基于翻转课堂的混合学习模式研究与实践

陶宇炜 陶依洋 谢爱娟

摘    要：文章基于一种新的视角，将翻转课堂融入混合学习模式开展教学实践研究，构建了由课前学情分析、学习活动设计、课程学习支持和课程教学评价构成的混合学习模式，并结合软件工程专业软件开发类课程教学实践阐述了混合学习的实施步骤，对翻转课堂融入混合学习的实践效果开展调查分析。实践表明，基于翻转课堂的混合学习模式达到了预期效果。

关键词：混合学习;翻转课堂;模式;软件工程

中图分类号：G642.3          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2019）09-0049-04

在教育领域，e-learning、MOOCs、微课等教学资源平台和教学方法的广泛应用为教师的“教”和学生的“学”提供了丰富的教学资源和学习工具，给学习者提供了新的学习体验。在看到e-learning、MOOCS、微课等新的教育模式对教与学的方式产生变革的同时，教育工作者也清醒地认识到，信息技术对教育教学质量提升效果有限，没有从根本上改变传统的“灌输式教学”的模式，没有实现教师、学生、教学内容、教学媒体之间的有效融合。

课堂面对面教学与课程在线学习相互融合的混合学习模式通过线上和线下创设交互式教学和学习环境，跟踪记录学习者的学习过程，动态制订学习计划，有针对性地设计学习方法，评价学习效果，促进学生探究学习、自主学习和个性化学习，提升教育教学效果和人才培养质量[1]。然而混合学习如何实现线上与线下有效融合，成为困扰高等教育教学改革的问题，将翻转课堂教学模式融入混合学习模式，为问题的解决提供了思路和方案。

一、翻转课堂概述

翻转课堂采用的是课前自学，课上精讲、师生互动、练习，课后自主学习、巩固三位一体的教学模式[2]，突破了传统的先由教师传授知识、后由学生巩固练习的教学模式。课前教师根据授课计划布置学生具体的学习任务，并提出思考问题，由学生查阅学习资料解决问题;课堂上教师精讲授课重点内容，师生互动答疑解惑，引导学生积极探究、融会贯通知识点;课后学生通过自主学习解决问题，并反馈给任课教师，任课教师检查和评测学生的学习成效[3]。

翻转课堂将课堂教学活动和教学过程从单一的知识传授转变为掌握和运用知识，学会思考问题，通过互动交流实现从认识到实践的提高。任课教师设计、组织所授课程教学活动，指导和监督学生的课程学习情况。真正实现教师主导和学生主体地位，学生不再是知识的灌输者，而是主動学习知识，通过互动交流，探究并解决问题，实现学习能力的提升[4]。

二、混合学习的理论基础

从国内外对混合学习研究可以看出，混合学习不仅仅是传统课堂面授教学和在线学习的简单组合，还是在深刻反思相关理论和技术的实践应用中而产生的一种最有效的学习方式[5]。混合学习通过采用不同的信息媒体传播方式，取得最大化的学习效果[6]。目前，对“混合学习”的研究不仅继承原有内涵，即结合传统课堂教学和网络在线教育二者的优势，而且在学习环境、学习空间、学习进程、学习方式等方面进行了深化，使混合学习的内涵得到不断发展[7]。混合学习融合多种学习模式，并加以扩展和创新，为教学实践提供一种更优化的方案。混合学习将成为未来推动高等教育发展的主要趋势[8]。

Badrul H. Khan（2002）将混合学习的八个影响因素（机构、教学、技术、界面设计、评价、管理、资源支持和伦理）概括后形成八边形结构，如图1所示。八边形结构的八个影响要素从四个维度（人员、环境、方法和技术）进行分析，其中人员维度包括教学、管理、伦理因素;环境维度包括管理、资源支持和机构因素;方法维度包括评价和教学因素;技术维度包括技术、界面设计因素。八边形结构为设计课程的混合式学习过程提供指导性原则和相适应的内容[9]。

三、混合学习的框架

依据Badrul H. Khan（2002）混合学习八边形结构以及混合学习的内涵和特征，全面分析混合学习的影响要素，结合翻转课堂，构建由学情分析、学习设计、学习支持和学习评价组成的混合学习框架，结构如图2所示。

（一）课前学情分析

课前学情分析主要包括教学目标和内容分析、教学环境分析、教学对象分析。教学目标和内容分析是根据课程教学目标对课程教学内容明确分单元和知识点教学目标，使教学对象从一开始就有明确的课程学习方向，从认知、技能和情感三个方面实现学习目标的混合。教学环境分析明确多媒体教室、在线学习系统、学习资源、网络交流平台等物理学习环境和在线学习环境能否满足混合学习需求。教学对象分析主要了解学习者的基本情况、学习动机、学习风格、学习能力等。

（二）学习活动设计

课前阶段，学生按照教师提出的学习要求，利用在线学习平台提供的课程学习资源，进行自主学习，在网络交流平台进行交流，通过导学和预习，使课程学习过程前移，变被动学习为主动学习。课中阶段，任课教师需先掌握在线学习平台上学生在课程导学和预习中提出的疑难问题，就课前学习阶段学生提出的问题进行面对面答疑，任课教师和学生之间展开讨论和交流活动，并梳理重点和难点知识，便于学生学习和掌握，以达到教学目标要求。授课班级的学生分成若干学习小组，围绕重点和难点知识组织协作学习活动。课后阶段，任课教师在学习平台上对学生提交的课程作业进行评测，学生通过在线学习平台对作业存在的问题进行纠正。任课教师采用课堂考试、在线测评方式检验学生对课程知识的掌握程度，通过课程自主学习、学习讨论、课程作业和考试等方式，提高课程学习质量和学习效果。

（三）课程学习评价

课程学习评价注重学生在课前、课堂和课后整个教学过程的监管和评价。学习过程评价是一种动态评价，的学生登录在线课程资源学习时长、预习课程任务完成状况、讨论交流频率等进行评价，使任课教师掌握学生对课程预先学习状况和知识掌握程度。总结评价则是一种静态评价，是任课教师在完成课程教学活动后，对学生所学课程进行总体评价。一般依据课程考核成绩对学生学习效果进行评价。评价主体包括任课教师、教学督导专家、学生等。课程学习评价，不仅检验学生对课程的学习情况，而且有助于任课教师及时发现教学过程中的不足，便于任课教师采取措施加以改进，提高教学质量。

（四）课程学习支持

由于混合学习接入了在线学习，任课教师将部分学习内容安排在学习平台上完成，学生离开了现实学习环境，容易偏离课程学习目标，陷入学习危机，需要为学习者提供课程学习支持服务。课程学习支持服务内容除任课教师、教材、教室、实验室等直接支持服务外，还包括学习方法、学习参考资料等辅助支持服务和学习心理及情感需求、学习平台技术支持等间接支持服务内容[10]。

四、基于翻转课堂的混合学习模式实践

软件开发类课程理论较为抽象，实践性又相对较强，通常采用“课堂讲解演示+上机练习”的传统教学模式，理论和实践容易脱节，致使学生学习效果欠佳。本研究将基于翻转课堂的混合学习模式应用于软件工程专业软件开发类课程的教学实践。以软件工程专业学生为研究对象开展混合学习实践研究。

（一）课前学情分析

1.教学对象分析。课程学习开始前，从“个人基本情况（性别、年级、专业、在线学习情况等）”“对混合学习的使用意愿和认知情况”和“对混合学习的需求、评价和建议”三方面向97名学生发放调查问卷，收回调查问卷97份，有效问卷95份。

互联网使用情况：76.4%的大学生是在宿舍上网，90.1%的大学生学习遇到困难时通过上网解决，大学生上网主要还是聊天、购物和游戏等。可以看出，互联网已经成为大学生学习生活中必不可少的内容，并对其产生了深远的影响;移动互联网使大学生的学习空间发生了迁移，大学生可以随时随地利用互联网探求知识;同时，需要提供更多优秀的在线学习内容引导大学生学习。

对混合学习的使用意愿和认知情况：在线学习资源使用最多的是搜索引擎，占47.2%，其次是课程网站、电子期刊和专业数据库网站;90%的大学生使用过课程网站，72.6%的大学生相信混合学习对自己的学习有较大帮助。可见，大学生已经接受并开展在线学习，对在线学习的认可度较高，从而为混合学习的顺利开展创造了便利条件，需要对混合学习进行合理引导，探索出一条符合高校人才培养目标的发展之路。

对混合学习的评价与建议：65.4%的大学生愿意采用混合学习方式选修某些课程，59.6%的大学生对混合学习充满信心，具有较高的认可度;83.8%的大学生认为丰富的网络资源能够满足学习需求，58.8%的大学生希望在混合学习过程中得到教师的指导，66%的学生希望在线学习提供专业课程辅导资料和拓宽知识的学习资源，60%的学生认为在线学习时干扰信息影响学习效果和学习质量，说明大部分学生希望改变既有的课堂授课模式，充分發挥任课教师的引导作用，改变课程教学方式，提高学生学习效果。

2.课程学习目标和内容分析。以软件工程专业基础课“数据库原理与技术”为例。通过对“数据库原理与技术”课程的学习，掌握数据库的基本原理和应用，全面培养学生数据库应用系统的开发、设计能力，分析、解决较为复杂的工程问题的能力，缜密的逻辑思维能力。课程教学内容包括：对数据库基本原理有比较全面的了解;掌握创建与维护数据库、数据表的方法;掌握面向对象可视化编程方法，具备一定的编程能力;能在Windows环境下开发信息管理系统，同时为后续课程的学习打下基础。

3.教学环境分析。开展“数据库原理与技术”课程混合学习的硬件教学环境包括具备多媒体教学设备的教室、提供给每个学生一台联网的计算机的实验室，学生使用计算机进行程序设计练习，教师可以监控学生练习情况，和学生进行互动交流。软件教学环境包括计算机操作系统、数据库系统软件、模拟考试练习软件和网络学习平台等。课程教学资源除包括纸质教材、上机指导书外，还包括电子教案、网络课程案例资源库、课程学习相关超链接网站和考试平台等，供学生课堂学习、上机练习和课后自主学习。

（二）学习活动设计

根据“数据库原理与技术”课程学习目标要求，混合学习活动的设计内容包括：课前安排学习任务，提出问题;课堂精讲重点内容，互动探究;课后加强知识应用，解决问题。如图3。

1.课前自主学习，提出问题。任课教师在课前准备课程教学资源，将课件、教案、教学微视频和相关学习网站等学习素材上传到课程学习平台，供学生在线观看学习，并布置课程学习任务，完成课程练习。教学微视频介绍单元知识点和相关案例。学生在规定时段自主学习任课教师布置的学习任务后，掌握重点内容，了解学习难点，以小组为单位总结提出问题，任课教师通过在线学习平台上的学习记录，进行数据分析，统计学生自主学习提出的问题，评判学生的自主学习情况。

2.课堂知识内化，互动探究。课堂上主要采用精讲+互动+练习的教学模式。首先，教师按照教学目标要求，精心组织教学内容，制定详细的教学方案，讲授每个单元的重点和难点内容以及每个单元知识点之间的联系，使学生掌握单元知识结构。其次，围绕单元知识结构，采用提问、讨论、探究方式，引导和启发学生积极思考，解决知识疑难点，培养学生运用知识解决问题的能力。最后，学生对教师设计的案例进行独立思考，解决实际问题，以作业形式上传至学习平台。

3.课后知识升华，解决问题。教师围绕单元知识结构和重点、难点，设计相关的案例并提出具体问题，激发学生的思维能力，使学生不仅掌握知识，而且能解决具体问题。另外，关注学生群体中的个性化差异，为其答疑解惑，通过学习指导，使其理解单元知识，通过不断强化思维能力和实践能力，使每个学生个性得到发展和提升[11-13]。

（三）课程学习评价

“数据库原理与技术”课程混合学习评价采用全过程评价方式，评价过程是双向过程，既有对学生混合学习的评价，又有对教师的混合学习组织的评价。对学生混合学习的评价从自主学习、资源使用、交互程度、作业质量和考试成绩几个方面评价，对教师的混合学习组织评价从教学资源适用性、教学过程运用、交互与答疑、教学效果几个方面评价。利用网络学习平台在线学习过程监控数据进行统计，形成数据文件，作为评价依据[14]。引入数据分析技术[15]，对学生在学习过程中交流互动的问题、日常作业和考试情况进行分析。将评价成绩按百分比分配，细化到每一阶段教学活动和学习成果的评价，客观、全面、准确评价混合学习的效果。最后，将评价结果反馈给教师和学生，通过反思混合学习过程，加以总结和改进提高。

五、基于翻转课堂的混合学习效果分析

为了全面了解“数据库原理与技术”课程应用基于翻转课堂的混合学习是否达到预期的目标要求和效果，课程结束后对学生从课前自主学习参与度、课堂学习活动组织、学习效果三个方面进行问卷调查。

调查结果显示，混合学习适应程度分5个等级统计，有50%的学生较为适应，43%的学生认为一般，3%的学生认为不太适应。这说明绝大多数学生能够适应混合学习模式。关于是否愿意继续采用混合学习模式，79%的学生愿意继续采用，说明混合学习模式受到大多数学生的欢迎。90%的学生对混合学习整个组织过程感到满意，有关小组协作交流方式，一半以上学生认为有助于自身的学习和思考问题。对学习资源满意度调查表明，多数学生对任课教师的教学资源的满意度一般，21%的学生认为任课教师的教学资源虽较为丰富，但对自主学习作用不大。调查表明，56%的学生课后很少复习课上学习的内容。

从学习兴趣和动机、自我学习能力、知识的掌握和技能的提高方面调查混合学习效果，60%的学生表示对其学习兴趣和动机有明显增强，64%的学生表示混合学习提高了自我学习能力，83%的学生表示混合学习有助于知识的掌握和技能的提高。

六、结论

基于翻转课堂的混合学习模式为高校课程教学改革提供了新思路，对于改善课程教学效果有积极作用，但由于受固有的教育理念的影响较深，需要通过任课教师的积极引导和有效监督，增加相互交流，师生之间形成良性互动。同时对任课教师的课程教学活动有了更高的标准和要求，通过改进和完善学生课前自主学习、课堂学习活动组织和课后知识学习与应用，真正实现挖掘学生的学习潜能，最终使学生的知识和技能同时得到有效提升。

参考文献：

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