劉敏華

（廣州大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與教育軟件學(xué)院，廣東 廣州 510006）

1 新工科背景下的教育核心內(nèi)容

2016年提出“新工科”建設(shè)后，教育部高教司2017年啟動新工科發(fā)展研究工作計(jì)劃，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”。天津大學(xué)吳愛華等教授提出了新工科的核心內(nèi)容，即新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系[1]，汕頭大學(xué)顧佩華教授認(rèn)為新工科教育至少應(yīng)該包括工科教育的新理念、新模式、新質(zhì)量、新方法、新內(nèi)容等方面。在新理念的指導(dǎo)下，整合多種形態(tài)的教學(xué)資源，鼓勵(lì)教師采用混合式教學(xué)方法。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，教師應(yīng)該適應(yīng)和使用新的、先進(jìn)的學(xué)習(xí)工具、先進(jìn)的教學(xué)方法[2]。

基于“MOOCs + SPOC”的共享教育資源，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)是一種以學(xué)生為主導(dǎo)的工程教育模式，在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中引入產(chǎn)業(yè)的最新技術(shù)和行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求[3]。

通過線上教育資源，學(xué)生可以隨時(shí)隨地獲取課程所涉及的基本理論和基礎(chǔ)知識，教師從傳統(tǒng)面授教學(xué)中解放出來，通過跟蹤和分析學(xué)生線上學(xué)習(xí)狀態(tài)，深入研究，抽取問題。利用翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)建、設(shè)計(jì)與專業(yè)相關(guān)的綜合案例，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，從而提高學(xué)習(xí)動力，也使課程理論與實(shí)踐相結(jié)合落到實(shí)處。

2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)評測的現(xiàn)狀分析

“MOOCs + SPOC + 翻轉(zhuǎn)課堂”是大學(xué)教育教學(xué)改革的方向。廣州大學(xué)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程部分試點(diǎn)班采用線上線下混合式教學(xué)方法，SPOC教師課前布置MOOC資源的學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主、碎片化學(xué)習(xí)和課程互動。除了線上教學(xué)資源，混合式學(xué)習(xí)還要求學(xué)生完成指定的評測任務(wù)，通過MOOC平臺提交之后，SPOC教師評定課程的平時(shí)成績。

在2009—2015年期間，數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)班學(xué)生分別使用以下2種線上評測方式：①上傳下載式評測。教師將評測題目的電子文檔上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，試點(diǎn)A班學(xué)生下載并完成文檔，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將已完成的電子文檔上傳回網(wǎng)絡(luò)平臺；②在線評測。教師在網(wǎng)絡(luò)平臺中開設(shè)在線評測專區(qū)或者鏈接網(wǎng)頁，試點(diǎn)B班學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自主進(jìn)行評測。

相比傳統(tǒng)的紙質(zhì)測驗(yàn)，通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行的無紙化評測，充分體現(xiàn)了信息化教育的先進(jìn)性，但是，無論上傳下載式評測還是在線評測方式，教師都不可避免地面臨以下兩種困惑。

（1）學(xué)生是否獨(dú)立完成評測。在上傳下載式評測方式中，由于評測內(nèi)容以電子文檔形式存在，對于學(xué)生而言，都是在同一個(gè)文檔中進(jìn)行作答，學(xué)生之間容易出現(xiàn)相互復(fù)制的情況，即使教師有“火眼金睛”，也難以一一識別。

以廣州大學(xué)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)A班為例，要求完成5份包含主觀題及客觀題題型的線上評測任務(wù)，自布置日期起，3天內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交已完成的電子文檔。2009—2015學(xué)年線上評測情況見表1。

如表1所示，2009—2015學(xué)年期間，試點(diǎn)A班學(xué)生人數(shù)共407人，92.4%的學(xué)生按時(shí)提交評測任務(wù)的電子文檔，教師收到的評測文檔中超過20%的電子文檔存在高度相似現(xiàn)象，有些電子文檔甚至出現(xiàn)了完全相同的學(xué)生個(gè)人信息。

（2）如何識別是否學(xué)生本人參加評測。對于在線評測方式，雖然可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺從題庫中隨機(jī)生成評測內(nèi)容，但是，仍然難以識別參加評測學(xué)生的身份。

以數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)B班為例，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺鏈接網(wǎng)頁在線完成評測任務(wù)。與試點(diǎn)A班要求一樣，課程完成5份包含主觀題及客觀題題型的評測任務(wù)，自布置日期起3天內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)平臺完成在線評測。2009—2015學(xué)年評測情況見表2。

如表2所示，2009—2015學(xué)年期間，試點(diǎn)B班學(xué)生人數(shù)共850人，93.54%的學(xué)生按時(shí)完成在線評測，提交的評測結(jié)果出現(xiàn)了24.72%的高相似度。

表1 2009-2015學(xué)年數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)A班線上評測情況

表2 2009-2015學(xué)年數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)B班線上評測情況

3 智能手機(jī)融入“翻轉(zhuǎn)課堂”的可行性

“MOOCs + SPOC + 翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)要求學(xué)生“先自學(xué)、后翻轉(zhuǎn)”，與傳統(tǒng)課堂不同，翻轉(zhuǎn)課堂中的主要內(nèi)容更側(cè)重于對課程知識的拓展、歸納和分析。有必要設(shè)計(jì)一種能夠讓學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂中保持較高的注意力和提高教學(xué)效率的翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)。

有關(guān)學(xué)習(xí)注意力的研究表明，在課堂開始的15分鐘后學(xué)習(xí)注意力開始呈下降趨勢，保持注意力和提高教學(xué)效果的方式主要包括：新穎的高科技教學(xué)工具、隨堂評測等[4-5]。與前面2種線上評測方式相比，15分鐘左右的隨堂線下評測，可以給學(xué)生制造一點(diǎn)壓力，集中注意力，活躍課程氣氛；也能檢驗(yàn)學(xué)生對課前學(xué)習(xí)MOOC資源的掌握情況，提高教學(xué)效率，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。

移動電子設(shè)備作為一種便捷的先進(jìn)教學(xué)工具，在“翻轉(zhuǎn)課堂”引入智能手機(jī)（或IPAD平板電腦）可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，讓移動電子設(shè)備從“低頭的工具”變成“抬頭的利器”。同時(shí)，隨著“新工科”計(jì)劃的推出和智慧校園的發(fā)展，智能手機(jī)在課堂上應(yīng)用的趨勢將越來越常態(tài)化[6]。

幾乎所有成年人都會隨身攜帶移動電子設(shè)備，尤其是智能手機(jī)。與平板電腦、手提電腦相比，智能手機(jī)更方便操作，進(jìn)行即時(shí)互動，學(xué)生更喜歡使用智能手機(jī)與老師進(jìn)行互動，而不是通過電腦設(shè)備。智能手機(jī)已經(jīng)成為高校校園主要的學(xué)習(xí)與交流工具。

（1）學(xué)生更喜歡在智能手機(jī)上完成學(xué)習(xí)任務(wù)，而不是在電腦上，甚至傳統(tǒng)的紙質(zhì)上。

（2）教師在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，引導(dǎo)學(xué)生合理使用智能手機(jī)搜索教材或者M(jìn)OOC資源延伸問題的解答、參與投票、記錄課堂、實(shí)時(shí)簽到、學(xué)習(xí)互動等。

（3）智能手機(jī)的功能越來越豐富，移動數(shù)據(jù)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接入方式越來越普及，使智能手機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展，利用快速光脈沖就能夠接入網(wǎng)絡(luò)的“可見光無線通信”Li-Fi技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研制中，將來只要自然光能到達(dá)的地方，就可以使用Li-Fi連接網(wǎng)絡(luò)[7]。

4 基于智能手機(jī)隨堂線下評測新方法的實(shí)踐過程

在翻轉(zhuǎn)課堂中進(jìn)行15分鐘左右的隨堂線下評測，不宜進(jìn)行篇幅較長的問答題或者分析題。建議安排10道選擇題或者填空題，讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)完成“思考—作答”過程，教師也可以通過評測現(xiàn)場，針對題目給出扼要的講解和過程分析。

以廣州大學(xué)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程為例，教師在“翻轉(zhuǎn)課堂”中組織學(xué)生利用智能手機(jī)，通過Kahoot在線教育學(xué)習(xí)平臺完成課堂簽到和隨堂線下評測。基于游戲的Kahoot平臺操作簡單，無需安裝專門的應(yīng)用軟件或者用戶注冊，通過瀏覽器就可以開始使用。

Kahoot平臺提供選擇題、排序題和投票等常見的題型。教師在翻轉(zhuǎn)課堂之前預(yù)先通過Kahoot平臺設(shè)計(jì)好問題、參考答案和答題的限制時(shí)間，如60秒、90秒等；在翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行隨堂評測時(shí)，學(xué)生提交選項(xiàng)之后Kahoot即時(shí)顯示得分、排行榜或者投票結(jié)果。同時(shí)，利用Kahoot進(jìn)入學(xué)習(xí)房間需要輸入用戶名稱的特點(diǎn)，要求學(xué)生使用真實(shí)姓名或者學(xué)號進(jìn)入Kahoot房間參與隨堂評測。

使用Kahoot平臺之后，教師既可以組織隨堂評測，也可以進(jìn)行隨堂簽到，提高課堂考勤的效率。廣州大學(xué)基于智能手機(jī)“翻轉(zhuǎn)課堂”隨堂線下評測的具體實(shí)踐過程如下：

（1）通過PPT多媒體課件向?qū)W生扼要說明智能手機(jī)在“翻轉(zhuǎn)課堂”中的使用要求和使用方法。

（2）通過錄制視頻和現(xiàn)場示范，講解如何利用智能手機(jī)使用Kahoot平臺進(jìn)行課堂簽到。開始每次隨堂評測時(shí)，教師會新開一個(gè)Kahoot房間，由Kahoot平臺隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)Game PIN并顯示在大屏幕上，學(xué)生在智能手機(jī)的瀏覽器中訪問Kahoot平臺，輸入動態(tài)的Game PIN和姓名，即可進(jìn)入Kahoot房間參加隨堂評測。

（3）除了課程知識點(diǎn)的評測題目，額外設(shè)計(jì)1～2套模擬測試題。模擬測試題的內(nèi)容可以圍繞課程的上課時(shí)間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)模式等方面設(shè)問，目的是使學(xué)生能夠盡快熟悉Kahoot平臺。進(jìn)入Kahoot房間之后，教師設(shè)計(jì)的題目、選項(xiàng)和答題倒計(jì)時(shí)間顯示在大屏幕上，學(xué)生通過智能手機(jī)屏幕點(diǎn)擊選擇正確選項(xiàng)對應(yīng)的顏色塊完成作答。

（4）答題限時(shí)結(jié)束之后，Kahoot根據(jù)學(xué)生提交選項(xiàng)的正確性和提交時(shí)間的先后順序自動計(jì)算出成績，并且在大屏幕和學(xué)生智能手機(jī)屏幕界面分別顯示所有學(xué)生的答題情況和學(xué)生本人的成績。

（5）根據(jù)學(xué)生的答題情況，教師進(jìn)行現(xiàn)場講解或者分析問題。也可以表揚(yáng)得分較高的學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)MOOC資源和搜集相關(guān)知識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

（6）每次隨堂評測結(jié)束時(shí)，Kahoot顯示本次評測成績高分榜。教師點(diǎn)擊大屏幕Get Result生成并下載本次評測的分析報(bào)告。分析報(bào)告包括了參與學(xué)生的人數(shù)、姓名、正確率、每個(gè)學(xué)生每道題目的作答選項(xiàng)和提交時(shí)間。依據(jù)評測成績的分析報(bào)告，教師可以及時(shí)地跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，適時(shí)地調(diào)整教學(xué)方案，記錄學(xué)生平時(shí)成績等。

5 基于智能手機(jī)隨堂線下評測新方法的實(shí)踐效果

自2015年起，廣州大學(xué)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)班使用“MOOCs + SPOC +翻轉(zhuǎn)課堂”混合式教學(xué)方法，并且在每個(gè)學(xué)期的翻轉(zhuǎn)課堂中引入智能手機(jī)進(jìn)行3次隨堂線下評測。通過Kahoot提供的分析報(bào)告，教師可以快速、準(zhǔn)確地知道學(xué)生對于課前學(xué)習(xí)任務(wù)單的掌握情況以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主要的問題。

由于隨堂評測時(shí)間為10～15分鐘，所以每次評測均為10道客觀題。并且，每道題目限制答題時(shí)間為60秒，在統(tǒng)計(jì)Kahoot分析報(bào)告時(shí)使用答題正確率替代前期線上評測使用的高仿似度指標(biāo)。2015—2017學(xué)年試點(diǎn)班Kahoot隨堂線下評測情況見表3。

在表3中“按時(shí)完成率”是根據(jù)學(xué)生每次提交答題題目數(shù)量來統(tǒng)計(jì)的，正常情況下，參加翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生都會進(jìn)行隨堂線下評測，但由于受到網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等非人為因素的影響，試點(diǎn)班學(xué)生線下隨堂評測的實(shí)際平均完成率是96.44%。從表3“平均正確率”指標(biāo)可以看出，試點(diǎn)班學(xué)生越來越適應(yīng)智能手機(jī)融入翻轉(zhuǎn)課堂隨堂線下評測方式，并重視課前學(xué)習(xí)任務(wù)單的學(xué)習(xí)。在收集的學(xué)生學(xué)習(xí)狀況調(diào)查報(bào)告中，Kahoot成為高頻詞，受到了試點(diǎn)班學(xué)生的一致歡迎，普遍認(rèn)為Kahoot讓學(xué)習(xí)者感受到你追我趕的積極學(xué)習(xí)氣氛，覺得學(xué)習(xí)不再是枯燥的。

表3 2015—2017學(xué)年數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程試點(diǎn)班Kahoot線下評測情況

6 結(jié) 語

盡管智能手機(jī)在高校校園的使用非常普及，但是，智能手機(jī)融入“翻轉(zhuǎn)課堂”新方法仍然處于探索階段，在實(shí)踐過程中，必然會面臨許多嚴(yán)峻的新問題。①學(xué)校教學(xué)管理部門是否允許學(xué)生攜帶智能手機(jī)進(jìn)入課室，尤其是學(xué)生能否在課堂上使用智能手機(jī)。②教師如何引導(dǎo)學(xué)生在課堂上用好智能手機(jī)，活躍課堂氣氛，提高學(xué)習(xí)動力和興趣。③分析校園網(wǎng)絡(luò)、移動數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)接入方式的穩(wěn)定性對隨堂線下評測結(jié)果的影響，以及處理方案。④如何利用隨堂線下評測成績分析報(bào)告提高課程的教學(xué)質(zhì)量、教師的教學(xué)水平等。

值得慶幸的是，廣州大學(xué)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程的教學(xué)改革得到了學(xué)校教務(wù)處的鼎力支持，組織校內(nèi)外專家傳授“MOOCs + SPOC + 翻轉(zhuǎn)課堂”混合式教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，推動教師積極參加各類培訓(xùn)和教學(xué)研究活動。經(jīng)過課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員的共同探索和實(shí)踐，取得了一定的成績，得到了學(xué)校有關(guān)部門和試點(diǎn)班學(xué)生的認(rèn)可。

新工科背景下，智能手機(jī)融入“翻轉(zhuǎn)課堂”新方法的道路還需要繼續(xù)摸索前行，同時(shí)，這種新方法將帶給校園文化嶄新的思維和路徑。