕课等大规模开放在线课程的出现，改变了传统高等教育受地点和时间的限制，有着共享、自由等优越性，但是在我国还没有大规模应用于高等教育教学。由于抗击疫情的需要，课程教学全部在线开展后，慕课以及在线授课的“互联网+教育”的优势也体现了出来，互联网丰富活化的教学资源拓展了师生的眼界，为师生提供了更多的教学研究内容。后疫情时代，高校的教学工作也必将延续线上线下的混合式教学模式，以最大限度地拓展教学时间和空间。因此，对混合式教学模式的理论和实践进行研究和探索是深化新工科工程教育改革的必然要求，其具有重要意义。

（二）传统教学模式亟需革新

在教室授课的传统教学模式是以教师讲授为主，学生听课即可的形式进行，传统授课最大的优势就是教师与学生能够面对面进行，教师能够实时感受到学生对课程的认知程度，第一时间得到学生的反馈，较好地掌控课堂学生学习状况。学生之间互相影响，注意力不集中的学生能够被认真学习的同学带动，也积极投入到课堂学习中来。这种教师对学生的影响、学生与学生之间的影响是其他教学模式无法替代的。传统课堂在情感传递和知识交流方面具有优势。

然而，传统教学模式的“教师一言堂”有悖于工程教育认证“以学生为主”的教育理念[2]。由于教师课堂教学时间和内容有限，因此学生获得知识渠道狭窄，效率低下，不利于大数据时代对前沿科技和知识的掌握。我国的教学改革也一直在致力于此方面的研究，并引入了课堂讨论、分组学习等教学模式，然而效果欠佳。在现代教育遇到互联网之后，这些问题呈逐渐改善的趋势，大数据时代的海量有效数据、时空界限的破除等正是傳统教育改革需要的，因此，混合式教学研究的开展与实践显得尤为重要[3]。

（三）加强混合式教学有助于提升教学质量和教师教学能力

从传统课程教学转变为“互联网+教育”的混合式教学模式，这对高校传统的教学模式以及教师的角色定位带来巨大的冲击。混合式教学模式的教学质量能否达到高校课程的要求，大学教师如何根据线上线下相结合的教学模式实现角色转变，这些成为高校需要共同面对的问题。这些问题的提出可以帮助高校不断反思现阶段如何在“互联网+教育”的时代背景下，重新梳理专业建设、课程设置、人才培养以及教学评价工作，进一步整合资源，促进高校整体的教育布局与混合教学模式紧密结合，研究新内容、新模式、新方法，不断提升课程教学质量。另外，倒逼高校教师走出“舒适圈”，提高自身的综合能力与素养，以实现自身角色的转变。

二、课程现状和特点

（一）课程发展沿革和现状

哈尔滨工程大学计算机学院“计算思维（一）”课程的前身为大学计算机基础课程，是面向大学一年级所有专业学生开设的一门通识教育课程，平均每年授课学生数超过4 000人。2016年，教育部高教司编制了《大学计算机基础课程教学基本要求》，提出“宽、专、融”三个层次的计算机基础课程体系，同时明确计算思维能力的培养将成为今后大学计算机基础教学的新常态[4]。课程组全体教师顺应时代发展，按照学校学院的新要求和培养目标，及时对培养方案和课程大纲课程教学进行了修订，进一步提高和革新该课程的教学理念、教学形式、教学内容和教学方法。

（二）课程特点

1.理论思维性强。计算思维课程并不仅仅是浅显的思维训练课程，而是具有“表层、深层和集成”意义的课程。“表层意义”指知识本身的意义，即所谓的一个个计算机基础知识点。“深层意义”指蕴含在知识背后的意义，即隐藏在知识点背后的思维是什么。比如，同样是“二进制”的学习，深层意义是：计算机为什么要采用二进制呢？采用二进制可将算术运算转换为逻辑运算，可将减法运算转换成加法运算等。这背后的意义，即深层意义对每个人思维的形成影响较大，同时也难于理解，而且随着阅历的增加，会逐渐意识到深层意义的重要性，对其理解也会越来越深刻。“集成意义”指各个知识点之间关联起来所形成的思维模式。计算学科的特征之一就是过程性，即做任何事情都能形成一个过程，只要能形成一个过程，便可由计算系统予以执行。这个过程体现为一串知识点的前后衔接，知识点构成了过程的一个环节。只有将各个知识点连贯起来才能解决问题。

2.实践应用性强。这不仅要求授课教师具有实践开发经验，还要求学生必须结合项目或者实际应用才能将学习到的理论知识应用到实践中，从而取得很好的学习效果，具备工程化的开发思维。

3.更新快学时短。在信息时代，互联网发展日新月异，计算机软硬件更新也很快。“计算思维（一）”这门课的学时只有24学时，要在短时间内完成高质量的课程内容，积极响应国家新工科建设提出提高学生的自主学习能力和应用能力的要求，就要求教师不断自我提升，与时俱进，学生能够提前预习和复习，以真正掌握理论知识和实践技能。

4.授课对象差异大。课程授课对象是刚刚入学的大一新生，对大学充满了好奇与渴望，学习期望较高。但是由于是全国招生，各地学生计算机水平差异较大：有的学生已经掌握了编程基础能力，有的学生却对计算机工作原理和操作一无所知。而本门课程是大班授课，传统统一的授课模式导致一部分学生觉得过于简单，而一部分学生又跟不上的问题，容易影响学生学习积极性，导致授课效果不佳。

三、后疫情时代混合式教学模式的改革策略

根据后疫情时期混合式教学开展的必要性，结合“计算思维（一）”课程现状和目标，课程组对混合式教学开展以下探索和实践。

（一）引入课程思政，将立德树人思想融入混合式课程教学

我国信息技术在飞速发展，但是目前我国使用的计算机核心技术大多是来自欧美国家。没有掌握核心技术能力，就等于在关键问题上受制于人。很多著名的外企高薪聘走了我国名校毕业的优秀学生，使得我国在核心技术研发方面缺乏顶尖优秀人才。大学计算机基础课程升级为“计算思维（一）”课程，不单单在知识内容上有所提升，而意味着本课程由简单的知识传授向培养学生核心竞争力、提高学生理解和运用计算机工具的思维方式方法、由单纯的理论学习向工程化能力转型升级、紧跟国际具有核心竞争力的计算机基础知识和思维的前沿技术进行教学，为实现培养具备深厚计算机思维底蕴的复合型工程领军人才而努力。同时，在教学过程中，要让学生明确知晓计算机技术水准与应用水平是两个完全不同的代表领域，将思政教育、祖国发展融入到教学过程中，让学生明白只有自己变得强大、有尊严、有担当，才能在未来使祖国屹立于世界民族之林。充分运用混合式教学，线下线上相融合进行思政课程渗透。比如，网络基础一章中将“国家网络宣传周”相关知识融入到“计算机网络基础”章节中，通过网络慕课将课程组准备好的相关视频影像资料提供给学生，让其进行课前或者课后学习，将课程思政多方面、灵活地融入学生的学习生活中。

（二）提供课程在线资源，进行课前设置

“计算思维（一）”课程目标定位非常明确：培养学生的科学与工程思维，促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合形成复合型思维，为各专业学生今后设计、构造和应用各种计算系统求解学科问题奠定思维基础，帮助学生提升解决复杂问题的能力。由于面向本科大一新生，学生的学习热情较高，但不具备专业知识和自主学习能力，因此课题组通过课前设置，让学生提前预习，通过慕课等在线资源和恰当的案例，帮助学生串联知识点，建立知识脉络。本课程使用教材为人民邮电出版社出版的战德臣著作《大学计算机——理解和运用计算思维（慕课版）》。教材中每一章节都有慕课的二维码，学生可以扫描二维码提前进行课程基本知识学习。为了让学生能更方便地查阅相关信息、了解与课程相关的最新动态，课题组还在中国大学慕课以及SPOC上开辟了友情链接、好文欣赏等与课程紧密相联的内容，把课程前沿知识和计算机前一年技术及时传达给学生，让他们用最快的、最便捷的方式获取第一手专业新思想和新技能，让他们在满足知识获取的同时，激发对计算机的兴趣。

（三）开展SPOC翻转课堂，提高课堂互动

新工科建设的核心之一是促进学生由“要我学”向“我要学”转变。但是在实施过程中，学生的反馈是自己想学，但是不知道怎么去学。课程组教师开展翻转课堂的混合教学形式，以增加课堂互动、提升教学效果、提高教学质量。SPOC翻转课堂改变了以教为中心的教学理念，将知识传授阶段和知识内化阶段颠倒，即学生通过网络学习教师提前录制好的教学视频和教学材料，在课下就可以自主安排学习时间完成传统教学模式中的知识传授阶段[5]。课程组采用的是“课前学生视频学习+课内教师讲授+课内师生讨论”的翻转课堂的混合教学模式。课程组提供网络学习平台，学生进行提前预习，带着问题来到课堂，教师在授课过程中会根据课程内容要求，留出10%的授课时间进行课堂讨论。由于课程本身的特点，提出的问题一方面涉及到课后阅读的文献内容，另一方面与当前计算机领域前沿技术相关。课程组采用基于问题导向的课程模式：提出问题需求→展示案例→分析案例→知识点学习→案例实现→课后总结。将知识与应用结合起来，不仅培养了学生主动探求的学习习惯，而且锻炼了学生的实践技能。所提出的问题虽然听着简单，但认真分析又相当有难度。如：如果你是图灵，在当时的技术条件下，提出图灵机都存在哪些理论难点。类似这样的问题会让学生积极踊跃发言，尽管观点时常相对，但学生还是乐在其中。

（四）课后学生拓展阅读，增强学生学习主动性

混合式教学方式不同于传统教学模式。传统教学模式以教师为主体，教师完成课堂授课时，学生的学习也就结束了。这样的教学模式不能培养学生的学习能力。混合式教学以学生为主体，教师的角色除授课外，更多体现出一种引导和监督的作用，教师根据学生课堂反应及掌握知识点情况，布置课后问题和作业，增加学生的阅读量，引导学生自主学习。对于学生在课堂上没有充分理解的问题，可以课下与教师进一步交流，也可以在网络上通过QQ群、微信群和超星学习通等学习平台与教师进行讨论。

（五）开展多元化考核方式，切实提高学生学习效果

在课程考核方面，课程采取过程化评价方式，即“平时成绩10%+SPOC课堂研讨20%+课程实验报告20%+课程论文报告30%+慕课学习及随堂测试20%”。教師在授课过程中往往无法准确把握学生掌握知识的程度，或不清楚对于哪部分知识理解不深，适当的课堂测验和过程化考核能够帮助教师及时了解学生对知识的接受程度，教师可以基于考核结果适当调整授课重点和课时分配，进一步提升课堂教学效果。

除了传统的理论考核，课程组还要进一步考核学生的实践能力。传统计算机的操作实验对实验硬件有较高的要求，尤其是对于大平台类的基础课，很难满足几百个学生同时进行实验。本课程采用在线虚拟实验的形式，通过3D展示需要操作的内容，学生可以通过电脑对虚拟部件进行操作和观看，这降低了实施门槛，提高了学生参与度。

四、总结

瞄准后疫情时代我国高等教育的发展趋势，课程组根据“计算思维（一）”课程特点，通过线上线下混合式课程教学模式，在一定程度上提升了教学质量，有效提高了学生学习主动性。然而混合式教学的研究探索之路任重而道远，课程组将进一步探索和实践教学模式，不断革新和完善计算机基础教学课程研究，以培养适应时代需求，进而培养引领时代发展的复合型卓越工程人才。

参考文献：

[1]秦楠.“互联网+”背景下混合式教学模式建构研究[D].山    东师范大学，2017.

[2]陈涛，邵云飞.《华盛顿协议》内涵阐释与中国实践——兼    谈与“新工科”的实质等效性[J].重庆高教研究，2018（1）.

[3]孟二从，余亚琳，伞磊，等.基于“互联网+”的工科课程混合    式教学模式探索与实践[J].大学教育，2020（8）.

[4]教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学    计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版    社，2016：13-17.

[5]李萍.软件工程专业“翻转课堂”云计算教学平台探讨[J].    信息与电脑（理论版），2019（2）.