基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的“GPS原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革實(shí)踐

鄧岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州學(xué)院 地理信息與旅游學(xué)院，安徽 滁州 239000)

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基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的“GPS原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革實(shí)踐

鄧岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州學(xué)院 地理信息與旅游學(xué)院，安徽 滁州 239000)

為提升“GPS原理與應(yīng)用”課程教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，解決“GPS原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，文中提出采用MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的教學(xué)方式探索課程教學(xué)改革。通過(guò)構(gòu)建課前設(shè)計(jì)、課前學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)和課后答疑等四階段的MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的教學(xué)模式，探討該教學(xué)模式在課程教學(xué)中的實(shí)施過(guò)程，對(duì)比不同班級(jí)的教學(xué)效果，最終得出MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的教學(xué)模式能夠有效提升課程教學(xué)效果。

MOOC教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；GPS原理與應(yīng)用；課程教學(xué)改革

翻轉(zhuǎn)課堂是運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與知識(shí)內(nèi)化的顛倒教學(xué)模式，它顛覆傳統(tǒng)教學(xué)組織形式，實(shí)現(xiàn)基于“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變[1]。MOOC教學(xué)是近幾年興起的教學(xué)理論，將傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡(luò)課堂融合，是一種具有交互功能的開(kāi)放式在線學(xué)習(xí)方式[2]。

目前，國(guó)內(nèi)很多高校都開(kāi)展MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的研究。曾明星等[3]將MOOC資源與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建三種新型翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式；張輝等[4]構(gòu)建“MOOC—課堂教學(xué)—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐”三位一體的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式；劉波等[5]融合大規(guī)模開(kāi)放在線課程(MOOC)與翻轉(zhuǎn)課堂基本原理，提出課程設(shè)計(jì)三階段學(xué)習(xí)模型及相應(yīng)培養(yǎng)模式；計(jì)科峰等[6]結(jié)合“軍事信息技術(shù)與系統(tǒng)”MOOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)踐，就目前翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施中暴露出的問(wèn)題提出解決對(duì)策；陳曉剛等[7]詳細(xì)論述利用MOOC教學(xué)手段改革建筑類專業(yè)工程測(cè)量課程教學(xué)的策略。

“GPS原理與應(yīng)用”(以下簡(jiǎn)稱GPS)是測(cè)繪工程專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)踐性較強(qiáng)[8]，當(dāng)前高校GPS課程教學(xué)中存在的教學(xué)方法單一、考核形式欠科學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性欠缺等諸多問(wèn)題[9-10]。該文依托GPS課程MOOC教學(xué)平臺(tái)，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)線下課堂教學(xué)的改革，將MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)融合，為提升該類課程教學(xué)效果提供借鑒。

1 GPS課程開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀

GPS課程主要講述GPS的基本原理、測(cè)量方法、應(yīng)用范圍、測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)施、數(shù)據(jù)處理與實(shí)用數(shù)學(xué)模型等，并講解GPS接收機(jī)的操作和使用方法[8]。目前，該課程在我校測(cè)繪工程專業(yè)的開(kāi)設(shè)已有7年，學(xué)生數(shù)累計(jì)602人。目前，該課程已在測(cè)繪卓12班級(jí)中實(shí)施MOOC輔助傳統(tǒng)教學(xué)的混合教學(xué)模式改革[8]。通過(guò)運(yùn)用混合教學(xué)模式，可以發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)效果大有提升，學(xué)生成績(jī)提升明顯，但也存在一些問(wèn)題，例如：課堂教學(xué)與MOOC教學(xué)結(jié)合不夠緊密，課堂教學(xué)無(wú)法滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，課堂教學(xué)中教師教、學(xué)生學(xué)的模式未得到根本改變等。針對(duì)上述問(wèn)題，僅靠MOOC教學(xué)是無(wú)法解決的，還必須要改革傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，該文將運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂來(lái)改革現(xiàn)有的課堂教學(xué)，將從教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施等兩方面具體探討。

2 MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的GPS課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

針對(duì)目前GPS課程的開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀，作者結(jié)合GPS課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出四階段的MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。

第一階段：課前設(shè)計(jì)(60～120 min)。教師根據(jù)課程教學(xué)大綱，提煉本節(jié)課程的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)，設(shè)計(jì)本節(jié)課程的教學(xué)素材，并將其上傳到課程MOOC平臺(tái)中，發(fā)布本節(jié)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

第二階段：課前學(xué)習(xí)(60～120 min)。學(xué)生登錄到課程MOOC平臺(tái)，查看教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)，觀看本節(jié)課程視頻，瀏覽本節(jié)課程課件，完成本節(jié)課程習(xí)題和測(cè)試題，發(fā)表學(xué)習(xí)心得和疑問(wèn)；教師登錄課程MOOC平臺(tái)，查看學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和問(wèn)題。

第三階段：課堂教學(xué)(90 min)。此階段是本次教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，需要借助翻轉(zhuǎn)課堂來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，隨堂測(cè)試(5～10 min)。教師設(shè)計(jì)2～3道題目，開(kāi)展測(cè)試；其次，交流答疑(15～20 min)。學(xué)生結(jié)合課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，提出問(wèn)題，教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答疑；再次，重難點(diǎn)串講(15～20 min)。教師結(jié)合MOOC平臺(tái)中學(xué)生反饋的問(wèn)題及課程重難點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性講授；再次，分組討論(30～35 min)。教師發(fā)布本節(jié)課程的討論主題，學(xué)生以小組為單位開(kāi)展討論，并由一名學(xué)生講述本組討論結(jié)果；最后，布置作業(yè)(5 min)。

第四階段：課后答疑(60 min)。學(xué)生完成課程作業(yè)后，提交至課程MOOC平臺(tái)，在討論區(qū)交流學(xué)習(xí)心得，教師進(jìn)行在線答疑，解答學(xué)生的問(wèn)題和交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

這種教學(xué)模式，課堂內(nèi)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，以學(xué)生的學(xué)為主體，教師的教有側(cè)重，整個(gè)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師的交流互動(dòng)，既要保證學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，又要避免學(xué)生盲目學(xué)習(xí)，教師的組織引導(dǎo)需要發(fā)揮積極作用。課堂外借助MOOC平臺(tái)擴(kuò)展課堂教學(xué)，將課堂教學(xué)延伸至課前、課后，既保障課程學(xué)習(xí)時(shí)間，同時(shí)又豐富學(xué)生學(xué)習(xí)形式。

3 MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的GPS課程教學(xué)實(shí)施

3.1 實(shí)施過(guò)程

下面以GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)一節(jié)為例，探討MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂融合的教學(xué)模式具體實(shí)施過(guò)程。

3.1.1 課前設(shè)計(jì)

1)教師根據(jù)GPS課程教學(xué)大綱，梳理出GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)一節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，標(biāo)注重點(diǎn)和難點(diǎn)，具體如表1所示。

表1 GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)一節(jié)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)

備注：☆表示重點(diǎn)；△表示難點(diǎn)

2)根據(jù)該節(jié)的教學(xué)內(nèi)容教師組織教學(xué)素材。教學(xué)課件使用已制作好的PPT課件，教學(xué)視頻使用Camtasia Studio軟件錄制，時(shí)長(zhǎng)約10～15 min。習(xí)題結(jié)合本節(jié)重難點(diǎn)，制作3～5個(gè)題目。

3)教師將制作完成的教學(xué)素材上傳至該課程的MOOC平臺(tái)上，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)。

3.1.2 課前學(xué)習(xí)

學(xué)生登錄到課程MOOC平臺(tái)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。本節(jié)共有3個(gè)知識(shí)點(diǎn)和2個(gè)技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)，每項(xiàng)任務(wù)都需要完成教學(xué)課件瀏覽、教學(xué)視頻觀看和課后習(xí)題解答等基本環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。完成任務(wù)就可以得到相應(yīng)分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)分基礎(chǔ)分和獎(jiǎng)勵(lì)分兩種?；A(chǔ)分是學(xué)生必須完成的分?jǐn)?shù)，即完成基本任務(wù)后獲得。例如：觀看完本節(jié)視頻、瀏覽本節(jié)課件、正確解答習(xí)題后即可獲得。獎(jiǎng)勵(lì)分是鼓勵(lì)學(xué)生完成附加任務(wù)后獲得的加分。例如：學(xué)生完成本節(jié)課程學(xué)習(xí)后在討論區(qū)發(fā)帖，根據(jù)發(fā)帖的內(nèi)容及回復(fù)數(shù)進(jìn)行加分。教師登錄課程MOOC平臺(tái)，查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)3個(gè)知識(shí)點(diǎn)較為順利，而2個(gè)技能點(diǎn)學(xué)生不太理解，則需要深入講解。

3.1.3 課堂教學(xué)

1)隨堂測(cè)試。教師根據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容及MOOC平臺(tái)上的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)3個(gè)題目，題型有簡(jiǎn)答和選擇兩種，具體如表2所示。

表2 隨堂測(cè)試題目設(shè)計(jì)

題目總體難度不大，大部分學(xué)生都能解答，重點(diǎn)考查學(xué)生課前學(xué)習(xí)的效果，要求學(xué)生10 min內(nèi)完成，并評(píng)定相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

2)交流答疑。因?yàn)閷W(xué)生課前都已認(rèn)真學(xué)習(xí)過(guò)知識(shí)點(diǎn)，問(wèn)題更有針對(duì)性。例如：學(xué)生問(wèn)“重復(fù)設(shè)站次數(shù)不是每個(gè)點(diǎn)的架站次數(shù)嗎，怎么會(huì)有小數(shù)？”等。教師的回答應(yīng)簡(jiǎn)潔，直奔主題，例如：教師答“重復(fù)設(shè)站次數(shù)是指每個(gè)測(cè)站的平均設(shè)站次數(shù)，重點(diǎn)在平均二字，計(jì)算過(guò)程將每個(gè)點(diǎn)的設(shè)站次數(shù)累加后再除以網(wǎng)點(diǎn)數(shù)，有可能會(huì)有小數(shù)”等。教師在答疑前需要做充分準(zhǔn)備。一是通過(guò)討論區(qū)查閱學(xué)生的留言，提前將學(xué)生的問(wèn)題和疑惑記錄下來(lái)，做好解答；二是在現(xiàn)場(chǎng)答疑的過(guò)程中做好組織引導(dǎo)，避免學(xué)生的問(wèn)題過(guò)于極端、偏離本節(jié)主題等。

3)重難點(diǎn)串講。教師根據(jù)課前的MOOC平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)及教學(xué)計(jì)劃中的要求，對(duì)本節(jié)知識(shí)體系中的重點(diǎn)內(nèi)容，如：網(wǎng)形連接方式、網(wǎng)形設(shè)計(jì)、網(wǎng)形特征條件計(jì)算等一一進(jìn)行講解，針對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容，則需要進(jìn)行深入講解，例如：重復(fù)設(shè)站次數(shù)，學(xué)生往往會(huì)形成誤區(qū)，認(rèn)為應(yīng)該是整數(shù)?？刹捎脤?shí)例教學(xué)法進(jìn)行講解。設(shè)計(jì)1道例題，具體如表3所示。

4)分組討論。對(duì)于本節(jié)中需要重點(diǎn)掌握的技能點(diǎn)，需要借助分組討論的形式開(kāi)展。學(xué)生以3～4人為單位分成若干討論小組。結(jié)合本節(jié)內(nèi)容，討論主題設(shè)為GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)和GPS網(wǎng)形特征條件計(jì)算，教師發(fā)布1項(xiàng)綜合討論任務(wù)，具體內(nèi)容如表4所示。

根據(jù)任務(wù)，各小組展開(kāi)討論，在討論過(guò)程中，教師做好組織引導(dǎo)，維持好課堂秩序，遇到關(guān)鍵問(wèn)題適當(dāng)進(jìn)行解答。30～35 min后，各組選派一名代表匯報(bào)結(jié)果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

5)教師布置本節(jié)課程的作業(yè)，完成本次課堂教學(xué)。作業(yè)緊扣本節(jié)課程的重點(diǎn)，目的是強(qiáng)化和鞏固知識(shí)要點(diǎn)，教師可以布置1道綜合設(shè)計(jì)題。

3.1.4 課后答疑

學(xué)生登錄課程MOOC平臺(tái)，提交課程作業(yè)，并在討論區(qū)發(fā)帖，交流本節(jié)課程的學(xué)習(xí)心得和疑問(wèn)。教師根據(jù)學(xué)生的留言和討論，進(jìn)行在線交流和答疑。

表3 重復(fù)設(shè)站次數(shù)計(jì)算例題

表4 GPS網(wǎng)形綜合討論任務(wù)

3.2 效果對(duì)比

筆者在2013級(jí)測(cè)繪工程專業(yè)的學(xué)生中進(jìn)行“GPS”課程教學(xué)改革實(shí)踐，測(cè)繪13級(jí)學(xué)生共96人，分為測(cè)繪131、132和測(cè)繪卓13三個(gè)班級(jí)。“GPS”課程開(kāi)設(shè)在第6學(xué)期，測(cè)繪卓13班的課程教學(xué)中采用MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，而測(cè)繪131、測(cè)繪132班的課程教學(xué)中沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐，對(duì)比相關(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)班的教學(xué)效果存在差異，具體如表5所示。

從表5的數(shù)據(jù)可以看出，課前設(shè)計(jì)階段是 MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式實(shí)施的基礎(chǔ)，需要教師進(jìn)行精心準(zhǔn)備，這也是提升教學(xué)效果的關(guān)鍵。而在傳統(tǒng)教學(xué)模式中這一環(huán)節(jié)顯得簡(jiǎn)單，教師準(zhǔn)備不充分。

課前學(xué)習(xí)階段，采用MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)生課前學(xué)習(xí)的任務(wù)明確，有具體的分?jǐn)?shù)要求和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，參與度高，效果顯著提升；采用傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生主要以自由預(yù)習(xí)為主，缺乏有效的監(jiān)督機(jī)制，效果無(wú)法保證。

課堂教學(xué)階段，測(cè)繪卓13班的學(xué)生采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將90 min的課堂教學(xué)劃分為隨堂測(cè)試、重難點(diǎn)串講、現(xiàn)場(chǎng)答疑、分組討論和布置作業(yè)等5個(gè)環(huán)節(jié)，其中隨堂測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)答疑和分組討論等環(huán)節(jié)均要求學(xué)生高度參與，有效提升學(xué)生的拓展思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生再也無(wú)暇顧及別的事情，如：看課外書(shū)、聊天、玩手機(jī)、睡覺(jué)等，而這些都是傳統(tǒng)課堂教學(xué)中難以解決的問(wèn)題。相比較測(cè)繪131、132班的學(xué)生，測(cè)繪卓13班的學(xué)生課堂氣氛活躍、學(xué)習(xí)思維主動(dòng)，課堂教學(xué)質(zhì)量顯著提升。

表5 “GPS”傳統(tǒng)教學(xué)與MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂 教學(xué)模式對(duì)比

續(xù)表5

課后答疑階段，測(cè)繪卓13班的學(xué)生在MOOC平臺(tái)上表現(xiàn)積極，完成在線測(cè)試，積極發(fā)帖和回復(fù)，通過(guò)MOOC后臺(tái)數(shù)據(jù)，教師及時(shí)了解學(xué)生狀態(tài)，查找問(wèn)題，分析原因，尋求解決方案；而測(cè)繪131、測(cè)繪132班學(xué)生課下與教師交流較少，教師對(duì)于學(xué)生的狀態(tài)了解較少，收到的建議和意見(jiàn)有限。

通過(guò)上述班級(jí)的課程教學(xué)實(shí)踐，可以看出，MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是一種非常有效的教學(xué)方式，可以較好地解決傳統(tǒng)教學(xué)中的難題，是未來(lái)課程教學(xué)改革的發(fā)展方向。

4 結(jié) 語(yǔ)

MOOC融合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的改革方向，課堂內(nèi)通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的形式讓學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)全過(guò)程，改變教師教、學(xué)生學(xué)的知識(shí)傳授模式，有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，課堂外則借助MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)延續(xù)課堂教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)MOOC平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)學(xué)生狀態(tài)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，分析存在的問(wèn)題，同時(shí)這種教學(xué)模式對(duì)教師的教學(xué)水平提出了更高要求，從課前設(shè)計(jì)到課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)、再到課后答疑，每個(gè)過(guò)程都需要教師付出更多的努力，而這也是今后高校教師隊(duì)伍建設(shè)的重要內(nèi)容。

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[責(zé)任編輯：路曉鴿]

Teaching reform practice for GPS principle and application course based on MOOC and flipped classroom

DENG Yuechuan,WANG Yanxia，LI Deliang，YU Yang，HE Guifang

(College of Land Information Engineering,Chuzhou University, Chuzhou 239000，China)

In order to promote the teaching effect and quality of “GPS principle and application” course, and solve the problems existing in the course teaching of “GPS principle and application”，this paper uses MOOC and flipped classroom integration teaching methods to explore the teaching reform. Firstly, it constructs a four-stage teaching model by fusing MOOC and flipped classroom, such as pre-class design, pre-class learning, classroom teaching and after-class answering. Secondly, it discusses the implementation process of teaching mode in the course teaching. Thirdly, it compares the teaching effect of different classes. Finally, it is concluded that the teaching mode of MOOC and flipped classroom integration can effectively improve the teaching effect.

MOOC teaching; flipped classroom;GPS principle and application; course teaching reform

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.02.017

2016-07-02；

2016-07-09

安徽省大規(guī)模在線開(kāi)放課程(MOOC)示范項(xiàng)目(2014mooc053)；滁州學(xué)院教師教學(xué)發(fā)展中心教學(xué)研究項(xiàng)目(2016zxxm01)

鄧岳川(1978-)，男，講師.

G640

A

1006-7949(2017)02-0076-05

引用著錄：鄧岳川，王延霞，李德亮，等.基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的“GPS原理與應(yīng)用”課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].測(cè)繪工程，2017，26(2)：76-80.