微课支撑下的电子信息工程翻转课堂教学设计

尹常永，孟祥斌，黄 硕

(沈阳工程学院a.国际教育学院；b.自动化学院，辽宁 沈阳 110136)



微课支撑下的电子信息工程翻转课堂教学设计

尹常永a，孟祥斌b，黄 硕a

(沈阳工程学院a.国际教育学院；b.自动化学院，辽宁 沈阳 110136)

通过分析翻转课堂教学特点，对当前电子信息工程专业理论和实践教学中面临的问题展开分析，阐明改进教学模式，开发微课，实现专业翻转教学对教学效果提高有现实意义。提出设计信息化翻转课堂的全生命周期教学模式，促进学生自主学习，实现知识深入和实践能力拓展。

微课；翻转课堂；教学设计

随着网络技术的飞速发展，翻转课堂教学模式从美国兴起后开始推广到全球。特别是在2013年以后，随着微课的兴起，在其支持下,翻转课堂的教学形式发生了较大改观。“以学生为中心”的教育模式，外加微课这种信息技术的推广，已经被教育界专家认可，并在各高校普遍推广[1-3]。电子信息工程专业作为宽口径专业，应用领域较为广泛，电子工程师在各行业的作用越来越重要，需求量非常大。但是该专业课程难度高，知识体系相对很多工科专业更加复杂，实践能力要求高，学生掌握难度大。如何利用翻转课堂的优势，激发学生学习兴趣，更有效地掌握本专业学科内容，满足本专业学生自身学习差异化的学习需求？是需要研究的主要课题。本文通过分析国内外翻转课题和微课的发展情况，结合沈阳工程学院电子信息工程专业的微课资源建设情况，力图找到适合电子信息工程专业的翻转课堂教学模式。

一、翻转课堂的特点

翻转课堂在教学实施方面，通过课堂外学生自主安排学习时间、课内师生之间互动交流，完成教学任务。翻转课堂是需要信息和网络技术支持的，翻转课堂的最大优势在于提升了学生自主学习能力，而且不限学习场所、不限学习时间，这样能充分发挥学生自我创新能力，实现了更佳的教学成效。从而对破解当前理论和实践教学现状与发展困境有着现实的意义[4]。

在教学材料制作方面，与其他融合了信息化技术的高等教育方式相比，翻转课堂需要指导教师制作更多种类与内容的自学材料，如微教案、微课件、微练习、微反思、微点评、微反馈等方面的完整材料，才能够发挥较大的学习效益[5]。

二、传统教学中存在的突出问题

(1)传统课程理论教学方法单一。在传统的课堂教学中，教师在整个教学环节中是主要的掌控者。教师一般通过讲授、PPT、板书、播放录像等方式对学生进行知识传送。学生根据教材对应章节内容进行学习，被动承接。对于教师提出的问题，只有个别学生进行回答，大部分学生保持沉默。学生作为知识的被动承接者，在课后如不及时巩固知识点，就会遗忘大部分内容，考前需要重新学习，教学效果不是十分理想[6]。

(2)现代化教学手段没有改变学生被动接受的模式。目前大部分教师都采用多媒体结合板书教学方式，在单位时间内通过多媒体技术，知识传递的速度更快，内容更加丰富。研究发现多媒体教学对大部分电路、系统知识点有很好的动态展示效果，但是学生如果不提前预习，上课过程中很难保持高度集中的状态，教学效果不理想。而且，部分学生往往认为上课不用听讲，课后拷贝下PPT就可，结果仅仅拿到了一个电子课件，教师重点讲授的知识点并不清楚。这样下课后，又把知识还给教师。因此，现代化教学手段并未改变学生被动接受知识模式，反而因为知识传递更多，学生一旦进度跟不上，就会完全失去对本门课程学习的积极性。

(3)教学考核方式单一。传统理论教学依然采取期末成绩占主要比例的方式。很多同学认为只要抓住最后1周就可顺利通过考试。这种方式必然导致教学效果达不到预定要求。

(4)实践教学问题。在电子信息类实践教学中，一般先由教师讲解，接下来学生熟悉设备、实验、误差分析、计算和提交实验报告这一过程。这种教学模式存在的问题是，教师理论讲解和演示实验时间过长，学生自主实验时间短。因为时间短，在实验完成后，教师几乎没有组织学生讨论和再深入分析的时间。因此，实践往往是验证性实验，学生实践效果也距离培养方案的要求有一定的差距，同时缺乏对学生的因材施教和综合评价。

三、电子信息工程专业翻转课堂设计

1.信息化翻转课堂的全生命周期教学模式

按照翻转课堂的教学模式，根据电子信息工程专业课程特点，把翻转课堂和微课思想应用到教学中，设计了信息化翻转课堂的全生命周期教学模式，如图1所示。这是以学生为中心，依托网络学习平台，由课程团队根据学生能力建立数学分析模型统计分析，进一步建立微课、网络数据库互动等，实现学生全生命周期运行，达到最优效果。

图1 信息化翻转课堂的全生命周期教学模式

该模式重点突出了教学过程组织的网络化应用，以及“小而精”翻转课程内容的定制化改进。其特点为：全方位、交互性、多层次；全过程(无空白)，有组织性；全环节评价体系；开放更新体系(循环上升)。这一过程有四个阶段：

(1)制作自学资料。首先，应明确学生必须掌握的目标，以及视频最终需要表现的内容；其次，收集和创建视频应考虑不同教师和班级的差异；再次，在制作过程中应考虑学生的想法，以适应不同学生的学习方法和多样化需求；最后，在网络互动平台上发布翻转课程资料，并通过师生网络交流，确定问题集中范围，定制课堂个性化微教案。

(2)组织课堂活动。教师有针对性地对学生在资料学习中遇到的问题进行集中答疑解惑，提高师生沟通的效率。并且，通过教师组织学习小组进行有针对性地实践，让学生成为学习的主体，能有机会在具体环境中应用所学内容。这一过程包括学生创建内容、独立解决问题、开展探究式活动、实施基于项目的学习等。

(3)实践的评价。首先，应有学生自评和小组互评；其次，结合设定的教学目标和实践结果，教师给出小组评分；最后，通过应用问题考核学习小组对于知识的掌握程度和实践的应用能力。

(4)数据分析。应用网络数据库平台，通过成绩分析及微反馈，课程开发小组可以应用数学统计方法聚类分析出学生的兴趣取向、问题层次、实践能力基础等关键要素，在接下来的课程需求及学习材料制作中加以调整和完善，由此构成完整的全生命周期循环。

2.微课载体设计

翻转课堂中微课制作过程及融合方案如图2所示。四个环节依次为需求分析、材料融合、资料制作及网络平台发布(含初步反馈)。制作的翻转课堂资源包括各种类型资源，如学习指导文档、仿真作业、软件平台指南、硬件应用指南*.pdf、学视频*.mp4等。材料融合包括教师收集网络各种相关原理动画、工业开发实例、验证仿真录像等。资料制作由课程负责人主导，设计各种学习文档、微课习题等。网络平台发布主要是资源打包、学习小组互动、学习数据统计。

图2 微课设计过程

3.翻转课堂网络自组织学习生态模型实施

将学生分成网络学习小组，应用网络自组织学习生态模型构建电子信息类翻转课堂的实施方案，学生视角的教学环节如图3所示。自组织模型基于学生自行搭建的学习小组，指导教师针对的是以小组为单位的学生，管理上通过网络教学平台及数据库实施。学生通过网络学习小组共同组织在一起学习微课材料，能有效地提升微课的关注度及有效性；通过小组讨论及微作业(含理论及仿真验证)能有效地加强小组成员间的联系，并在学习小组内激发学生自学、团队协作、互相学习及自我激励；在课堂实践环节，通过组内互评打分施加学习生态进化驱动，实现整体良好的教学效果。从指导教师视角出发，初步的生态搭建需要教师有所指导，然后通过交流互动建立学生学习团队中的学习阶梯，引导主动学习同学带动被动学习同学。教师在整个教学环节中，第一轮的工作量(组织生态建立阶段)比较大；而后进入相对平稳的工作量阶段，该阶段与传统的教学流程相差不多，只是更加依赖网络信息化平台应用以及更加注重学习生态的维护；在学生小组熟悉整个体系后，教师的工作量将大幅减少，而专注于学习动态框架的维护。整个过程中，教师逐步退出主体调动地位，通过营造学习小组自组织学习生态，完成教师与学生主动被动关系易位，鼓励学生快乐、自由、自主学习。教学服务实现时间全开放、空间半开放。

建立全生命周期的信息化思维方式。由课程团队完成微课制作，在网络学习平台实现互动交流，升级完善网络数据库，提供更加丰富教学资料，改进教学模式，最终循环递进，实现实践教师、学生教与学能力的提升。

利用数据库聚类分析，分析出学生的兴趣取向、问题层次、实践能力基础等关键要素，使课程符合网络化定制化需求，为优质微课做准备。以指导教师视角的教学实施如图4所示。

图3 学生视角的网络学习自组织生态模型

图4 教师视角的翻转课堂实施

4.数据库分析

支持将数据库融入学校已建立的学习资源管理系统和筹备建立的统计分析系统，二者之间通过MYSQL的API桥接实现Web数据库连接，用于帮助课程开发团队实现统计分析。学生在线学习的同时，数据库就可以记录其学习的数据及教与学互动的情况。通过数据统计，一方面可以帮助指导教师有针对性地设计交互环节和学习内容的指导；

另一方面也会帮助学生矫正自己的学习习惯，找到更加适用学生个人的学习方法。

四、效果评价

学生对翻转课堂的主观性评价可以通过网络平台以调查问卷的方式经过数据库统计实现，主要关注“知识构建、情感体验”“有效交互、学习管理”“学习主动性”“学习资源”四个方面加权，通过五档位评价综合得到学生对于翻转课堂的体验评价，同时结合学生学习成绩。最后获得微课支持下，实现翻转教学平台的评价成绩。同时针对反馈效果，及时改进该平台。

通过研读相关文献并且组织团队进行微课制作和电子信息工程专业翻转教学讨论，让更多学生积极参与翻转课堂学习，变被动学习为主动学习。教学设计实现“以学生为中心”的教学目的，挖掘学生的自学潜力。同时积极引导教师改变教学模式，探索更加有成效的翻转课堂教学方法，实现对应用型本科人才培养的设定目标。

[1]卜彩丽,孔素真.现状与反思：国内翻转课堂研究评述[J].中国远程教育，2016(2):26-33.

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

[3]刘健智，王 丹.国内外关于翻转课堂的研究与实践评述[J].当代教育理论与实践，2014：68-71.

[4]段春雨.国内翻转课堂研究的现状与展望[J].重庆高教研究，2014(4)：106-112.

[5]李爱华,赵小忠.高校慕课建设存在的问题及改进建议[J].沈阳工程学院学报：社会科学版，2017(1)：109-114.

[6]王育欣,唐 玉,王育宾,等.基于微课程的数字化学习资源在开放教育中实证研究[J].沈阳工程学院学报：社会科学版,2017(2)：258-261.

(责任编辑 祁 刚 校对 伯 灵)

文艺美学研究专题栏目征稿启事

文艺美学研究专题栏目自2006年创办以来，已成为《沈阳工程学院学报(社会科学版)》的主打栏目，也是本学报办刊的一大特色。自该栏目创办以来，王向峰、朱立元、杜书瀛、聂振斌、陆贵山、王先霈、程正民、颜翔林、马龙潜、徐碧辉等国内外美学大家相继投稿，一批高质量的美学研究文章先后在本学报发表，它不仅推动了我国对文艺美学的研究，而且也提升了本学报的办刊品位，逐步形成栏目特色。本专题栏目在美学界产生了一定的影响，并受到学报界领导的充分肯定和高度赞扬。

为进一步提升本栏目的稿源质量，为专家、学者搭建学术交流的平台，以此推进我们先进文化事业的发展，本学报特向国内专家、学者诚征相关文艺美学研究的稿件。

对于您们的大力支持，本学报在此深表感谢！

Instructional Model Design of Electronic Information Engineering Lipped Classroom under the Support of Micro-Lecture

YIN Chang-yonga，MENG Xiang-binb，HUANG shuoa

(a.College of International Education;b.Department of Automation Engineering，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China)

This paper analyzes the characteristics of flipped classroom teaching,discusses the problems in theory and practice teaching of electronic information engineering and illustrates that improving the instructional model,the development of Micro-Lecture,achieving professional teaching flip have the practical significance for improving the teaching.This paper puts forward the design of lifecycle teaching mode of information flipped classroom,which can help the students to study independently and realize the development of knowledge and practical ability.

electronics and information engineering;lipped classroom;teaching design

2017-04-25

尹常永(1970-)，男，沈阳人，教授，硕士，主要从事电子技术和电力电子设备研究。

10.13888/j.cnki.jsie(ss).2017.03.026

G434

A

1672-9617(2017)03-0415-05