翻轉(zhuǎn)課堂在光纖通信課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

蔣燕 李兵

一、前言

翻轉(zhuǎn)課堂是一種打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的新的教學(xué)理念，通過對(duì)教學(xué)程序的設(shè)計(jì)和控制，以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，同時(shí)注重教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)和組織，形成“以學(xué)為中心，兼顧效率與質(zhì)量”的教學(xué)形態(tài)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果[1][2][3]。美國教育咨詢調(diào)查公司問卷調(diào)查顯示：對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂的使用，67%的教師認(rèn)為學(xué)生考試成績(jī)得到提高，80%的教師認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度得到了改善，是一種行之有效的教學(xué)方法[3]。

光纖通信課程是通信技術(shù)類專業(yè)課程，理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，目前課程教學(xué)主要采用傳統(tǒng)的“老師講授，學(xué)生聽講”為主的教學(xué)方法，學(xué)生覺得理論知識(shí)晦澀難懂，實(shí)踐操作因理論不足難以做到知其然并知其所以然，很容易喪失學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想，因此，如何改變教學(xué)現(xiàn)狀是課程教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)。

本文研究翻轉(zhuǎn)課堂在光纖通信課程教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建了光纖通信課程基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)程序和教學(xué)效果測(cè)試方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其教學(xué)成效。

二、光纖通信課程基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）研究目的

通過對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制，從學(xué)生的知識(shí)掌握度、學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度三個(gè)維度比較、分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)成效[5]，從而尋找一種更有效的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，以有效完成本門課程的知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)。

（二）研究參與者

研究參與者為本校通信技術(shù)專業(yè)A班和B班學(xué)生，每班學(xué)生人數(shù)為37，其中，A班為實(shí)驗(yàn)組，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，B班為控制組，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué)。所有參與學(xué)生在本研究之前已經(jīng)完成相同的前序課程和與本課程相同的前序知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，前測(cè)表明兩個(gè)班學(xué)生學(xué)習(xí)能力和起點(diǎn)水平相近，學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度相當(dāng)。

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)，分6個(gè)小組，每個(gè)小組6-7人，分組按照學(xué)生自愿和教師調(diào)配相結(jié)合的方式，保證各小組的優(yōu)、中、差合理搭配，學(xué)生學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)成績(jī)達(dá)到基本平衡。

（三）教學(xué)設(shè)計(jì)與控制

1.總體設(shè)計(jì)

根據(jù)光纖通信課程理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的特點(diǎn)，本研究選取了教材3個(gè)理論和實(shí)踐聯(lián)系非常緊密的知識(shí)點(diǎn)，采用理論學(xué)習(xí)+操作實(shí)踐的方式完成，總體教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖1所示。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)程序設(shè)計(jì)如圖2所示。整體上以“課前預(yù)習(xí)，課中學(xué)習(xí)，課后鞏固拓展”的思路展開，利用慕課資源，采用翻轉(zhuǎn)課堂和小組合作學(xué)習(xí)等方法，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在思考和探究中“學(xué)會(huì)”，并在“學(xué)會(huì)”的過程中培養(yǎng)“會(huì)學(xué)”的能力。

實(shí)驗(yàn)組采用的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和控制組采用的傳統(tǒng)教學(xué)方法對(duì)比如表1所示。

2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程包括課前、課中和課后三個(gè)階段。在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師通過發(fā)布任務(wù)、解答問題等方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

（1）課前階段教學(xué)設(shè)計(jì)

課前階段教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，根據(jù)確定好的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)提供的課件、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的視頻完成課前自主學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)后完成預(yù)習(xí)小測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)情況自檢。教師通過教學(xué)平臺(tái)參與討論和答疑，獲取數(shù)據(jù)修訂課中階段教學(xué)設(shè)計(jì)。

（2）課中階段教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，課中階段教學(xué)分為理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作兩個(gè)部分，學(xué)生在掌握一定的理論知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐操作，在實(shí)踐操作過程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解，達(dá)到“學(xué)”與“用”相互促進(jìn)和加深的目的。具體的教學(xué)過程設(shè)計(jì)如表2所示。

（3）課后階段教學(xué)設(shè)計(jì)

課后階段教學(xué)設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)和總結(jié)，達(dá)到內(nèi)化知識(shí)的目的，并根據(jù)個(gè)體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行一定的拓展。主要包括：通過作業(yè)和實(shí)踐報(bào)告促進(jìn)學(xué)生完成知識(shí)梳理和總結(jié);通過教學(xué)平臺(tái)的課后小測(cè)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果檢測(cè);通過信息化工具進(jìn)行交流和討論。在以上獲取的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，輔助學(xué)生根據(jù)自身情況完成一定的知識(shí)和能力拓展。

3.數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)計(jì)與收集方法

教學(xué)效果的對(duì)比從學(xué)生的知識(shí)掌握程度、學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度三個(gè)方面衡量。具體的測(cè)評(píng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)來源如表3所示。

表3中，知識(shí)掌握度中的前測(cè)數(shù)據(jù)用以衡量參與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組成員和采用傳統(tǒng)教學(xué)的控制組成員的總體學(xué)習(xí)情況，大體相當(dāng)?shù)某潭壬喜趴赡芡ㄟ^研究獲得相對(duì)客觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后測(cè)數(shù)據(jù)則體現(xiàn)兩種不同的教學(xué)方法下的成果差異性[9-10]。問卷調(diào)查分別從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境與活動(dòng)及教師行為表現(xiàn)等多個(gè)維度進(jìn)行調(diào)查，其中，設(shè)置開放式題目用于獲取學(xué)生的真實(shí)想法，透過學(xué)生視角，了解他們對(duì)課程的需求和改進(jìn)建議。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

基于收集的數(shù)據(jù)，本實(shí)驗(yàn)采用獨(dú)立樣本T-test的方法進(jìn)行研究分析，檢驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)之間的教學(xué)效果差異[11-12]。T-test是用于兩個(gè)樣本（或樣本與群體）平均值差異程度的檢驗(yàn)方法，通過比較不同數(shù)據(jù)的均值，用T分布理論來推斷差異發(fā)生的概率，從而判斷兩組數(shù)據(jù)之間是否存在顯著差異。具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下文所示。

（一）知識(shí)掌握度

知識(shí)掌握度的T-test測(cè)試結(jié)果如表4和表5所示。

表4中，T代表采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)驗(yàn)組，C代表采用傳統(tǒng)教學(xué)的控制組。從表4可以看出，實(shí)驗(yàn)組測(cè)試分?jǐn)?shù)均值為7158，控制組測(cè)試分?jǐn)?shù)均值為6622，實(shí)驗(yàn)組明顯高于控制組，說明采用翻轉(zhuǎn)課堂后，學(xué)生的知識(shí)掌握程度是有所提升的。但表5的獨(dú)立樣本分?jǐn)?shù)差異顯著性水平測(cè)試顯示，在兩種不同的方差假設(shè)情況下，顯著性水平Sig（雙側(cè)）值均大于005，這說明實(shí)驗(yàn)組和控制組的知識(shí)掌握度的差距變化并不顯著。盡管如此，在表4中，實(shí)驗(yàn)組的分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)差為17938，明顯低于控制組對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差值24983，這是一個(gè)明顯的改變，說明采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的控制組的分?jǐn)?shù)兩極分化的現(xiàn)象得到了極大的改變。結(jié)合具體的分?jǐn)?shù)分析，發(fā)現(xiàn)高分段的學(xué)生改變不大，但是低分段的學(xué)生無論是從數(shù)量上還是分?jǐn)?shù)上都有很大的提高，這說明，翻轉(zhuǎn)課堂極大地促進(jìn)了低分段學(xué)生的學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

（二）學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度

學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度的T-test結(jié)果如表6和表7所示。

表6和表7中，CyD-T和CyD-C分別代表實(shí)驗(yàn)組和控制組的學(xué)習(xí)參與度，MyD-T和MyD-C分別代表實(shí)驗(yàn)組和的控制組教學(xué)滿意度。表6中，從均值數(shù)值來看，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)參與度為834，教學(xué)滿意度為1313，控制組對(duì)應(yīng)的數(shù)值分別為782和1066，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度均高于控制組，這表明，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)后，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的參與度和教學(xué)的滿意度均有所提升。

表6中，無論是實(shí)驗(yàn)組還是控制組，其學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度的標(biāo)準(zhǔn)差均控制在較小的范圍，且實(shí)驗(yàn)組均值數(shù)值比對(duì)應(yīng)的控制組均值更小。這表明，所有學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度的評(píng)價(jià)差異性比較集中，沒有出現(xiàn)大量的兩極分化的情況，且實(shí)驗(yàn)組兩極分化的現(xiàn)象更小。

表7中的Sig（雙側(cè)）值代表了實(shí)驗(yàn)組和控制組對(duì)學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度差異性的顯著性水平測(cè)試情況，表中顯示兩個(gè)值均小于005，這說明實(shí)驗(yàn)組與控制組的學(xué)習(xí)參與度和教學(xué)滿意度變化對(duì)比非常顯著，尤其是學(xué)習(xí)參與度，從課堂錄像和上課的實(shí)際情況來看，課堂上學(xué)生大體都能參與到學(xué)習(xí)中去，基本沒有再出現(xiàn)玩手機(jī)和睡覺的現(xiàn)象，相較于傳統(tǒng)的教學(xué)，這是一個(gè)非常大的改善。

（三）開放式問答

開放式問答的結(jié)果分析表明，學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面：小組合作學(xué)習(xí)和知識(shí)點(diǎn)闡述、時(shí)間把控和內(nèi)容建議上?？傮w來講，學(xué)生很認(rèn)可小組合作學(xué)習(xí)和知識(shí)點(diǎn)闡述，認(rèn)為能促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性并且能鍛煉口才和提高溝通能力，但在時(shí)間把控上還需要改進(jìn)，因?yàn)檎n堂上學(xué)生的講述會(huì)比教師講課的時(shí)間更長(zhǎng)，所以有可能影響課程進(jìn)度。另外，學(xué)生講解可能表述不是很清楚，尤其是理論性太強(qiáng)的內(nèi)容，還可能出現(xiàn)理解錯(cuò)誤，學(xué)生擔(dān)心出現(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)入誤區(qū)就不容易扭轉(zhuǎn)思路。

四、總結(jié)

從實(shí)驗(yàn)情況可以看出，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)后，學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度大幅提升，學(xué)習(xí)參與度有了極大改觀，結(jié)果是學(xué)生的知識(shí)掌握度大大提高，且學(xué)生分?jǐn)?shù)兩極分化的現(xiàn)象明顯減少。因此，翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)光纖通信課程教學(xué)來說，在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力方面相較于傳統(tǒng)的教學(xué)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，從而對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生了較好的影響。

翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)幾乎是一種顛覆性的改變，對(duì)教學(xué)提出了全新的要求，在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)組織與實(shí)施方面提出了更高的要求。對(duì)于光纖通信這門課程，概念原理類的知識(shí)很多，學(xué)期課時(shí)有限，如何進(jìn)一步深化課程設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，做好時(shí)間與效率的平衡，解決好翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)方式在不同章節(jié)內(nèi)容中的應(yīng)用結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生自我管理、自我控制和自學(xué)能力的提高，充分展現(xiàn)教學(xué)改革對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)課程的成效和價(jià)值，這是筆者下一步研究的重點(diǎn)。

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責(zé)任編輯何麗華