基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式探討

劉建平，賈致榮

(山東理工大學建筑工程學院，山東淄博255000)

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基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式探討

劉建平，賈致榮

(山東理工大學建筑工程學院，山東淄博255000)

混合式學習作為一種新型的學習方式，已成為我國高等教育教學改革的趨勢，而翻轉(zhuǎn)課堂是實現(xiàn)混合式學習的有效途徑。根據(jù)高等教育土木工程專業(yè)必修課程《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》的教學現(xiàn)狀和課程改革的需求，依托高校網(wǎng)絡教學平臺，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，建構(gòu)了《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》的混合式學習模式，并對該模式從教學設計、教學實施、效果分析等方面進行探討。實踐證明，基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式能夠有效地激發(fā)學生的學習興趣，提高了學生的學習能力、協(xié)作能力與工程能力，提高教學效果。

混合式學習；翻轉(zhuǎn)課堂；教學設計；教學實踐

2015年3月，教育部印發(fā)的《2015年教育信息化工作要點》中指出：“大力推進課堂教學與網(wǎng)絡學習的有機銜接，鼓勵教師和學生利用網(wǎng)絡空間開展自主學習和互動交流，探索信息技術(shù)促進教學改革、提升教學效率與效果的新模式?！盵1]翻轉(zhuǎn)課堂、混合式學習順應了這一教學改革的理念，已成為高等學校教學改革的趨勢。

混合式學習一詞來源于英文的“Blending Learning”。印度NHT公司將混合式學習定義為包括面對面教學、實時的E-Learning和自定步調(diào)的學習[2]116。國內(nèi)以何克抗教授的定義具有代表性，他認為混合式學習整合了面對面教學(C-Learning)優(yōu)勢與在線學習(E-learning)的優(yōu)勢，目的是激發(fā)學生自主學習的動機與意識，提高學生自主學習的能力?；旌鲜綄W習既能發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又能充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性，從而獲得最佳的學習效果[3]1。

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped classroom)又稱為“顛倒課堂”。其最初的構(gòu)想來源于美國林地公園學校的喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯兩位化學教師。其基本思路是：將傳統(tǒng)的教學結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，讓學生在課前完成知識的學習，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種教學組織形式。這種做法顛倒了傳統(tǒng)課堂“教師講授+學生作業(yè)”的教學過程，顛倒了傳統(tǒng)課堂中知識傳授與知識內(nèi)化兩個階段，改變了師生角色，促使學生完成“學習中心”角色的轉(zhuǎn)變，讓學生有更多的體驗機會[4]15。

《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》是土木工程重要的專業(yè)基礎課，是一門理論與實踐結(jié)合緊密的課程。該課程主要采用大班講授式教學，以傳授知識為主，師生間的交流互動較少，學生學習積極性不高，學習過程以被動接受知識為主，學生的學習能力、協(xié)作能力以及對課程知識的綜合應用能力有待進一步提高。

針對此種現(xiàn)狀，本文通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，建構(gòu)《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》混合式學習模式，并對該模式從教學設計、教學實施、效果分析等方面進行探討，驗證其教學效果。

一、基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式構(gòu)建

(一)基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式整體框架

依托高校網(wǎng)絡教學平臺，以“學生為中心”，融合傳統(tǒng)教學和在線課程的優(yōu)點，從改變學生學習方式入手，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，重構(gòu)學生課內(nèi)、課外的學習流程，構(gòu)建了促使學生自主建構(gòu)知識體系與教師精準指導的先進學習模式，如圖1所示。該模式將學生的學習過程分為課前自學、課中內(nèi)化和課后拓展三個階段，以“任務驅(qū)動”作為學習活動的主線，以“全過程評價”為驅(qū)動力，強化學生的自主、協(xié)作學習和師生的交流、互動，通過教師的導學、促學、評學，幫助學生形成自主、協(xié)作、探究的學習方式，促進學生由被動學習向主動學習的轉(zhuǎn)變，著力提高學生的學習能力和綜合素質(zhì)。

圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式整體框架圖

(二)特色和創(chuàng)新

1.促進“教”為中心向“學”為中心的轉(zhuǎn)變

通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，實施混合式學習，改變了傳統(tǒng)的教學模式，促進學生在教師指導下主動學習，將教學由“教-學”模式變成了“學-教”模式，即教學過程由“先教后學”變?yōu)椤跋葘W后教”，教學結(jié)構(gòu)由“課堂學習+課后運用”變?yōu)椤罢n前學習+課堂運用”，將“課堂”變“學堂”，實現(xiàn)“教師少講，學生多學”的目的，促進學生由“淺表學習”向“深度學習”轉(zhuǎn)化[5]66。

2.實現(xiàn)“線上+線下”混合式學習模式

在網(wǎng)絡教學平臺的支撐下，開展以學生為中心的混合式學習模式，對課程進行“線上+線下”學習活動的組織設計，將信息化學習環(huán)境下的自主學習和課堂學習環(huán)境下的合作學習相互結(jié)合和互補，構(gòu)建一種既能發(fā)揮課堂學習中教師主導作用，又能體現(xiàn)學生通過自我學習進行知識建構(gòu)的全新學習模式。

3.實施“做中學+幫中學+評中學”的學習方式

以學習任務為中心，讓學生在完成學習任務的過程中，學習相關(guān)理論知識，發(fā)展綜合能力，實現(xiàn)“做中學”； 采取小組合作學習方式，對學習中遇到的疑難問題進行交流和討論，通過小組合作、互助，進行同伴學習，提高協(xié)作能力，實現(xiàn)“幫中學”；將學習評價貫穿課前、課中、課后學習的全過程，以實時或及時的評價反饋，互評任務成果等形式激勵學生自主學習，實現(xiàn)“評中學”。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習教學設計與實施

(一)教學設計

混合式學習的教學設計必須針對課程的學習目標，教學的設計和實施都要從學情出發(fā)。從“怎么學”入手制定行之有效的學習策略，設計恰當?shù)膶W習活動，擬定有效的學習評價方法。本課程具體的學習任務、學習資源、學習策略、學習活動、學習評價，可做如下設計。

1. 學習目標分析

針對課程特點，首先將課程內(nèi)容劃分為學習單元并確定單元學習目標，再根據(jù)單元學習目標，將學習單元細化為知識點，確定知識點目標，并以布魯姆知識分類理論為依據(jù)，將本課程學習內(nèi)容的認知目標分為四個層次：A級為“基礎級”，包括基本概念、原理和構(gòu)造要求等知識點，要求學生通過課前自學必須解決；B級為“理解級”，要求學生能把新知識點與原有知識點融會貫通，進而形成知識線；C級為“應用級”，學以致用，能解決例題、習題和簡單項目；D級為“拓展級”，要求學生能把每個單元的知識點、知識線歸納形成知識網(wǎng)絡，或?qū)⒅R點與最新科研成果掛鉤，進行課外研究性學習。

2. 學習任務的設計

為了提升學生學習的有效性，激發(fā)學生學習的動力，讓學生主動學習，促進“課堂”到“學堂”的轉(zhuǎn)變。針對課前、課中、課后環(huán)節(jié)，可以設計能力遞進的三類學習任務，支持混合式學習模式下，學生課前自學和課后實踐的全過程。

(1)課前自學任務，比課中任務相對簡單，要求學生課前完成，注重以問題作為引領，引導學生主動學習，實現(xiàn)掌握“基礎級”知識點的基礎學習目標。

(2)課中協(xié)作學習任務，在課堂上以小組為單位，在教師的指導下，通過研討、師生釋疑協(xié)作完成，把理論知識的學習提升一個高度，并且學以致用，以習題討論、項目完成、案例分析為主，培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新精神，實現(xiàn)提升認知、解決“理解級”“應用級”知識點的高級學習目標。

(3)課后拓展任務，用于課后鞏固拓展，根據(jù)所學知識點的內(nèi)容，把它運用到工程實際中，進行工程應用能力的提升和研究性訓練，提高學生分析問題、解決問題的能力。這三類任務不是每堂課都必用，可根據(jù)實際情況，將學習任務應用于相應環(huán)節(jié)，支持學生的自主學習、小組學習和課后鞏固。

3. 學習資源的開發(fā)

學習資源的開發(fā)是實施混合式學習的重要條件。以《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程的網(wǎng)絡教學平臺為例，除教師信息、課程介紹、教學大綱、教學日歷等內(nèi)容外，該平臺資源主要由基礎資源、生成資源、拓展資源三大模塊十五個子模塊組成，如圖2所示。教師依據(jù)知識點目標，編寫學習指南，設計學生自主學習任務單，制作知識點課件，開發(fā)測試題之后，將以上學習資源上傳到教學平臺的“基礎資源”模塊，供學生自主學習。“生成資源”包括課程通知、課程討論、在線測試、學生優(yōu)秀作品和學習任務成果五個部分。另外，考慮到為有興趣或?qū)W有余力的學生提供發(fā)展空間，教師還可提供提高類資源，上傳到“拓展資源”模塊。

圖2 網(wǎng)絡教學平臺主要資源組成圖

4.學習策略的設計

根據(jù)課程特點、知識點類型、學習單元目標以及學生能力等因素確定具體的學習策略，旨在讓學生通過“自主—協(xié)作—探究”的學習方式，主動建構(gòu)知識，變被動接受為主動求知，強調(diào)學生學習的體驗過程。本課程主要采用以下三種學習策略。

(1)基于問題的學習。這種學習方式適用于基礎類、理解類的知識點。教師根據(jù)學習內(nèi)容提出問題，設定問題的情境，組織學生自主學習、小組討論，分析問題、陳述觀點，然后教師點評。這種學習方式不僅能達到釋難解疑的目的，還能鍛煉學生的表達能力，激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生分析問題、解決問題的能力。本課程中的混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設計方法、構(gòu)造要求等內(nèi)容均可采用這種學習策略，要求小組完成word形式的學習報告，個人完成學習反思總結(jié)。

(2)基于項目的學習?；陧椖繉W習是指以教師精心設計的項目為導向，以小組合作的形式，通過項目的完成，形成知識建構(gòu)，展開學習反思。這種學習方式既有利于增強學生的溝通能力，又能提高學生學習的積極性。這種學習方式適用于應用類、拓展類知識點。課程中學生完成了“鋼筋混凝土外伸梁設計”“鋼筋混凝土偏心受壓柱設計”的項目，要求手算和電算對比復核。個人完成項目的手算內(nèi)容，提交手寫計算書、手繪圖紙，以小組合作形式共同完成電算內(nèi)容和匯報所用的演示文稿PPT。

(3)基于案例的學習。案例式學習適用于復雜和綜合性的教學內(nèi)容。教師根據(jù)教學內(nèi)容提供典型案例信息，并選擇恰當?shù)闹黝}展開研討，達到舉一反三、觸類旁通的學習目的。旨在加深學生對課本理論知識的理解，培養(yǎng)他們運用理論知識分析問題、解決問題的能力。本課程中學生需完成“混凝土梁的受彎破壞及影響因素”“混凝土偏心受壓短柱破壞形態(tài)”的案例分析。

5. 學習活動的設計

本課程在學習活動安排上，努力做到課堂教學活動與在線學習活動有機結(jié)合，除了教師課堂講授外，還根據(jù)教學內(nèi)容不同安排了課堂討論、在線討論、知識搶答、在線測試、在線作業(yè)、作品展示等學習活動。

(1)課堂討論與在線討論：分為兩大類，一類是教師導向性主題，另一類是由學生提出的與課程相關(guān)的感興趣的研討主題，以專題討論、習題討論、案例分析為主。對由于時間限制，在課堂上無法深入展開討論的主題，可在網(wǎng)絡教學平臺的討論交流區(qū)中，繼續(xù)討論。討論過程中，教師應適時給予學生肯定和鼓勵。

(2)課堂搶答：在課堂上教師設計了知識搶答環(huán)節(jié)，讓學生有表達觀點的機會，加深了對知識點的理解，通過小組間的PK來提高團隊合作精神與集體榮譽感，鍛煉了表達能力。

(3)在線測試：利用教師設計好的在線題庫，采用客觀題的形式，隨機組題，由平臺自動批閱，并將測試成績反饋給學生。本課程主要采用兩種測評方式，一種是課始測學，主要目地是督促學生在課前完成平臺上對基本知識的學習。另一種是階段測試，學生通過階段測試可以及時了解自己的學習情況，教師通過測試結(jié)果能實時掌握學生的學習情況。

(4)在線作業(yè)：利用網(wǎng)絡教學平臺的“作業(yè)模塊”，教師可在線布置和批閱作業(yè)，學生可在線提交并查詢作業(yè)成績。此外，還可以將優(yōu)秀作業(yè)選放于作品展示區(qū)或于課堂上借助大屏幕投影展示，讓同學互相觀摩，達到“同伴互學”的效果。

(5)作品展示：小組作品展示是合作學習中必不可少的環(huán)節(jié)。學生在講臺上向其他組同學介紹自己團隊作品的設計思路、特色，不僅鍛煉了語言表達能力，還提高了他們的課堂掌控能力。同時，在觀看其他小組作品展示時，也能開拓自己的思路，取長補短。

6.學習評價的設計

本課程采取過程性考核和終結(jié)性考試相結(jié)合的考核辦法，注重對學生學習過程的控制與評價，采用“課前任務+課堂活動+課后任務+期末測試”的全過程評價方式，學習評價細分為課始測學、在線時間、課堂搶答、課堂討論、任務成果、在線測試、在線討論、期終考試等環(huán)節(jié)，如表1所示。通過課前任務評價保證課前預習環(huán)節(jié)學生積極自主學習，并能基本掌握所學；通過課堂學習活動評價保證學生有效地參與習題討論、案例分析、問題探究等學習活動，通過課后任務評價考察學生對知識的運用能力。該評價方法能較好地監(jiān)控學生“線上”和“線下”學習的全過程，提高了學生學習積極性與參與度。

表1 課程學習評價方法

(二)教學實施

選取某理工科高校土木工程專業(yè)學生為研究對象，在《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程中開展教學研究。教學實施過程包括課前自學，課中內(nèi)化，課后拓展三個環(huán)節(jié)，三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，有效聯(lián)結(jié)課堂內(nèi)外，以達到課前、課內(nèi)、課后活動的一體化。該模式教師和學生根據(jù)如圖3所示的教學過程開展教與學的雙邊活動，課前學生通過自主學習完成基礎性的學習目標，注重培養(yǎng)學生自主學習能力。課中學生在教師指導下，通過師生釋疑、協(xié)作研討、團隊任務，有效引導學生合作探究，實現(xiàn)提升認知、解決重難點的高級目標。課后查缺補漏，鞏固知識，同時拓展學生學習視野，引發(fā)學生的興趣和關(guān)注。

圖3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習過程流程圖

1.課前自學

這一階段的教學目標是完成對知識點的初步認識和理解，具體實施主要包括三個環(huán)節(jié)：教師準備、學生自主學習和問題反饋。

教師準備：課前教師按照知識點劃分制作微課件、微教程等微型學習資源，并制定每次課的教學設計目標，按照教學設計要求通過網(wǎng)絡教學平臺發(fā)布教學資源和課前自主學習任務單，用于輔助學生高效自學。

學生自主學習：學生查看網(wǎng)絡教學平臺上學習任務單，明確學習目標、學習任務和學習過程，觀看微課件、微教程及專題學習網(wǎng)站等學習資源進行自主學習和協(xié)作學習，在理解課程內(nèi)容的基礎上完成老師設計的課前任務。

問題反饋：自主學習結(jié)束后學生要總結(jié)自己在學習過程中遇到的問題，并將問題反饋給組長，再由組長將問題匯總并反饋給教師。

2.課中內(nèi)化

“課中內(nèi)化”是成功實施“翻轉(zhuǎn)課堂”教學的關(guān)鍵，以“課始測學、點撥總結(jié)、任務訓練、成果展示”四大環(huán)節(jié)為著力點，通過師生交流互動，完成對知識的深化理解、掌握和應用。

課始測學：課始測學是檢查學生課前自學情況的重要手段，有助于督促學生在課前完成平臺上對基本知識的學習，狠抓基礎知識的落實，并且能很好地為教師提供更為準確的學生學習信息。課始測學的題目應該為中下游學生而設，采用課堂提問或在線測試的形式。

點撥總結(jié)：是知識內(nèi)化的第一步，課堂上教師針對學生的課前在線學習情況，通過啟發(fā)式學習、討論式學習對重難點進行概括和梳理，學生在教師的講解和疑難解惑中完成對知識的進一步理解和掌握。

任務訓練：在前期學習的基礎上，教師發(fā)布課中任務單，學生通過習題討論、案例分析、項目完成、協(xié)作學習等方法，完成實踐訓練任務。教師根據(jù)學生的學情，對其進行個別的、正確的引導和點撥。任務實踐使學生充分運用所學的知識來解決問題，是一個更高層次的知識內(nèi)化過程。

成果展示：任務完成后，學生通過網(wǎng)絡教學平臺展示學習成果。教師隨機抽選三個小組，對學習任務的成果進行匯報，教師恰當點評，并對整個學習過程進行評價。通過這種方式實現(xiàn)了小組間學習成果的交流，同時也完成了對任務實施過程及知識點的總結(jié)和反思。

3.課后拓展

課后拓展是課堂的延伸，它能夠強化學生對知識的理解并進一步將知識內(nèi)化為自身的素質(zhì)，實現(xiàn)綜合能力的提升和專業(yè)視野的拓展。

在本階段，教師在線發(fā)布課后拓展訓練任務，給學生提供在真實情境中解決問題的鍛煉機會，增加課程的深度，如開展混凝土結(jié)構(gòu)課外研究性學習，分析已建、在建混凝土結(jié)構(gòu)工程在設計、施工、使用過程中存在的問題，通過調(diào)研分析，提出解決問題的措施，最后提交研究報告[6]112。

(三)實施效果

課程結(jié)束后，以所授課班級學生為調(diào)查對象，對翻轉(zhuǎn)課堂混合式學習實施效果進行了調(diào)查與分析，主要包括以下幾個方面。

1.網(wǎng)絡教學平臺的使用情況

以該專業(yè)某班級本科生為例，該班學生本學期網(wǎng)絡教學平臺總訪問次數(shù)8473次，人均102次；在線時長196999分鐘，人均2373.48分鐘；課程討論區(qū)發(fā)文數(shù)1708篇，人均21篇。由此可見，實施基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式后，網(wǎng)絡教學平臺的使用率較高，學生能進行自主學習，學習積極性較高。

2.學生成績分析

學期期末考試試題題型、覆蓋率均參照國家注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試大綱要求，試題包括綜合概念題和連鎖型計算題，題目內(nèi)容廣泛，注重對學生綜合能力的考察。做為樣本班級的成績通過率為 100% ，其中優(yōu)良率達70.4%。

3.問卷調(diào)查結(jié)果

通過網(wǎng)絡教學平臺進行學生滿意度問卷調(diào)查，共計發(fā)放問卷95份，收回問卷87份，有效問卷87份。調(diào)查結(jié)果如表2所示，結(jié)果顯示，學生對該課程有較高的學習興趣，對混合式學習、學習評價方式的滿意度較高，很大程度上較認可各個方面能力的提高。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式實踐反思

通過一年的教學實踐，盡管取得了一定成效，但也發(fā)現(xiàn)還存在一些問題有待解決，今后我們需要從以下幾個方面做出努力。

表 2 學生滿意度調(diào)查結(jié)果表

1．優(yōu)化教學資源

目前該課程教學資源主要以文本資源為主，跟課程內(nèi)容相關(guān)的視頻資源較少，這直接影響了學生在線學習的興趣和自主學習的效果。增加資源數(shù)量、多樣性，是混合式學習取得持續(xù)發(fā)展的重要保障[7] 81。

2．實施小班化教學

大班化教學環(huán)境限制了教師為學生提供個體指導，難以兼顧到每一位學生，極大影響了教學效果。建議今后對混合式教學課程進行小班化教學，更多采用研討式和交流式的教學方式，使教師與學生之間有更加深入的交流和互動。

3．協(xié)作學習實踐有待于進一步改進

通過該課程的學習，學生不同程度上認可自身各方面能力的提高，但從學生的上課參與活動、思考的積極性不高等情況來看，實施小組合作學習的方法與策略還有待進一步改善。

4．提升教師信息化教學能力

混合式學習對教師的信息化教學能力以及掌控課堂的能力都提出了更高的要求，這就要求教師要不斷提高自身學科知識水平、教學設計能力和信息素養(yǎng)，積極參加信息化技術(shù)應用的交流與培訓，促成教師從講師到教練的角色轉(zhuǎn)變。

總之，《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式學習模式，經(jīng)過一年的教學實踐，學生良好的學習習慣逐漸養(yǎng)成，學生的學習能力、協(xié)作能力、綜合素質(zhì)得到了明顯提升，教學效果較顯著。但是，就目前的實施現(xiàn)狀來看，混合式學習模式還有待于在今后的探索和實踐中去發(fā)展和完善。

[1]教育部.教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)2015年教育信息化工作要點的通知[EB/OL].(2015-03-06)[2016-06-15].http://www.ict.edu.cn/news/n2/n20150306_22716.shtml.

[2]梁琪，滕濤.基于混合式學習理論的中小學教師信息化教學能力培養(yǎng)模式研究[J]. 電化教育研究，2012，(12).

[3]何克抗.從Blending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展(上)[J]. 電化教育研究，2004，(3).

[4]林雪燕，潘菊素.基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學模式設計與實現(xiàn)[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育，2016，(2).

[5]祝智庭，管玨琪，邱慧嫻. 翻轉(zhuǎn)課堂國內(nèi)應用實踐與反思 [J]. 電化教育研究，2015，(6).

[6]俞銘華，張益多.混凝土結(jié)構(gòu)課外研究性學習實施成果分析[J]. 高等建筑教育，2009，18(3).

[7]曹陽，萬樅，陳錦然.高?；旌险n堂的實施現(xiàn)狀及其改進策略——以華中師范大學為例[J].中國大學教學，2014，(12).

(責任編輯 楊 爽)

2016-06-20

山東省教育廳高等學校教學改革重點研究項目“基于工程師能力培養(yǎng)的春季招生土木工程課程體系重構(gòu)與實施”(2015244)；山東理工大學信息化試點研究項目“《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》混合式學習模式研究”(2015016) 。

劉建平，女，江蘇徐州人，山東理工大學建筑工程學院副教授，工學碩士；賈致榮，男，山東博興人，山東理工大學建筑工程學院教授，工學博士。

G642.4

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1672-0040(2016)06-0067-06