网络资源引导电子信息类课程翻转课堂研究

董兴法，肖金球，潘欣裕，刘志文，李 真

(1苏州科技学院电子与信息工程学院，江苏苏州215011 2 MIT The Department of Electrical Engineering and Computer Science EECS，Cambridge，MA 02139-4307)

2007年初，美国有两位教师基于YouTube网络平台，开创了翻转课堂的教学模式[1，2]。信息化的典型内涵大多来源于电子信息类课程，因此它的教学与实践案例首先引领了电子信息类课程教学模式改革。

1 翻转课堂教学模式特征

1.1 师生角色转换

传统的教学过程一般分为知识传授和知识内化两个步骤。知识传授通过教师在课堂上讲授完成，知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践完成。在翻转课堂教学模式中，这两种形式被翻转。知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，该过程和预习阶段共同构成教学阶段，而知识内化在课堂中并在教师帮助和同学协助下完成。

翻转课堂教学模式中，与传统课堂相比，师生的角色发生了重大变化。学生成为了学习的中心，这也回归了教育的本意。教师的作用体现在视频课程的设计，后课堂对学生的指导，尤其是个性化的辅导。教师还要通过激励措施提高学生学习的积极性，提供良好的学习环境满足学生个性化和协作式学习的需求，促进学生向学习中心的角色转变。

1.2 翻转课堂的教学模式

翻转课堂是混合式教学的一种模式，它具有如下鲜明的特点。

(1)教学视频短小精悍，大多数的视频都只有几分钟的时间，每一个视频都针对一个特定的问题，查找起来也比较方便;视频的长度控制在学生注意力比较集中的时间范围内，符合学生身心发展特征;通过网络发布的视频具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制，有利于学生的自主学习。

(2)教学信息清晰明确，这正是微课被认可的主要因素。

(3)重新建构学习流程，“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，在课堂上给予有效的辅导，学生之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化。

(4)复习检测方便快捷，学生看视频后回答问题的情况能够及时地通过云平台进行汇总处理，帮助教师了解学生的学习状况。

1.3 基于设计的研究方法

翻转课堂模式主要采用基于设计的研究方法，它是对学习问题进行研究倡导的有效方法。遵循学习科学的研究范式，聚焦于对混合式学习本质的理解和教学模式的设计，通过迭代式的设计探究将理论与实践连接起来，系统地研究翻转课堂模式的混合式学习，其实践支撑关系如图1所示。对于混合式学习的实践研究具体采用文献分析、调查法、访谈法、观察法、行动研究法等定量和定性方法收集研究数据，分析研究结果，发现研究问题，完善研究方案，并通过比较研究法对研究结果进行归纳提炼。

图1 翻转课堂实践模式

1.4 校企联合开设翻转课堂课程

“十二五”期间，我校电子信息工程专业紧密结合苏州电子信息产业的新情况开展改革，从而获得江苏省重点专业称号。苏州电子信息产业具有两多(品牌企业多，千人计划专家领导的尖端企业多)特点，因此我校开展校企联合进行教学建设实有必要。在教学模式、师资团队和实践环节等方面的改革对电子信息类专业具有极大的辐射和带动作用。近年来，网络上已经出现了一些电子信息类课程资源，大多都是按课程系统讲授，不适合翻转课堂应用，更没有校企联合开设课程。我们结合电子信息类课程知识点特色，开展了网络优质资源与视频微课引领准翻转课堂教学模式实践研究，旨在便于教学，我们还把校企合作的教学团队的精品内容以视频展示，探索部分课程和部分知识点的形式开展翻转教学[3]。

2 翻转课堂资源整合与建设

2.1 学习资源设计与集成共享

(1)视频学习资源的设计与开发是实施翻转课堂的基础，近年来随着学习的微型化、交互性趋势发展，如何更有效的提高学习效率，降低认知负荷，提高视频学习的交互能力，发挥微视频教学资源的优势是视频媒体学习资源研究的新问题。

(2)结合网络优质视频资源，建立视频学习资源共享及其在混合式学习中的应用模式，是实施翻转课堂的关键，如果设计不完善，会导致仅能实施准翻转课堂模式。跨屏幕和跨浏览器的学习资源设计与开发是实施翻转课堂的保障。

2.2 学习资源的开发

(1)网络优质视频资源建设

目前网络上高等教育课程资源主要有精品视频公开课和资源共享课、超星学术视频、MeTel(外文国外高校多媒体教学资源库)、MOOC和“爱课程”网等。其中，“爱课程”网为不同层次、不同需求的学习者免费提供了精品优质的课程资源。为配合电子信息工程重点专业建设，该网引进了MIT的公开课OCW，建立了本地镜像网站。MIT在电子信息类教学的视频公开课设计，按电子信息类本科生、研究生课程编号排队[4]。

我们整理了这些网络上电子信息类课程的优质资源，建设了以视频资源为主的共享平台，分析其在翻转课堂教学中的作用。

(2)微课视频资源建设

微课教学是深化网络教学的一种新形式，它更适合翻转课堂的前课堂时段:①短小精炼，既吻合了人的集中精力时间，也吻合了一个特定知识点的时长;②微课表现形式以微视频为主，其特征是教师讲课为主，主持人可以出镜，可以有话外音;可以为视频、动画等基于网络流媒体播放;③教学时间较短，一般为5-10分钟，最长不超过20分钟;④教学内容较少，突出某个知识点或技能点;资源容量较小，适合平板终端的移动学习;⑤经典教学案例可以表现为场景化，供学习者自主学习，是一对一的学习;⑥制作简便实用。

我们选择“数字电子技术”、“单片机原理及应用”、“光电子技术”、“数字系统设计技术”和“传感器技术与应用”等课程为载体，进行内部知识点及关联性分析，选择其知识点制作视频微课，实践翻转课堂教学模式。我们根据难易程度、所需时间和关联性等方面因素选择每个课程中知识点的微课形式[5]。在整理网络视频资源基础上，利用校内和企业师资，已经构建了一批经典知识点的微课资源，并应用于准翻转课堂、课程设计前准备、参加电子设计大赛基础加固和毕业设计前准备等方面，收到了学生好评和良好效果。

3 后课堂分级备课与教学效果评价

上节所述的翻转课堂的前课堂视频自然重要，但更重要的是如何支配课堂上多出来的这些时间，即后课堂时间安排。我们重点研究分级备课方法、课堂的对话和讨论。教师需要做出精心的准备和细致的观察，真正做到因材施教。翻转课堂之所以成功，是因为课堂讨论所带来的学生吸收内化过程效益的提升。

我们采取枚举比较的方法，建立了一种新的评价机制，比较传统课堂与翻转课堂、比较不同视频资源的翻转课堂的效果。学生学习时，可以观看自己的任课教师的视频，也可以观看其他教师的视频，只要能够顺利通过，都应该计算学分。这样的一种评价机制，有利于优质教育资源的共享，对促进教育均衡发展具有重要意义。

4 结语

我们以电子信息类课程为依托，在研究混合式学习与实践共性基础上，探索了其学习资源的设计、开发与集成共享，建构了具有实践操作性的翻转课堂学习新模式。本改革的重点在于教学模式创新实践，回归教育本意。翻转课堂教学模式在电子信息类课程教学中效果的评价方式，具有辐射带动作用。结合以移动、视频应用为主要特点的网络信息技术环境，集成了一批拥有优质视频资源的平台，积累了校内和校企合作的优质视频教学资源，同时对新的教学模式进行了大量实证。

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].杭州:远程教育杂志，2012，(4):46-51

[2]曾贞.反转教学的特征、实践及问题[J].北京:中国电化教育，2012，(7):114-117

[3]张晓瀛，马东堂，王德刚.美国MIT电气科学与工程专业本科生培养[J].南京:电气电子教学学报，2012，34(4):8-10

[4]岳秋，闫寒冰，任友群.MIT开放课程与我国精品课程的学习支持对比分析[J].杭州:远程教育杂志，2013，(1):60-66

[5]陈后金，胡健.“信号与系统”网络课程教学的改革与探索[J].南京:电气电子教学学报，2013，35(3):40-42