網絡資源引導電子信息類課程翻轉課堂研究

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網絡平臺，開創了翻轉課堂的教學模式[1，2]。信息化的典型內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了電子信息類課程教學模式改革。

1 翻轉課堂教學模式特征

1.1 師生角色轉換

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

翻轉課堂教學模式中，與傳統課堂相比，師生的角色發生了重大變化。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，提供良好的學習環境滿足學生個性化和協作式學習的需求，促進學生向學習中心的角色轉變。

1.2 翻轉課堂的教學模式

翻轉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，符合學生身心發展特征;通過網絡發布的視頻具有暫停、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)重新建構學習流程，“吸收內化”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，系統地研究翻轉課堂模式的混合式學習，其實踐支撐關系如圖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據，分析研究結果，發現研究問題，完善研究方案，并通過比較研究法對研究結果進行歸納提煉。

圖1 翻轉課堂實踐模式

1.4 校企聯合開設翻轉課堂課程

“十二五”期間，我校電子信息工程專業緊密結合蘇州電子信息產業的新情況開展改革，從而獲得江蘇省重點專業稱號。蘇州電子信息產業具有兩多(品牌企業多，千人計劃專家領導的尖端企業多)特點，因此我校開展校企聯合進行教學建設實有必要。在教學模式、師資團隊和實踐環節等方面的改革對電子信息類專業具有極大的輻射和帶動作用。近年來，網絡上已經出現了一些電子信息類課程資源，大多都是按課程系統講授，不適合翻轉課堂應用，更沒有校企聯合開設課程。我們結合電子信息類課程知識點特色，開展了網絡優質資源與視頻微課引領準翻轉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教學[3]。

2 翻轉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是實施翻轉課堂的基礎，近年來隨著學習的微型化、交互性趨勢發展，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，發揮微視頻教學資源的優勢是視頻媒體學習資源研究的新問題。

(2)結合網絡優質視頻資源，建立視頻學習資源共享及其在混合式學習中的應用模式，是實施翻轉課堂的關鍵，如果設計不完善，會導致僅能實施準翻轉課堂模式?？缙聊缓涂鐬g覽器的學習資源設計與開發是實施翻轉課堂的保障。

2.2 學習資源的開發

(1)網絡優質視頻資源建設

目前網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、超星學術視頻、MeTel(外文國外高校多媒體教學資源庫)、MOOC和“愛課程”網等。其中，“愛課程”網為不同層次、不同需求的學習者免費提供了精品優質的課程資源。為配合電子信息工程重點專業建設，該網引進了MIT的公開課OCW，建立了本地鏡像網站。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]。

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

(2)微課視頻資源建設

微課教學是深化網絡教學的一種新形式，它更適合翻轉課堂的前課堂時段: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經典教學案例可以表現為場景化，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“數字電子技術”、“單片機原理及應用”、“光電子技術”、“數字系統設計技術”和“傳感器技術與應用”等課程為載體，進行內部知識點及關聯性分析，選擇其知識點制作視頻微課，實踐翻轉課堂教學模式。我們根據難易程度、所需時間和關聯性等方面因素選擇每個課程中知識點的微課形式[5]。在整理網絡視頻資源基礎上，利用校內和企業師資，已經構建了一批經典知識點的微課資源，并應用于準翻轉課堂、課程設計前準備、參加電子設計大賽基礎加固和畢業設計前準備等方面，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

上節所述的翻轉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。翻轉課堂之所以成功，是因為課堂討論所帶來的學生吸收內化過程效益的提升。

我們采取枚舉比較的方法，建立了一種新的評價機制，比較傳統課堂與翻轉課堂、比較不同視頻資源的翻轉課堂的效果。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，有利于優質教育資源的共享，對促進教育均衡發展具有重要意義。

4 結語

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上，探索了其學習資源的設計、開發與集成共享，建構了具有實踐操作性的翻轉課堂學習新模式。本改革的重點在于教學模式創新實踐，回歸教育本意。翻轉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。結合以移動、視頻應用為主要特點的網絡信息技術環境，集成了一批擁有優質視頻資源的平臺，積累了校內和校企合作的優質視頻教學資源，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本科生培養[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”網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