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【摘要】信息技術(shù)課程群,是信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)方案中的重要組成部分,在教學設計過程中將多門課程與信息技術(shù)相結(jié)合。MOOC是以微教學視頻為主要載體,針對某一知識點或某教學環(huán)節(jié)呈現(xiàn)的一種新型在線教學模式。結(jié)合MOOC與傳統(tǒng)課堂兩種教學方法的優(yōu)勢,信息技術(shù)課程教學中引入MOOC,探索混合式教學模式,對提升教學質(zhì)量,更好地適應大數(shù)據(jù)時代信計專業(yè)人才的培養(yǎng)要求具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】慕課(MOOC);信息與計算科學;課程群建設;混合式教學
一、前言
信息與計算科學專業(yè)(InformationandComputingScience)的前身是“計算數(shù)學”,后更名為“信息和計算科學”,是一個信息領(lǐng)域的結(jié)合數(shù)學和計算機科學的跨學科專業(yè)。培養(yǎng)目標是能運用所學知識和熟練的計算機技術(shù)解決實際問題,培養(yǎng)從事IT、教育、金融等相關(guān)行業(yè)設計、開發(fā)、教學、管理的高素質(zhì)應用型人才。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,尤其是進入大數(shù)據(jù)時代,信息技術(shù)課程越來越重要,在信息與計算專業(yè)課程中所占比重也越來越大。信息技術(shù)課程群現(xiàn)設有數(shù)學模型、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)課程群強調(diào)在教學設計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)教學模式,教學效果還有待提升。一方面,由于高校信息技術(shù)課程的學科設置須符合專業(yè)培養(yǎng)的需要,在實際教學過程中,教學目標的設計主要是為了讓學生學習技術(shù)。授課時,不能真正貼近學生的課程背景,不能實現(xiàn)有效的整合;另一方面,信息技術(shù)課程更具有實踐性和實踐性,雖然教學策略的應用較多,但學習內(nèi)容分散,學習形式不整體意識,缺乏具體的應用場景。信息技術(shù)課程的教學常常面臨“需要掌握更多的內(nèi)容和有限的學習時間”的矛盾。信息技術(shù)課程群的教學如能結(jié)合MOOC課程的授課優(yōu)勢,可滿足實踐要求高、內(nèi)容更新快、學習時間相對有限的課程特點,通過積極探索適合的教學方法,將網(wǎng)絡資源與傳統(tǒng)教學相結(jié)合,在教學中實踐網(wǎng)絡資源的混合教學和翻轉(zhuǎn)課堂,引導學生線上線下課堂參與,增強學生的自主學習意識和自主學習能力,提高學生對信息技術(shù)課程群的學習效果。
二、基于慕課的信息技術(shù)類課程群混合式教學模式
面向信息與計算科學專業(yè),立足于信息技術(shù)類課程群建設,通過基于慕課的混合式教學理論研究、慕課類型的設計研究、慕課資源的開發(fā)研究、基于慕課的混合式教學實踐研究等方面展開信息技術(shù)類課程群的“慕課”混合式教學研究與實踐,以學生為教學的主體,通過線上線下教學方式,運用多種教學媒介,推進基于慕課的教研新模式的形成,在信息技術(shù)類課程的教學實踐中不斷完善,達到資源共享,達到高效課堂和教學相長的雙重目標。目前高校的教學模式主要有兩種: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需要,學生的學習興趣并不濃厚。在以“學生”為中心的授課方式中,MOOC模式是一種行之有效的途徑?,F(xiàn)階段,MOOC雖然不能完全取代傳統(tǒng)的課堂教學,但可以采用混合教學模式,將MOOC與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合,利用新技術(shù)、新平臺進行設計,包括短視頻、實踐、討論、補充材料、測試等。采用“網(wǎng)上學習”、“翻轉(zhuǎn)學習”、“互動學習”等新的教學策略和教學方法,提高學生對信息技術(shù)課程的學習熱情。借助MOOC模式,學生在不同的時間和地點都能有效地利用“碎片化”時間。通過在線指導和交流,師生之間的討論和交流更加充足;教學資源組織有序,使學生的學習更加系統(tǒng)化、漸進性。這不僅突出了學生在學習中的主導地位,而且培養(yǎng)了學生的自主學習能力。
三、信息技術(shù)類課程群的MOOC設計
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;按教學內(nèi)容可分為知識點講授式慕課、例題習題解答式慕課等;按照教學環(huán)節(jié)可分為課前預習慕課、新課導入慕課、練習鞏固慕課、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,可重點設計以下類型慕課資源。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算專業(yè)的學生特點,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,有以下幾點在制作慕課中值得重視。
1.知識點慕課
信計專業(yè)學生雖然在本科大一學年已學習了高等代數(shù)、數(shù)學分析和概率論與數(shù)理統(tǒng)計等基礎課程,具有信息技術(shù)類課程的所需要的數(shù)學基礎,但在學習信息技術(shù)類課程時,由于該類課程均應用型較強,不通過實際應用場景的教學,學生很難深入掌握該課程。因此若教師在設計慕課前,與學生充分溝通,在制作慕課時將學生已掌握知識和將學習知識充分銜接,通過實際生活中的例子作為導入,讓學生在實際場景中領(lǐng)悟知識,體會知識的用途,不僅提高學生的學習興趣,也將較大地推動教學質(zhì)量。另外,此類慕課還可加入學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)計課程中學生已掌握,如能在慕課開始,設計關(guān)于天氣預報等場景的導入部分,讓學生自然地回憶起該知識點,將極大地促進學生對模式識別課程的學習勁頭。
2.案例式慕課
信息技術(shù)類課程體系復雜,應用場景跨度很大,開發(fā)慕課時,如能將某困難知識點合理地分割為若干個知識小點,針對每個小點制作對應的案例情景式慕課,學生就能充分深入地理解消化。例如,可在數(shù)據(jù)挖掘課程中設計不同的案例來區(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行機器學習的案例,學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,學生可根據(jù)自己的實際情況靈活地學習,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,也可設計類似的案例式慕課進行教學。
3.總結(jié)拓展式慕課
對于信息技術(shù)類課程中的某個具體授課環(huán)節(jié),教師可通過總結(jié)拓展式慕課,對所學的知識進行歸納和小結(jié),或?qū)δ滁c知識在其應用領(lǐng)域上進行橫向的延展,一方面加深學生對知識內(nèi)容的學習和理解,另一方面提高學生的學習熱情和興趣。例如,在模式識別課程中,在學完決策樹數(shù)據(jù)分類后,可在總結(jié)該方法優(yōu)缺點的基礎上,提出先驗概率若以知場景,將教學內(nèi)容拓展至其他重要分類方法中,引導學生自主學習貝葉斯分類方法。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進行總結(jié)和拓展。
四、小結(jié)
經(jīng)過近兩年的教學摸索,我們已經(jīng)初步完成了信息技術(shù)類課程群的建設工作,搭建功能齊全的信息技術(shù)類課程群的慕課教學平臺,已建設有信息技術(shù)類在線課程3門。通過課程群內(nèi)容設計優(yōu)化,強化了課程理論知識和應用實踐訓練的教學,將較大程度提升課程的教學效果。通過引入MOOC教學模式,提供面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)、面向信息與計算科學專業(yè)學生的信息技術(shù)類課程群教學體系,推動專業(yè)教學改革的深化,拓寬學生的受益面,提高學生分析和解決實際問題的能力,既可推廣于其他專業(yè)的教學研究,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:武漢理工大學理學院
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