翻轉(zhuǎn)課堂的特性及對(duì)專業(yè)教學(xué)改革的啟示

曹麗君，王海明

(河北科技師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科技學(xué)院，河北秦皇島，066004)

伴隨教育現(xiàn)代化、國(guó)際化快速發(fā)展，網(wǎng)易公開課等一大批開放教育資源已被高校師生所熟知［1］。當(dāng)萬(wàn)維網(wǎng)(WWW)上涌現(xiàn)出大量免費(fèi)、覆蓋各學(xué)科的世界名校公開課、精品課時(shí)，如何保護(hù)那些繳費(fèi)到高校上課學(xué)生的權(quán)益，就成為國(guó)內(nèi)外高校教學(xué)改革工作面臨的新課題之一，也是當(dāng)前高校提高辦學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)內(nèi)涵式，應(yīng)對(duì)人類第3次工業(yè)革命需要解答的實(shí)際問題［2，3］。如今在美國(guó)盛行的翻轉(zhuǎn)課堂(Classroom Flipping)風(fēng)潮正是美國(guó)高校教師改革傳統(tǒng)教學(xué)模式的新創(chuàng)舉，也為國(guó)內(nèi)推進(jìn)教學(xué)改革提供了很好的借鑒［4，5］。所謂翻轉(zhuǎn)課堂，就是在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對(duì)教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等活動(dòng)的一種新型的教學(xué)模式［5］。也有學(xué)者認(rèn)為，教學(xué)視頻并非翻轉(zhuǎn)課堂的核心，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)流程的顛覆［6］和基于“以學(xué)生為中心”的思考才是翻轉(zhuǎn)課堂的真正含義，翻轉(zhuǎn)課堂的成功得益于探究性學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)帶來的主動(dòng)學(xué)習(xí)［7］。

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式旨在為學(xué)生建立一種混合式學(xué)習(xí)環(huán)境，包括采用任何技術(shù)來提升課堂學(xué)習(xí)效果，使教師能夠在課堂上抽出更多的時(shí)間與學(xué)生互動(dòng)交流，而不是將課堂時(shí)間用于傳統(tǒng)意義上的講課。翻轉(zhuǎn)教學(xué)的典型實(shí)現(xiàn)方式是讓學(xué)生在課堂外時(shí)間，觀看由授課教師制作的視頻教學(xué)節(jié)目或推薦的視頻教學(xué)資源或授課材料，然后把課堂時(shí)間用于討論、練習(xí)、研討或?qū)ｎ}研究，這樣就增加了學(xué)生在教師指導(dǎo)下親身實(shí)踐的時(shí)間，也能幫助學(xué)生通過內(nèi)化信息和知識(shí)產(chǎn)生新想法，同時(shí)滿足學(xué)生個(gè)性化輔導(dǎo)的需求。

由于被翻轉(zhuǎn)的課堂(Flipped classroom)“翻轉(zhuǎn)”了原本上課與回家做作業(yè)的時(shí)間與步驟，采用翻轉(zhuǎn)授課(Flip teaching)方式，因此這種教學(xué)也被稱作逆向課堂(Backwards classroom)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)(Reverse instruction)，翻轉(zhuǎn)課堂(Flipping the classroom)或顛倒式教學(xué)(Reverse teaching)。如今，這種教學(xué)方式在美國(guó)非常盛行，也受到了各國(guó)教育工作者的關(guān)注。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的歷史

追溯翻轉(zhuǎn)教學(xué)的發(fā)展歷史［4］，最早覺察這一領(lǐng)域的是美國(guó)哈佛大學(xué)的埃里克·馬祖爾(Eric Mazur)教授，他在20世紀(jì)90年代開發(fā)了同伴教學(xué)法(Peer Instruction)。自2000年秋季開始，美國(guó)威斯康星大學(xué)(麥迪遜)(University of Wisconsin-Madison)在計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科課程教學(xué)中，通過使用組合了教師視頻、PPT課件的流媒體，來使用電子教學(xué)軟件(eTeach software)替代講課。在線教學(xué)使得學(xué)生們能根據(jù)他們的時(shí)間表安排學(xué)習(xí)時(shí)間，以及當(dāng)他們感覺最關(guān)注課程時(shí)在線觀看課程，這也讓學(xué)生和教授們能將更多的課堂時(shí)間用在解決問題上。之后，于2011年，威斯康星大學(xué)又為增強(qiáng)型學(xué)習(xí)中心建立了2個(gè)合作實(shí)驗(yàn)室，致力于翻轉(zhuǎn)和混合學(xué)習(xí)研究。

2007年，杰里米·斯瑞爾(Jeremy Strayer)在他的博士論文“The effects of the classroom flip on the learning environment:a comparison of learning activity in a traditional classroom and flip classroom that used an intelligent tutoring system”中，認(rèn)真研究了課堂翻轉(zhuǎn)或顛倒課堂在大學(xué)的設(shè)置問題。論文作者講授統(tǒng)計(jì)學(xué)和微積分初步課程，在這些課程中，他用視頻記錄了他介紹課程的情況，然后發(fā)給學(xué)生做家庭作業(yè)。他要求學(xué)生們?cè)谡n堂上專心課題研究，課程包含了課上活動(dòng)以及Blackboard交互技術(shù)。

2013年3月11日，美國(guó)華盛頓郵報(bào)(The Washington Post)以“大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂正盛行(More on classroom flipping in colleges)”為題報(bào)道了大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂盛行的趨勢(shì)，介紹了翻轉(zhuǎn)課堂的理念和例子，回顧了弗吉尼亞大學(xué)Philip Zelikow講授現(xiàn)代世界歷史課的例子，即通過Coursera免費(fèi)在線平臺(tái)向全世界開放課程，而他的在校學(xué)生，則在位于Charlottesville的課堂上就有更多時(shí)間與Zelikow互動(dòng)，而不是被動(dòng)聽課。

2 翻轉(zhuǎn)課堂的特性

利用觀看視頻節(jié)目來進(jìn)行教學(xué)，教育界在很多年前就進(jìn)行過探索，很多國(guó)家上世紀(jì)所進(jìn)行的廣播電視教育、開放大學(xué)就是很好的證明。然而電視大學(xué)所做的探索并沒有對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來巨變式的影響，而如今，“翻轉(zhuǎn)課堂”卻倍受關(guān)注，究其原因是“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式呈現(xiàn)出了其鮮明的特性:

2.1 教學(xué)視頻短小精悍

不論是沙萊曼·罕(Salman Khan)的數(shù)學(xué)輔導(dǎo)視頻，還是喬納森·伯格曼(Jonathan Bergmann)和艾倫薩姆(Aaron Sams)所做的化學(xué)學(xué)科教學(xué)視頻，具有同一個(gè)特點(diǎn)，即短小精悍［8］。每段視頻都是針對(duì)一個(gè)特定問題，視頻時(shí)間長(zhǎng)度短的有幾分鐘，比較長(zhǎng)的有十幾分鐘，因此具有較強(qiáng)的針對(duì)性，查找使用比較方便。視頻節(jié)目的時(shí)長(zhǎng)控制，在學(xué)生注意力能比較集中接受的時(shí)間范圍內(nèi)，符合了學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律。

2.2 形式多樣

這些短小的視頻教學(xué)節(jié)目，可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，也可以采用USB存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)給學(xué)生，而觀看這些視頻則完全由學(xué)生自我控制，具有暫停、回放等多種功能，方便學(xué)生根據(jù)自己的日程表情況進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，跳過那些自己熟悉的內(nèi)容，而關(guān)注那些未掌握的視頻教學(xué)內(nèi)容，并在今后需要的時(shí)候再?gòu)?fù)習(xí)。

2.3 教學(xué)信息點(diǎn)清晰而明確

沙萊曼·罕(Salman Khan)教學(xué)視頻的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，在視頻中唯一能夠看到的是他的手，在不停地書寫數(shù)學(xué)符號(hào)，并緩慢地填滿整個(gè)屏幕。此外就是伴隨他書寫而進(jìn)行的畫外音講解。用沙萊曼自己的話說“這種方式，似乎并不像我站在講臺(tái)上為你講課，而像我們坐在一張桌子前一起學(xué)習(xí)，并把內(nèi)容寫在一張紙上，這令人感到貼心?！边@也是“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)視頻與傳統(tǒng)的教學(xué)錄像的不同之處。而在以往錄制的教學(xué)視頻中出現(xiàn)的教師頭像，以及教室里的布景擺設(shè)，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)都會(huì)分散學(xué)生的注意力。

2.4 方便學(xué)生復(fù)習(xí)檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)

為了幫助學(xué)生檢查是否理解了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在每段視頻后面還安排了幾個(gè)讓學(xué)生解答的小問題。通過自主及時(shí)檢測(cè)，讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況作出判斷。如果發(fā)現(xiàn)對(duì)測(cè)試提出問題回答得不好，則可再看一遍視頻，找出沒能解答好的原因。

2.5 重新構(gòu)造了學(xué)習(xí)的流程

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)習(xí)的第一階段是“信息傳遞”，通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，一般是在課堂上完成;第二階段是學(xué)生對(duì)信息和知識(shí)的“內(nèi)化吸收”，通常是學(xué)生自己在課后完成。由于這一階段缺少了教師的輔導(dǎo)和同伴幫助，常常會(huì)令學(xué)生在做題時(shí)感到挫折和沮喪，會(huì)因此喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和降低學(xué)習(xí)的成就感。而翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)流程進(jìn)行了重新構(gòu)造。“信息傳遞”是由學(xué)生在課前進(jìn)行的，老師不僅提供教學(xué)視頻，還可以提供網(wǎng)絡(luò)在線輔導(dǎo);“內(nèi)化吸收”則移到課堂上通過師生互動(dòng)、研討、實(shí)踐來完成。這樣教師就能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，在課堂上進(jìn)行有效輔導(dǎo)，讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，并可通過同學(xué)之間的相互交流，促進(jìn)學(xué)生對(duì)信息和知識(shí)的內(nèi)化吸收。

2.6 教師能及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況

借助互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)技術(shù)，學(xué)生在觀看視頻時(shí)遇到的問題、及解答問題的情況，能夠通過WEB平臺(tái)進(jìn)行記錄分析，讓教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面了解，幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，針對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行輔導(dǎo)，由此而采用的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)技術(shù)可促進(jìn)對(duì)教學(xué)的客觀評(píng)價(jià)。

2.7 可實(shí)現(xiàn)因材施教和個(gè)性化指導(dǎo)

由于翻轉(zhuǎn)教學(xué)增加了課堂上教師與學(xué)生的互動(dòng)時(shí)間，讓教師可以針對(duì)學(xué)生遇到的不同問題情況進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。

3 翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)工程類專業(yè)CDIO教育模式的啟示

CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)，CDIO工程教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)組成的跨國(guó)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2 000萬(wàn)美元巨額資助，經(jīng)過4年的探索研究，創(chuàng)立了 CDIO工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。

CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測(cè)評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。瑞典國(guó)家高教署(Swedish National Agency for Higher Education)2005年采用這12條標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本國(guó)100個(gè)工程學(xué)位計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，新標(biāo)準(zhǔn)比原標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)面更寬，更利于提高質(zhì)量，尤為重要的是新標(biāo)準(zhǔn)為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展提供了基礎(chǔ)。迄今為止，已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO組織，其機(jī)械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教學(xué)大綱，取得了良好效果，按CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生深受社會(huì)與企業(yè)歡迎。

CDIO以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)(技術(shù)知識(shí)和推理能力)、個(gè)人能力(個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德)、人際交往技能(團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流)和工程系統(tǒng)能力(工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行)等4個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這4個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。通過分析翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)特點(diǎn)和實(shí)施方式可以看出，就專業(yè)課程教學(xué)來講，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式能通過個(gè)性靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、良好的“信息傳遞”及“內(nèi)化吸收”特點(diǎn)的學(xué)習(xí)流程等更好地建立培養(yǎng)CDIO的4種能力的教學(xué)環(huán)境，即翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式能更好地從課程層面達(dá)成CDIO理念的實(shí)現(xiàn)，這也為高校工程類專業(yè)教學(xué)改革提供了有益的啟示。

4 工程類專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型

學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，需要把改變教師的觀念放在首要位置。深化教學(xué)改革的首要問題是讓教師認(rèn)識(shí)到在教育資源泛在環(huán)境下，翻轉(zhuǎn)課堂和CDIO理念對(duì)教師角色的重新定位，讓教師的觀念適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，由“教師主控”向“學(xué)生主控”與“分散式合作課堂教學(xué)”轉(zhuǎn)變。

專業(yè)建設(shè)要重視教學(xué)硬件環(huán)境建設(shè)和開源教育資源利用，把開源課程資源建設(shè)作為一項(xiàng)持久的系統(tǒng)工程，不斷改進(jìn)自建精品課和視頻教學(xué)資源方式，堅(jiān)持開放、協(xié)作、分享、質(zhì)量、責(zé)任的原則，充分發(fā)揮WEB課程教學(xué)管理平臺(tái)、移動(dòng)終端設(shè)備、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備在學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)境中的作用。

工程類專業(yè)的理論知識(shí)比較抽象，并且有很強(qiáng)的實(shí)踐性，有些內(nèi)容難于理解，不適宜自學(xué)。因此，基于對(duì)工程類專業(yè)的實(shí)踐性，在Robert Talbert提出的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型的基礎(chǔ)上，筆者提出了更適合于工程類專業(yè)的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型(圖1)，在課前，學(xué)生隨時(shí)隨地可以觀看教學(xué)視頻學(xué)習(xí)工程理論并進(jìn)行針對(duì)性初級(jí)訓(xùn)練，同時(shí)可以在線與任課教師進(jìn)行交流、答疑，否則，學(xué)生可能會(huì)“知難而退”，難以實(shí)現(xiàn)課前學(xué)習(xí)的目標(biāo)。為了讓學(xué)生在課堂上有更多的時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練，將學(xué)生課中的測(cè)評(píng)移至課前，學(xué)生在課前訓(xùn)練過程中完成測(cè)試過程，這樣教師就能快速統(tǒng)計(jì)、掌握學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況。在課中，以真實(shí)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為主線，教師首先簡(jiǎn)單講解多數(shù)學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中存在疑問的概念、知識(shí)點(diǎn)，然后簡(jiǎn)要介紹項(xiàng)目背景，提出項(xiàng)目目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生了解項(xiàng)目任務(wù)，分組進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。在項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生之間可以進(jìn)行交流，研討問題，不斷向教師提出疑問，教師回答學(xué)生疑問，并適當(dāng)點(diǎn)撥理論知識(shí)，不斷引導(dǎo)學(xué)生思考更深層次的問題，學(xué)生在“訓(xùn)練—思考—提問—點(diǎn)撥”的過程中不斷提升，理順各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，直到學(xué)生提交、展示設(shè)計(jì)成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)，進(jìn)一步提升理論與實(shí)踐。

圖1 工程類專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型

根據(jù)翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模型的特點(diǎn)和CDIO教育模式的能力要求，該模型主要在課前視頻自學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)(技術(shù)知識(shí)和推理能力)、個(gè)人能力(個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德)，該階段是基于學(xué)生自己的思考解決問題，主動(dòng)學(xué)習(xí)方法在CDIO環(huán)境下促進(jìn)專業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);在課中項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)階段主要培養(yǎng)學(xué)生的人際交往技能(團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流)和工程系統(tǒng)能力(工程設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行)。該階段包含至少2個(gè)設(shè)計(jì)(其中一個(gè)為基本水平，一個(gè)為高級(jí)水平)，在課內(nèi)外活動(dòng)中學(xué)生有機(jī)會(huì)參與產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行。通過實(shí)踐場(chǎng)所和其他學(xué)習(xí)環(huán)境支持學(xué)生動(dòng)手和直接經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生有機(jī)會(huì)在現(xiàn)代工程軟件和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)其從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建構(gòu)的知識(shí)、能力和態(tài)度。實(shí)踐場(chǎng)所以學(xué)生為中心，方便、易進(jìn)入并易于交流。

該教學(xué)模型在很多方面不同于傳統(tǒng)課堂教學(xué)模型，為了使該模型能更好地發(fā)揮作用，要進(jìn)一步完善和加強(qiáng)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、不斷提升專業(yè)教師的綜合素養(yǎng)和建立適應(yīng)新形勢(shì)的教學(xué)管理方式。

由于在翻轉(zhuǎn)課堂模式下教學(xué)活動(dòng)的情景發(fā)生了變化，使網(wǎng)絡(luò)多媒體資源、在線虛擬授課、移動(dòng)學(xué)習(xí)、課堂研討等活動(dòng)融合成為了一個(gè)有機(jī)整體，因此在教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員的分工上，要努力實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、職業(yè)化、國(guó)際化;要不斷提升專業(yè)教師的綜合素養(yǎng)，提高專業(yè)教師的信息化技能水平。無論是CDIO的教學(xué)理念，還是翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，都對(duì)教師的專業(yè)能力提出了新的、更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。這就要求教師能及時(shí)掌握信息化教學(xué)技術(shù)手段，具備專業(yè)課程理論和實(shí)踐的雙重教學(xué)能力，在教學(xué)目標(biāo)上融合對(duì)課程見、解、行、證的統(tǒng)一。教學(xué)管理方式要適應(yīng)新形式變化，建立有效的保障措施體系。教學(xué)模式的改變、開源教育資源的應(yīng)用、基于WEB的課程教學(xué)平臺(tái)引入，都為教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)提出了新課題，要及時(shí)調(diào)整課程教學(xué)的評(píng)價(jià)方式，讓更多師生積極投入到課程的教學(xué)改革中來。

5 工程類專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)

學(xué)生課前觀看教學(xué)視頻，進(jìn)行訓(xùn)練與測(cè)試、學(xué)生管理與監(jiān)控、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的獲取、師生交流、學(xué)生文檔提交、成績(jī)?cè)u(píng)定等都需要網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來輔助完成。在工程類專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了“翻轉(zhuǎn)課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)的功能模塊主要包括課前理論學(xué)習(xí)、課堂項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、學(xué)生評(píng)價(jià)3個(gè)模塊，其關(guān)系如圖2所示。

5.1 課前理論學(xué)習(xí)模塊

在“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)平臺(tái)中課前理論學(xué)習(xí)模塊包含理論學(xué)習(xí)子模塊和理論學(xué)習(xí)監(jiān)控子模塊，學(xué)生主要通過觀看教師提供的教學(xué)視頻來獲取理論知識(shí)，通過課前針對(duì)性訓(xùn)練基本消化理論知識(shí)，并且教師需要及時(shí)了解學(xué)生理論知識(shí)的掌握情況。

理論學(xué)習(xí)子模塊包含教學(xué)視頻、課前訓(xùn)練、課前測(cè)試統(tǒng)計(jì)、師生交流等功能。教學(xué)視頻具有視頻播放、快進(jìn)、慢放、重放、后退、暫停等功能，便于學(xué)生自定進(jìn)度，自主學(xué)習(xí)。教學(xué)視頻的視覺效果、互動(dòng)性、時(shí)間長(zhǎng)度等對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著重要的影響［6］。不但視頻內(nèi)容要與教學(xué)目標(biāo)和課堂訓(xùn)練內(nèi)容相吻合，而且要清晰、簡(jiǎn)明、到位地解釋新知識(shí)點(diǎn)、主題要點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)的解釋要先淺后深，具有邏輯性、層次性、遞進(jìn)性，同時(shí)要注意講授節(jié)奏、選取例子、互動(dòng)策略。在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授之前需設(shè)置問題，以便學(xué)生帶著問題觀看視頻并在其中尋找答案，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解結(jié)束之后，學(xué)生通過課前訓(xùn)練內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單訓(xùn)練、應(yīng)用知識(shí)與研討問題。

圖2 工程類專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)功能

有效的理論學(xué)習(xí)監(jiān)控是“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的重要因素［9］。哪些學(xué)生觀看了視頻?哪些學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)沒有掌握及掌握的程度又如何?教師只有對(duì)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)狀態(tài)了如指掌，才能在課堂上有針對(duì)性地安排訓(xùn)練內(nèi)容，組織研討活動(dòng)，進(jìn)行答疑解惑、查漏補(bǔ)缺、總結(jié)與提升。理論學(xué)習(xí)監(jiān)控子模塊不但能動(dòng)態(tài)監(jiān)控學(xué)生課前視頻觀看、課前訓(xùn)練過程、課前協(xié)作研討，而且能輸出課前測(cè)試情況、課前關(guān)鍵控制點(diǎn)及統(tǒng)計(jì)信息，以便教師及時(shí)全面地掌握學(xué)生課外學(xué)習(xí)效果。

工科教育經(jīng)常會(huì)是“數(shù)據(jù)的堆砌”，講了很廣范圍的學(xué)科知識(shí)卻沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行深入的概念的理解。課前理論學(xué)習(xí)模塊的設(shè)計(jì)要抓住關(guān)鍵的概念、能力，顯示它們與其它概念和能力之間的內(nèi)在聯(lián)系，為學(xué)生提供深層學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。這樣，學(xué)習(xí)的焦點(diǎn)就從“覆蓋”的方式過渡到以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式。從而實(shí)現(xiàn)CDIO能力大綱中的技術(shù)知識(shí)和推理能力、個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德的培養(yǎng)。

5.2 課堂項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊

“翻轉(zhuǎn)課堂”由傳統(tǒng)課堂的“先教后練”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后練”，弱化“教”，強(qiáng)調(diào)“學(xué)”，突出“練”，其中“學(xué)”為學(xué)生采用觀看視頻的方式自學(xué)工程理論知識(shí)，“練”為項(xiàng)目訓(xùn)練，并且“練”占全部學(xué)習(xí)時(shí)間的比例大大增加，更加重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性增強(qiáng)，自由度增加［10］。因此，要想達(dá)到良好的教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生“學(xué)”的內(nèi)容、“練”的環(huán)境提出了更高的要求。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊是“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)平臺(tái)的核心模塊。

課堂項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊包含課堂項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)資源子模塊和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)監(jiān)控子模塊，項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)資源子模塊應(yīng)滿足真實(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的“真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目”、“真實(shí)的企業(yè)化管理”和“真實(shí)的企業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)”等［11］3個(gè)“真實(shí)”要求。學(xué)生登陸至學(xué)校的“翻轉(zhuǎn)課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行真實(shí)的項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練，并且可以得到教師的全程適時(shí)指導(dǎo)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控。學(xué)生在同一平臺(tái)上，既可以分組研討開發(fā)，又可以單獨(dú)思考，并與教師實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的面對(duì)面交流。通過校企深度合作，學(xué)校在平臺(tái)上建立真實(shí)項(xiàng)目庫(kù)、案例庫(kù)，為學(xué)生提供真實(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，或者校企共建平臺(tái)，學(xué)生在企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)一安排下參與企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目開發(fā)，起到“工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)”的作用。

在“翻轉(zhuǎn)課堂”中，課堂成為學(xué)生項(xiàng)目探究、問題研討的場(chǎng)所，教師通過與學(xué)生面對(duì)面交流及現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)觀測(cè)，能基本了解學(xué)生的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練狀態(tài)。但因?yàn)檎n堂時(shí)間的有限性，尤其是工程類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的文檔，教師在課堂上沒有時(shí)間做到逐個(gè)檢查，難以結(jié)合課堂訓(xùn)練情況對(duì)學(xué)生下一次課的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，因此，項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)監(jiān)控子模塊應(yīng)對(duì)學(xué)生課堂訓(xùn)練效果具有記錄與檢測(cè)輸出的功能。另外，還應(yīng)具有對(duì)學(xué)生請(qǐng)假、考勤與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行監(jiān)控的功能;對(duì)學(xué)生個(gè)體與小組實(shí)訓(xùn)計(jì)劃完成、理論知識(shí)的應(yīng)用、創(chuàng)新等的檢查功能;對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的監(jiān)視功能，如開發(fā)經(jīng)理、計(jì)劃經(jīng)理、測(cè)試經(jīng)理、技術(shù)支持經(jīng)理等角色任務(wù)分配、崗位輪換、協(xié)調(diào)配合、團(tuán)隊(duì)成員士氣、團(tuán)隊(duì)之間競(jìng)爭(zhēng)與壓力等功能［12］。

通過課堂項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)模塊能為學(xué)生提供進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施所需要的資源和空間，根據(jù)學(xué)生需要為現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室和工作區(qū)布置任務(wù)，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放的時(shí)間，對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)、產(chǎn)品或過程，采用合作學(xué)習(xí)的策略，給每個(gè)學(xué)生分派一定的角色和所貢獻(xiàn)部分，設(shè)計(jì)與實(shí)施或模擬計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行仿真，以此培養(yǎng)學(xué)生CDIO的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程設(shè)計(jì)能力。

因?yàn)镃DIO教學(xué)模式是為了滿足工業(yè)界的需要而建立的，所以CDIO教育模式培養(yǎng)下的畢業(yè)生應(yīng)該受到這些工業(yè)伙伴更多的青睞。通過本模塊中企業(yè)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)、通過學(xué)生的實(shí)踐、設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和項(xiàng)目研究加強(qiáng)了與工業(yè)界的聯(lián)系，甚至在學(xué)生還沒畢業(yè)時(shí)，這些機(jī)會(huì)將為他們?cè)诰蜆I(yè)市場(chǎng)上建立良好的聯(lián)系，并將為CDIO教育模式培養(yǎng)下的畢業(yè)生提供很好的就業(yè)前景。

5.3 學(xué)生評(píng)價(jià)模塊

學(xué)生評(píng)價(jià)既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過程(課前理論學(xué)習(xí)、課堂項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn))與效果(理論成績(jī)與實(shí)訓(xùn)成績(jī))的評(píng)估，對(duì)教師教學(xué)過程與效果的檢查，又是對(duì)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的檢驗(yàn)，是師生共同改進(jìn)與努力的依據(jù)。學(xué)生評(píng)價(jià)模塊包括學(xué)生學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)子模塊與學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)子模塊。學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)模塊由項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)階段文檔生成、課前視頻觀看、課前訓(xùn)練與測(cè)試等組成，學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)模塊由項(xiàng)目訓(xùn)練產(chǎn)品展示、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、實(shí)訓(xùn)成績(jī)等組成。項(xiàng)目文檔能反映學(xué)生訓(xùn)練全過程的質(zhì)量，也是學(xué)生專業(yè)知識(shí)、技術(shù)能力、綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)的直觀展現(xiàn)，是任課教師課堂控制的重點(diǎn)［12］。

總之，在該模塊中要求根據(jù)CDIO的標(biāo)準(zhǔn)，將學(xué)生的基本個(gè)人能力和人際能力，產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力以及學(xué)科知識(shí)融入到專業(yè)考核之中，并將考核和評(píng)價(jià)的結(jié)果反饋給學(xué)生、教師以及其他利益相關(guān)者，以促進(jìn)專業(yè)教學(xué)改革的持續(xù)。

6 結(jié) 論

翻轉(zhuǎn)教學(xué)或課堂翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為高校教育教學(xué)改革提供了新的動(dòng)力，是CDIO教育理念課程層面的具體實(shí)現(xiàn)，也是高校教師和學(xué)生適應(yīng)開源教育資源日漸普及、泛在學(xué)習(xí)環(huán)境日漸完善、教與學(xué)活動(dòng)日漸扁平化的新選擇。“翻轉(zhuǎn)課堂”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將更適合于高校的專業(yè)教學(xué)改革。

［1］ 教育部高等教育司.提高質(zhì)量?jī)?nèi)涵發(fā)展——全面提高高等教育質(zhì)量會(huì)議文件匯編［M］.北京:高等教育出版社，2012.

［2］ JEREMY Rifkin.第三次工業(yè)革命——新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界［M］.北京:中信出版社，2012.

［3］ 鐘曉流，宋述強(qiáng)，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究［J］.開放教育研究，2013(1):58-64.

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［12］ 曾明星，周清平，王曉波，等.軟件工程專業(yè)“翻轉(zhuǎn)課堂”云計(jì)算教學(xué)平臺(tái)探討［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2013(8):26-30.

(責(zé)任編輯:石瑞珍)