基于微课的翻转课堂在水力学课程的应用初探★

梁 超 　 廖 熠* 　 黄 华 　 司马卫平

(四川理工学院土木工程学院，四川 自贡　643000)

“教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心”[1]。翻转课堂是对传统课堂教学结构、流程和师生角色的翻转。通过调整课堂内外时间，调整课前、课中、课后任务达到改变传统课堂的教学方式[2]。2000年J.Wesley Baker首次提出“翻转课堂”一词，2007年Jonathan Bergmann和Aaron Sams[3]利用翻转课堂为缺课学生补课取得显著的效果，2011年可汗学院掀起在线教学新潮流，翻转课堂被越来越多人所熟知。Maureen Lage[4]在“经济学入门”课程中采用“翻转教学”并对成绩进行分析。Gregory S.Mason[5]将翻转课堂应用于控制系统课程取得了较好的教学效果。Miaoshan Ni[6]将基于电子书包的翻转课堂应用于初中数学复习课发现不仅改变了学生的学习兴趣同时提升了独立学习和协作解决问题的能力。张其亮[7]设计一种新型的翻转课堂教学模式并运用于“嵌入式系统软件设计”课程教学。李志河[8]以3D Max制作飞机为例，应用翻转课堂教学设计解决了课程中存在的问题，提升了学生自主和协作学习的能力。

微课是以某个单独知识点为教学内容，通过10 min左右简短的视频形式记录教学过程以完成一定教学任务的一种教学资源[9]。最早见于LeRoy A McGrew教授所提出的60 s课堂，以及英国T.P.Kee教授提出的1 min演讲[10]。其短小精悍的特点符合学习注意力变化规律，能够在学习者注意力最集中的时间完成学习。胡铁生[10]指出微课作为新兴的教学资源，是在新技术和新媒体迅速发展以及用户对多样化学习方式的迫切需求大背景下产生的，符合教育发展的规律。孙鹤立[12]提出基于微课的网络开放式教学模式，并探讨其在工科本科课堂教学中的应用。蒋咏华[13]对高校微课建设中存在的问题进行探讨。周丙锋[14]提出高校微课包括科学性、艺术性、情感性、特质性和技术性五个要素，并提出高校微课教学效果量化评价的指标。尽管对于微课的研究越来越多，但将微课作为教学资源与翻转课堂教学模式结合应用到工程类专业理论课程教学中的研究相对较少，因此对高校微课资源建设与翻转课堂教学模式相结合的研究就显得尤为重要。

1　水力学课程教学中存在的问题

水力学作为高校工程类专业一门重要的专业基础课程，其特点有：1)理论性强，知识点多，要求学生具备较好的高等数学和大学物理理论基础。2)实践性强，水力学是一门以实践应用为目的的学科。随着科学技术的发展学科知识不断更新，而有限的课内学时很难让学生接触到学科的前沿热点知识，造成知识脱节。因此，传统水力学课程教学存在问题有：1)教学内容陈旧，新技术、新工艺没有在课堂教学中体现，限制了学生对知识的广泛摄取。2)课堂教学效果差，一成不变的灌输式教学使得学生学习兴趣低，师生之间缺乏课前任务布置，课中有效交流以及课后答疑解惑的完整学习过程，达不到学习效果的提升。3)考核机制不完善，采用课程结束后一考定成绩的方式，无法激发学生学习过程的积极性，也不能动态跟踪学生学习状况。

2　基于微课的翻转课堂教学设计

2.1　翻转课堂中的微课教学资源

翻转课堂中的微课教学资源如图1所示。应充分根据课程特点，授课对象特点选取重难点、相关领域知识前沿录制微视频以供学生课前学习，此外，完整的微课教学资源还包括以下几个要素：1)完善的学习资源：包括相关的课件资料可供随时查阅；提供丰富的工程案例培养实践能力；高质量的网络学习资源，拓宽学生知识领域。2)综合测评体系：包括课前的基础任务和课后的提升任务。即学生在课前自主完成微视频学习并根据任务单完成基础任务练习，再通过课中师生共同完成的一系列课堂活动实现知识内化，课下学生需根据老师发布的拓展任务完成课程考核和相应的提升任务，实现知识的巩固和提升。3)有效的反馈机制：通过答疑交流以及学习数据的统计分析对学习效果进行掌握，及时调整课堂教学计划和内容。

2.2　基于微课的翻转课堂教学模式实施过程

基于微课的翻转课堂教学模式实施过程如图2所示。其实施过程主要分为三个部分：课前知识传递、课中知识内化和课后知识提升。课前选定微课主题，设计制作微课上传至教学平台，发布学习任务，学生登录教学平台自主学习，完成任务并将结果及疑问提交，教师对学生提交的疑问选择在线或课上解答，通过平台收集数据分析得出学生的学习情况进而及时调整课堂教学计划。针对课前学习完成情况，课内教师可灵活选取答疑解惑、协作讨论、个别辅导、小组汇报等多种形式组织课堂教学活动，充分调动学生课堂参与积极性，在参与、互动、交流的过程中实现知识内化。课后发布提升任务，同时制定相应的考核机制对单元知识和课程知识进行考核，并通过考核情况反映教学实施效果，以便及时对教学过程中的问题进行把握，对教学设计进行调整和完善。

3　基于微课的翻转课堂教学模式实践应用

为了检验本文所设计的基于微课的翻转课堂教学模式实践应用效果，选取给排水科学与工程专业平行班中其中一个班级进行实验教学。通过问卷调查、期末考核、学习过程数据分析等方式对教学效果进行评价。

重点就学生对该教学模式的学习感受和认可度进行调查分析。结果显示45.3%的学生能够较好的适应，包括较好的安排时间自主学习微视频，完成课前在线任务。22.6%的学生基本能够自觉完成课前学习。59.2%的学生认为课堂讨论以及分组汇报等方式增强了课堂参与性，提高了学习积极性和主动性。61.4%的学生认为这种模式新颖有趣，能够有效的提高学习效果，17.5%的学生认为不能较好的完成任务，效果一般。

将课程结束后的期末考核结果与实施传统教学班级进行对照，结果如表1所示。实施翻转课堂教学模式班级考核结果较传统教学模式班级有了明显提升。

表1　期末考核得分率比较　%

表1数据显示，基于微课的翻转课堂教学模式在水力学课程教学中的实施效果总体较好。有助于拓展教学内容，提高学生自主学习性，改善师生之间的交流互动，活跃课堂氛围，有效的改善教学质量。

4　结语

通过借助新兴的微视频教学资源所设计的翻转课堂教学模式在水力学课程的实践应用结果表明该种将在线和传统课堂相结合，学生自主、教师把控的教学模式适用于当前大学课堂教学，研究表明基于微课的翻转课堂教学模式在课程教学中对提升教学效果和改变学生学习主动性上存在明显的优势。对于翻转教学中课前微课设计，微视频的制作，课堂教学活动中的把控，考核和反馈机制还有待进一步的研究。