“点燃云端 精彩一课 ”——线上教学优秀案例分享（第六期） 在线开放课程与虚拟实验平台融合，打造高质量计算机网课

《计算机应用基础》是全校通识类必修课程，是学生接触到的第一门计算机类课程，它涵盖了计算机文化基础、VB程序设计等内容，是一门实践性很强的课程。抗疫期间，教学团队根据课程特色，采用任务驱动的方式制定了“自主学习、操作巩固，智能评测、极速帮扶”的在线教学目标，积极探索将已有的在线开放课程与虚拟实验平台进行融合，实现硬件、软件、教学资源共享，为学生提供实践教学与课程学习一体化的学习体验，有助于培养学生的动手实践能力，增加学习获得感。通过深刻挖掘课程体系内容，教学团队在《计算机应用基础》课程的知识点中有效融入思政元素，通过日常各个环节的要求和知识点的潜移默化，让德育元素贯穿全过程，讲授中运用案例教学、类比教学、项目教学等方式，在课程教学过程中培养学生的爱国精神、工匠精神、创新精神、团队协作精神等，提升学生的综合素养，以满足新时代人才培养目标。

一、课程信息

课程名称：计算机应用基础（春季学期：Visual Basic程序设计）

课程类型：通识类必修课

选课学生：临床医学、麻醉学、护理学、预防医学等17个专业42个班级，合计2058人。

教学团队：崔园、胡艳梅、张承虎、吴启、聂捷楠、宋坤霞、何文、任伟、胡萍、赵佳、罗婷、李爽、胡波

所在学院：大健康与智能工程学院

教学平台：超星尔雅学习通+QQ群课堂+实验云平台

二、整体设计

基于Visual Basic程序设计语言的特点，采用任务驱动方式，按照学生课前学习通资源自学、课前或课中观看课程组自制微课及精品MOOC视频，教师根据知识重难点开展思考讨论，并利用群课堂直播讲评答疑、操作演示，课后学生完成教师发布的章节自测及在搭建的虚拟实验环境中进行程序编写任务等延伸组织在线教学。在理论知识测评和编程操作实践相结合的学习过程中，可满足学生了解错误、修正提升的需求，真正实现“自主学习、操作巩固，智能评测、极速帮扶”的在线教学目标。通过本课程的学习，使学生能够较为深入地理解程序设计的思想和内涵，掌握可视化程序设计方法，运用所学的知识开发Windows应用程序，培养学生“计算思维”能力，教会学生在信息时代如何思考问题、如何与计算机沟通，从而更好地利用计算机技术解决本专业领域的问题。

 

 

图1 基于任务驱动的教学设计理念

 

三、过程安排

（一）教学准备阶段

1.教学团队在‎‎2‎月‎12‎日召开第一次视频会议，大健康与智能工程学院实验教学中心领导与技术骨干参与本次会议，就网络授课形式、选用平台、课程资源、实践教学方式等重要内容进行探讨，初步达成按照课表进行的在线直播教学为主，学生课前自学视频完成任务点为辅的教学方式。视频资源包括课程组前期制作的优质视频资源和遴选来自中国大学MOOC平台符合课程教学大纲的视频资源；会议针对实践教学环节的开展方式进行了有成效的讨论，任课教师一致认为实践教学环节是课程不可或缺的重要组成，如何兼顾学生端实验环境是工作的重中之重，学院实验教学中心勇挑重担，承诺在短时间内为学生搭建可供学生自主实验的虚拟实验平台并就学生端安装问题作技术支持；会议还要求教师团队对学生的学习环境、网络环境进行全面调研，鼓励学生做到人人有电脑。

2.教学团队在‎‎2‎月‎17‎日召开第二次视频会议，拟定了《计算机应用基础课程在线教学整体规划》，确定了课程的教学主方案：学习通（资源自学、测试）+群课堂直播（程序演示、重难点讲解、例题解析）+同步云实验（根据实验教学大纲开展实验项目，学生端或虚拟实验平台云端进行编程，教师录屏讲解，在线答疑，学生学习通平台提交程序），备用方案为QQ直播（分享视频、程序演示、重难点讲解、例题解析）；确定了在线教学流程，形成文字资料：教师端操作方案和学生端操作方案。

3.整理课程全部教学资源，在学习通平台上传并更新，包括课程大纲、授课计划、视频、微课、教案、课件、教材电子版、VB安装程序、安装指导视频，为顺利开展网络教学打下坚实基础。

4.组织教师培训学习通、腾讯直播功能使用，在课程群上进行了50余次直播测试，因为课程需要使用VB软件演示程序，为了让学生看得清楚，课程组教师反复调试软件，以求达到最好的直播视觉效果。

（二）深刻挖掘课程体系内容，知识点融入课程思政元素

在《计算机应用基础》课程的知识点中有效融入思政元素，在基于思政教育融入专业课程体系的实践过程中，主要采用了案例教学、类比、联想以及启发教学等教学方法实现上述内容体系的讲授。教学团队每周召开视频会议集体备课，针对每一个重点内容，探讨怎样与思政元素深度融合。教学流程和内容组成、相关教学方法和知识内容的融合方式举例如下。

案例1：程序设计中循环结构的知识讲解。在具体的课堂设计过程中，教师可采用案例教学的方法实现相关语句。例如，如何在规定时间内看完一本英语书的单词，可以第一天记忆1个，以后每天都比前一天多记忆1个单词（可设置单日记忆最大量），通过这样的一个累计过程，可以快速的累计单词量。而循环过程就是告诉同学要不断循环累计，以达到目标，要有一种锲而不舍的精神，一天进步一点点，长年累月将看到坚持的成果，积极给学生传递终身学习，追求卓越的正能量。

案例2：过程章节的讲解。知识目标主要是掌握模块化程序设计的方法、过程的参数传递、调用方法和结果返回。课堂上首先让学生说明过程的功能，然后请有思路和想法的学生发言，大部分学生都能知道代码的重用和规模化优化特点；但是，也有小部分同学未理解过程模式，有一点模糊概念。这时，教师可以采用类比联想的方式概括过程的主要功能，过程讲究的是合作，把自己不擅长的拿给别人做。同伴之间互相帮助，各取所长，使得学习效率更高，进度更快，同时也增强了团结、合作意识。

（三）课前在线自学

1.以通知的方式在学习通发布课程开课准备通知、网络平台资源使用建议、考核构成等信息，授课老师自建课程群或借助学生班级群上传课程所需教学资源，要求学生课前自学，提前安装VB环境或安装实验教学中心部署的虚拟机。

 

 

图2 教学准备流程

 

2.任课老师提前安排了预习、自学任务及参与话题讨论的任务，每个教学班都安排了教务代表或课代表作为督学，负责提醒同学教学安排。

 

 

 

图3 学生完成任务点情况

 

（四）课中直播程序演示、重难点讲解

1.在课表规定的行课时间，教师通过QQ群或学习通班级群聊功能发布教学安排、课程签到，并利用QQ群课堂进行直播教学。

 

 

图4  QQ群课堂直播教学

 

2.在直播间编程环境下进行程序演示，指导学生调试程序，在学习通平台在线布置测试题或抢答题，进行师生互动，根据同学反馈，及时调整直播教学进度。

 

 

 

图5 在线程序演示及反馈

 

3.教师以思考题的形式引导学生主动思考，通过直播连麦或学生回复文字的方式进行生生互动、师生互动。

 

 

图6 在线互动

 

4.师生共同总结本章的内容体系、重点概念。

（五）课后作业、答疑及学习指导

每次课后教师都会布置理论作业和实验作业，学生在课后按照学习通提供的自学资源、练习资源和考试资源进行进一步自主学习。对于学习中发现的问题，教师通过班级QQ群或学习通群聊进行答疑。

 

图7 在线答疑

 

（六）课后云实验

由于课程性质是理论与实践并重课程，上机实验环节是不可或缺的，但VB程序在Win8及以上平台安装非常困难，针对这一问题，课程组教师协同实验教学中心教师加班加点为学生搭建了虚拟实验平台，无法安装环境的学生可以通过实验中心部署的虚拟机完成实验，保障了绝大多数同学能顺利进行实验。此外，学生动手环节疑问较多，对于实验操作普遍存在的疑惑，教师通过演示录屏的方式解答。除了在线指导，课程组老师力所能及的给同学们一些学习程序设计的建议，鼓励大家克服在线学习程序设计的心理障碍。

 

 

图8 云实验部署及实施

 

四、实施效果

根据学校教务处《新冠肺炎疫情防控期间线上质量报告》课程运行情况调查，本课程位列最受学生欢迎TOP10（图9为学校最受欢迎课程排名）。通过对部分班级进行授课方式满意度调查，学生满意度在85% 左右（图10为部分班级授课方式满意度调查截图）。超星尔雅学习通上发布的课后作业完成情况良好（图11为部分班级的作业的学情统计）。在学习通+QQ直播教学模式下，学生自主学习积极性也有了明显提升（图12 为部分同学在虚拟实验平台编写的程序作业截图）。

 

 

图9 课程受欢迎程度调查

 

 

 

图10 部分班级授课方式满意度调查截图

 

 

图11 部分班级当堂课作业的学情统计

 

 

 

图12 部分同学作业展示

 

由于每周只进行了一次网上教学，教学频次有所不足，部分同学存在对知识理解不深入，理论与实践不能完全结合的情况；一些同学受网络和设备条件的影响，不能很好的开展虚拟实验。如何更好的让学生做到网络课程中理论与实践并重，真正学以致用，是教学团队当前需要思考的问题。

五、特色创新

1. 通过深刻挖掘课程体系内容，在课程知识点中有效融入思政元素，通过日常各个环节的要求和知识点的潜移默化，让德育元素贯穿全过程，讲授中运用案例教学、类比教学、项目教学等方式，在课程教学过程中培养学生的爱国精神、工匠精神、创新精神、团队协作精神等，提升学生的综合素养，以满足新时代人才培养目标。

2. 课程采用学习通（资源自学、测试）+群课堂直播（程序演示、重难点讲解、例题解析）+同步云实验（学生端或虚拟实验平台云端进行编程，教师录屏讲解，在线答疑，学生学习通平台提交程序）的多平台协同作业，有助于增加实践类课程即时响应及高质量学习反馈。

3. 将已有的在线开放课程与虚拟实验平台进行深度融合，为学生提供统一的实验环境和点对点的实时通信平台，探索适应MOOC环境下的虚拟实验教学模式。

4. 实现硬件、软件、教学资源共享，为学生提供实践教学与课程学习一体化的学习体验，有助于培养学生的动手实践能力，增加学习获得感，最终实现课程教学目标。

 

（教务处 张薇薇，大健康与智能工程学院 崔园）