奎曉燕，郭克華①，劉衛(wèi)國，杜華坤

（1.中南大學 信息科學與工程學院，湖南 長沙 410083；2.中南大學 地球科學與信息物理學院，湖南 長沙410083）

一、引言

教育信息化的發(fā)展對高校課程教學改革產(chǎn)生了重大的影響，也使高校教師面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，給計算機專業(yè)的一線教師提出了新的挑戰(zhàn)，計算機基礎課程的教學必須進行改革才能適應現(xiàn)代教育技術的發(fā)展。必須從分析“計算機基礎”系列課程的教學現(xiàn)狀入手，結合未來課堂的概念和要點，結合不同專業(yè)學生的特點，探究如何運用“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下未來課堂的新概念新方法新手段來改革課程，真正實現(xiàn)線上線下教學的有機融合，推進高等學校計算機基礎教學改革。

對于未來課堂，國內(nèi)外文獻至今均沒有給出一個統(tǒng)一概念。相似概念還有未來教室、智慧教室、下一代學習空間等。陳衛(wèi)東在綜合分析了國內(nèi)外多個定義后認為，未來課堂（Future Classroom）是相對于傳統(tǒng)和現(xiàn)代課堂而言的，是在以人本主義、互動、環(huán)境心理學等相關理論和智能空間、云計算、人體工學等技術的支持下，以互動為核心，以充分發(fā)揮課堂組成各要素（人、技術、資源、環(huán)境和方法等）的作用，實施教與學，以促進人的認知、技能和情感的學習與發(fā)展的教與學的環(huán)境與活動[1-4]。

我國未來課堂相關研究雖然起步較晚，但在現(xiàn)代教育技術的發(fā)展和支持下，目前，無論是在理論還是實踐方面均取得了一些進展。近年來，上海交通大學和華東師范大學等研究團隊所研究和實踐的未來課堂環(huán)境舒適、裝備先進、操控便利、資源豐富、交互實時、教學靈活，該項目已在上海、蘇州、廣州等多處落地[2]，基于未來課堂的實踐探索已經(jīng)越來越多，教學設計和應用也越發(fā)深入和成熟。

二、未來課堂與傳統(tǒng)教學的銜接

相比傳統(tǒng)課程而言，未來課堂強調(diào)的是一種互動，是將線上線下的教學資源進行有機融合，這離不開現(xiàn)代教育技術的有利支持。在未來課堂模式中，知識傳授過程在課前由學生獨立或協(xié)作完成，知識內(nèi)化過程則在課上由教師根據(jù)教學內(nèi)容使用不同的學習策略來完成。未來課堂的學習策略也可針對這兩個階段的不同分為課上、課下的學習策略。目前很多高校的計算機基礎教學大部分還停留在傳統(tǒng)的“灌輸式課堂”教學模式，它以“知識講授主導課堂”為普遍現(xiàn)象。探索以現(xiàn)代教育技術平臺為支撐的網(wǎng)絡教學資源，進行線上自學、網(wǎng)上輔導和線下組織課堂教學相結合的線上線下教學改革與創(chuàng)新，能充分有效利用現(xiàn)代網(wǎng)絡資源的優(yōu)勢，共建和共享優(yōu)秀的教學資源，同時可滿足不同層次學生的學習需求，方便學生自學教學知識內(nèi)容。而課堂教學即線下學習可以大量減輕教師的重復性工作，在這種新型教學模式下，一方面能夠拔高學生能力，另一方面可以有效提高教學質(zhì)量和教學效果，符合未來高等教育課程教學的發(fā)展趨勢。在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下，傳統(tǒng)課堂需要進行深入改革，才能適應時代發(fā)展的需要[5-7]。

學生在未來課堂模式下，將更多地獲得學習的主動權，然后，如果學生不配合教師的改革，缺乏主動性，不積極參與教學過程，不能積極提問的話，改革效果將大打折扣。另一方面，在教與學當中，教師扮演引導角色，能否正確引導學生？能否激起學生的學習興趣？未來課堂需要教師的積極引導，學生積極互動共同來完成。教師通過提問、分組討論、作業(yè)布置、作業(yè)分析等來考查學生的學習效果，與傳統(tǒng)模式相比，教師的主導地位削減了，從主導變?yōu)橐龑?，主導地位轉移給了學生。

三、基于未來課堂的翻轉學習

翻轉課堂（The Flipped Classroom）作為一種新型的教學形式，是對傳統(tǒng)教學模式的一種革新。翻轉課堂盛行于西方，學生通過網(wǎng)絡在家里網(wǎng)上學習，學習老師上傳到網(wǎng)上的視頻知識講解。到校后對學習過程中遇到的困難疑惑在課堂上交流，教師點撥解惑[7-8]。計算機基礎課程的教學是以實踐、操作性為主的實驗課程領域，采用的教學模式和教學方法要能有效激起學生的學習熱情，設計適合的教學過程來提高課堂教學效果，最終有效培養(yǎng)學生的協(xié)作能力和實踐技能，實現(xiàn)信息技術與高校課程的有效整合。基于未來課堂的翻轉學習，必須分析翻轉課堂的優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)，對于應用為主的實驗課程，要充分考慮其實踐性，將課堂上下的學習環(huán)境搭建起來，基于“問題為核心，任務為驅動”來建立翻轉課堂教學模式?；谖磥碚n堂的翻轉學習可對協(xié)作學習、基于項目的學習、探究式學習等學習方法提供較傳統(tǒng)課堂更好的支撐，使這些能提升學生高階思維能力、創(chuàng)新能力的學習方法得以發(fā)揮最大效應，以滿足當前社會對計算機類人才培養(yǎng)的需求。傳統(tǒng)課堂經(jīng)過有針對性的設計，制作成視頻等素材上傳到網(wǎng)絡平臺后，就可以構建翻轉課堂，融合現(xiàn)在教育技術，形成混合式課堂，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)課堂到混合式課堂的變革

構建未來課堂可以為學生創(chuàng)設有利于協(xié)作學習的情境。例如，一線教師在進行教學改革時，在未來課堂中配備可以自由移動隨意進行拼接組合的桌椅設備，盡量選擇多種不同顏色，根據(jù)小組學生數(shù)量打造不同的形狀組合，座椅設備的高度可以根據(jù)教學需要和學生的喜好進行動態(tài)調(diào)節(jié)，根據(jù)情境創(chuàng)設來調(diào)節(jié)教室的光線、窗簾顏色和背景墻顏色等，這些設計均基于人本主義理念。此外，無線網(wǎng)絡環(huán)境及個人的移動數(shù)字設備也為師生、生生交互提供了便利。教師需要在協(xié)作學習中發(fā)揮主導作用，例如，在分組前，教師需要依據(jù)學生的不同特點進行分組，不能把學習成績優(yōu)異、積極性高的學生都分為一組，同樣也不能把學習成績差、積極性低的學生都分到一組，這樣勢必會更加影響他們的學習效果。進行分組時，教師需要考慮學生之間的差異，將不同層次的學生進行優(yōu)化組合，不能讓同一層次的學生都分到一個組里，而應該在同一組里有多個不同層級的學生，充分發(fā)揮不同層級學生合作學習的優(yōu)勢，讓組內(nèi)學生都能積極探索問題、參與互動。在協(xié)作學習過程中，教師需要實時觀察每個學生的學習進展，適時地為學生提供腳手架，幫助其構建知識。教師將學習目標、具體要求和評價指標提前告訴學生，讓學生在最開始就明確自己的學習任務以及應該達到的學習目標，進行有針對性地學習和合作。構建翻轉學習的三要素如圖2所示。

圖2 基于未來課堂的翻轉學習三要素

構建未來課堂時，必須牢牢把握教學內(nèi)容、教學平臺和教學方式這三個要素，強調(diào)網(wǎng)絡教學與線下教學的有機融合，將數(shù)字化內(nèi)容與網(wǎng)絡資源進行有效整合，教師的線下課堂教學需要重新建構學習流程，具體步驟如圖3所示。

圖3 基于未來課堂的線下教學過程

在傳統(tǒng)教學中，學習是一個“信息傳遞+吸收內(nèi)化”的過程，課堂上在教師的主導下，進行師生、生生互動交流；課堂下學生主要靠自己獨立完成老師布置的作業(yè)和任務。由于課后沒有老師的指導，這個“吸收內(nèi)化”往往讓學生感到失落、挫敗，漸漸失去學習的熱情和積極性，長此以往，無法獲得學習的滿足感和成就感?；谖磥碚n堂的翻轉學習能夠對學生的學習過程進行重新構建。課前，學生通過教師提供的視頻和在線輔導獲得“信息傳遞”，課堂上，通過師生和生生活動來獲得 “吸收內(nèi)化”。通過這種方式，教師在課前就能了解學生的學習狀態(tài)和面臨的學習困難，便于在課堂上進行有針對性的指導和幫助，課堂上學生的互相交流能夠有效促進“吸收內(nèi)化”[9-13]。

未來課堂的引入，引起課堂內(nèi)外時間的調(diào)整，教師角色的變化引發(fā)學生獲得了學習的主動權和決定權，在課堂有限的時間內(nèi)能夠更專注地進行學習，將時間用來進行師生、生生探討，以便更好地找到解決問題的方法，獲得對知識點更深層次的理解和把握。課堂不再是把大部分時間用來給教師講授知識點，而是用來進行交流互動和討論探討，學生在課后通過網(wǎng)絡資源實現(xiàn)了隨時隨地的學習，將碎片化時間有效利用起來，各種教學視頻、講座、音頻、電子書等資源讓學生能夠開源地接收全面的知識，還能夠在網(wǎng)上與老師同學進行討論交流，學生學習的主動性增強，便于教師在課堂上安排更多時間與學生交流探討，有效提升教學質(zhì)量和效果。

四、結束語

未來課堂是教育大潮改革下的一種新形式，可以讓學習活動更加多樣靈活，可以讓學生更加激情主動，結合了混合式教學、探究式教學、啟發(fā)式教學的很多優(yōu)點和特色。新工科背景下，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，巨大豐富的在線課程和教學資源，能夠為未來課堂的完善和改革提供堅實的基礎和保障。顛覆了傳統(tǒng)教學結構和教學過程的未來課堂，將引發(fā)教師角色、教學方法、教學工具、教學手段、教學模式、課程建設等方面的一系列變革。

總之，未來課堂是現(xiàn)代教育技術在計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展下的產(chǎn)物，未來課堂給師生提供了寬松的學習空間，可獲得傳統(tǒng)教學模式下無法取得的教學效果，但是在計算機基礎課的教學改革中如何有效展開，如何提升協(xié)作學習和探究式學習等問題值得我們在改革實踐中不斷深入思考。

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