基于慕课的翻转课堂教学模式研究

冯菲?于青青

摘 要：以慕課为抓手深入推进信息技术与教育教学深度融合是我国高等教育教学改革的热点话题，近年来许多高校开展了基于慕课的翻转课堂教学实践，其中不乏成功案例。本文通过对北京大学翻转课堂教学的案例分析，归纳出基于慕课开展翻转课堂教学的教学理念和成功经验。

关键词：慕课;翻转课堂;大学教学改革

一、引言

以慕课为抓手深入推进信息技术与教育教学深度融合是我国高等教育教学改革的热点话题[1]。截止到2018年底，我国上线慕课数量达到8000余门，包括1291门国家精品在线开放课程（慕课）[2，3]，这为高校教师开展混合式教学提供了良好的资源基础和技术手段，翻转课堂也因此进入高校教师的视野[4]，不少一线教师开始尝试基于慕课的翻转课堂教学实践。

翻转课堂也称为反转课堂或颠倒课堂，教学流程是由学生在课外首次接触即将学习的新内容，然后在课堂上通过问题解决、讨论或辩论等策略进行较难的知识内化[5]。已有的实证研究大多支持翻转课堂能够明显提升学生的学习成绩、学习动机和学习信心[6-11]，实施翻转课堂最大的挑战来自于“课程设计与内容制作所需要的时间与精力”[12]。慕课为翻转课堂教学提供了数据支持和网上学习环境，让翻转课堂的实施更为便利。因此，在慕课迅速发展的背景下，基于慕课的翻转课堂教学将会成为一种典型的高校教学模式，需要深入探索这种教学模式的特点及其教学设计的成功要素。

目前基于慕课的翻转课堂教学模式的研究主要以单独课程的探索实践为主，虽然都会说明翻转做法，但对相关教学活动的分析不够，也没有建立起活动设计和教学学习理论之间的关系。一些文献从资源整合角度提出有效整合慕课资源和翻转课堂教学的建议[13]，也有研究从内涵建设角度提出基于MOOC的高校教学模式[14]，这些研究对教学活动设计和实践指导的意义有限。还有一些论文提出了典型的翻转课堂教学模式，比如张金磊等[15]根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论，以富兰克林学院Robert Talbert教授[16]结合线性代数课程实践总结出的翻转课堂实施模型为基础，构建了以信息技术和活动学习为有力杠杆的翻转课堂教学模型。钟晓流等[17]结合中国传统文化中的太极思想和布鲁姆的认知领域教学目标分类理论，以问题的教与学为中心，强调教学准备—记忆理解—应用分析—综合评价的学习循环。这些模型对构建基于慕课的翻转课堂教学模式具有一定的借鉴意义，但对于一线教师而言，仍然较难将这些理论框架和学科内容相整合[18]进而形成适合自己学生的翻转模式。基于此，本文试图从已有成功翻转的案例入手，去发现其中做法的异同，总结规律及其原理，以此来建立相对稳定也更容易操作的翻转课堂教学模式。

二、研究方法

本文研究对象是北京大学基于慕课的翻转课堂教学。在选择所研究的课程时，重点选择具有如下两个特点的课程：一是进行完全翻转的课程，即整个学期都采用翻转的形式授课;二是教师进行了至少一轮的翻转实施效果验证，且没有刻意限定课程类型、学生人数等信息。本文最终选定北大11门课程（见表1）作为案例，通过访谈授课教师、跟踪观察慕课课程教学、研读教师经验分享报告等方式来收集数据。案例课程包括8门理工科课程和3门社会科学类课程，涉及通选课、学科大类平台课和专业课，以专业选修课为主。课程选课人数有20人左右的课程，也有近200人的课程。

上述课程验证翻转课堂教学效果的方法不同，有些会开展学生问卷调查，了解学生的满意度和课程收获，也有的课程会进行课程往届或同期实验班的学生分数对比，但得到的结果都是令人满意的。比如“人群社会与网络”开展问卷调查，大部分学生反馈喜欢翻转课堂的教学形式，“生物信息学方法”的问卷调查也得出类似的结果。“数据结构与算法”一课，开展翻转课堂的实验班在概念题测试和算法题方面学生分数均高于对照组的实施传统教法的班级[19]。“理论计算机科学基础”在对比实施翻转课堂的班级分数和上一年度传统教法的班级分数时发现，前者优秀学生（90分以上）的比例明显高于后者。这些数据反馈，能在一定程度上说明这些课程所实施翻转课堂是比较成功的。

在对这些成功案例进行分析时，首先按照翻转课堂的结构框架“课前学习和课上学习”将这些案例中的教学活动进行逐一分解，总结常见的课前活动和课上活动形式，然后再连续比较分析不同案例中的教学活动的关联，发现和分析这些活动组合起来的教学流程之间的共性和差异，在此基础上归纳出不同的教学流程。

我们认为不同课程的教学流程应该会有所差异，一方面是因为“翻转课堂并没有单一的结构或模式可供遵循，它作为一个总称涵盖了具备翻转特征的任何一种形式的教学”[20]，另一方面也是因为存在着不同的课程目标、学习要求和学习内容以及教师教学风格。这种教学流程上的差异体现出一线教师所秉承的教学理念以及对学科教学的认识上的不同。分析这些教学流程设计背后的理念和设想，据此提炼出这些教学流程的关键特征，形成相对稳定的翻转模式，对于一线教师借鉴、改造并使用这些翻转模式具有重要的意义。

三、研究发现

1.六种课前学习活动

本文研究的课程都将慕课作为课前学习的资源和场所，慕课中的主要学习活动是观看视频、客观测验、同伴互评作业、论坛讨论四类活动。除了慕课上的学习，有些课程还会安排一些额外的思考题以及小组活动。

观看视频是指学生需要观看课前系列视频，是重要的课前学习资源，一般会有7～10段视频，总时长在1～2小时左右。有些课程会提供选择，学生可以选择看教材或看视频。客观测试是必须完成的课前活动，用于学生自我检查课前学习效果，教师也可以通过这个活动来了解课前学习情况，一般每周一次，包括9～20道题目，很少有课程会设置题库来随机组卷出题，但有的课程会根据教学需要设计多个测试活动。“论文写作与检索”就安排有阅读测验和随堂测验两类测试，用来检查不同阶段的学习成效。同伴互评作业一般是主观的论文或者思考题，学生完成之后还需要评阅其他同伴作业并给出反馈。通常一门课程一学期最多安排4～5次，并非所有课程都安排这一活动。论坛讨论是指学生提问答疑或针对教师提出的问题开展讨论活动，本文研究的课程中少有专门设计讨论问题的，大多是学生提问答疑。

有些课程会在课前布置作业或思考题，老师刚上课时抽查这些作业或思考题。也有些课程安排课前小组活动，以阅读文献、项目研究的形式为主。

上述这六种活动的设计和安排体现出慕课的教学设计。虽然慕课也支持序列性的学习过程设计，但大多课程还是采用看完所有视频再做练习的资源布局形式，讨论互动则更多取决于学生个人需要。

2.六种课堂教学活动

课堂教学活动是翻转课堂教学的重要环节，教师需要在学生课前学习的基础上引导学生完成知识的内化[21]。本次研究中比较有共性的课堂教学活动主要包括课前回顾、新知讲授、课堂练习、互动活动、小组汇报、课堂总结这六种活动。

课前回顾主要是针对课前学习内容的串讲，也会结合课前学习任务中体现出的共性问题进行统一回复和讲解，还可能会针对学习难点进行重新讲授，大部分课程都是由教师主讲，也有的课程会安排学生负责。比如，“数据结构与算法”就由学生分组轮流对课前学习情况进行汇总，包括总结学习重点和难点，收集学生问题并尝试回答等。也有的课是采用现场抽查学生作业的形式来进行课前回顾。

新知讲授主要是讲解新知识，这和传统课堂教学没有区别，由教师主讲不同于慕课中的知识。这是因为有教师反馈，其慕课上的内容难度仅是校内课程的三分之一，因此面授课堂中依然需要大量的教师讲解和补充。有的课程也尝试由学生讲授新知，但这种方式也会有弊端，毕竟学生讲课的质量和方向的把握无法和有多年教学经验和研究背景的教师相提并论，因此会安排学生讲一些分支概念，而课程的关键概念还是由教师主讲。“理论计算机科学基础”和“计算机组成”两门课在翻转时都安排有大量的教师讲授活动，补充讲解更多更难的内容。

课堂练习一般是指教师在课堂上和学生一起解题并讨论解法，类似习题课。这种活动在理工科的课程中较为常见，需要结合练习题的难度和综合程度来决定练习的形式。较难的题目会采用小组合作的方式，而相对简单的题目由学生独立完成，但都需要对题目解决的过程进行全班展示和讨论。有些课程也会安排学生现场展示实验操作的过程。课堂练习的目的就是带着学生充分应用知识解决问题。

互动活动包括课堂讨论、模拟游戏、提问互动等，可以是全班性的，也可以是小组。有的课程会安排课堂小游戏，现场模拟计算机中的信息传导方式，也有的课程会开展think-pair-share等小规模的讨论分享活动。

小组汇报主要是由学生小组汇报课前的小组学习成果，开展这类活动的课程都会开展项目式学习，而小组汇报是重要的活动形式。比如，“大学化学”课程会安排学生小组阅读文献，并在课堂上进行分享展示。一般而言，一学期会有2～3次小组文献汇报的安排，每个小组需阅读4～5篇文献，每次汇报10分钟、提问5分钟，共15分。第一次要求汇报一篇文献，第二次要求汇报文献综述，第三次要求对文献进行评述。“生物信息学方法”这门课全程采用项目式教学法，学生小组用一学期的实践完成项目研究，并分阶段在课上进行汇报。

课堂总结是师生针对课堂所学内容进行总结反思的环节，几乎所有课程都会有。总结反思不仅要针对课堂所学内容进行概括回顾，而且也要引导学生反思自己的学习过程和学习方法。

可以看出，这些案例中的课堂活动与传统课堂并没有太大的区别。传统课堂教学也都是从回顾开始，以总结结束;以教师讲授为主，并配以轻量级的课堂互动。小组汇报也是目前高校传统课堂的经典做法。翻转课堂教学最大的区别在于，通过重新规划学习的流程，让相应的活动建立在课前充分准备的基础之上，进一步提升教学效果。在做翻转课堂的设计时，需要结合学科特点、课程类型、教学目标以及学生课前准备的情况来决定课堂活动的类型和数量[22]。

3.四种翻转教学模式

在进一步分析各门课程的教学流程时，我们发现每门课程课堂教学的侧重点不同，形成的课堂教学流程也不同。有的課程以练习题为主，引导学生充分练习;有的课程以小组汇报为主，激发课堂中的学术对话;有的课程以技能掌握为主，课前在充分反馈的基础上不断改进作品，课堂上深入讨论具体的方法策略;还有的课程以知识扩展为主，由教师补充讲解难度更深的内容，并配合少量的课堂互动活动。这四种做法对应了四种不同的翻转模式。

（1）练习导向的翻转模式

这种翻转模式以多种练习活动为主线，贯穿整个学习过程。课前，学生通过慕课视频学习基本概念和原理，并完成慕课中的客观练习活动。教师上课前会整理学生在慕课上的学习数据，了解学生的学习情况，确定课堂上是否需要课前回顾。课堂活动主要以各种练习为主，但要比慕课中的练习题更难也更加综合。教师根据练习题的难度和综合程度，决定采用个人练习还是小组练习，对于特别难的练习题也会组织课堂讨论，最后进行课堂总结。

这种流程比较适用于理工科专业基础课教学。这类课程需要为学生提供大量的练习，而且有相对成熟的课程题库，一般也会安排有习题课。所以，翻转课堂的开展需要考虑将理论课和习题课课时整合，统一安排学生的学习过程，一般也会压缩原有的课堂面授时间，将更多的时间留给学生课前学习。本文研究的案例中，七门课程都采用了这种教学流程，但不同课程安排细节有所不同。比如，“大学化学”课上练习活动主要是对不同难度的思考题进行讨论，“家庭社会学”主要是分组进行案例分析活动，其他课程均会在课堂上开展多轮不同形式的练习活动。

（2）学术对话型翻转模式

这种翻转模式主要是基于项目式学习，课堂活动主要是激发师生和生生之间的学术对话。学生分成小组，在整个学期中完成一项课题研究。学生课前需要在慕课上学习，也需要开展小组学习。课堂活动首先回顾课前学习内容，之后2～3个小组汇报课题进展和最新发展，有时也需要现场演示实验过程，最后进行课堂总结。为了激发师生、生生之间的学术对话，这种流程也强调各类讨论交流活动的设计，如慕课论坛讨论、小组和教师团队讨论、小组汇报时的挑战提问等。另外，学生除了参与自己的小组项目，也需要全程对其同伴进行评审，针对其汇报内容和整体研究进行述评，起到同伴互学的作用。

这种流程符合基于项目的教学模式，比较适合实践性强、理论知识点相对集中的专业课程[23]。如果课程侧重理论和实践相结合，并想要教会学生如何开展实践研究或与时俱进地跟踪学科最新前沿发展，就比较适合采用这种流程。在本文研究的案例中，“生物信息学”所采用的就是上述流程，教师并没有压缩课堂面授的时间，这是因为教师认为翻转课堂并不是为了给学生减负的，而是为了帮助学生进行更好的学习。也有课程将项目式学习和课堂练习进行了有机整合，比如“大学化学”会有3次课安排学生进行文献研究汇报。

（3）反馈驱动的多轮翻转模式

在本文研究的案例中，“论文写作与检索”一课采用了两轮翻转来帮助学生掌握文书写作的方法技能，在整个过程中强调对学生学习及作品的及时反馈。

学生课前首先需要完成阅读任务，然后在慕课上进行阅读测验，检验和反思自己阅读的情况和收获，在此基础上观看慕课视频，学习法律文书写作的基本知识和方法，并完成客观练习题。这是第一轮翻转过程。在第二轮翻转中，学生需要完成一篇法律文书的写作，并在慕课中进行同伴互评，根据收到的反馈修改完善自己的文章，然后带到面授课堂中进行讨论和分析。课后，学生需要进一步修改自己的文章，并作为最终作业提交。在这一流程中，及时反馈是非常关键的要素，而教师则充分利用了慕课中的反馈机制，构建出适应学生技能训练和掌握的学习流程。

这种流程不仅可以用于写作课，在其他以技能训练为主的课程中同样适用，比如体育类训练课程。目前，也有一些英文写作类课程开始尝试相似的做法，如“English Composition I： Achieving Expertise”一课[24]就在课程中利用同伴互评构建了练习—反馈—再练习—评分的作文写作四部曲。

（4）知识扩展型翻转模式

尽管翻转课堂强调的是主动学习策略，但我们依然发现在这些基于慕課的翻转课堂案例中，仍然有以课堂讲授为主的翻转形式，尤其是当教师认为原有课时较难满足教学内容全部覆盖的需求，或者是认为慕课内容难度和深度都不够时，所以在课堂上还是以教师讲授为主。这种流程对传统教学也是一种优化。一方面，课前对基础知识的学习保证了进入课堂的学生具有相同的知识基础，更容易理解和接受更深更难的内容;另一方面，教师也会开展一些轻量级的课堂互动活动，比如小游戏、提问互动等。这种做法对于教师来说挑战最小，是一种更为容易开展的翻转形式。

上述四种翻转模式体现了一线教师在既定目标和教学任务下的具体行为及策略，这些翻转模式不仅是一堂课或一门课的做法，而是在一定教学理念的指导下对相似流程的共性活动进行归纳抽象而提出的，是某种教学情境下教师行为、学生行为以及学习环境的描述，每种模式所体现的教学理念不同。

练习导向的翻转模式切实有效地落实了掌握学习原理，其核心在于为学生提供其所需要的学习时间和学习帮助。这种学习流程不仅科学合理地规划学生练习的时间和内容，尊重学生不同的学习需求，并让教师有更多的时间去关注需要得到学习帮助的学生。美国富兰克林学院Robert Talbert教授[25]结合线性代数课程实践总结出的翻转课堂教学模式也属于这一类。学术对话型翻转模式是将基于项目的学习和翻转课堂进行有机整合的一种教学方式。基于项目的学习是让学生在探索和解决真实复杂问题的挑战中获取知识和技能的教学方法[26]。这一流程打破了传统基于项目的学习方式对学生学习空间及学习进度的限制[27]，更加合理地规划了基于项目的学习进程，因此也可以称为项目式教学翻转模式，学生小组项目研究的成果一般也可成为课程的生成性资源。反馈驱动型多轮翻转模式体现了学习达到精熟水平的发展阶段，即获得成分技能、练习整合技能，以及知道何时运用技能[28]，核心就是要在不断反馈的基础上修正实践。这种做法强调的是构建“练习—反馈—再练习—再反馈”的循环机制，并在这个环节中充分发挥同伴学习的作用。知识扩展型翻转模式是对传统讲授法的优化，一方面能确保进入课堂的学生具有相同的知识水平，另一方面也能在一定程度上解决教学内容量大而课时不够的问题。

四、讨论与总结

本文提出的四种翻转模式体现了一线教师在开展基于慕课的翻转课堂教学的不同做法，其背后体现出教师对教学的不同理解。通过这些具体的教学实践也能看出，基于慕课的翻转教学应该要进行整体化教学设计。另外，课前活动虽然有慕课作为基础，但如果能有效结合学科特色开展，将会更大可能地产生对传统教学模式的颠覆式创新[29]。

1.从课堂活动设计到整体化教学设计

以慕课作为课前学习基础，如何开展课堂教学成为最大的难题。本文提出的六种课堂教学活动都是较为典型的传统教学活动，序列组合后就可以产生出不同的翻转模式，由此可以看出，翻转教学设计要从整体化教学设计开始。

整体化的翻转教学设计体现在课前学习活动和课上教学活动采用一致的教学方法。有研究表明，翻转课堂中的学习困难主要源于课上和课外教学方法的不匹配[30]。一致的教学方法容易让学生理解和接受教师对学习过程的规划和安排，进而参与其中。比如练习导向的翻转模式就以充分的练习活动为线索，引导学生参加不同形式的练习活动;学术对话型翻转模式整体采用项目式教学的方法，课前让学生在学习基础知识基础上开展项目研究，而课上则通过小组汇报和挑战提问的方式，激励项目组之间的分享研讨和共同学习;反馈驱动的多轮翻转模式是以论文写作为核心任务，强调不断的反馈和修改;知识扩展型翻转模式则整体采用讲授法。

从学科教学有效策略的角度出发更容易进行整体化教学设计。对高校教学而言，翻转课堂并非一个全新的概念[31]，不少课程会安排学生课前学习来为课堂上的讨论或实践做好准备。比如化学实验课一般要求学生课前研读实验材料，完成预习报告，在课堂上完成实验，课后撰写实验报告，而文学鉴赏课则需要学生在课前完成阅读，才能在课堂上学习和深入讨论文学作品中体现的思想[32]。在翻转课堂中，结合技术手段对教学流程进行优化能让一些活动的开展更为容易，且更容易实现既定的教学目标。化学实验课的教学流程可以借助随机测试、论坛等工具大大提升预习效果[33]，文学鉴赏课则可结合视频讲解引导学生深入阅读，通过撰写阅读日志等方式引导学生一边阅读一边思考。因此，翻转课堂并不是要全盘推翻原有的教学，而是需要在充分发挥信息技术教学优势的基础上，结合教学目标选择合适的教学活动。即便是知识扩展型的翻转模式，也能通过引入慕课进行流程的优化。另外，翻转模式也使得一些学科教学的有效策略更容易开展，比如计算机类课程中的结对编程活动，如果安排在课后可能导致活动流于形式，而翻转后的课上就可以开展这项活动。清华大学“云计算与软件工程”一课在结合慕课翻转后，学生就反馈：结对编程比传统的作业更有意思[34]。本文案例中，“JAVA程序设计”也采用了结对编程这样的方法。

2.从资源建设到活动设计

尽管慕课建设一般早于翻转课堂教学设计，但慕课的活动设计对于翻转设计也有重要的影响。支持有效教学原则的慕课平台为翻转教学提供了更为丰富的教学形式，也让一些有效的教学策略更容易实现。教师只需要提供足够的练习题，就可以开展支持多次尝试、及时反馈和随机出题的测试活动，支持学生在试错中学习，使得测验不仅是评价手段，更是促进学习的活动。在慕课平台上也更容易开展同伴互评活动，教师只需要设计好作业、评分标准和相应的时间节点，同伴互评开展的过程以及监督和指导就可由系统自动支持。有的慕课平台已经支持小组学习任务的布置和管理，为开展项目式学习提供了简单易用的网上学习环境。但在具体实践中，大部分课程都是重资源建设，而非活动设计。本文大部分案例课程也都是采用了最基本的视频学习和客观测验的活动。

充分利用和发挥慕课教学活动的优势，才有可能产生颠覆创新的翻转教学模式。本文提出的四种翻转模式中，反馈驱动的多轮翻转模式对传统课堂的改造最大，而其他三种翻转模式更多的是对传统课堂的维持性创新。表2列出了四种翻转模式的教学假设和设计关键，不难看出，这四种模式设计的侧重点不同。

五、结束语

本文在分析北京大学11门慕课教学案例的基础上提出了四种翻转教学模式，这些翻转模式是教师在实践中探索的结果，对于一线教师开展基于慕课的翻转课堂教学具有一定的参考价值，建议一线教师将这些模式当作教学的探究工具，参考这些模式来创设自己的教学环境，并在实践中不断地完善。

从教学模式构建的角度，教学目标、教学结构和流程、教师角色、设计原则、影响和效果等都是教学模式需要包含的关键因素[35-37]。这方面还有待进一步研究，深入总结更多情境下的翻转课堂表现形式，在实践中不断验证和修正据此构建起来的教学结构和流程，最终发展出更多稳定且易操作的翻转教学模式。

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[基金项目：北京市教育科学规划2014青年课题“高校翻转课堂案例研究”（CDA14122）]

[责任编辑：夏鲁惠]