翻轉(zhuǎn)課堂在電路課程教學(xué)中的實(shí)踐研究

石砦 李春蘭 李雪蓮 張燕

摘 要 針對高校工科教學(xué)現(xiàn)有教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)與弊端以及運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，從翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵出發(fā)，以電路課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)為例，完成翻轉(zhuǎn)課堂課前的任務(wù)設(shè)計、課堂活動設(shè)計，并對實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的班級完成教學(xué)效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果要優(yōu)于傳統(tǒng)課堂，為翻轉(zhuǎn)課堂的進(jìn)一步研究及學(xué)科教學(xué)應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂；電路課程；教學(xué)設(shè)計；工科教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：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

隨著信息技術(shù)和教學(xué)理念的發(fā)展，課堂教學(xué)模式也在發(fā)展，被動的學(xué)習(xí)方法不能再滿足當(dāng)今的信息化教學(xué)模式，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)還能否適應(yīng)當(dāng)今信息化教學(xué)的發(fā)展呢？很多學(xué)生對所學(xué)的知識不能有效應(yīng)用，走向社會后感覺到在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識與社會實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。

2011年，“傳統(tǒng)教育的顛覆者”薩爾曼·可汗創(chuàng)辦可汗學(xué)院，指出現(xiàn)代教學(xué)模式正處于巨大的變革之中[1]。他認(rèn)為，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)使課堂“翻轉(zhuǎn)”成為可能，學(xué)生可以在課外靈活選擇適合自己的聽課方式，不會的問題可以在課堂中與教師共同解決。

翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom）作為一種全新的教學(xué)模式，可以滿足現(xiàn)代教育的需求。有學(xué)者認(rèn)為：“所謂翻轉(zhuǎn)課堂，就是教師創(chuàng)建視頻，學(xué)生通過登錄互聯(lián)網(wǎng)在線觀看網(wǎng)絡(luò)視頻中教師的講解，完成任務(wù)清單中的學(xué)習(xí)任務(wù)，課堂上師生面對面交流、答疑和完成作業(yè)的一種教學(xué)模式?！盵2]教師應(yīng)將先進(jìn)的教學(xué)模式融于教學(xué)之中，讓學(xué)生能夠更加方便、靈活地獲取知識。基于此，在工科電路課程教學(xué)中進(jìn)行嘗試，探索電路課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)改革。

2 高校工科教學(xué)現(xiàn)有教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)與弊端，以及運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)

高校工科現(xiàn)有教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)與弊端 我國的高校在教學(xué)過程中普遍采用多媒體教學(xué)。此種模式是教師在課前將自己所要教授的課程內(nèi)容以多媒體的形式制作好，在課堂中播放講解。其優(yōu)點(diǎn)是課程中將多種媒體資源有效地融為一體，容易吸引學(xué)生的注意力。但是，這種教學(xué)模式也存在一些弊端：每堂課容量較大，有時播放課件速度比較快，學(xué)生容易忘記知識點(diǎn)，記憶不深刻；尤其是工科教學(xué)中會出現(xiàn)公式推導(dǎo)，一張PPT不能完全呈現(xiàn)，學(xué)生會出現(xiàn)記憶模糊，前后不能連貫，理解存在偏差，學(xué)習(xí)效果不佳。工科教學(xué)中很多學(xué)生不能很好地將知識內(nèi)化，不能夠利用所學(xué)知識到實(shí)踐中；而且大部分學(xué)生所學(xué)知識只限于課本，只做學(xué)校規(guī)定的實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計，自主實(shí)踐機(jī)會較少。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校工科專業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

1）翻轉(zhuǎn)課堂能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教師提供教學(xué)視頻，學(xué)生在觀看視頻的過程中可以按照課前預(yù)習(xí)要求掌握的知識點(diǎn)觀看視頻，遇到自己沒有理解的地方可以反復(fù)觀看，并可以與同學(xué)在課上或課下進(jìn)行交流與討論，還可以通過網(wǎng)絡(luò)與教師進(jìn)行交流。這樣學(xué)生就能合理利用時間，很自如地掌控自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度，提高學(xué)習(xí)的主動性。

2）互動是翻轉(zhuǎn)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)。翻轉(zhuǎn)課堂最大的優(yōu)點(diǎn)就是增加了課堂中教師與學(xué)生以及學(xué)生與學(xué)生溝通的機(jī)會，提高了課堂互動的有效性。在課堂中，教師可以根據(jù)學(xué)生掌握知識的實(shí)際情況，針對每一位學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，能及時了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)及存在的問題。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，巧妙地完成了翻轉(zhuǎn)，體現(xiàn)了學(xué)生為主體的“學(xué)”的地位。學(xué)生在本堂課前通過課前學(xué)習(xí)任務(wù)，已對本堂課有一定的基礎(chǔ)性“學(xué)”，在課上需要對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行更為深入的探討與研究，由教師在此過程中給予幫助。相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)習(xí)更為有效，對知識理解更深入。

3）翻轉(zhuǎn)課堂增加了工科學(xué)生動手的機(jī)會。在翻轉(zhuǎn)課堂中引入探究性學(xué)習(xí)，教師為學(xué)生創(chuàng)造了動腦與動手的機(jī)會，要求學(xué)生將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，能用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題，提高學(xué)生理論分析能力、動手能力和解決問題的能力。

在翻轉(zhuǎn)課堂中教學(xué)活動如何設(shè)計與安排呢？如何轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)教學(xué)中教師與學(xué)生的角色呢？教學(xué)策略如何設(shè)計？教學(xué)知識如何深化？教師帶著這些問題出發(fā)，合理安排教學(xué)活動與設(shè)計。

3 電路翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施——教學(xué)設(shè)計

課前教學(xué)活動設(shè)計 翻轉(zhuǎn)課堂的課前任務(wù)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)存在本質(zhì)區(qū)別，課前教師公布教學(xué)視頻，并圍繞教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)給學(xué)生安排學(xué)習(xí)任務(wù)。此外，翻轉(zhuǎn)課堂的課前任務(wù)與教師的課堂講授緊密相關(guān)，這兩部分環(huán)環(huán)相扣，課前沒有學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，課中教學(xué)難度會很大，教師利用課堂時間幫助學(xué)生領(lǐng)會、吸收、應(yīng)用、提升[3]。

以電路課程為例，在翻轉(zhuǎn)課堂課前教學(xué)活動中，教師提供視頻，視頻中包括本節(jié)知識的難點(diǎn)和重點(diǎn)，會對相關(guān)概念、定義進(jìn)行解釋，并根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際情況提供相應(yīng)的例題分析；學(xué)生觀看完視頻，根據(jù)學(xué)習(xí)主題對學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行分析，提交學(xué)習(xí)反饋信息；教師根據(jù)學(xué)生提交的反饋信息合理安排課堂教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合電路課程的特點(diǎn)，課前教學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示。

課中教學(xué)活動設(shè)計 教師根據(jù)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況，合理組織課中教學(xué)活動，主要任務(wù)是解決問題，促進(jìn)知識內(nèi)化和能力拓展。在課堂教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變，從原來的被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，在討論與深化中學(xué)習(xí)知識，在小組討論與合作中體會學(xué)習(xí)的成就感[4]。這樣的教學(xué)活動激發(fā)了學(xué)生的興趣，提高了自主學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)了其自主學(xué)習(xí)的能力。以電路課程為例，教學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1）知識點(diǎn)的內(nèi)化。此部分為了突出難點(diǎn)和重點(diǎn)，以討論的形式展開。

環(huán)節(jié)一，課前教師將難點(diǎn)和重點(diǎn)及典型和有針對性的問題在視頻中提出，讓學(xué)生思考，在課中進(jìn)行個人回答或小組討論。課前對學(xué)生做基礎(chǔ)知識檢測，教師可以了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，以便對環(huán)節(jié)二進(jìn)行設(shè)計。

環(huán)節(jié)二，根據(jù)環(huán)節(jié)一執(zhí)行的結(jié)果，以問題為中心開展討論。此部分注意處理好學(xué)生獨(dú)立思考與教師主導(dǎo)的關(guān)系，對問題較大的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)。

環(huán)節(jié)三，歸納總結(jié)，知識內(nèi)化。教師將學(xué)生在環(huán)節(jié)一和環(huán)節(jié)二存在的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，對學(xué)生存在的共性問題進(jìn)行講解。教師在整個課堂教學(xué)活動中引導(dǎo)、答疑解惑，不斷挖掘?qū)W生潛在的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生在課中受益更多。

2）知識的深化。學(xué)生在進(jìn)行完階段學(xué)習(xí)后，要對之前所學(xué)的知識點(diǎn)、方法進(jìn)行總結(jié)。以邱關(guān)源所編《電路》（第五版）為例[5]，學(xué)完第四章后，教師要求學(xué)生將之前所學(xué)電路的一般分析方法進(jìn)行歸納總結(jié)，總結(jié)各種方法的特點(diǎn)及適用的場合等等。

3）引入實(shí)踐問題，促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)。引入實(shí)踐問題設(shè)計課堂教學(xué)活動，促進(jìn)深入探究性學(xué)習(xí)，對工科學(xué)生來講是將理論與實(shí)踐相結(jié)合，要求學(xué)生能用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，提高學(xué)生理論分析能力和動手能力。激勵學(xué)生深入探究的教學(xué)設(shè)計是提高學(xué)生積極性的主要因素。深入探究式學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，教師給學(xué)生布置任務(wù)，學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論，設(shè)計方案，通過電路仿真、制電路板，最終形成作品。學(xué)生在這一過程將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際中，進(jìn)一步體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成就感。這一階段體現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)后帶來能力提升的效果。

4 電路翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果分析

成績是衡量教學(xué)效果的一個非常重要的指標(biāo)。為了全面了解翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響，本研究對學(xué)生兩年課程通過率及成績進(jìn)行詳細(xì)研究和分析。

翻轉(zhuǎn)課堂全面提升學(xué)生成績

1）不同學(xué)年電路成績比較。在2015—2016學(xué)年的電路課程中選取兩章中的三節(jié)內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，2016—2017學(xué)年的電路課程中選取六章中的11節(jié)內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，對同一專業(yè)兩學(xué)年電路課程的成績進(jìn)行比較，各分?jǐn)?shù)段比例見表1。2015—2016學(xué)年，參照班級是電氣工程及其自動化142，該班共41人，卷面成績未及格人數(shù)共19人，占到46.3%，人數(shù)較多；平均分55.76分，最高分80分，最低分29分。

2016—2017學(xué)年，參照班級是電氣工程及其自動化152，該班共34人，卷面不及格人數(shù)共9人，所占比例為26.47%；

平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。

2）同一學(xué)年未進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)與進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)班級電路成績比較。針對2016—2017學(xué)年電路課程兩個教學(xué)班級成績進(jìn)行比較，各分?jǐn)?shù)段比例見表2。其中電氣工程及其自動化152班采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)方式，新能源科學(xué)與工程152班采用常規(guī)教學(xué)方式。翻轉(zhuǎn)教學(xué)班級電氣152班共34人，卷面不及格人數(shù)共9人，所占比例為26.47%；平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。常規(guī)教學(xué)班級新能源152班共40人，卷面不及格人數(shù)25人，所占比例為62.5%；平均分52.48分，最高分82分，最低分22分。

通過以上比較得到以下結(jié)論。

1）實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)后，課程通過率出現(xiàn)大幅度提升。通過比較可以看出，翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式下電路課程通過率明顯提升，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

2）進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的班級的平均分明顯高于未進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的班級。在翻轉(zhuǎn)教學(xué)中，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性明顯增強(qiáng)，這是成績提高的主要因素。由于翻轉(zhuǎn)教學(xué)的環(huán)境較寬松，部分學(xué)生的自我約束能力較差，不能嚴(yán)格按照翻轉(zhuǎn)教學(xué)要求去做，導(dǎo)致有不及格現(xiàn)象。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下高分學(xué)生人數(shù)增加，低分人數(shù)減少 為進(jìn)一步剖析翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)生成績的影響，通過表1和表2可以看出，在翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式下教學(xué)班級的電路成績優(yōu)秀率和良好率明顯提高，不及格分?jǐn)?shù)段人數(shù)減少。翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式下高分人數(shù)增加，低分人數(shù)減少的主要原因在于，在翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式中，學(xué)生可以根據(jù)自己的環(huán)境完成個性化學(xué)習(xí)，教師與學(xué)生的溝通途徑增多，學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得成就感，學(xué)習(xí)積極性提高。翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生自主發(fā)展提供了途徑，有針對性的視頻和種類豐富的教學(xué)活動，與其能力和學(xué)習(xí)層次相適應(yīng)。

5 總結(jié)

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，加強(qiáng)學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間的交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，課堂教學(xué)氣氛活躍。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)可以讓教師很好地將課堂加以“翻轉(zhuǎn)”，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)及教學(xué)內(nèi)容合理安排，靈活創(chuàng)設(shè)教學(xué)活動，形成特色的課堂創(chuàng)新，為工科教學(xué)提供有效的支撐。

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