翻轉課堂在高職項目化課程中的應用研究
——以可編程控制器技術及應用課程為例

儲 琴

(常州工程職業(yè)技術學院 江蘇常州 213164)

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翻轉課堂在高職項目化課程中的應用研究
——以可編程控制器技術及應用課程為例

儲 琴

(常州工程職業(yè)技術學院 江蘇常州 213164)

以教育信息化改革為導向，圍繞翻轉課堂的本質，從高職理實一體化課程可編程控制器技術及應用教學現(xiàn)狀入手，分析了翻轉課堂應用于該門課程的可行性和優(yōu)勢，探索基于翻轉課程的項目化教學模式(課前、課堂、課后)，給出了課堂實踐案例和教學效果，對存在的問題提出相應的對策和建議，以期為促進高職信息化教學改革提供借鑒。

翻轉課堂； 項目化； 可編程控制器

0 引言

隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，該行業(yè)的人才需求也跟著水漲船高。市場和行業(yè)的需求引導高職院校專業(yè)的設置和專業(yè)課程的開展?？删幊炭刂破骷夹g及應用不僅是多個專業(yè)的專業(yè)基礎課程，更是電氣自動化技術專業(yè)的一門理實一體化專業(yè)主干課程。該課程在傳統(tǒng)課程講授中突出可編程控制器各指令的講解和應用，在后續(xù)的項目化課程教學改革中則是側重以具體項目為載體，以實際任務為驅動，將知識點融會貫通于學習情境中講解和訓練，力求“學做教”一體化。

然而，可編程控制器技術及應用課程知識點較龐雜，技能訓練多樣，在教學實施過程中，教學課時有限，任務繁重，課堂實施效率有待提高。如何將現(xiàn)代化教學手段——翻轉課堂注入項目化教學中，優(yōu)化課程教學，創(chuàng)新項目化教學新模式，成為亟待解決的問題之一。

1 翻轉課堂起源及現(xiàn)狀

翻轉課堂(Flipped Classroom/Inverted Classroom)是適應信息時代需要提出的新型教學模式。其真正運用于課堂教學始于2007年美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中，兩位化學教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯采用錄制教學視頻的方式幫助缺課學生補課，繼而在全班采用“翻轉課堂式”教學模式，并推動這種模式在美國中小學教育中使用[1-3]。但真正將其影響力擴展至全美乃至全球的是三年以后的“可汗學院”。2011年“可汗學院”的創(chuàng)始人薩爾曼·可汗(Salman Khan)在TED大會上將一種全新的教學方式——翻轉課堂介紹給全世界，引起了廣大教育工作者的關注[4-5]。

本文在對已有翻轉課堂內涵、教學模式探討等理論文獻查閱的基礎上，對可編程控制器技術及應用課程進行翻轉課堂新型教學模式的探究。該課程已經歷了較成熟的項目化教學改革，為翻轉課堂的引入做好了充足準備。通過本文的研究，探索出翻轉課堂應用于高職院校工科類實踐性較強、知識點龐雜、訓練技能多樣化的課程的具體方法。

2 翻轉課堂對項目化教學模式的改進

項目化教學法是由美國著名教育家、伊利諾易大學教授凱茲博士和加拿大教育家、阿爾伯特大學教授查理博士共同推創(chuàng)的一種以學生為本的教學法。該教學法是符合構建教學理論，促進學生全面發(fā)展的科學的教學方法。數(shù)年前，在構建性教學理論的指導下，結合我國高等院校的教學改革現(xiàn)狀，引入了該方法并進行了深入研究，取得了重大的成果。其特點主要有：以學生為主體、以行動為導向、與工程實際緊密結合，以培養(yǎng)學生的綜合能力為目標。近年來，項目化教學法在提高學生學習興趣、實現(xiàn)工學結合上起到了很大的作用，但隨著高職院校生源多樣化，具體課堂實施時因課時有限、教師一對多或兩對多等原因，課堂無法兼顧每個學生的學習進度，學習效果兩極分化現(xiàn)象嚴重，課堂效率有待提高。本文將翻轉課堂引入項目化教學，以掌握學習理論為理論依據(jù)實施課堂翻轉，兼顧每個學生的學習進度；以布魯姆認知模型為基礎構建教學目標和學習目標；結合激發(fā)學生學習動機的ARCS(Attention，Relevant，Confidence，Satisfaction)模型設計課前學習任務；開發(fā)優(yōu)質的視頻資源供學生課前或課后觀看學習；在借鑒“同伴教學法”“優(yōu)質提問教學法”“實用式討論教學法”等基礎上，尋找到適合可編程控制器技術及應用課程的課堂教學法，通過信息化手段提升教學的品質。

3 基于翻轉課堂的項目化教學模式設計

基于項目化教學法的學習有一般的實施流程，即明確任務→制定計劃→做出決策→實施計劃→檢查控制→評估反饋。這六部分之間互相聯(lián)系、互相影響，共同推動學生完成具體項目?？删幊炭刂破骷夹g及應用課程在學校已經歷了較成熟的項目化教學改革，為翻轉課堂的引入做好了充分準備。然而，國內外將翻轉課堂融入項目化教學，并沒有形成統(tǒng)一的模式。筆者在借鑒前人理論探討的基礎上，結合自己的認識和具體的課堂實踐，構建了基于翻轉課堂的可編程控制器技術及應用項目化教學流程，如圖1所示。

翻轉課堂的基本思想是將傳統(tǒng)教學活動中的知識獲取與知識吸收內化兩個教學環(huán)節(jié)進行顛倒與翻轉，即課前完成知識獲取，課堂完成知識吸收內化。根據(jù)該基本思想結構，在項目化教學過程中，教師將項目分解后，任務中理論知識的學習放到課前進行，將學生項目任務的完成及實踐操作部分放到課上進行，借助信息平臺及時進行交流討論，并由學生和教師同時完成教學評價。

3.1 課前設計

教師：與傳統(tǒng)課堂的課前準備相比，基于翻轉課堂的項目化課前設計，教師既需根據(jù)現(xiàn)狀準備學生的學情、根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學大綱準備教學內容，結合項目化六步法，重新構建授課內容的知識點和技能點，通過項目任務的方式呈現(xiàn)；更需合理分解項目任務中的知識點，制作學習資源(包括學習清單、教學PPT、教學視頻或微課、教學動畫、教學案例等)，通過公共信息平臺提供給學生自主學習。教師亦可通過公共信息平臺及時了解學生的學習情況，為學生答疑解惑。根據(jù)學生的課前學習掌握情況，及時調整課堂教學設計的同時，組建學習小組(該分組方法確保每組組員學習能力、學習基礎等方面的均衡性)，確保課堂活動的順利進行。

學生：學生根據(jù)教師安排的課前任務清單，借助公共信息平臺的學習資源學習知識，并在平臺上與同學和教師進行學習交流，實現(xiàn)知識的獲取和學習。在此過程中，學習能力和學習基礎不一樣的學生，可根據(jù)自身情況安排學習的時間、地點、學習方式。對于基礎較好、接受能力較強的學生，在完成教師布置的基本學習任務后，可按照教師學習清單上的引導，選擇提高型知識的學習。對于基礎薄弱、接受能力弱些的學生可反復觀看視頻、PPT等學習資料，以勤補拙，最終達到知識獲取的目的。學生學習完教師提供的學習資料后，進行課前學習效果測試環(huán)節(jié)，讓學生及時發(fā)現(xiàn)自己還未理解的知識點，及時補救。通過課前自主學習，學生在學習知識的同時，培養(yǎng)了自我管理的意識，提高了個人交流能力。

圖1 基于翻轉課堂的項目化教學流程圖

在學生課前學習當中，教師和學生均可通過公共信息平臺進行溝通交流。教師對學生的學習情況動態(tài)追蹤、為學生及時答疑解惑；學生在學習課前學習資料時，亦可相互實時交流，互幫互助，凝結集體的智慧，共同進步。

課前學習任務完成后，通過公共信息平臺，學生根據(jù)自己完成的課前學習情況給出課前學習環(huán)節(jié)自評成績(百分制)；教師根據(jù)學生課前學習任務完成情況和互動情況，給出學生課前學習環(huán)節(jié)的教師成績(百分制)；公共信息平臺系統(tǒng)根據(jù)學生的課前測驗給出課前學習環(huán)節(jié)的系統(tǒng)評定成績(百分制)。這三部分成績以3∶4∶3的比例作為班級學生課前學習的積分，教師按照此積分兼顧每組學生學習層次的均衡進行課堂分組，并提前送達給上課學生。

3.2 課堂設計

基于翻轉課堂的項目化課堂，以可編程控制器技術及應用課程為例，課堂設計如圖2所示。(理實一體化課程，每次課按4學時安排)。

圖2 基于翻轉課堂的項目化教學課堂流程圖

教師首先根據(jù)公共信息平臺反映出的學生課前典型問題，進行深層次精講，加深學生對問題的認識和理解。精講時間一般控制在10分鐘之內，否則容易變成傳統(tǒng)課堂授課，以此督促學生認真完成課前自主學習環(huán)節(jié)。該部分精講內容要求教師課前進行提煉、升華，做到講解精煉、講解到位。因可編程控制器技術及應用為理實一體化課程，課堂活動安排在實訓室進行。教師在集中精講過后，學生根據(jù)課前的學習積分分組，對課堂任務進行小組內和小組間交流活動(課堂任務在課前的學習清單中已發(fā)布)。此環(huán)節(jié)主要是讓各組學生針對實訓室設備，對即將進行的項目任務有一個系統(tǒng)的認識，實際操作前知識點查漏補缺的過程。一般控制在10分鐘之內。

其后，各小組按小組號對應到相應實訓操作臺，組員按照分工，共同協(xié)作完成項目任務。在此過程中，教師播放實訓操作視頻供學生學習和參考，學生做中學、學中做，將理論知識直接應用于實踐中，并實時檢驗。學生完成項目任務后，可通過拍照或視頻形式發(fā)送至公共信息平臺，供其他組員和教師實時進行“找茬”、點評，促使各組學生對完成的項目任務進行改進，以此良性循環(huán)，直至每組學生正確完成項目任務為止。學生在發(fā)現(xiàn)同學不足的同時也避免自己犯類似的錯誤(同伴教學法的應用)。

最后，學生向教師匯報小組項目任務完成情況，以及對完成中遇到的問題和如何解決問題進行總結匯總。學生通過課堂精講、組內組間交流、實際操作、組內組間自評互評、自查糾錯、教師點評等環(huán)節(jié)，完成知識點和技能點的吸收、內化過程。使學生發(fā)現(xiàn)許多在課前準備階段沒有注意到的操作過程細節(jié)，擴充所學知識的廣度和深度。

課堂活動環(huán)節(jié)借助于公共信息平臺，實現(xiàn)了學生各組間項目完成情況的實時展示、實時互評、教師實時點評，讓學生參與組內、組間和教師評價活動中，培養(yǎng)學生探究問題和解決問題的能力。公共信息平臺讓學生做中評、評中做，將評價貫穿于操作始終，真正實現(xiàn)過程性評價，同時也為學生課堂操作爭取更多時間，提高課堂效率。課堂任務的完成建立在學生課前學習任務的基礎上，將課前學習與課堂活動相聯(lián)系，以此督促學生積極努力地完成課前學習任務，體現(xiàn)課前學習任務完成的價值。

3.3 課后設計

教師：在課堂活動結束后，一方面教師要對每個教學項目中學生容易出現(xiàn)的問題進行歸納總結，針對問題查閱相關資料并對其進行詳細整理，然后將其內容充實到教學資料，讓教學資料包含的內容更加廣泛而深入。另一方面，教師根據(jù)學生項目完成情況為下一階段的教學設計提供參考依據(jù)，發(fā)布下次課項目任務學習清單和學習資料。

學生：學生在課堂上完成知識的內化和吸收后，在課后還需對課堂活動所學知識進行總結，將自己在完成項目任務中學會的知識以及學習知識的過程進行反思與評價，在總結、反思與評價中完成對知識的鞏固。通過公共信息平臺，學生將自己的總結、反思和評價進行共享，實現(xiàn)知識鞏固和升華。

4 案例展示

以可編程控制器技術及應用課程中基礎項目任務二“三相交流電動機Y-△降壓啟動PLC控制系統(tǒng)”為例，展示基于翻轉課堂的項目化教學環(huán)節(jié)，如圖3所示。

5 教學效果分析與評價

“翻轉+項目化”的混合式教學模式，使得課堂學時由6學時降為4學時(以項目中的某一任務為例)，提高課堂效率，學生課外學習時間由0.3學時升為1學時，延展了課外學習時間。同時，該課程成績評定集課前學習、課堂活動、課后鞏固，教師評價、小組自評、小組互評為一體，實現(xiàn)真正的過程性評價。通過成績對比發(fā)現(xiàn)，采用基于翻轉課堂的項目化教學方式教學效果更好。另外，通過對比發(fā)現(xiàn)，采用基于翻轉課堂的項目化教學方式使得學生維修電工工考一次通過率得到大幅度提升。教學過程中公共信息平臺變靜態(tài)資源為動態(tài)資源，激發(fā)學生學習興趣，提高學生學習效率。貼合實際的實訓設備，提高學生實際動手能力和解決突發(fā)問題的能力。

6 結束語

將翻轉課堂與項目化教學模式相結合，運用于高職可編程控制器技術及應用理實一體化課程中，該方式借助信息化手段，以公共信息平臺為基礎，讓學生通過課前自主學習完成知識的傳遞→課中小組合作完成項目實操任務、交流、互評，實現(xiàn)知識的內化→課后反思、總結、共享，實現(xiàn)知識鞏固。基于翻轉課堂的項目化教學可以有效解決該門課程單純使用項目化教學法時課堂時間不夠用的問題，一方面提高學生自主學習、協(xié)作創(chuàng)新、解決問題的能力，另一方面提升教師信息化教學設計能力，最終提高課堂效率和提升教學效果。

當然，實踐項目化課程可編程控制器技術及應用的翻轉課堂，需要教師和學生的密切配合，對教師和學生都是挑戰(zhàn)。其中包括教師對整個教學環(huán)節(jié)的把控、對知識點技能點的梳理再構造、學生自我管理能力、學校對翻轉課堂教學的支持等方面。所以，應根據(jù)課程特點，將翻轉課堂與其他課堂教學方法相結合，因材施教，因生施教，才能滿足學生多樣化的學習要求，有效提升教學質量，達到培養(yǎng)合格的高技能性人才的目的。

圖3 基于翻轉課堂的項目化教學實例流程

[1] 張金磊.“翻轉課堂”教學模式的關鍵因素探析[J].中國遠程教育，2010(10)：59-64.

[2] 何克抗.從“翻轉課堂”的本質，看“翻轉課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014(7)：5-16.

[3] 趙佩華，張靜. 教育信息化視閾下的微課、慕課和翻轉課堂探析[J]. 常州信息職業(yè)技術學院學報，2015(5)：26-28.

[4] 楊曉宏，黨建寧.翻轉課堂教學模式本土化策略研究——基于中美教育文化差異比較的視角[J].中國電化教育，2014(334)：101-110.

[5] 嚴正宇，周凌翱. “翻轉課堂”模式下教學過程設計與評價方式分析[J].常州信息職業(yè)技術學院學報，2015(3)：43-44.

[責任編輯：李娟]

Study on Application of Flipped Classroom in Project-oriented Curriculum in Higher Vocational Colleges: A Case Study on PLC Curriculum

CHU Qin

(Changzhou Vocational Institute of Engineering, Changzhou 213164, China)

Guided by education informationization reform, centered on flipped classroom, this paper analyzes the feasibility and advantagse of application of flipped classroom in PLC curriculum. It explores the teaching model based on the essence of flipped classroom and presents the classroom practice case and teaching effect. Besides, it puts forward the corresponding countermeasures and suggestions to the existing problems, in order to provide reference for promoting the reform of vocational institute information teaching.

flipped classroom; project-oriented; PLC

2016-05-24

常州工程職業(yè)技術學院2015年院級教育教學改革研究課題(ZY6108016)

儲 琴(1985-)，女，講師，主要研究方向：自動控制

TM 571.61-4

A

1672-2434(2016)05-0043-05