翻转课堂在电路课程教学中的实践研究

石砦 李春兰 李雪莲 张燕

摘 要 针对高校工科教学现有教学模式的优点与弊端以及运用翻转课堂教学模式的优点，从翻转课堂的内涵出发，以电路课程实施翻转教学为例，完成翻转课堂课前的任务设计、课堂活动设计，并对实施翻转课堂与传统课堂的班级完成教学效果进行比较，结果表明，实施翻转课堂的教学效果要优于传统课堂，为翻转课堂的进一步研究及学科教学应用提供借鉴。

关键词 翻转课堂；电路课程；教学设计；工科教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）14-0125-03

Practical Research of Flipped Classroom in Course Teaching of Circuit//SHI Zhai， LI Chunlan， LI Xuelian， ZHANG Yan

Abstract For existing teaching mode of engineering in colleges and

universities teaching the advantages and disadvantages and advan-tages of the flipped classroom teaching mode， in this paper， starting

from the connotation of flipped classroom， circuit flip teaching curri-culum implementation， for example， completed the flip classroom task before class， classroom activity design， and implementation to flip the class of class and the traditional classroom teaching effect comparison， results show that the implementation of reverse the effect

of classroom teaching is superior to traditional classroom. It provides

a basis for the further study of flipped classroom and the application of subject teaching.

Key words flipped classroom； circuit course； teaching design； engi-neering teaching

1 前言

随着信息技术和教学理念的发展，课堂教学模式也在发展，被动的学习方法不能再满足当今的信息化教学模式，传统的课堂教学还能否适应当今信息化教学的发展呢？很多学生对所学的知识不能有效应用，走向社会后感觉到在学校学习的知识与社会实践严重脱节。

2011年，“传统教育的颠覆者”萨尔曼·可汗创办可汗学院，指出现代教学模式正处于巨大的变革之中[1]。他认为，运用现代信息技术使课堂“翻转”成为可能，学生可以在课外灵活选择适合自己的听课方式，不会的问题可以在课堂中与教师共同解决。

翻转课堂（flipped classroom）作为一种全新的教学模式，可以满足现代教育的需求。有学者认为：“所谓翻转课堂，就是教师创建视频，学生通过登录互联网在线观看网络视频中教师的讲解，完成任务清单中的学习任务，课堂上师生面对面交流、答疑和完成作业的一种教学模式。”[2]教师应将先进的教学模式融于教学之中，让学生能够更加方便、灵活地获取知识。基于此，在工科电路课程教学中进行尝试，探索电路课程的翻转教学改革。

2 高校工科教学现有教学模式的优点与弊端，以及运用翻转课堂教学模式的优点

高校工科现有教学模式的优点与弊端 我国的高校在教学过程中普遍采用多媒体教学。此种模式是教师在课前将自己所要教授的课程内容以多媒体的形式制作好，在课堂中播放讲解。其优点是课程中将多种媒体资源有效地融为一体，容易吸引学生的注意力。但是，这种教学模式也存在一些弊端：每堂课容量较大，有时播放课件速度比较快，学生容易忘记知识点，记忆不深刻；尤其是工科教学中会出现公式推导，一张PPT不能完全呈现，学生会出现记忆模糊，前后不能连贯，理解存在偏差，学习效果不佳。工科教学中很多学生不能很好地将知识内化，不能够利用所学知识到实践中；而且大部分學生所学知识只限于课本，只做学校规定的实验或课程设计，自主实践机会较少。

翻转课堂教学模式在高校工科专业应用的优点

1）翻转课堂能发挥学生学习的主动性，培养学生的自学能力，激发学生学习的兴趣。在翻转课堂模式下，教师提供教学视频，学生在观看视频的过程中可以按照课前预习要求掌握的知识点观看视频，遇到自己没有理解的地方可以反复观看，并可以与同学在课上或课下进行交流与讨论，还可以通过网络与教师进行交流。这样学生就能合理利用时间，很自如地掌控自己的学习进度，提高学习的主动性。

2）互动是翻转教学中不可缺少的环节。翻转课堂最大的优点就是增加了课堂中教师与学生以及学生与学生沟通的机会，提高了课堂互动的有效性。在课堂中，教师可以根据学生掌握知识的实际情况，针对每一位学生进行辅导，能及时了解每一位学生的学习动态及存在的问题。翻转课堂教学模式下，巧妙地完成了翻转，体现了学生为主体的“学”的地位。学生在本堂课前通过课前学习任务，已对本堂课有一定的基础性“学”，在课上需要对所学的内容进行更为深入的探讨与研究，由教师在此过程中给予帮助。相比传统的教学模式，学生在翻转课堂教学模式下学习更为有效，对知识理解更深入。

3）翻转课堂增加了工科学生动手的机会。在翻转课堂中引入探究性学习，教师为学生创造了动脑与动手的机会，要求学生将理论与实践紧密结合，能用所学的知识解决实际问题，提高学生理论分析能力、动手能力和解决问题的能力。

在翻转课堂中教学活动如何设计与安排呢？如何转换传统教学中教师与学生的角色呢？教学策略如何设计？教学知识如何深化？教师带着这些问题出发，合理安排教学活动与设计。

3 电路翻转课堂教学实施——教学设计

课前教学活动设计 翻转课堂的课前任务学习与传统的课前预习存在本质区别，课前教师公布教学视频，并围绕教学重点与难点给学生安排学习任务。此外，翻转课堂的课前任务与教师的课堂讲授紧密相关，这两部分环环相扣，课前没有学生的有效学习，课中教学难度会很大，教师利用课堂时间帮助学生领会、吸收、应用、提升[3]。

以电路课程为例，在翻转课堂课前教学活动中，教师提供视频，视频中包括本节知识的难点和重点，会对相关概念、定义进行解释，并根据不同学生的实际情况提供相应的例题分析；学生观看完视频，根据学习主题对学习内容和学习目标进行分析，提交学习反馈信息；教师根据学生提交的反馈信息合理安排课堂教学内容。结合电路课程的特点，课前教学设计结构如图1所示。

课中教学活动设计 教师根据学生的课前学习情况，合理组织课中教学活动，主要任务是解决问题，促进知识内化和能力拓展。在课堂教学中，学生的学习方式发生改变，从原来的被动接受转变为主动学习，在讨论与深化中学习知识，在小组讨论与合作中体会学习的成就感[4]。这样的教学活动激发了学生的兴趣，提高了自主学习的意识，培养了其自主学习的能力。以电路课程为例，教学设计结构如图2所示。

1）知识点的内化。此部分为了突出难点和重点，以讨论的形式展开。

环节一，课前教师将难点和重点及典型和有针对性的问题在视频中提出，让学生思考，在课中进行个人回答或小组讨论。课前对学生做基础知识检测，教师可以了解学生对知识点的掌握情况，以便对环节二进行设计。

环节二，根据环节一执行的结果，以问题为中心开展讨论。此部分注意处理好学生独立思考与教师主导的关系，对问题较大的学生进行单独辅导。

环节三，归纳总结，知识内化。教师将学生在环节一和环节二存在的问题进行归纳总结，进一步强调重点和难点问题，对学生存在的共性问题进行讲解。教师在整个课堂教学活动中引导、答疑解惑，不断挖掘学生潜在的能力，激发学生学习的兴趣，使学生在课中受益更多。

2）知识的深化。学生在进行完阶段学习后，要对之前所学的知识点、方法进行总结。以邱关源所编《电路》（第五版）为例[5]，学完第四章后，教师要求学生将之前所学电路的一般分析方法进行归纳总结，总结各种方法的特点及适用的场合等等。

3）引入实践问题，促进探究性学习。引入实践问题设计课堂教学活动，促进深入探究性学习，对工科学生来讲是将理论与实践相结合，要求学生能用所学知识解决实际问题，提高学生理论分析能力和动手能力。激励学生深入探究的教学设计是提高学生积极性的主要因素。深入探究式学习是一种基于理解的学习，教师给学生布置任务，学生以小组的形式进行讨论，设计方案，通过电路仿真、制电路板，最终形成作品。学生在这一过程将所学知识应用到实际中，进一步体验学习的成就感。这一阶段体现课堂翻转后带来能力提升的效果。

4 电路翻转课堂教学效果分析

成绩是衡量教学效果的一个非常重要的指标。为了全面了解翻转课堂对学生学习的影响，本研究对学生两年课程通过率及成绩进行详细研究和分析。

翻转课堂全面提升学生成绩

1）不同学年电路成绩比较。在2015—2016学年的电路课程中选取两章中的三节内容进行翻转，2016—2017学年的电路课程中选取六章中的11节内容进行翻转，对同一专业两学年电路课程的成绩进行比较，各分数段比例见表1。2015—2016学年，参照班级是电气工程及其自动化142，该班共41人，卷面成绩未及格人数共19人，占到46.3%，人数较多；平均分55.76分，最高分80分，最低分29分。

2016—2017学年，参照班级是电气工程及其自动化152，该班共34人，卷面不及格人数共9人，所占比例为26.47%；

平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。

2）同一学年未进行翻转教学与进行翻转教学班级电路成绩比较。针对2016—2017学年电路课程两个教学班级成绩进行比较，各分数段比例见表2。其中电气工程及其自动化152班采用翻转教学方式，新能源科学与工程152班采用常规教学方式。翻转教学班级电气152班共34人，卷面不及格人数共9人，所占比例为26.47%；平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。常规教学班级新能源152班共40人，卷面不及格人数25人，所占比例为62.5%；平均分52.48分，最高分82分，最低分22分。

通过以上比较得到以下结论。

1）实施翻转教学后，课程通过率出现大幅度提升。通过比较可以看出，翻转教学模式下电路课程通过率明显提升，可以提高学生的学习能力。

2）进行翻转课堂教学的班级的平均分明显高于未进行翻转课堂教学的班级。在翻转教学中，大部分学生的学习主动性明显增强，这是成绩提高的主要因素。由于翻转教学的环境较宽松，部分学生的自我约束能力较差，不能严格按照翻转教学要求去做，导致有不及格现象。

翻转课堂教学模式下高分学生人数增加，低分人数减少 为进一步剖析翻转课堂对学生成绩的影响，通過表1和表2可以看出，在翻转教学模式下教学班级的电路成绩优秀率和良好率明显提高，不及格分数段人数减少。翻转教学模式下高分人数增加，低分人数减少的主要原因在于，在翻转教学模式中，学生可以根据自己的环境完成个性化学习，教师与学生的沟通途径增多，学生在学习中获得成就感，学习积极性提高。翻转课堂为学生自主发展提供了途径，有针对性的视频和种类丰富的教学活动，与其能力和学习层次相适应。

5 总结

综上所述，翻转课堂能发挥学生的主观能动性，加强学生之间以及学生与教师之间的交流，激发学生学习的兴趣，课堂教学气氛活跃。翻转课堂教学可以让教师很好地将课堂加以“翻转”，根据学生的特点及教学内容合理安排，灵活创设教学活动，形成特色的课堂创新，为工科教学提供有效的支撑。

参考文献

[1]可汗.翻转课堂的可汗学院[M].杭州：浙江人民出版社，2014：21-30.

[2]蔡宝来，张诗雅，杨伊.慕课与翻转课堂：概念、基本特征及设计策略[J].教育研究，2015（11）：82-90.

[3]金陵.用“学习任务单”翻转课堂教学[J].中国信息技术教育，2013（3）：20.

[4]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（2）：68-71.

[5]邱关源.电路[M].5版.北京：高等教育出版社，2004.