基于翻转课堂的高校理工科概论类课程教学模式实证研究*

包耘

（河海大学水利水电学院，江苏南京210000）

基于翻转课堂的高校理工科概论类课程教学模式实证研究*

包耘

（河海大学水利水电学院，江苏南京210000）

翻转课堂可以通过教师的精心投入，改变目前学生普遍的学习效率低下、学习积极性不高、自主学习能力较弱的现状，这种全新的教学模式，无论教师还是学生都是一种脱胎换骨式的变革。通过《水利工程概论》小班课及大班课两轮翻转教学的实证研究，探索高校概论类课程开展翻转课堂的可操作性、普及性，以及翻转课堂对学生自主学习、知识拓展、查阅资料、制作PPT及演讲等综合素质提高的可行性，并提出翻转课堂的特征以及成功实施翻转课堂的四大保证。

翻转课堂；特征；教学设计；水利工程概论；综合素质

一、翻转课堂的概念及特征

学习过程可分为知识传授和知识内化（吸收和消化）两个阶段［1］。传统教学模式是讲授为主，学生通过课后作业自主进行知识内化。而翻转课堂（Flipped Classroom）却将两者的顺序颠倒，书本知识的学习在课堂外完成，课堂上通过讨论或测试进行知识的内化，由于内化过程中出现的疑难问题能在教师的指导下迅速的解决，提高了学习效率。

翻转课堂的实质在于“翻转”，有四大特征［2］：一是教学次序的翻转，即先学后教；二是教师与学生角色的翻转，即课堂的主体不再是教师，而是学生，教师则成为引导者，答疑解惑者；三是学生学习态度、学习行为的翻转。翻转课堂倡导自学-讨论-答疑解惑而成为主动学习、探究性学习，培养了自主控制的能力；四是学习评价的翻转。翻转课堂由于有了较多的学习过程的细节设计，可以构成较为客观公平的过程性评价［3］，克服了传统教学模式无法提供过程性评价所需的各种评价因子的缺陷。从这四个特征可以看出，翻转课堂对传统的教学模式的确是一种颠覆性的变革。

二、《水利工程概论》翻转课堂试点的目的及前期准备

（一）水利工程概论课程的现状

高校理工科的概论类课程，大多涉及面广，课时少内容多，教师无法深入的讲解知识点背后的理论，如《水利工程概论》课程，其涵盖了水利工程细分领域中不同的工程应用和水工建筑物，跨度大，分量重，知识点繁杂，学生对内容的掌握和理解有相当的难度。

（二）翻转课堂试点的目的

综上所述，概论类课程由于其没有大段的公式推导和复杂理论论述，也由于涉及面广，和工程实际相关联，较为适合学生自主学习，协作讨论，再进一步引导精讲，结合课前课中练习，将简单的内容放在课外，课内集中解决知识点的串联和深度广度研讨，这种流程会取得较好的效果。在河海大学教务处的支持下，于2015年对水文13级《水利工程概论》课程进行翻转课堂试点。

试点目的主要有三：一是通过一学期的实践，探索翻转课堂教学模式的可操作性，其课程设计的合理性，为今后翻转课堂教学积累经验。二是通过自学环节，培养学生自觉学习，养成良好的预习和过程管理的习惯。同时通过小型课堂研讨，形成团队精神，培养资料收集、分析和归纳的能力。三是提高自己线上线下协同教学能力，更快的适应教学方式的变革性发展。

（三）前期准备

翻转课堂的“翻转”，不是简单的讲课-讨论的形式，要强调“学生为中心”的教学理念，让学生真正变成学习的主人，激发学生潜能，必须要有足够的能够让学生在课前有效学习的完整资源，包括课程内容，知识点拓展，大量测试题。这在从前，对教师来说几乎是难以完成，或者是任务相当繁重复杂的工作量，但在信息时代，一切变得简单了。

本人利用学校的第三方平台，建设了《水利工程概论》在线课程，每部分均包含三个模块：重点难点，讲课PPT和自我测试题（多种题型）。在每节难点中，一改惯常的名词和概念罗列方式为提出问题的方式，让学生直接根据难点关注课程内容，寻找解决问题的答案。而每节自我测试题，又大部针对重点和难点部分提出的问题。设计重点难点及相对应的测试题是学生在线上提高学习效率、达到学习目的和掌握学习内容的重要环节。

三、《水利工程概论》翻转课堂教学设计

（一）试点对象及教学设计的特色

翻转试点分两轮，第一轮选取年级绩点排名前30名同学，其他同学（102名）组成大班进行第二轮试点。小班课分为10组，每周一次，4节连上；大班课分为20组，每周两次，每次2学时。两个班均安排了准备课。这样的安排，是基于以下考虑：一是翻转课堂，对师生都是一种全新的尝试，小班课人少，进度和质量可控，教师负担不重，也可取得一些经验；二是现有的资料大都针对小班课，但目前中国高校理工专业大班课居多，采用大班开展翻转课堂试点，也是适应中国特点。

本次试点的教学设计，与常规的翻转课堂有以下几点不同：一是更强调了小组在翻转课堂中的作用，小组是学习中的基本单元，PPT制作和PBL探讨都是以小组开展的，小组长向教师反馈小组成员的学习进度、学习困惑等。二是全面引入“研究性教学“的理念［4］，进行探究性学习。要求以小组为单位，根据每次课的知识和能力点分割成若干主题，小组内分工查阅、分析资料，制作出较高质量的PPT，每位同学（小班课两次，大班课一次）上台演示并答辩。三是在网络课程自主学习中，按章节设计了大量的测试题；四是采用了全程对号入座的课堂管理，使用座卡，按小组落座，这样在课堂讨论时，可及时记录学生的发言情况，学生的发言质量和数量作为过程性评价的因子之一。

（二）《水利工程概论》翻转课堂教学流程设计

1.试点班教学流程

试点班人数少绩点高，自学能力和自控能力强，故要求较高，每周课程学习环节如下：（1）布置网络课程学习内容；（2）抽签确定各小组探究性课题；（3）在规定时间内，自主开展网络课程学习，学习方式为闯关模式［5］，只有全部完成某节自我测试题（“前测”），才能进入下一节；（4）讨论课上，教师总结自学及网络课程学习情况，根据学生自主学习时提出的共性问题进行深度讲解；（5）课堂测试（“后测”），这是检验学生自主学习质量的重要环节，测试题覆盖本次课的知识点、能力点和基本概念，也包括网络课程学生提出的问题及学习资料中出现的一些拓展性知识；（6）学生按小组顺序进行PPT演讲及答辩，教师适时引导、解释和补充。

2.教师和学生在翻转课堂中的角色分配

《水利工程概论》翻转课堂试点中，将教师和学生的角色分配进行了各自的定位，分为“线上”-“线下”-“课堂”三个环节。对学生来说，“线上”学习和讨论是翻转课堂的基石，通过自主学习，完成基本知识的学习和掌握；“线下”查找资料，制作PPT，完成探究性课题的拓展学习；一周一次的“课堂”讨论是翻转课堂的精髓，通过PPT演示让同学们检验小组成员探究性课题完成的质量，通过针对课程及PPT的内容进行探讨，加深对知识的理解，并疏通不同章节之间的有机关联，达到知识内涵与自身思维习惯的融合，最终转换成自己头脑中的知识储备。

对教师来说，“线上”要在适当时机答疑解惑，当学生的潜能激发出来后，很多问题，其他学生会寻找答案，教师不一定要“及时”回复，最后的鼓励和赞许是不可缺少的，此外教师需定期检查学生的进度，及时和落后同学交流，这是翻转课堂实施者容易忽视的问题；“线下”要准备课堂讨论所需的各种资料，包括过程性评价的记录表，编写课堂测试题，确定参考答案，阅卷，填写阶段情况统计表，在该阶段，工作量之重是查阅大量资料应对学生的提问（对于概论课，学生的问题往往是发散性的）；相对“线上”“线下”的工作，“课堂”讨论，对有经验的具有课堂驾驭力的教师来说，应该是较为轻松的一件事，气场、风度、谈吐以及渊博的知识都可以为自己加分。

3.大班课翻转课堂试点

与试点小班相比，大班课人数多，想同样精细化教学不太现实。“线上”-“线下”-“课堂”三环节结合大班的特点做了些修改和补充：一是考虑到课堂讨论提问人数限制问题，将很大一部分探究性课题搬到了“线上”，在网络课程平台“PBL”栏目上分小组设立，以小组成员为主，鼓励全班同学加入讨论，教师适时点评补充，以此弥补课堂讨论时间不足的遗憾；二是大班学生水平参差不齐，在课前学习中暴露出比小班更多的问题，为保证教学质量，在“课堂”环节花费较多时间，结合课堂测试题做精讲；三是因学生人数多，不可能如小班课有独立座位，因而课堂测试题分为单双号（按小组顺序），尽可能避免抄袭及收卷时的混乱；四是在管理监督学生自主学习时将小组长设QQ群进行管理，课程相关通知及小组成员学习情况通过小组长进行沟通和传递，在完成教学任务的同时减少管理工作量。

四、成果与反思

（一）成果

《水利工程概论》两轮翻转课堂的实施，效果明显，这个效果体现在两个方面：一是主观性指标，另一是客观性指标。主观性指标通过网络和课堂提问，PPT制作，课堂答辩，网络课程学习等四个维度进行衡量，并制定相关的对应分数。“提问”主要考察学生的学与思的交融，学的如何？思考的深度和广如何？是否有足够的资料背景？“PPT制作”考察学生的资料查阅、归纳、提炼和运用的能力，体现PPT技术水平。“课堂答辩”体现学生的思辨、应对和口才能力，反映学生对知识的掌握和运用程度。“网络课程学习”是翻转课堂能否成功的关键因素，除了学习质量可以通过前测、后测以及前述三个因素体现外，学习的进度控制也表现出学生的自主学习和自我控制能力，利用碎片化时间学习的能力，是对习惯传统教学方式而养成的惰性的挑战。客观评价主要通过前测和后测的成绩，疑难点问答的次数等确定。

通过两轮翻转课堂试点，基本完成试点目的，熟悉了翻转课堂这一全新教学模式的流程，激发了学生的潜能，教师可以从课堂上解放出来，更多精力放在课程设计（包括讨论的小课题）、线上答疑解惑，与学生一对一的交流，以及课程管理上，这样，最终的成绩评定更加客观真实公平。由于需要应对发散性的提问和课堂讨论课的不确定性，需花费大量时间做准备，因此翻转课堂也极大的促进了教师水平的提高。表1为不同教学模式成果定性对比。

（二）反思

表1

对试点班学生课程结束后提交的学习报告分析，100％认为翻转课堂提升了自主学习和查阅资料、PPT制作、演讲等综合能力，课程内容的掌握已不是靠记忆；72％认为学习的自我管理能力欠缺；65％认为压力很大，其中25％后期适应性明显提高；82％认为每周一次课课时偏少，拖堂严重；在对翻转课堂的普及上，12％认为可行，20％认为不可行，其余认为视课程而定。本次翻转课堂试点，从教学效果看是显著的，但由于翻转课堂还属于探索阶段，环节多任务重，对学生的压力显而易见，尤其是大班，教学周的前半周“线上”“线下”学习效果明显好于后半周，原因是有个周末，可以更多时间放在自主学习上，而后半周，时间紧促，加上有其他课程，投入不够也是情有可原。回顾两轮试点，最大的问题可能是如何协调学习任务和学习投入的矛盾，如何在学习有效的前提下减轻学生的负担，让学生真正快乐的学习。此外，由于时间关系，没有创建完整的讲课视频，学生从PPT上学习困难较多，虽课件也做了适合自学方式的修改和补充，这是本轮试点的最大遗憾。

五、总结与展望

翻转课堂的教学模式已被越来越多的探索者证明是有效的，尤其是在信息化浪潮中，慕课、微课、翻转课堂三者相融合，海量的开放的网络资源，成熟的功能强大的第三方网络课程平台，使得翻转课堂变得更加高效可行。翻转课堂要想成功而不是流于形式，需要四大保证：一是网络课程资源的保证；二是具有较高水平和能力的负责任的教师的保证；三是课程设计的保证；四是学生素质的保证。

习近平主席在2015年5月23日致“国际教育信息化大会”贺信中提到推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。可以说，翻转课堂正当时，只要领导重视，教师愿意投入，谨慎试点，摸索经验和规律，逐步普及，今后的教育会更高效，更人性化。

［1］袁振国.当代教育学［M］.北京：教育科学出版社，1998.

［2］吴维宁.过程性评价的理念与方法［J］.当代教育科学，2005（16）：38-41.

［3］包耘.翻转课堂的特征、现状和实施翻转教学的保证机制［J］.时代教育，2016（21）.

［4］何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构［J］.中国大学教学，2009（10）：81-83.

［5］曾丽婷，王敏，郭稳涛，等.闯关式翻转课堂教学模式构建与实施［J］.中国教育信息化，2015（12）：24-27.

s:As a completely new teaching mode，"Flipped Classroom"can give a change to such a widely current situation，which includes learning inefficiencies，lacking studying initiative and shorting of self-regulated learning abilities with the help of teacher's attention and devotion.This teaching method，no matter to teacher or students，can bring about thoroughly changes.Though empirical research on flipped teaching of mini-scale class and big-scale class of Introduction to Hydraulic Engineering，operability and popularity can be explored for developing inverted classroom on the courses of Introduction in universities.It also probes into the possibility of overall quality improvement，including students'abilities for independent study，knowledge enlargement，information access and public speech，and puts forward to the features of inverted class and four major assurances which make the inverted class successful.

flipped classroom；features；teaching design；introduction to hydraulic engineering；overall quality

G642

A

2096-000X（2016）19-0098-03

江苏省高校品牌专业建设基金（A类，序号PPZY2015A043）

包耘（1964，02-），男，汉族，江苏江阴，研究生（硕士），讲师，研究方向为水电站（泵站）结构及高等教育技术学研究。