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【摘要】信息技術(shù)課程群,是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中的重要組成部分,在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中將多門課程與信息技術(shù)相結(jié)合。MOOC是以微教學(xué)視頻為主要載體,針對某一知識點(diǎn)或某教學(xué)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)的一種新型在線教學(xué)模式。結(jié)合MOOC與傳統(tǒng)課堂兩種教學(xué)方法的優(yōu)勢,信息技術(shù)課程教學(xué)中引入MOOC,探索混合式教學(xué)模式,對提升教學(xué)質(zhì)量,更好地適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代信計(jì)專業(yè)人才的培養(yǎng)要求具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】慕課(MOOC);信息與計(jì)算科學(xué);課程群建設(shè);混合式教學(xué)
一、前言
信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)(InformationandComputingScience)的前身是“計(jì)算數(shù)學(xué)”,后更名為“信息和計(jì)算科學(xué)”,是一個(gè)信息領(lǐng)域的結(jié)合數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的跨學(xué)科專業(yè)。培養(yǎng)目標(biāo)是能運(yùn)用所學(xué)知識和熟練的計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題,培養(yǎng)從事IT、教育、金融等相關(guān)行業(yè)設(shè)計(jì)、開發(fā)、教學(xué)、管理的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,尤其是進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,信息技術(shù)課程越來越重要,在信息與計(jì)算專業(yè)課程中所占比重也越來越大。信息技術(shù)課程群現(xiàn)設(shè)有數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)分析、模式識別、信息論、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)庫等專業(yè)核心課程。信息技術(shù)課程群強(qiáng)調(diào)在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中多門課程與信息技術(shù)的結(jié)合,然而目前該類課程受制于傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)效果還有待提升。一方面,由于高校信息技術(shù)課程的學(xué)科設(shè)置須符合專業(yè)培養(yǎng)的需要,在實(shí)際教學(xué)過程中,教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)主要是為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)。授課時(shí),不能真正貼近學(xué)生的課程背景,不能實(shí)現(xiàn)有效的整合;另一方面,信息技術(shù)課程更具有實(shí)踐性和實(shí)踐性,雖然教學(xué)策略的應(yīng)用較多,但學(xué)習(xí)內(nèi)容分散,學(xué)習(xí)形式不整體意識,缺乏具體的應(yīng)用場景。信息技術(shù)課程的教學(xué)常常面臨“需要掌握更多的內(nèi)容和有限的學(xué)習(xí)時(shí)間”的矛盾。信息技術(shù)課程群的教學(xué)如能結(jié)合MOOC課程的授課優(yōu)勢,可滿足實(shí)踐要求高、內(nèi)容更新快、學(xué)習(xí)時(shí)間相對有限的課程特點(diǎn),通過積極探索適合的教學(xué)方法,將網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,在教學(xué)中實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)資源的混合教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂,引導(dǎo)學(xué)生線上線下課堂參與,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生對信息技術(shù)課程群的學(xué)習(xí)效果。
二、基于慕課的信息技術(shù)類課程群混合式教學(xué)模式
面向信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè),立足于信息技術(shù)類課程群建設(shè),通過基于慕課的混合式教學(xué)理論研究、慕課類型的設(shè)計(jì)研究、慕課資源的開發(fā)研究、基于慕課的混合式教學(xué)實(shí)踐研究等方面展開信息技術(shù)類課程群的“慕課”混合式教學(xué)研究與實(shí)踐,以學(xué)生為教學(xué)的主體,通過線上線下教學(xué)方式,運(yùn)用多種教學(xué)媒介,推進(jìn)基于慕課的教研新模式的形成,在信息技術(shù)類課程的教學(xué)實(shí)踐中不斷完善,達(dá)到資源共享,達(dá)到高效課堂和教學(xué)相長的雙重目標(biāo)。目前高校的教學(xué)模式主要有兩種:一種是以“教師”為中心的授課方式,第二種是以“學(xué)生”為中心的授課。傳統(tǒng)的以“教師”為中心的授課方式很難在滿足目前的教學(xué)需要,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并不濃厚。在以“學(xué)生”為中心的授課方式中,MOOC模式是一種行之有效的途徑。現(xiàn)階段,MOOC雖然不能完全取代傳統(tǒng)的課堂教學(xué),但可以采用混合教學(xué)模式,將MOOC與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合,利用新技術(shù)、新平臺進(jìn)行設(shè)計(jì),包括短視頻、實(shí)踐、討論、補(bǔ)充材料、測試等。采用“網(wǎng)上學(xué)習(xí)”、“翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)”、“互動學(xué)習(xí)”等新的教學(xué)策略和教學(xué)方法,提高學(xué)生對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)熱情。借助MOOC模式,學(xué)生在不同的時(shí)間和地點(diǎn)都能有效地利用“碎片化”時(shí)間。通過在線指導(dǎo)和交流,師生之間的討論和交流更加充足;教學(xué)資源組織有序,使學(xué)生的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化、漸進(jìn)性。這不僅突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主導(dǎo)地位,而且培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
三、信息技術(shù)類課程群的MOOC設(shè)計(jì)
MOOC有多種分類形式,按照其呈現(xiàn)形式可分為課件播放式慕課、講課式慕課;按教學(xué)內(nèi)容可分為知識點(diǎn)講授式慕課、例題習(xí)題解答式慕課等;按照教學(xué)環(huán)節(jié)可分為課前預(yù)習(xí)慕課、新課導(dǎo)入慕課、練習(xí)鞏固慕課、總結(jié)拓展式慕課等。根據(jù)信息技術(shù)類課程的信息技術(shù)特征,可重點(diǎn)設(shè)計(jì)以下類型慕課資源。MOOC視頻的形式豐富多樣,各中類型的MOOC優(yōu)勢和不足都不盡相同。結(jié)合信息技術(shù)類課程特征以及授課對象為信息與計(jì)算專業(yè)的學(xué)生特點(diǎn),選擇一種適合的形式。為了開發(fā)出較為理想的信息技術(shù)類課程群的慕課資源,通過充分調(diào)研,有以下幾點(diǎn)在制作慕課中值得重視。
1.知識點(diǎn)慕課
信計(jì)專業(yè)學(xué)生雖然在本科大一學(xué)年已學(xué)習(xí)了高等代數(shù)、數(shù)學(xué)分析和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)課程,具有信息技術(shù)類課程的所需要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),但在學(xué)習(xí)信息技術(shù)類課程時(shí),由于該類課程均應(yīng)用型較強(qiáng),不通過實(shí)際應(yīng)用場景的教學(xué),學(xué)生很難深入掌握該課程。因此若教師在設(shè)計(jì)慕課前,與學(xué)生充分溝通,在制作慕課時(shí)將學(xué)生已掌握知識和將學(xué)習(xí)知識充分銜接,通過實(shí)際生活中的例子作為導(dǎo)入,讓學(xué)生在實(shí)際場景中領(lǐng)悟知識,體會知識的用途,不僅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也將較大地推動教學(xué)質(zhì)量。另外,此類慕課還可加入學(xué)生可能遺忘的部分知識,如模式識別課程中的貝葉斯定理等內(nèi)容,在數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程中學(xué)生已掌握,如能在慕課開始,設(shè)計(jì)關(guān)于天氣預(yù)報(bào)等場景的導(dǎo)入部分,讓學(xué)生自然地回憶起該知識點(diǎn),將極大地促進(jìn)學(xué)生對模式識別課程的學(xué)習(xí)勁頭。
2.案例式慕課
信息技術(shù)類課程體系復(fù)雜,應(yīng)用場景跨度很大,開發(fā)慕課時(shí),如能將某困難知識點(diǎn)合理地分割為若干個(gè)知識小點(diǎn),針對每個(gè)小點(diǎn)制作對應(yīng)的案例情景式慕課,學(xué)生就能充分深入地理解消化。例如,可在數(shù)據(jù)挖掘課程中設(shè)計(jì)不同的案例來區(qū)分聚類和分類這兩類重要概念的區(qū)別和聯(lián)系。例如通過某疾病的特征進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的案例,學(xué)生既可以快速地對分類有較為深刻的理解,也能正確地辨識分類和聚類的差別。且案例式慕課,學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況靈活地學(xué)習(xí),方便將其納入自己的知識體系。對于其他信息技術(shù)類課程,也可設(shè)計(jì)類似的案例式慕課進(jìn)行教學(xué)。
3.總結(jié)拓展式慕課
對于信息技術(shù)類課程中的某個(gè)具體授課環(huán)節(jié),教師可通過總結(jié)拓展式慕課,對所學(xué)的知識進(jìn)行歸納和小結(jié),或?qū)δ滁c(diǎn)知識在其應(yīng)用領(lǐng)域上進(jìn)行橫向的延展,一方面加深學(xué)生對知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解,另一方面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。例如,在模式識別課程中,在學(xué)完決策樹數(shù)據(jù)分類后,可在總結(jié)該方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出先驗(yàn)概率若以知場景,將教學(xué)內(nèi)容拓展至其他重要分類方法中,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)貝葉斯分類方法。在信息技術(shù)類課程中,這類微課涉及的內(nèi)容較多,除上述內(nèi)容外,還有數(shù)學(xué)模型課程中的微分方程模型、數(shù)據(jù)挖掘課程中的數(shù)據(jù)立方體技術(shù)、信息論中的哈夫曼編碼技術(shù)等內(nèi)容,均可以采用慕課形式對課程重要知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和拓展。
四、小結(jié)
經(jīng)過近兩年的教學(xué)摸索,我們已經(jīng)初步完成了信息技術(shù)類課程群的建設(shè)工作,搭建功能齊全的信息技術(shù)類課程群的慕課教學(xué)平臺,已建設(shè)有信息技術(shù)類在線課程3門。通過課程群內(nèi)容設(shè)計(jì)優(yōu)化,強(qiáng)化了課程理論知識和應(yīng)用實(shí)踐訓(xùn)練的教學(xué),將較大程度提升課程的教學(xué)效果。通過引入MOOC教學(xué)模式,提供面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)、面向信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生的信息技術(shù)類課程群教學(xué)體系,推動專業(yè)教學(xué)改革的深化,拓寬學(xué)生的受益面,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,既可推廣于其他專業(yè)的教學(xué)研究,還可以推廣到同類高校的教研改革。
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作者:方璽 何朗 韓華 萬源 薛瓊 楊帆 單位:武漢理工大學(xué)理學(xué)院
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