在線研究生課程建設及翻轉課堂初探

李桂丹，孫雨耕，余曉丹，張 強

（天津大學電氣自動化與信息工程學院，天津300072）

0 引言

翻轉課堂是將傳統(tǒng)教學中課堂上的知識傳授和課下的知識內(nèi)化兩個階段進行翻轉。首先學生需要在課下通過觀看教師錄制的教學視頻、閱讀教材及其他教學資料完成預習，然后帶著問題來上課。課堂上教師則引導學生通過討論或協(xié)作，理解、掌握預習時不懂的知識，以及更深層次的知識拓展和應用［1～4］。

目前，有關翻轉課堂的實踐探索已經(jīng)在很多高校本科生教育中展開且形成了一定規(guī)模。但在研究生教學中，翻轉課堂的實踐還較少［5～6］。

翻轉課堂的實施離不開在線課程建設，在線課程建設得越好，學生課下的預習效率就越高，翻轉課堂教學效果就越好。

2015年4月《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》出臺，標志著在線課程建設成為高校教學改革的一大戰(zhàn)略方向［7］。

筆者以我校研究生院e-Learning平臺（下文簡寫為“平臺”）為依托，建設了“線性網(wǎng)絡分析”在線課程，并以翻轉課堂的形式實踐了兩個周期，取得了較好效果，得到學生的肯定［8］。

1 在線課程建設

平臺為教師和學生提供了豐富、自由的建設空間，下面從兩方面介紹我校在線課程建設的情況。

1．1 活動形式和資源類型

筆者主要運用了平臺中的詞匯表、作業(yè)、文件、文件夾、互動評價等形式，上傳了課程圖文資料、電子課件、授課視頻和參考文獻等素材，并開設了課程評價區(qū)和作業(yè)提交區(qū)。

1．2 模塊設置

根據(jù)課程特點，將在線課程模塊設置為如圖1所示。

圖1 課程模塊及部分頁面

課程信息發(fā)布及討論區(qū)為教師發(fā)布通知及發(fā)起討論的區(qū)域。前言部分有授課視頻以及課程簡介和課程大綱的word文檔。預備基礎知識給出了前期“電路”課程中學過的、和本課程密切相關的重點和難點。詞匯表給出本課程中的一些重要詞匯、術語及其定義。預備基礎知識和詞匯表起到了課程“詞典”的作用，方便學生查閱。課程內(nèi)容為本課程各章節(jié)的資源，包含課件提綱、授課視頻、例題習題等。課程討論影音資料為學生結課報告的視頻片段。課外拓展區(qū)包括與課程相關的參考文獻、拓展資料等。上述模塊中的所有文件（包括文本、課件、視頻等）均可以下載。

課程評價區(qū)中，教師分別從課前預習、課堂講解和討論、課后作業(yè)（包括編程和結課報告）、翻轉課堂教學形式以及學生對本課程的建議五個方面進行設置，學生在線提交。

作業(yè)提交區(qū)用于學生線上提交作業(yè)。

1．3 授課視頻的錄制及導出

每個授課視頻的長度從3～19分鐘不等，既滿足了微視頻的要求，也兼顧了知識點的完整性和難易程度。學生既可以利用碎片時間進行學習，也可方便快速地找到所需的知識點進行復習，同時容易形成對課程的整體認知。每個視頻文件的命名格式統(tǒng)一，如圖2所示，一般由五部分組成。其中ABC中的“*”為章、節(jié)、文件序號，用阿拉伯數(shù)字表示，沒有的省略，以使學生下載后的文件按照課程講授的先后順序排列；D為視頻主要內(nèi)容，方便學生查找；E為視頻長度，以四位數(shù)呈現(xiàn)，前兩位為分鐘數(shù)，后兩位為秒數(shù)，命名格式的一例為“第2章第8節(jié)1_圖形的樹數(shù)（0730）”。

圖2 視頻文件命名格式

經(jīng)過調查及體驗，筆者認為錄屏形式的視頻圖文清晰，教師講解聲音清楚，能夠將學生的注意力全部集中于對知識的學習。采用的錄屏軟件為BBflashback，該軟件簡單易用，編輯處理方便，導出的文件形式多樣。本課程教師將BBflashback錄制的視頻文件導出成MP4的格式，因為該格式的文件更?。ㄍ瑯拥囊曨l導出的MP4文件大小不到flv文件的1／3），利于存儲，節(jié)省空間，而且適用的載體更多，手機可直接播放。

本課程以e-Learning平臺和校園網(wǎng)為依托，學生在校內(nèi)下載不計流量費用，解決了很多在線課程流量耗費而產(chǎn)生的費用問題。

2 翻轉課堂實踐

本課程每周一次課4學時，共32學時，已按照翻轉課堂形式實施了兩個周期。實施過程中教師總結的經(jīng)驗如下。

2．1 傳統(tǒng)教學必不可少

第一次課教師需按傳統(tǒng)方式正常授課，給學生一個適應教師講課風格的機會，拉近教師和學生的距離。筆者認為這一次的傳統(tǒng)授課必不可少，否則學生容易有“被拋棄”的感覺，造成負面效應，甚至會有部分學生從心理上抵制這門課程。首次錄屏形式的授課視頻也放到平臺上，供學生課下復習使用，這樣學生很容易適應看視頻學習的方式，為后面的翻轉課堂作鋪墊。

后面的課時中，教師仍需要采用傳統(tǒng)教學的形式串講主要內(nèi)容，為學生理清脈絡，并著重講授重點和難點，而不是將課堂完全翻轉、交給學生。

2．2 告知學生翻轉課堂的目的

第一次課除了講課和布置該節(jié)課的作業(yè)之外，教師需要向學生說明實施翻轉課堂的目的，主要包括以下幾點。

（1）提高學生的自學能力：大滿貫的教學方式無益于學生自學能力的培養(yǎng)。

（2）提高學生的表達能力：翻轉課堂能夠給學生提供更多的鍛煉機會。

（3）培養(yǎng)深度學習的能力：要想深入領會“線性網(wǎng)絡分析”課程，最好的辦法就是能親自講授這門課。因此，讓學生成為“施教者”，可以促使其對這門課程的知識有更深刻、系統(tǒng)的理解。

（4）靈活支配時間：翻轉課堂教學能彌補少數(shù)研究生因故不能出勤的缺憾。另外，學生還可以根據(jù)自己的掌握情況調整學習進度，高效利用時間。

（5）培養(yǎng)團隊合作精神：課程中的結課報告以小組的形式完成，能夠培養(yǎng)學生的團隊合作精神。

對學生說明上述目的之后，學生會很容易接受翻轉課堂的教學形式，且感到新奇和期待。

2．3 明確自學任務和要求

在學生認可了翻轉課堂的教學形式之后，教師需要每周布置自學任務，說明如何觀看授課視頻和例題，要求學生明白基本知識點，例題達到可以講解的程度，記錄好難點，以便在課堂上要求教師講授或者和同學討論這些難點。

2．4 教師課堂講解和學生角色轉換

課堂上，為了督促學生課前完成自學任務和了解學生掌握的程度，教師先組織小測驗，題目為學生自學過的知識點，不宜過難。

下一步，根據(jù)小測驗的結果以及結合教師的經(jīng)驗，教師在串講該次課程知識點的基礎上，重點講授或者和學生討論學生沒學懂的知識點、重點和難點。

之后由學生上講臺講解教師給的例題，實現(xiàn)學生向“施教者”的轉換。為了鼓勵學生的積極性，可以給參加講解學生的平時成績加分。學生講解后，教師組織學生點評和討論。在此基礎上，教師可以將例題擴展并組織對新例題的討論。

2．5 結課報告

學生課下觀看視頻和例題只是培養(yǎng)學生自主學習能力的一部分，因為其只是將課上的統(tǒng)一時間地點的聽課變成了課下自覺安排的聽課。為了彌補其不足，還需教師設計結課報告環(huán)節(jié)，包括Matlab程序講解和課題報告兩項內(nèi)容，以此加強培養(yǎng)學生的自主學習能力、科研能力、表達能力和團隊合作精神，拓展學生的知識面。

結課報告環(huán)節(jié)實施時，教師組織學生分成學習小組，每組3-5人，每組合作解決一個問題并形成結題報告。本學期參與該環(huán)節(jié)學習的人數(shù)為37人，分成9個小組。結課匯報安排在最后一次或兩次課上（根據(jù)學生人數(shù)、組數(shù)而定）。

1）程序講解

本項內(nèi)容目的之一就是使學生通過所學的理論知識，利用計算機輔助分析電路，因此，項目要求學生編寫Matlab程序求解例題和習題并提交至平臺。因這些程序為學生獨立編寫，難免有瑕疵甚至錯誤的可能性。本項內(nèi)容要求在組內(nèi)經(jīng)過充分討論，得出一個最好的解決方案，最后在課題報告中陳述，重點講解思路和亮點。

由于是各組精心設計的方案，故每組的講解都值得大家認真聆聽、學習。

2）課題報告

科技發(fā)展日新月異，課本上的內(nèi)容勢必滯后其發(fā)展。因此教師給學生一個完全開放的空間，讓學生挖掘與課程相關的，課程中涉及不深或沒有涉及的知識，以課題報告的形式展示。學生需要以科技論文的形式提交WORD文檔，制作PPT并在結課報告中講解。

每個小組的題目不一定完全由學生自己選擇，有的可以由教師指定。比如本學期的9個小組中，教師指定了兩個題目，并在同意接受教師指定題目的小組中分別抽出2個小組做這2個題目，目的之一是讓學生有競爭意識，之二是每個小組的研究角度很有可能不同，可以優(yōu)勢互補，這兩點已經(jīng)通過實際情況得以證明。例如，選擇教師給定題目“靈敏度分析”的兩個小組，一組重點研究了靈敏度分析的定義、分類、求解方法以及在各領域的一般性應用；而另一個小組在簡單介紹靈敏度定義之后，結合自己的課題方向重點討論了靈敏度分析在電力系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性兩個方面的應用。其他5個小組題目自選，選擇的題目和課程的相關度作為課題報告的評價標準之一。學生的自選題目包括連通支配集、最大流、最小生成樹、信號流圖的程序化等，這些題目既能與課程緊密相關，又與其課題方向密切結合，達到了學以致用的效果。

課題報告的文檔要求以組為單位提交至平臺中的作業(yè)提交區(qū)。課題報告要求每個組員都要講解，并且為了調動學生的積極性，由學生評選出5名最佳選手（MVP）。課題報告的評分中，教師給分占20%，其他組打分占80%。組內(nèi)成員的分數(shù)不再區(qū)分，此項成績相同。

3 成績評定

教學形式的多樣性，決定了成績評定的綜合性。課程的總成績由四部分組成，包括自學評定（含課堂講解）、平時作業(yè)（含編程）、結課報告和筆試，各部分比例分別為10%、10%、20%和60%。

4 學生評價

平臺中教師設置了課程評價區(qū)，目前教師為課程評價精心設計了23個問題，既有選擇題又有主觀評價題。目的在于了解學生對于課前預習、課堂教學、課后作業(yè)、結課報告、課程內(nèi)容等多方面的評價，為課程的改進和提高提供參考。課程評價為學生自愿提交，從提交的32份評價結果可以看出，在線課程和翻轉課堂得到了大多數(shù)學生的認可，例如81%的學生認為課前學習階段的學習難度適中，分別有100%、100%和97%的學生選擇翻轉課堂更有利于自學能力、分析問題和解決問題能力、溝通能力三個方面的提高，84%的學生認為翻轉課堂的效果比傳統(tǒng)課堂好，100%的學生選擇在課堂中教師講解和互動解決了他們在課前遇到的困惑。主觀評價題目的回復中也得到了多數(shù)學生的肯定，比如有學生寫道：“特別好，繼續(xù)堅持”；“個人很喜歡這種模式，特別是有視頻有例題了以后，不懂的隨時可以看視頻并能夠很好的應用。老師的視頻確實比教科書易懂了很多?！?/p>

但其中也不乏反對意見，比如19%學生選擇不喜歡翻轉課堂的教學形式，有3%的學生選擇翻轉課堂學習效率低，9%的學生選擇課題報告是增加學生負擔。在學生從小就接受傳統(tǒng)形式教學的情況下，新接觸翻轉課堂教學，筆者認為出現(xiàn)這些不適應的現(xiàn)象、反對的聲音很正常，當然也看到了今后努力的方向。

結合學生的評價，筆者總結今后需改進之處主要有以下幾點：①授課視頻的講解還需要更加細致；②課堂講解和討論可以更加深入；③課題報告既要讓學生積極參與，又要減輕負擔。

5 結語

本文介紹了在我校研究生院e-learning平臺上建設研究生課程“線性網(wǎng)絡分析”的建設情況，以及借助在線課程實施翻轉課堂教學的教學形式。雖然總體是翻轉課堂教學，但同時強調了傳統(tǒng)教學環(huán)節(jié)的重要性。該課程的教學得到了學生的普遍肯定，為其他研究生課程以及本科生課程的教學改革積累了經(jīng)驗，給出了啟示。