網(wǎng)絡資源引導電子信息類課程翻轉(zhuǎn)課堂研究

董興法，肖金球，潘欣裕，劉志文，李 真

(1蘇州科技學院電子與信息工程學院，江蘇蘇州215011 2 MIT The Department of Electrical Engineering and Computer Science EECS，Cambridge，MA 02139-4307)

2007年初，美國有兩位教師基于YouTube網(wǎng)絡平臺，開創(chuàng)了翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式[1，2]。信息化的典型內(nèi)涵大多來源于電子信息類課程，因此它的教學與實踐案例首先引領(lǐng)了電子信息類課程教學模式改革。

1 翻轉(zhuǎn)課堂教學模式特征

1.1 師生角色轉(zhuǎn)換

傳統(tǒng)的教學過程一般分為知識傳授和知識內(nèi)化兩個步驟。知識傳授通過教師在課堂上講授完成，知識內(nèi)化則需要學生在課后通過作業(yè)、操作或者實踐完成。在翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中，這兩種形式被翻轉(zhuǎn)。知識傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成，該過程和預習階段共同構(gòu)成教學階段，而知識內(nèi)化在課堂中并在教師幫助和同學協(xié)助下完成。

翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中，與傳統(tǒng)課堂相比，師生的角色發(fā)生了重大變化。學生成為了學習的中心，這也回歸了教育的本意。教師的作用體現(xiàn)在視頻課程的設計，后課堂對學生的指導，尤其是個性化的輔導。教師還要通過激勵措施提高學生學習的積極性，提供良好的學習環(huán)境滿足學生個性化和協(xié)作式學習的需求，促進學生向?qū)W習中心的角色轉(zhuǎn)變。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式

翻轉(zhuǎn)課堂是混合式教學的一種模式，它具有如下鮮明的特點。

(1)教學視頻短小精悍，大多數(shù)的視頻都只有幾分鐘的時間，每一個視頻都針對一個特定的問題，查找起來也比較方便;視頻的長度控制在學生注意力比較集中的時間范圍內(nèi)，符合學生身心發(fā)展特征;通過網(wǎng)絡發(fā)布的視頻具有暫停、回放等多種功能，可以自我控制，有利于學生的自主學習。

(2)教學信息清晰明確，這正是微課被認可的主要因素。

(3)重新建構(gòu)學習流程，“吸收內(nèi)化”是在課堂上通過互動來完成的，在課堂上給予有效的輔導，學生之間的相互交流更有助于促進學生知識的吸收內(nèi)化。

(4)復習檢測方便快捷，學生看視頻后回答問題的情況能夠及時地通過云平臺進行匯總處理，幫助教師了解學生的學習狀況。

1.3 基于設計的研究方法

翻轉(zhuǎn)課堂模式主要采用基于設計的研究方法，它是對學習問題進行研究倡導的有效方法。遵循學習科學的研究范式，聚焦于對混合式學習本質(zhì)的理解和教學模式的設計，通過迭代式的設計探究將理論與實踐連接起來，系統(tǒng)地研究翻轉(zhuǎn)課堂模式的混合式學習，其實踐支撐關(guān)系如圖1所示。對于混合式學習的實踐研究具體采用文獻分析、調(diào)查法、訪談法、觀察法、行動研究法等定量和定性方法收集研究數(shù)據(jù)，分析研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)研究問題，完善研究方案，并通過比較研究法對研究結(jié)果進行歸納提煉。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂實踐模式

1.4 校企聯(lián)合開設翻轉(zhuǎn)課堂課程

“十二五”期間，我校電子信息工程專業(yè)緊密結(jié)合蘇州電子信息產(chǎn)業(yè)的新情況開展改革，從而獲得江蘇省重點專業(yè)稱號。蘇州電子信息產(chǎn)業(yè)具有兩多(品牌企業(yè)多，千人計劃專家領(lǐng)導的尖端企業(yè)多)特點，因此我校開展校企聯(lián)合進行教學建設實有必要。在教學模式、師資團隊和實踐環(huán)節(jié)等方面的改革對電子信息類專業(yè)具有極大的輻射和帶動作用。近年來，網(wǎng)絡上已經(jīng)出現(xiàn)了一些電子信息類課程資源，大多都是按課程系統(tǒng)講授，不適合翻轉(zhuǎn)課堂應用，更沒有校企聯(lián)合開設課程。我們結(jié)合電子信息類課程知識點特色，開展了網(wǎng)絡優(yōu)質(zhì)資源與視頻微課引領(lǐng)準翻轉(zhuǎn)課堂教學模式實踐研究，旨在便于教學，我們還把校企合作的教學團隊的精品內(nèi)容以視頻展示，探索部分課程和部分知識點的形式開展翻轉(zhuǎn)教學[3]。

2 翻轉(zhuǎn)課堂資源整合與建設

2.1 學習資源設計與集成共享

(1)視頻學習資源的設計與開發(fā)是實施翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)，近年來隨著學習的微型化、交互性趨勢發(fā)展，如何更有效的提高學習效率，降低認知負荷，提高視頻學習的交互能力，發(fā)揮微視頻教學資源的優(yōu)勢是視頻媒體學習資源研究的新問題。

(2)結(jié)合網(wǎng)絡優(yōu)質(zhì)視頻資源，建立視頻學習資源共享及其在混合式學習中的應用模式，是實施翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵，如果設計不完善，會導致僅能實施準翻轉(zhuǎn)課堂模式?？缙聊缓涂鐬g覽器的學習資源設計與開發(fā)是實施翻轉(zhuǎn)課堂的保障。

2.2 學習資源的開發(fā)

(1)網(wǎng)絡優(yōu)質(zhì)視頻資源建設

目前網(wǎng)絡上高等教育課程資源主要有精品視頻公開課和資源共享課、超星學術(shù)視頻、MeTel(外文國外高校多媒體教學資源庫)、MOOC和“愛課程”網(wǎng)等。其中，“愛課程”網(wǎng)為不同層次、不同需求的學習者免費提供了精品優(yōu)質(zhì)的課程資源。為配合電子信息工程重點專業(yè)建設，該網(wǎng)引進了MIT的公開課OCW，建立了本地鏡像網(wǎng)站。MIT在電子信息類教學的視頻公開課設計，按電子信息類本科生、研究生課程編號排隊[4]。

我們整理了這些網(wǎng)絡上電子信息類課程的優(yōu)質(zhì)資源，建設了以視頻資源為主的共享平臺，分析其在翻轉(zhuǎn)課堂教學中的作用。

(2)微課視頻資源建設

微課教學是深化網(wǎng)絡教學的一種新形式，它更適合翻轉(zhuǎn)課堂的前課堂時段:①短小精煉，既吻合了人的集中精力時間，也吻合了一個特定知識點的時長;②微課表現(xiàn)形式以微視頻為主，其特征是教師講課為主，主持人可以出鏡，可以有話外音;可以為視頻、動畫等基于網(wǎng)絡流媒體播放;③教學時間較短，一般為5-10分鐘，最長不超過20分鐘;④教學內(nèi)容較少，突出某個知識點或技能點;資源容量較小，適合平板終端的移動學習;⑤經(jīng)典教學案例可以表現(xiàn)為場景化，供學習者自主學習，是一對一的學習;⑥制作簡便實用。

我們選擇“數(shù)字電子技術(shù)”、“單片機原理及應用”、“光電子技術(shù)”、“數(shù)字系統(tǒng)設計技術(shù)”和“傳感器技術(shù)與應用”等課程為載體，進行內(nèi)部知識點及關(guān)聯(lián)性分析，選擇其知識點制作視頻微課，實踐翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。我們根據(jù)難易程度、所需時間和關(guān)聯(lián)性等方面因素選擇每個課程中知識點的微課形式[5]。在整理網(wǎng)絡視頻資源基礎(chǔ)上，利用校內(nèi)和企業(yè)師資，已經(jīng)構(gòu)建了一批經(jīng)典知識點的微課資源，并應用于準翻轉(zhuǎn)課堂、課程設計前準備、參加電子設計大賽基礎(chǔ)加固和畢業(yè)設計前準備等方面，收到了學生好評和良好效果。

3 后課堂分級備課與教學效果評價

上節(jié)所述的翻轉(zhuǎn)課堂的前課堂視頻自然重要，但更重要的是如何支配課堂上多出來的這些時間，即后課堂時間安排。我們重點研究分級備課方法、課堂的對話和討論。教師需要做出精心的準備和細致的觀察，真正做到因材施教。翻轉(zhuǎn)課堂之所以成功，是因為課堂討論所帶來的學生吸收內(nèi)化過程效益的提升。

我們采取枚舉比較的方法，建立了一種新的評價機制，比較傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂、比較不同視頻資源的翻轉(zhuǎn)課堂的效果。學生學習時，可以觀看自己的任課教師的視頻，也可以觀看其他教師的視頻，只要能夠順利通過，都應該計算學分。這樣的一種評價機制，有利于優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，對促進教育均衡發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語

我們以電子信息類課程為依托，在研究混合式學習與實踐共性基礎(chǔ)上，探索了其學習資源的設計、開發(fā)與集成共享，建構(gòu)了具有實踐操作性的翻轉(zhuǎn)課堂學習新模式。本改革的重點在于教學模式創(chuàng)新實踐，回歸教育本意。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子信息類課程教學中效果的評價方式，具有輻射帶動作用。結(jié)合以移動、視頻應用為主要特點的網(wǎng)絡信息技術(shù)環(huán)境，集成了一批擁有優(yōu)質(zhì)視頻資源的平臺，積累了校內(nèi)和校企合作的優(yōu)質(zhì)視頻教學資源，同時對新的教學模式進行了大量實證。

[1]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J].杭州:遠程教育雜志，2012，(4):46-51

[2]曾貞.反轉(zhuǎn)教學的特征、實踐及問題[J].北京:中國電化教育，2012，(7):114-117

[3]張曉瀛，馬東堂，王德剛.美國MIT電氣科學與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)[J].南京:電氣電子教學學報，2012，34(4):8-10

[4]岳秋，閆寒冰，任友群.MIT開放課程與我國精品課程的學習支持對比分析[J].杭州:遠程教育雜志，2013，(1):60-66

[5]陳后金，胡健.“信號與系統(tǒng)”網(wǎng)絡課程教學的改革與探索[J].南京:電氣電子教學學報，2013，35(3):40-42