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操作系统课程混合式教学与课程思政融合途径探索

2023/7/4 17:01:45  阅读:52 发布者:

0   引 言

混合式教学是“互联网+教育”产生的教学新模式,其融合了线上教学的资源丰富、教学便捷等优势,同时具有传统教学中可对学生进行有效管控的特点,已成为后疫情时代的常态[1-2]。课程思政作为立德树人理念的体现和思想政治工作贯穿于人才培养体系的具体途径和载体,近年来已成为高校教学改革的重要任务之一[3]。在高校各类专业学科中,特别是在计算机类专业课程中,如何采用混合式教学并有效融入思政教育,是当前高等教育教学关注的热点和难点问题。

1   混合式教学模式的基础框架

混合式教学改革没有统一的模式,但有统一的追求,那就是要充分发挥“线上”和“线下”两种教学的优势改造我们的传统教学。笔者提出一种融合联通主义与新建构主义的混合式教学模式 CRI,以联通主义与新建构主义为指导,可以将大学教育中的线上课程与线下课程作为一个整体来进行反思、改造和整合。CRICombineResignIndependent )的核心特征是“一个结合( Combine )、 两个再造( Resign )、三个自主 ( Independent )”。其模式框架[4]如图 1 所示。

“一个结合”是指线上课程与线下课程相结合,“两个再造”包括教学内容再造和教学过程再造,“三个自主”是指学生自主联通、自主建构和自主创生。线上课程重视知识的联通和个人的初步建构,即教师通过二次创作将知识讲解以视频、电子课件、动画

等形式放在线上,学生通过完成线上任务来自主学习,初步构建自己的知识结构;线下课程在深化个人内部建构的基础上, 通过师生面对面,在情感关怀、 表达沟通和应用实践等方面对线上学习进行有益的补充和拓展。

2   操作系统混合式教学改革

操作系统是计算机类专业的一门必修的学科基础课,也是专业核心课程,旨在全面系统地介绍计算机操作系统的体系结构、设计机理及实现方法和技术。

2.1 三阶教学目标设计

布鲁姆分类法将教育目标分为三大领域:认知领域、情感领域和动作技能领域。应用布鲁姆教育目标分类法,操作系统课程设置了三阶教学目标,如图 2 所示。

1)知识目标:以操作系统的基本实现原理为基础,使学生较全面、深入地理解和掌握操作系统的基本概念、基本方法、主要功能及实现技术。属于低阶目标,学生在线上完成知识的记忆、理解和初步应用,培养基本逻辑思维和自主学习能力。

2)能力目标:针对特定的需求,使学生初步具备分析并设计操作系统功能模块解决方案的能力,并能使用某种语言实现操作系统的部分功能。属于中阶目标,通过理论课堂的应用训练和实践课堂的综合实训,结合教师的分析点评,培养学生迁移性和系统性思维,使其具备应用操作系统核心方法和技术解决计算机系统工程领域复杂问题的能力。

3)素质目标:了解操作系统开发相关领域的新技术与发展趋势以及国产操作系统的最新成果,具有自主学习和终身学习的意识,培养工匠精神和创新精神,树立科技强国意识和爱国精神。属于高阶目标,主要培养学生的批判性和创新性思维,进行情感和价值观教育。

2.2 SPOC 教学内容再造

随着 MOOCmassive open online courses )在高等教育领域的普及,基于 MOOC 的混合式教学得到了高校教师的青睐和应用[5]。与此同时,一种更为精致的课程类型——SPOC 逐渐兴起。SPOCSmall Private Online Course,小规模限制性在线课程)是指使用在线的课程(类似于 MOOC )对少数真实在校注册的学生实施的课程教育,是 MOOC 与传统校园教学的有机融合。相比较而言,MOOC 适合非校园、大规模的教育资源共享和自我学习能力强的人,而 SPOC 是一种特殊的校园教育模式,更适合专业技能教育和自我控制能力弱的学生。

为了让学生有一致的进度和同构性,SPOC 教学视频覆盖全部知识点,按照课时进度组织。将知识点划分到每个课时,再进行碎片化处理,制作了 126 个知识点讲解视频,每个视频时长控制在 10 分钟左右,最多不超过 20 分钟,以任务点的形式发放给学生。分割学习内容后,每个碎片知识的学习时间变得可控,提高了学生掌握学习时间的灵活度。每章都有明确的教学目标和学习任务,学生可以从任何知识点开始进行重复学习,直到达到目标要求,从而真正实现学生的自主化学习。为帮助学生掌握学习内容或测试学习效果,线上还设置有章节测验和随堂练习以及拓展讨论等教学任务[6]

2.3 教学过程再造

打破“满堂灌、一言堂”的教学模式,通过全新的教学过程:导学→自学→测试→讨论→交流→总结→提高,构建以学生为中心、教师引导助学的混合式教学模式。

线上活动实现的是低阶目标。学生在线上教学阶段完成对基本知识点的理解记忆并进行简单应用,实现知识的内化,为进入课堂做好准备。实施活动主要包括学生观看教师指定的教学视频、阅读教学课件、进入主题讨论、完成测试和作业、完成 PBL 分组任务、进行拓展阅读。

线下活动实现的是中高阶目标。教师主要依据 BOPPPS 教学模式组织学生进行参与式和沉浸式学习,引导学生进行能力提高和素质培养。实施活动主要包括教师导入教学目标、课前测试、精准教学、学生汇报展示、小组研讨、课程思政、练习提高、教师小结、布置作业等。

2.4 线上线下混合教学案例设计

基于对混合式教学概念的不同理解,混合式教学可以分成多种类型。笔者中根据面对面教学和线上教学是否同时进行的标准,将混合式教学分成同步混合式教学和异步混合式教学。同步教学是指传统课堂授课与在线学习同时进行;异步教学是教师在传统授课的基础上,增加课外线上学习活动的学习资源和时间,用以扩展学生的学习。

操作系统的混合式教学采用同步异步相结合,即线上先进行前置学习(异步),线下结合前置学习内容进行检测、讨论和应用(同步和异步结合),再回到线上进行讨论和拓展(异步)。以第六章虚拟存储管理为例,具体教学设计见表 1

3   混合式教学与课程思政融合途径

思政教育本质上是实现国家意志从教育者到教育对象的传导,其核心是内化为受教育者的理念和行动,如何使学生更易于接受,是课程思政教学的难点之一。操作系统课程将混合式教学过程与课程思政教育进行多维度融合,做到无处不思政。

3.1 提高教师政治素养,做到教师思想融合

课程思政体系建设最为核心的要素是教师,主体是专业课程任课教师。按照“四有好教师”的要求,教师只有不断提升自身育人能力,增强育人的积极性、主动性和创造性,培育坚定的理想信念,保持浓厚的家国情怀,才能做好学生的引路人,引导学生扣好人生第一粒扣子[7]

教师要不断提高自身的政治素养。操作系统课程团队教师坚持在“学习强国”上学习各种政治理论和党的思想,通过“新闻联播”“今日头条”APP 等途径获取最新资讯,深入理解社会主义核心价值观,努力践行习近平的中国特色社会主义思想,只有自己坚信的理念才能潜移默化传递给学生。

3.2 提升教师育人能力,做到教师技能融合

激发高校教师课程思政建设活力、提升高校教师课程思政建设能力、减少高校教师课程思政建设阻力,是目前高校课程思政建设的重要着力点和立足点[8]

教师要努力提升自己的信息技术和教学技能,比如信息检索、课件制作、视频剪辑、微课录制等。要想真正将课程思政做到“润物无声”,教师必须能熟练运用这些信息技术将思政教育无缝融合。

3.3 提炼课程思政元素,做到教学内容融合

任课教师思想政治教育能力包括挖掘专业知识中的德育元素能力和完成传授的能力,任课教师在课程思政具体实施过程中是否做到“智育”与“德育”有机融合就看所授课程的思政元素是否得到充分挖掘、思政元素是否与时俱进。

操作系统是一门人造学科,在讲解操作系统各个管理功能的产生需求与设计实现时,可以挖掘到许多思政元素,部分思政教学设计见表 2。在教学过程中,以操作系统的发展历程导入,结合线上互动讨论、课堂分析讨论、实践教学等方式,把知识传承、能力培养、价值引领融入教学内容中,通过列事实、摆理论、讲故事、看视频等多种形式进行思政教育,做到多元化、趣味性教学,培养学生的创新意识和爱国精神。

3.4 组织课堂教学活动,做到教学过程融合

教师合理组织课堂教学活动,充分利用网络资源拓展课堂外延,可将线上活动和线下活动都与思政教育进行有效融合。以上述表 1 中的第 6 章教学活动为例,各环节都融合了思政教育,具体如图 3 所示。

4   多元化评价教学效果

课程考核采用多元化评价机制,包括学生在教学中的参与形成性测评和学生收获的终结性考核,按平时成绩与期末考试各占 50% 进行综合考评。平时成绩是形成性测评结果,考查的环节包括线上观看教学视频、参与讨论和测试,线下课堂表现、课后作业、课程论文和实验报告等;期末考试是终结性考核,主要考查学生对知识的掌握程度和能力的收获程度。

将分别开展混合式教学与传统教学的两个班级学生成绩进行对比分析,如图 4 所示。可以看出,开展混合式教学后,80 分以上的人数超过半数以上,60 分以下的人数明显减少,及格率由 81.1% 上升到 90.9%,优秀率由 16.2% 提高到 54.5%。可见混合式教学有利于学生的成绩提高,教学改革取得了一定成效。

在混合式教学中,多维度融合思政教育充分调动了学生的学习积极性,使学生有了更明确的专业学习目标以及更强的学习动力,心理素质和专业素质均得到明显提升。每年有大量学生加入学院的创新创业实践基地并取得丰硕成果,在教师指导下参加“挑战杯”“互联网 +”“蓝桥杯”等各类学科竞赛多次获奖,学生申报的多个大学生创新创业训练计划项目获得国家级、省级和校级立项且项目多关注民生,体现创新,比如由学生负责的“垃圾机器人”项目获得“龙腾杯”全国创新创意大赛三等奖。操作系统课程也被认定为省级课程思政示范课堂和校级混合式一流本科课程。

5   结 语

操作系统课程通过自建 SPOC 进行教学内容再造,线上活动与线下课堂相结合构建了以学生为中心、教师引导助学的混合式教学模式,既保持了传统教学面对面的特点,又充分发挥了线上教学资源丰富的优势,符合 CRI 模式。从教师思想、教学技能、教学内容和教学活动 4 个维度进行课程思政有效融合,教学设计灵活,学生参与度非常高,学生成绩和思想觉悟均有大幅度提升,取得了良好的教学效果。

在实施混合式教学的过程中,存在如下一些问题有待改进。

1)传统教室布置不利于进行小组讨论,要加快智慧教室的建设。

2)课堂分组任务要更加具有开放性,更有助于培养学生的发散思维和创新能力。

3)思政教育形式要更加多样,要充分利用各种信息技术,将思政内容通过多种形式进行展示。

参考文献:

[1] 鲍威, 陈得春, 王婧. 后疫情时代线上线下学习范式和教学成效的研究: 基于线上线下高校学生调查数据的对比分析[J]. 中国电化教育, 2021(6): 7-14.

[2] 鲍威. 疫情中走下“神坛”的线上教学[J]. 高等理科教育, 2020(3): 7-9.

[3] 陈敏生, 夏欧东, 朱汉祎, . 高等院校推进课程思政改革的若干思考[J]. 高教探索, 2020(8): 77-80.

[4] 赵春, 刘福刚. 一种融合联通主义与新建构主义的混合式教学模式[J]. 高教探索, 2021(10): 16-21.

[5] 胡科, 刘威童, 汪潇潇. 混合式教学课堂中生师互动的影响因素分析[J]. 高教探索, 2021(3): 72-79.

[6] 李秀晗, 朱启华. 直播技术在高校混合式教学中的新应用: 基于香港大学同步混合式教学模式的行动研究[J]. 现代教育技术, 2019, 29(2): 80-86.

[7] 项波, 吴仰祺, 杨路萍. 高校课程思政建设的“四个维度”[J]. 黑龙江高教研究, 2020(4): 152-155.

[8] 李博, 陈栋. 课程思政一体化建设的挑战与改进[J]. 中国大学教学, 2021(9): 75-79.

基金项目:广东省课程思政改革示范项目( jxyj202206130jxd );教育部产学合作协同育人项目( 220503555165328 );广东省本科一流课程建设项目( jxyj202206204jxd );广东海洋大学一流本科课程建设项目( 010301102101 )。

作者简介:叶晓霞,女,广东海洋大学讲师,研究方向为计算机应用与人工智能,xiaoxia7761@sina.com;彭小红(通信作者),女,广东海洋大学教授,研究方向为智能控制与智能系统、智能水下机器人,lgdpxh@126.com

引文格式: 叶晓霞, 彭小红, 余应淮. 操作系统课程混合式教学与课程思政融合途径探索 [J].  计算机教育, 2023(6): 103-108.

转自:“计算机教育”微信公众号

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