基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)研究

龐元博 梁小帆

摘 要：“新工科”背景下更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科實(shí)用性、交叉性，混合學(xué)習(xí)的線上線下結(jié)合，可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中體現(xiàn)各學(xué)科的知識(shí)融合。本研究旨在將混合學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂這兩種教學(xué)模式進(jìn)行搭配，以高校工科（工程學(xué)科）有代表性的專業(yè)課程為例，對(duì)教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)評(píng)價(jià)幾個(gè)方面進(jìn)行闡述，以便更充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：混合學(xué)習(xí)；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2018）31-0020-04

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.31.010

目前，我國(guó)已經(jīng)處在“十三五”發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略引領(lǐng)工業(yè)發(fā)展向新型工業(yè)化轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)高級(jí)工程人才的高校工科教育也就受到了更大的重視。通過(guò)調(diào)查，筆者了解到傳統(tǒng)“教師講，學(xué)生做”的工科學(xué)生仍然面臨需要學(xué)習(xí)的知識(shí)多，尤其是動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間少等諸多困難。因此，傳統(tǒng)課堂的改革對(duì)工科專業(yè)教學(xué)水平與質(zhì)量的提高具有重要意義，翻轉(zhuǎn)課堂作為新型教學(xué)模式，或許能為工科專業(yè)課堂帶來(lái)一些啟示。

一、混合學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂

混合學(xué)習(xí)的概念廣義上講包括學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)模式等混合，狹義上也有學(xué)者定義為面對(duì)面學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)，但是盡管概念上有狹義廣義之分，本質(zhì)上確是不變的，即結(jié)合不同的教學(xué)元素以提高教學(xué)效率。混合學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)環(huán)境就離不開(kāi)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)。平臺(tái)包括學(xué)生管理、課程資源、課程教學(xué)等功能，為學(xué)習(xí)者提供所需的文獻(xiàn)資料。還可以建立生—生、師—生之間的溝通橋梁，可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。采用這種方式，學(xué)生可以不受限制安排時(shí)間地點(diǎn)，自主選擇開(kāi)放性教育資源，開(kāi)放教育資源中最容易被學(xué)生接受的就是教學(xué)視頻，視頻資源更生動(dòng)活潑，容易被學(xué)生理解，吸引學(xué)生的注意力。孫眾等在對(duì)近五年混合學(xué)習(xí)的研究中發(fā)現(xiàn)“從研究主題來(lái)看，國(guó)內(nèi)混合學(xué)習(xí)領(lǐng)域里包括的內(nèi)容比國(guó)外要豐富很多”，其中就包括慕課、微課等理念的融入[1]。這也為實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂提供了新的思路。對(duì)于高?；旌蠈W(xué)習(xí)全部檢索結(jié)果進(jìn)行計(jì)量可視化分析，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)如圖1（見(jiàn)附圖1，下同）所示。從附圖中可以看出，在高?；旌蠈W(xué)習(xí)的研究中，翻轉(zhuǎn)課堂位居主要層面。

《2017新媒體聯(lián)盟中國(guó)高等教育技術(shù)展望：地平線項(xiàng)目報(bào)告》中將未來(lái)一至五年對(duì)中國(guó)高等學(xué)校具有影響潛力的技術(shù)根據(jù)重要程度進(jìn)行了歸類，翻轉(zhuǎn)課堂位于一年之內(nèi)采納的技術(shù)之首[2]。翻轉(zhuǎn)課堂是依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，課前學(xué)生以教師提供的視頻或課件為主要學(xué)習(xí)資源，課上完成項(xiàng)目實(shí)踐或進(jìn)行問(wèn)題探討從而進(jìn)行更深的學(xué)習(xí)，以先學(xué)后教顛倒了傳統(tǒng)教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂最初無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣的一大原因就是大多數(shù)教師受制于制作教學(xué)視頻，直到2007年“可汗學(xué)院”創(chuàng)始人將教學(xué)視頻與交互練習(xí)軟件上傳到自己創(chuàng)建的網(wǎng)站當(dāng)中，這一問(wèn)題得到了改觀，再到2011年“慕課（MOOCs）”的崛起，最初的翻轉(zhuǎn)課堂在家中簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，大量在線課程的出現(xiàn)，有效推動(dòng)了翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。正是這種在觀看教學(xué)視頻的同時(shí)，穿插提問(wèn)與討論環(huán)節(jié)，也鼓勵(lì)學(xué)生自主獲取學(xué)習(xí)資源的方式，能讓學(xué)生在參與過(guò)程中產(chǎn)生極大的滿足感。正如圖1所示，與高?；旌蠈W(xué)習(xí)相關(guān)的研究中，首位便是MOOCs。

海內(nèi)外的學(xué)者普遍認(rèn)為，翻轉(zhuǎn)課堂不僅僅是能增加學(xué)生與教師之間的互動(dòng)以及學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)時(shí)間的一種手段，它更是一種全新的“混合式學(xué)習(xí)方式”[3]，即看視頻講解與課堂練習(xí)兩種學(xué)習(xí)方式的混合?；旌蠈W(xué)習(xí)將更豐富的線上資源注入課堂當(dāng)中，翻轉(zhuǎn)課堂提高了學(xué)習(xí)方式的混合性，兩者的結(jié)合再加上教師的把控，可以使課堂在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間，運(yùn)用合適的技術(shù)，盡可能達(dá)到理想的學(xué)習(xí)目標(biāo)。本研究利用兩者的優(yōu)勢(shì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在保證理論教學(xué)的同時(shí)，向?qū)W生傳授實(shí)踐技能，為高等理科課堂提供新的教學(xué)思路。

二、工科課程特點(diǎn)

工科是為了培養(yǎng)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域從事制造與設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等方面工作的專門人才而發(fā)展起來(lái)的學(xué)科。該類人才往往具備豐富的操作經(jīng)驗(yàn)以及較強(qiáng)的實(shí)戰(zhàn)能力。工科課程內(nèi)容為知中踐行與行中求知相結(jié)合的理論與實(shí)踐兩個(gè)部分，即包括大學(xué)水平的數(shù)學(xué)、物理與化學(xué)等基礎(chǔ)課程，與應(yīng)用技術(shù)科學(xué)的相應(yīng)原理進(jìn)行操作的實(shí)踐課程。

（一）基礎(chǔ)理論

數(shù)學(xué)是理工科課程的基礎(chǔ)科目，包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)與概率論三個(gè)最基本的內(nèi)容。數(shù)學(xué)不僅是一門基礎(chǔ)學(xué)科，更是為解決工程問(wèn)題提供邏輯思維等工具，它所培養(yǎng)的嚴(yán)格推理的思維方式在工科教育中具有非常重要的意義。技術(shù)科學(xué)課程是工科課程體系中最重要的一層，是通往技術(shù)實(shí)踐的橋梁，根據(jù)不同專業(yè)方向有具體對(duì)象，此類課程含有計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料科學(xué)等等。工科人才的創(chuàng)新能力往往是將基礎(chǔ)的技術(shù)科學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中。

（二）理論基礎(chǔ)上的實(shí)踐

美國(guó)工程和技術(shù)鑒定委員會(huì)（ABET）的工程專業(yè)鑒定準(zhǔn)則明文規(guī)定：“每一個(gè)工程專業(yè)都應(yīng)將適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)室經(jīng)歷作為一個(gè)完整的組成部分，以使理論與實(shí)踐相結(jié)合，每個(gè)學(xué)生都必須按教學(xué)計(jì)劃發(fā)展那種該學(xué)科工程師所應(yīng)具有的從事實(shí)驗(yàn)工作的能力?！惫た平虒W(xué)中如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)，那必然是不完整的。這里的實(shí)驗(yàn)不可以脫離與前期理論知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生將自己掌握的理論知識(shí)，應(yīng)用于實(shí)際操作完成項(xiàng)目，通過(guò)學(xué)習(xí)理論知識(shí)掌握驗(yàn)證科學(xué)的方法，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用加深對(duì)知識(shí)的理解。

二、彌補(bǔ)培養(yǎng)應(yīng)用型人才教學(xué)模式的不足

我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于由傳統(tǒng)的依靠資源與勞動(dòng)力向依賴具有應(yīng)用創(chuàng)新型人才的轉(zhuǎn)變階段，高等教育界也普遍認(rèn)同人才培養(yǎng)是高校的基本任務(wù)之一。然而，當(dāng)前高校應(yīng)屆畢業(yè)生仍然無(wú)法與工作順利對(duì)接。當(dāng)然，不同專業(yè)和不同方向的學(xué)科在人才培養(yǎng)方面模式大不相同，以網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)為例，雖然在大中型城市崗位需求量較大，但大都招不夠合適的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員，根本原因就是應(yīng)屆畢業(yè)生具備良好的理論知識(shí)，卻動(dòng)手實(shí)踐能力較差，往往在入職后還需要進(jìn)行培訓(xùn)。在大型技巧性比賽中，高校畢業(yè)生也不如高職高專院校團(tuán)隊(duì)實(shí)踐能力更強(qiáng)。

基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，在課前發(fā)放到平臺(tái)上的視頻，在線課程等資料供學(xué)生隨時(shí)下載，內(nèi)容包含課程的主要知識(shí)，學(xué)生如果遇到學(xué)習(xí)瓶頸可以自由在網(wǎng)上瀏覽，查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。課前小組長(zhǎng)收集的各小組組員存在的不理解的問(wèn)題，由教師在平臺(tái)統(tǒng)一整合，在上課時(shí)用傳統(tǒng)授課的方法，有針對(duì)性地講解。教師在學(xué)生實(shí)踐的過(guò)程中提供開(kāi)放性資源的獲取途徑，由于學(xué)生在課前已經(jīng)預(yù)習(xí)過(guò)課程內(nèi)容，所以在課中給學(xué)生充分時(shí)間去尋找、驗(yàn)證解決問(wèn)題的方法。

新常態(tài)背景下，各個(gè)行業(yè)都在促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，高校也齊頭并進(jìn)，只有大力培養(yǎng)應(yīng)用型人才，才能滿足“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的需求，因此改變教學(xué)模式勢(shì)在必行。

三、基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

《制作雙絞線》是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)必修課當(dāng)中的重要章節(jié)，制作一根雙絞線是每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的基礎(chǔ)技能，是學(xué)生在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上完成動(dòng)手操作的課程。其中，理論知識(shí)包括雙絞線工作原理、線序以及線序不同所發(fā)揮的不同功能，實(shí)際操作即制作雙絞線的步驟和注意事項(xiàng)。理論知識(shí)以及操作步驟都包含在學(xué)生課前觀看的微視頻當(dāng)中。具體流程見(jiàn)附表1所示。

（一）教學(xué)準(zhǔn)備

翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)，根據(jù)建構(gòu)主義理論，知識(shí)是通過(guò)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)對(duì)新內(nèi)容進(jìn)行積極重構(gòu)而成的，個(gè)體性差異會(huì)使學(xué)生對(duì)同一內(nèi)容有不同的理解。所以，教師課前需要對(duì)學(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、態(tài)度等有充分的了解，了解學(xué)生的認(rèn)知水平可以更好地選擇教學(xué)起點(diǎn)，以便選擇正確的教學(xué)方式達(dá)到教學(xué)目標(biāo)；了解到學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和態(tài)度可以根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。因此，教師可以首先創(chuàng)建QQ群或者在學(xué)習(xí)平臺(tái)上創(chuàng)建討論組與學(xué)生交流。《制作雙絞線》的課程重點(diǎn)包括理論與動(dòng)手操作，所以對(duì)微視頻提出了更高的要求，微視頻的選擇可以是將網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課進(jìn)行剪輯，或者由教師親自制作。結(jié)合學(xué)生的理解能力與興趣特點(diǎn)，教師親手制作的微視頻往往更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，更容易讓學(xué)生理解，以達(dá)到更好的效果。教師提供獲取文獻(xiàn)資源的途徑，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。其次，教師根據(jù)授課內(nèi)容制作一份交互式測(cè)驗(yàn)微視頻，供學(xué)生在上課開(kāi)始階段進(jìn)行答題，通過(guò)正確率分析，可在課中進(jìn)行針對(duì)性講解。交互式測(cè)驗(yàn)微視頻用Storyline軟件制作。

（二）教學(xué)資源

基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)強(qiáng)調(diào)情境性，從情境角度來(lái)講，要為學(xué)生提供輕松的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，盡可能為學(xué)生提供即學(xué)即練，即練即用的工具，包括物理設(shè)備與數(shù)字資源。物理設(shè)備要求具備制作雙絞線的基本工具，如網(wǎng)線、網(wǎng)線鉗等，數(shù)字資源主要包括教師提供的開(kāi)放性教育資源，包括文獻(xiàn)與視頻資源，同時(shí)為提高課堂效率，教師需提供學(xué)生們用來(lái)獲取解決問(wèn)題方法的途徑。

（三）教學(xué)活動(dòng)

即指課堂教學(xué)活動(dòng)。針對(duì)課前要求學(xué)生完成的交互式測(cè)驗(yàn)，教師可根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果分析學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，結(jié)合課程重點(diǎn)、難點(diǎn)，通過(guò)小組討論、案例分析、疑難解答，引導(dǎo)學(xué)生消化重難點(diǎn)。布置具體任務(wù)，制作完成具備特定功能的雙絞線，學(xué)生可以在平臺(tái)上重復(fù)觀看微視頻進(jìn)行制作，期間遇到的問(wèn)題可以通過(guò)教師提供的獲取解決方法的途徑，在網(wǎng)上瀏覽，自行查閱，同時(shí)小組成員也可以相互交流，分享經(jīng)驗(yàn)。教師在學(xué)生動(dòng)手操作期間，應(yīng)在教室中對(duì)無(wú)法順利解決的問(wèn)題進(jìn)行特別指導(dǎo)，以確保課程順利進(jìn)行。成果展示是指以小組為單位向全班同學(xué)展示完成的雙絞線成品，分享本小組遇到的問(wèn)題和解決方法。

（四）教學(xué)評(píng)價(jià)

本模式當(dāng)中的過(guò)程性評(píng)價(jià)緊跟教學(xué)活動(dòng)，注重學(xué)生表現(xiàn)，不在根據(jù)最終成績(jī)?yōu)橹饕罁?jù)，教師根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果隨時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括知識(shí)、方法、情感三個(gè)維度。具體見(jiàn)附表2。

總結(jié)性評(píng)價(jià)多是對(duì)學(xué)習(xí)者的完成情況的評(píng)價(jià)，一般在任務(wù)推進(jìn)到一定程度之后進(jìn)行，小組之間可以運(yùn)用評(píng)價(jià)量規(guī)進(jìn)行互評(píng)。在成果展示的過(guò)程中，可以在教師的點(diǎn)撥下快速接觸到新的技巧，了解其他知識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

大學(xué)課堂是復(fù)雜課程體系的一個(gè)縮影，具有較強(qiáng)的專業(yè)特性，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)從尊重人的角度出發(fā)，結(jié)合集體教學(xué)與自主學(xué)習(xí)，可以快速有效地傳輸知識(shí)。并且，我國(guó)現(xiàn)已流行的中國(guó)大學(xué)MOOC、網(wǎng)易公開(kāi)課等均含有大量?jī)?yōu)質(zhì)線上資源，也可以大大減輕教師與學(xué)生的壓力?；诨旌蠈W(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，保存了兩者的優(yōu)勢(shì)，但不可否認(rèn)該模式還存在相應(yīng)弊端，要在實(shí)踐中加以錘煉。隨著教育改革的深入，信息化教學(xué)環(huán)境的完善，翻轉(zhuǎn)課堂也將發(fā)揮它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，探索出符合學(xué)情的教學(xué)方式，為國(guó)家培養(yǎng)出更多的應(yīng)用型人才。

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