后疫情時代計算機教學策略

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摘要：面對疫情以來的線上教學實踐，探討黑龍江省高校在線教學的發展狀況，從計算機類課程的基本特點出發，分析傳統課堂教學的單向性、封閉性等教學方法的不足。結合線上教學的特點和優勢，提出改變教學觀念，遵循以學生為中心的自主學習教學理念。結合現代教學技術，介紹線上線下混合式教學模式的構建，以重建后疫情時代計算機教學的解決方案。

關鍵詞：疫情；高等教育；計算機教學；在線教學

突如其來的疫情給全世界的教育打了個措手不及，據聯合國教科文組織（UNESCO）的統計，截至2020年3月30日，肺炎疫情已經導致全球15.3億學生停課，占在校學生的87.6%。面對如此重大公共突發事件，教育該如何應對？這是擺在每一位教育工作者面前的重大問題。一學期的實踐證明，在不能采取人群聚集式的課堂教學情形下，在線教學是不可替代的可行方案。師生不能謀面，如何能達到教育部“保證在線學習與線下課堂教學質量實質等效”的要求，是需要深入思考和仔細探究的。雖然高校計算機課程的在線教學有其自身的優勢，但是如何發揮其特點，需要具體研究并勇于實踐。

1疫情下在線教學開展情況

據教育部統計，截至2020年4月3日，全國在線開學的普通高校共計1454所，95萬余名教師開設94.2萬門在線課程，上了713.3萬門次在線課程，參加在線課程學習的學生達11.8億人次。2020年第一季度，春季在線課程平臺上慕課增加了5000門，其他在線課程增長了1.8萬門。正如教育部高層司司長吳巖所說，在這次疫情期間，中國大學積極應對，進行了一場史前無例的大規模在線教學實踐。以黑龍江省高校疫情期間的教學實踐為例，其在線教學過程已平穩順利地完成。2020年3月4日（第1教學周）—2020年6月14日（第14教學周）3個多月共14周運行數據統計見表1（數據來源：黑龍江省高校在線教學指導委員會的“黑龍江省普通高等學校在線教學工作簡報”）。1）在線課程開設情況。按照黑龍江省教育廳的要求，在條件允許的情況下，盡量使用直播課的方式進行在線教學，多數教師響應號召，在線直播課程在開學的兩周內迅速攀升，占比70%~80%，基本實現了傳統課堂教學的在線化，教師按時講課，學生按時聽課。2）學生到課率。學生上課出勤持續處于高位（見表2），甚至比在傳統的課堂上還要高，這一方面是學生對新的上課形式的新鮮感，另一方面是教師擔心遠程教學難以約束學生的學習行為，便加強了學生的聽課要求。例如，第8周的到課率明顯下滑，究其原因是學生對在線教學的新鮮感消失，隨后幾周又恢復到高到課率狀態，便是各學校加強了教師對學生的上課要求。3）教學資源。從黑龍江高校在線教學的教學資源分布來看，隨著在線課程的推進，各類教學資源的利用有一個從擴張到收縮的周期性變化過程，反映出在線教學的特點，即前期資源填充和利用較多，然后逐漸進入瓶頸期，即教學資源飽和且被利用的程度逐漸下降。另一方面也可看出，利用本校慕課的占比較少（實際占比只有6.53%），反映出疫情前黑龍江省內各高校的慕課建設開展得不夠充分，現制作慕課已經來不及，因此絕大多數課程借用他校現有慕課并結合本校的大綱要求重建SPOC課程。4）教學活動。絕大部分在線課堂上使用的是直播講解，同時伴隨PPT/文字課件的使用。錄播講解占比較小，一方面是前期錄播內容占比較小，更重要的是現在采用的在線教學方式仍然沿用傳統課堂教學理念，老師現場講解，學生現場聽課，否則會被認為在線教學難以把控。從數據分布來看，在線實時互動占比較大（平均為81%），這是一個好現象，但也不排除有加強教學管理的原因，把互動當成了了解學生是否聽課的手段?？傊绱舜笠幠５脑诰€教學對任何人都是第一次，本質上是被動使然，由于打破了傳統的課堂教學生態，其實踐意義是第一位的。在實踐中不僅要總結經驗教訓，更重要的是要探索在線教學在整個教學中所發揮的作用，因為隨著科技的不斷進步，在線教學必將成為未來教學的重要手段和組成部分，如何發揮在線教學的優勢，需要對其深入思考和轉變觀念。

2對在線教學的深入思考

早在2000年，美國麻省理工學院教授委員會的“終身學習委員會”提出了開放課程（OpenCourseWare，OCW）的概念[1]，并于2002年面向社會首次了OCW開放課程，使全世界的網民都可以獲得該校的優質教學資源，可視為人類的一次教育革命；到了2012年，Coursera、Udacity、edX三大在線平臺相繼推出了慕課（MassiveOpenOnlineCourses，MOOCs）[2]，使得在線課程更加系統完整，在線教育逐漸走向規范化和體制化；而現如今可交互在線教育平臺、移動教育平臺的推出使得在線教育蓬勃發展，同時也為人類應對這場公共危機提供了一定的教育準備。雖然在線教學是人類歷史上一次偉大的教學革命，但是在線教學本身并不會帶來教學成效，正如教育家克拉克（1985）所說：媒體本身并不能產生教學成效上的差異，只有不同的教學策略才會有不同的教學效果。很多學者都看到了當今在線教學所面臨的問題，同時也對在線教學抱有極大的希望。文獻[3]中認為雖然在線課程正在被大學所接受，但是教師的在線教學技能既不系統又不全面，為了提高教學質量，需要進一步研究和總結在線教學的方式方法。文獻[4]中也討論了從面對面學習到在線教學所遇到的挑戰，并提出在線教師的能力應包括在線教學方法及方法論、在線教學策略設計、在線教學管理工具的運用4個方面。文獻[5]中分析了移動教學技術的基本特征并預測了其發展前景。文獻[6]中通過分析澳大利亞和中國的樣本數據，認為移動學習技術以其豐富的交互性和自由度必將成為未來教育的一種趨勢。在線教學中，師生之間只能在虛擬環境中進行溝通，相互之間獲得的信息通道狹窄，這給教學管理帶來不便。從傳統的教學理念出發，這是極大的不利因素，因為教師的權威和掌控力會被大大削弱，但如果改變教學觀念，讓學生成為學習中的主導，教師成為輔助和引導的角色，即采用學生自主學習的方式進行教學，就完全化解了這種管理上的不利。換言之，為了適應在線教學的管理虛擬化，教學應該回到教育的本源，做到以學生為中心，因材施教。傳統的標準化的教學模式源自工業文明對人才的大批量、標準化需求，隨著信息時代的來臨，人類社會越來越需要具有創新精神的個性化人才，這在客觀上促使大學教育做出相應的改變，當然這首先是教育觀念上的改變[7]。正如美國教育學家多爾認為的那樣，現有的教學多是訓練我們成為預定“真理”的被動接受者，而不是知識的創造者[8]。后現代主義認為對知識的解釋是多重性的，真理并不具有確定性和權威性。此外，知識并不是固定在那里等我們發現，而是通過反思性行為才能不斷地擴展和生成。由此認為，教學的目的不再只是傳授已有的知識，而是用已有的知識創造新的知識，從而實現學習者自身的轉變，也就是說，網絡教學的藝術在于幫助學習者發展自己的創造性和組織能力，而教學者的作用便是引導學習者將正在學習的學科結構轉化為其自身考察事物的方式，從而使學習者得到內在的成長。

3線上教學策略

在線教學通常是利用計算機或手機的網絡通訊完成的，主要傳遞的是視頻、動畫、圖片、文本以及其他可在計算機上承載的文件信息，本質上是一個信息處理和信息通訊的過程。計算機學科所講授的課程大部分也是做信息處理和信息交流的，因此計算機課程實現線上教學有其天然的優勢，但作為大學課程它也應遵循相應的課程教學理念和方法，也會面臨與其他課程相同的困難和瓶頸，需要做出更好的設計以實現更好的效果。

3.1理論教學

在在線教學平臺上組織教學包括設置教學環節、上傳教學視頻、發放課程練習素材、提出教學要求、開設討論區、規定各教學項目的評分標準等，學生根據自己的能力和教學需求在課外自主選擇學習內容和學習順序。以在線教學平臺為中心設置課程方案的好處在于課程資料“永久”存在，學生可以反復利用學習，所有課程討論記錄“永久”存在并可讓所有學生看到，學生所有的學習痕跡也都被記錄下來，便于判斷學生的學習狀態。1）直播課堂。直播課堂是每周的固定時間上課，類似于傳統課堂上課的時間。在這段時間里，教師不會系統講解課程內容（因為完整的課程內容已經通過錄播的方式上線供學生課外學習），而是講解學生在自主學習時所遇到的通性問題，也要通過提問檢查一周以來學生自主學習的情況，發現好的作業并讓學生在課堂上講解設計與實現的方法，供大家共同學習。實踐證明，這種在課堂上讓學生講解自己作品的方法既可以鼓勵學生學習的積極性，又可以鼓勵其他學生，激發他們的學習熱情。另外，也有教師采用做題搶答、任務接龍、多人合作等方法調動學生的學習積極性并提高課堂參與度。2）答疑解惑。在課程設計中采用以學生為中心的自主學習策略，這就要求教師以輔助者和引導者的角色幫助學生學習。學生隨時可以在課程群中提出與本課相關的問題，教師在看到問題的第一時間給予解答，當然也鼓勵學生之間相互解答。整個一學期的教學實踐表明，教師在課程初期參與解答的次數會較多，隨著部分學生的學習進步，相近的問題學生之間積極解答，從而也激發了學生互助學習的精神。

3.2實驗教學

計算機課程實驗分為軟件操作、程序設計、硬件操作等內容，其前兩類內容可通過共享屏幕功能實現遠程指導，硬件操作需借助于虛擬實驗在線實現，這也表明構建虛擬實驗按“能實不虛”的原則，或僅對高風險、高污染、高成本的實驗進行虛擬化是遠遠不夠的，從在線教學的角度看，每一個教學中的實驗都有虛擬化的必要。在教學實踐中，即時通訊工具中的共享屏幕功能幫了大忙，軟件操作課程和程序設計課程的相關實驗均采用此工具實現，其面臨的主要問題是有些學生身邊沒有電腦，沒辦法進行實驗操作。解決方案是讓無電腦的學生與有電腦的學生合作，無電腦的學生語言描述實驗過程，有電腦的學生共享屏幕按其指引進行實驗操作，能夠基本解決此類問題，只是占用的課堂時間較長。對于硬件實驗，由于我校還沒有開發相關的虛擬實驗軟件，現在采取的辦法是教師在實驗室現場直播操作，學生語音指引教師完成硬件實驗，同時教師邊做實驗直播邊提出問題，以引導學生進行相應的思考。

3.3教學考核

采用開放式的考核評價體系，通過對學生學習痕跡的分析、學生對開放命題的解答以及對開放任務的完成情況給予綜合評價，重點考核學生的學習主動性、創造性和協作精神。遠程考試是一個較大的難題，因為監考老師無法在學生身邊，只能通過攝像頭的監控實現監考，當然這只能在某種程度上監控考試情況，更多還要依賴學生自身的誠信和平臺的技術手段?，F有在線教學平臺一般具有在線考試系統，可在其中設置試題、試卷、考試要求、考試時間等，學生可以在線提交試卷，監考老師可以在考試系統后臺看到學生登錄的IP、登錄設備類型等基本信息，有助于監考教師監控學生基本考試情況。

4后疫情時代計算機類課程建設

疫情下的在線教學從客觀上打破了教師權威，迫使我們遵從教育本源，以學生為中心，實現自主學習，此時教師的角色應該是引導的、輔助的和組織的，教師應接受課程所帶來的復雜性，尊重不同和變化，盡力利用學生對問題的參與來理解他們所處情境，使學生自發地建構對知識的理解。這樣的教學模式必將打破傳統課堂教學“一言堂”的禁錮和“單目標”的僵化。傳統的計算機課堂教學中，教師從語法講到算法、從簡單的編程語句講到復雜的程序設計，所有的學生都要跟隨著教師的思路亦步亦趨。由于是幾十位學生一起聽課，教師沒辦法實施因材施教的策略，而且為了所謂的公平，絕大多數的考核也是單目標的標準答案，結果出現了一些非常奇怪的現象，部分學生會到網上或培訓班學習相關課程，從而滿足各自不同的求知欲望。為了打破這種尷尬的局面，必須轉變觀念，讓教學以學生為中心，使用線上線下相結合的教學手段，采用自組織的教學策略[9]，鼓勵學生自主學習，引導學生趨向一個開放的目標，以實現自我塑造和自我完善目的。為此應構建計算機類課程線上線下完整的解決方案。1）網絡教學資源的自組織構建[10]。將計算機課程的知識體系提交到網絡教學平臺，引導學生通過自主學習填寫其中的相關內容并鼓勵相互修改，逐漸豐富和完善課程資源。2）在線協同學習的互助模式[11]。鼓勵學生在教學平臺上互助學習，如在完成程序設計目標時，小組成員之間可以在線協作共同完成目標項目，并允許不同小組之間的差異性和相互競爭。3）線上課程引導與線下課程輔導相結合的輔助模式。教師提供完整的課程講解視頻，但并不包含計算機課程內容的所有細節，只作為樣例和思路呈現來引導學生自主編程，以發揮學生的創造性和培養學生的獨立思考能力，與此同時要利用課堂教學的面對面交流輔導學生完成自己的程序設計。4）目標驅動的探索式學習方案。教學方式采用完整的邏輯線索，提出逐漸深化的課程目標，引導學生探索問題的解決方案，最終完成課程的整體目標，在此期間要對學生的優秀成果進行展示和鼓勵，以便相互借鑒并提高學生的學習興趣與信心。5）開放式多元化評價機制?？己祟}目應設計成開放式的，不做有標準答案的選擇題，以完成目標的程度與效果作為評價指標，提高學生自主創新的精神和綜合實踐的能力。總之在后疫情時代，計算機教學仍然要利用線上教學工具和手段，這不僅會提升計算機課程的教學質量，而且還會在社會層面上構建計算機教學體系，開創一種大規?；釉诰€教學模式，使其無論在日常教學還是在突發事件中都能發揮很好的作用。只有這樣，教育才能伴隨人類文明的進步并體現自身的本源，大學才能成為真正的大學，推倒圍墻，普惠大眾。

5結語

疫情給大學計算機教學帶來了諸多困難，但同時也帶來了很多啟發和新的實踐。結合計算機教學的特點采用線上線下相結合的翻轉課堂教學模式，鼓勵學生進行網絡教學資源的自主建構，引導學生進行協同式的在線學習，讓教師放下權威以引導者和輔助者的姿態，在目標驅動的學習機制和開放性多元化的評價體系下引導學生自主學習，以實現更有適應性的計算機教學體制，這不僅會更有效地應對突發事件，還會使高等教育更加公平、更加普及。

作者：孫博文 李成嚴 林克正 賈麗娟 任相花 單位：哈爾濱理工大學 計算機科學與技術學院