基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在水力學(xué)課程的應(yīng)用初探★

梁 超 　 廖 熠* 　 黃 華 　 司馬衛(wèi)平

(四川理工學(xué)院土木工程學(xué)院，四川 自貢　643000)

“教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心”[1]。翻轉(zhuǎn)課堂是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、流程和師生角色的翻轉(zhuǎn)。通過(guò)調(diào)整課堂內(nèi)外時(shí)間，調(diào)整課前、課中、課后任務(wù)達(dá)到改變傳統(tǒng)課堂的教學(xué)方式[2]。2000年J.Wesley Baker首次提出“翻轉(zhuǎn)課堂”一詞，2007年Jonathan Bergmann和Aaron Sams[3]利用翻轉(zhuǎn)課堂為缺課學(xué)生補(bǔ)課取得顯著的效果，2011年可汗學(xué)院掀起在線教學(xué)新潮流，翻轉(zhuǎn)課堂被越來(lái)越多人所熟知。Maureen Lage[4]在“經(jīng)濟(jì)學(xué)入門(mén)”課程中采用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”并對(duì)成績(jī)進(jìn)行分析。Gregory S.Mason[5]將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于控制系統(tǒng)課程取得了較好的教學(xué)效果。Miaoshan Ni[6]將基于電子書(shū)包的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課發(fā)現(xiàn)不僅改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣同時(shí)提升了獨(dú)立學(xué)習(xí)和協(xié)作解決問(wèn)題的能力。張其亮[7]設(shè)計(jì)一種新型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式并運(yùn)用于“嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)”課程教學(xué)。李志河[8]以3D Max制作飛機(jī)為例，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)解決了課程中存在的問(wèn)題，提升了學(xué)生自主和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。

微課是以某個(gè)單獨(dú)知識(shí)點(diǎn)為教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)10 min左右簡(jiǎn)短的視頻形式記錄教學(xué)過(guò)程以完成一定教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)資源[9]。最早見(jiàn)于LeRoy A McGrew教授所提出的60 s課堂，以及英國(guó)T.P.Kee教授提出的1 min演講[10]。其短小精悍的特點(diǎn)符合學(xué)習(xí)注意力變化規(guī)律，能夠在學(xué)習(xí)者注意力最集中的時(shí)間完成學(xué)習(xí)。胡鐵生[10]指出微課作為新興的教學(xué)資源，是在新技術(shù)和新媒體迅速發(fā)展以及用戶對(duì)多樣化學(xué)習(xí)方式的迫切需求大背景下產(chǎn)生的，符合教育發(fā)展的規(guī)律。孫鶴立[12]提出基于微課的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式教學(xué)模式，并探討其在工科本科課堂教學(xué)中的應(yīng)用。蔣詠華[13]對(duì)高校微課建設(shè)中存在的問(wèn)題進(jìn)行探討。周丙鋒[14]提出高校微課包括科學(xué)性、藝術(shù)性、情感性、特質(zhì)性和技術(shù)性五個(gè)要素，并提出高校微課教學(xué)效果量化評(píng)價(jià)的指標(biāo)。盡管對(duì)于微課的研究越來(lái)越多，但將微課作為教學(xué)資源與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式結(jié)合應(yīng)用到工程類專業(yè)理論課程教學(xué)中的研究相對(duì)較少，因此對(duì)高校微課資源建設(shè)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相結(jié)合的研究就顯得尤為重要。

1　水力學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

水力學(xué)作為高校工程類專業(yè)一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其特點(diǎn)有：1)理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多，要求學(xué)生具備較好的高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理理論基礎(chǔ)。2)實(shí)踐性強(qiáng)，水力學(xué)是一門(mén)以實(shí)踐應(yīng)用為目的的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展學(xué)科知識(shí)不斷更新，而有限的課內(nèi)學(xué)時(shí)很難讓學(xué)生接觸到學(xué)科的前沿?zé)狳c(diǎn)知識(shí)，造成知識(shí)脫節(jié)。因此，傳統(tǒng)水力學(xué)課程教學(xué)存在問(wèn)題有：1)教學(xué)內(nèi)容陳舊，新技術(shù)、新工藝沒(méi)有在課堂教學(xué)中體現(xiàn)，限制了學(xué)生對(duì)知識(shí)的廣泛攝取。2)課堂教學(xué)效果差，一成不變的灌輸式教學(xué)使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，師生之間缺乏課前任務(wù)布置，課中有效交流以及課后答疑解惑的完整學(xué)習(xí)過(guò)程，達(dá)不到學(xué)習(xí)效果的提升。3)考核機(jī)制不完善，采用課程結(jié)束后一考定成績(jī)的方式，無(wú)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的積極性，也不能動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)狀況。

2　基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1　翻轉(zhuǎn)課堂中的微課教學(xué)資源

翻轉(zhuǎn)課堂中的微課教學(xué)資源如圖1所示。應(yīng)充分根據(jù)課程特點(diǎn)，授課對(duì)象特點(diǎn)選取重難點(diǎn)、相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)前沿錄制微視頻以供學(xué)生課前學(xué)習(xí)，此外，完整的微課教學(xué)資源還包括以下幾個(gè)要素：1)完善的學(xué)習(xí)資源：包括相關(guān)的課件資料可供隨時(shí)查閱；提供豐富的工程案例培養(yǎng)實(shí)踐能力；高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，拓寬學(xué)生知識(shí)領(lǐng)域。2)綜合測(cè)評(píng)體系：包括課前的基礎(chǔ)任務(wù)和課后的提升任務(wù)。即學(xué)生在課前自主完成微視頻學(xué)習(xí)并根據(jù)任務(wù)單完成基礎(chǔ)任務(wù)練習(xí)，再通過(guò)課中師生共同完成的一系列課堂活動(dòng)實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化，課下學(xué)生需根據(jù)老師發(fā)布的拓展任務(wù)完成課程考核和相應(yīng)的提升任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固和提升。3)有效的反饋機(jī)制：通過(guò)答疑交流以及學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行掌握，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容。

2.2　基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程如圖2所示。其實(shí)施過(guò)程主要分為三個(gè)部分：課前知識(shí)傳遞、課中知識(shí)內(nèi)化和課后知識(shí)提升。課前選定微課主題，設(shè)計(jì)制作微課上傳至教學(xué)平臺(tái)，發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生登錄教學(xué)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，完成任務(wù)并將結(jié)果及疑問(wèn)提交，教師對(duì)學(xué)生提交的疑問(wèn)選擇在線或課上解答，通過(guò)平臺(tái)收集數(shù)據(jù)分析得出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)而及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)計(jì)劃。針對(duì)課前學(xué)習(xí)完成情況，課內(nèi)教師可靈活選取答疑解惑、協(xié)作討論、個(gè)別輔導(dǎo)、小組匯報(bào)等多種形式組織課堂教學(xué)活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與積極性，在參與、互動(dòng)、交流的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。課后發(fā)布提升任務(wù)，同時(shí)制定相應(yīng)的考核機(jī)制對(duì)單元知識(shí)和課程知識(shí)進(jìn)行考核，并通過(guò)考核情況反映教學(xué)實(shí)施效果，以便及時(shí)對(duì)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行把握，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和完善。

3　基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐應(yīng)用

為了檢驗(yàn)本文所設(shè)計(jì)的基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐應(yīng)用效果，選取給排水科學(xué)與工程專業(yè)平行班中其中一個(gè)班級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、期末考核、學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)分析等方式對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

重點(diǎn)就學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式的學(xué)習(xí)感受和認(rèn)可度進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果顯示45.3%的學(xué)生能夠較好的適應(yīng)，包括較好的安排時(shí)間自主學(xué)習(xí)微視頻，完成課前在線任務(wù)。22.6%的學(xué)生基本能夠自覺(jué)完成課前學(xué)習(xí)。59.2%的學(xué)生認(rèn)為課堂討論以及分組匯報(bào)等方式增強(qiáng)了課堂參與性，提高了學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。61.4%的學(xué)生認(rèn)為這種模式新穎有趣，能夠有效的提高學(xué)習(xí)效果，17.5%的學(xué)生認(rèn)為不能較好的完成任務(wù)，效果一般。

將課程結(jié)束后的期末考核結(jié)果與實(shí)施傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果如表1所示。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式班級(jí)考核結(jié)果較傳統(tǒng)教學(xué)模式班級(jí)有了明顯提升。

表1　期末考核得分率比較　%

表1數(shù)據(jù)顯示，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在水力學(xué)課程教學(xué)中的實(shí)施效果總體較好。有助于拓展教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)性，改善師生之間的交流互動(dòng)，活躍課堂氛圍，有效的改善教學(xué)質(zhì)量。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)借助新興的微視頻教學(xué)資源所設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在水力學(xué)課程的實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明該種將在線和傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，學(xué)生自主、教師把控的教學(xué)模式適用于當(dāng)前大學(xué)課堂教學(xué)，研究表明基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在課程教學(xué)中對(duì)提升教學(xué)效果和改變學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性上存在明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于翻轉(zhuǎn)教學(xué)中課前微課設(shè)計(jì)，微視頻的制作，課堂教學(xué)活動(dòng)中的把控，考核和反饋機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究。