軍事職業(yè)在線MOOC平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用

康 凱， 徐東輝， 郭文普， 楊文可

（火箭軍工程大學(xué)作戰(zhàn)保障學(xué)院，西安710025）

0 引 言

“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式最早由貝克（J·Wesley Baker）于2000年在第11屆大學(xué)教學(xué)國際會(huì)議上首次提出［1］，之后受到了國內(nèi)外教育者們的較多關(guān)注，其教學(xué)效果得到了充分的肯定［2-3］。然而翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必須有豐富的學(xué)習(xí)資源［4］。近年來，在教育部的推動(dòng)下，高校公開課、精品資源共享課和在線開放課程等多種形式的在線課程迅速發(fā)展。豐富的線上教學(xué)資源使得將信息技術(shù)、新教學(xué)理念與傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行深度融合成為可能，構(gòu)成了推廣翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的必要條件。軍事職業(yè)教育互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，簡稱“軍職在線”，是軍隊(duì)依托互聯(lián)網(wǎng)，為官兵打造的一站式終身學(xué)習(xí)空間，平臺(tái)有移動(dòng)APP、門戶網(wǎng)站和微信公眾號(hào)3個(gè)版本。目前，平臺(tái)匯聚了中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、智慧樹、超星期刊、喜馬拉雅音頻等近10個(gè)知名學(xué)習(xí)系統(tǒng)資源，累計(jì)有3 000余門課程、200余萬篇期刊、300余萬條音頻、1 500余萬條知識(shí)條目。截至2020年3月，軍地265萬余人注冊(cè)平臺(tái)，每日有近40萬人使用平臺(tái)［5］。借助該平臺(tái)，如何提高資源利用率，推動(dòng)教育教學(xué)改革，是軍事院校教育者面臨的現(xiàn)實(shí)問題。本文選取通信抗干擾與對(duì)抗原理課程，以干擾原理仿真實(shí)驗(yàn)為教學(xué)案例，基于軍職在線平臺(tái)，充分利用其教學(xué)資源，實(shí)施兩批次的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。

1 對(duì)象及方法

通信抗干擾與對(duì)抗原理課程涵蓋無線通信安全基礎(chǔ)、通信對(duì)抗基本原理和擴(kuò)頻通信理論等內(nèi)容，共34課時(shí)理論和6課時(shí)實(shí)驗(yàn)。該課程的教學(xué)對(duì)象是完成了通信基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)任務(wù)的高年級(jí)學(xué)生，具有明顯的同質(zhì)性和異質(zhì)性。同質(zhì)性體現(xiàn)為前導(dǎo)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和具備的學(xué)習(xí)能力與思維能力相近，使用信息技術(shù)的能力都比較強(qiáng)。異質(zhì)性表現(xiàn)為對(duì)知識(shí)的理解及需求存在廣泛的差異性。

目前，該課程由于教學(xué)內(nèi)容飽滿但課時(shí)量少，同時(shí)受限于種種軟硬件條件，在過去的教學(xué)過程中，主要采用學(xué)生非常熟悉的“老師講學(xué)生聽”傳統(tǒng)實(shí)體課堂授課模式。單純依靠多媒體課件和黑板板書的課堂教學(xué)手段，會(huì)讓學(xué)生覺得枯燥而難以全時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情［6］。隨著在線學(xué)習(xí)資源的不斷豐富，教師已明顯不是知識(shí)的唯一來源，調(diào)整教師在教學(xué)活動(dòng)中的角色和作用就顯得相當(dāng)重要［7］。如果在教學(xué)中依托公共在線學(xué)習(xí)資源引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師的角色調(diào)整為個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)提供者和引導(dǎo)者，將會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加自主、時(shí)間更為靈活、地點(diǎn)不再受限、交流更為主動(dòng)［8］，而且學(xué)生與學(xué)生之間和教師與學(xué)生之間的互動(dòng)將更有針對(duì)性和廣泛性，能夠有效推進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)及應(yīng)用知識(shí)。

本文以兩課時(shí)“干擾原理仿真實(shí)驗(yàn)”為案例進(jìn)行對(duì)比應(yīng)用研究，將相同專業(yè)的90位學(xué)生隨機(jī)編為對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組，每組45人。兩個(gè)組（班）由同一老師授課，教學(xué)進(jìn)度相同，只是上課時(shí)段不同，兩組學(xué)生均為男性，且年齡、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)積極性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中，對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)組按照?qǐng)D1所示的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

圖1 借助在線學(xué)習(xí)資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)程序分課前、課中和課后3個(gè)時(shí)段，其教學(xué)流程分4個(gè)步驟：

（1）教師進(jìn)行教學(xué)前的學(xué)情分析，包括學(xué)生的能力素養(yǎng)、學(xué)生的情感態(tài)度價(jià)值觀、班級(jí)整體個(gè)性、學(xué)生前期課程的學(xué)習(xí)狀況、繼續(xù)學(xué)習(xí)的知識(shí)儲(chǔ)備等。學(xué)情分析可以為教學(xué)內(nèi)容的定制、教學(xué)流程的設(shè)計(jì)以及教學(xué)起點(diǎn)的確定等指明基本方向，是教師進(jìn)行適當(dāng)點(diǎn)撥并提出具體教學(xué)目標(biāo)要求的基礎(chǔ)。

（2）針對(duì)教師提出的具體指導(dǎo)和要求，由學(xué)生在課前，利用“軍職在線”平臺(tái)自主學(xué)習(xí)課程相關(guān)的內(nèi)容，輔助以學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站的主題探究和學(xué)習(xí)社區(qū)的協(xié)作學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的查缺補(bǔ)漏和再強(qiáng)化，為課內(nèi)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。任務(wù)牽引和協(xié)作交流足以保障自學(xué)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格落實(shí)。

（3）圍繞學(xué)生完成課前任務(wù)時(shí)生成的問題開展教學(xué)，在仿真實(shí)驗(yàn)室的線下課堂中，教師主要明確實(shí)驗(yàn)課目、解答學(xué)生問題、澄清相關(guān)概念、啟發(fā)討論以及引導(dǎo)學(xué)生開展交流等。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與拓展練習(xí)并參與討論。

（4）學(xué)生完成“軍職在線”相關(guān)課程的線上應(yīng)用練習(xí)和檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)“反饋”和進(jìn)一步“矯正”，從而強(qiáng)調(diào)、鞏固、加深或延伸相關(guān)知識(shí)，并基于線上和線下課堂的學(xué)習(xí)過程撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師對(duì)線上和線下的學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)。

在翻轉(zhuǎn)課堂模式下組織教學(xué)，學(xué)生在課前接收學(xué)習(xí)任務(wù)后通過線上資源實(shí)現(xiàn)了高效和深度預(yù)習(xí)。課中的學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體、教師主導(dǎo)下的協(xié)同式課堂學(xué)習(xí)。貫穿全程的學(xué)習(xí)記錄和效果反饋使得矯正學(xué)習(xí)得以動(dòng)態(tài)地良性運(yùn)行。因此，該模式有助于一定程度上克服傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的預(yù)習(xí)無引導(dǎo)、學(xué)習(xí)被動(dòng)化、知識(shí)衰減快等問題。

在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，依托在線資源的學(xué)習(xí)雖然是協(xié)作式的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在剛性任務(wù)要求的牽引下彈性安排自己的時(shí)間，但也是專門安排的教學(xué)活動(dòng)，是正規(guī)的有時(shí)間規(guī)劃的教學(xué)環(huán)節(jié)，可以稱為“異步環(huán)節(jié)”。學(xué)生在該環(huán)節(jié)，什么時(shí)間學(xué)和學(xué)習(xí)多長時(shí)間完全由自己安排，但必須完成教師指定要解決的問題。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的“異步環(huán)節(jié)”自主協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以很方便地留存學(xué)時(shí)記錄。集中組織的線下教學(xué)活動(dòng)是為方便解決共性難點(diǎn)和進(jìn)行個(gè)性討論而設(shè)置的，可以稱為“同步環(huán)節(jié)”，其教學(xué)組織與管理也是“有記錄”的。此外，為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情，教師可以方便地通過即時(shí)共享和動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)，來追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

2 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

本文選取實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)（共90份）的成績?yōu)榱炕u(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。為了保證教學(xué)應(yīng)用研究的科學(xué)性，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的報(bào)告冊(cè)由教學(xué)團(tuán)隊(duì)內(nèi)其他教師以自編的通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，突出科學(xué)性、準(zhǔn)確性和完整性，組織獨(dú)立評(píng)閱打分，實(shí)行百分制記分。同時(shí)，為了保證對(duì)學(xué)生教學(xué)體驗(yàn)的掌握是及時(shí)且科學(xué)的，在第一時(shí)間進(jìn)行了全面的問卷調(diào)查研究和數(shù)據(jù)分析。

2.1 統(tǒng)計(jì)分析對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組的成績差異

將對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生成績數(shù)據(jù)導(dǎo)入本地SPSS軟件［9］或上傳至SPSSAU在線平臺(tái)［10］進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

（1）進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，比較兩組學(xué)生成績的分布差異性。如表1所示，對(duì)照組成績服從正態(tài)分布，偏度為0.002，即基本對(duì)稱；實(shí)驗(yàn)組成績服從偏正態(tài)分布，偏度為－0.717，即呈負(fù)偏態(tài)。如圖2所示，對(duì)比成績的頻率直方圖可以看出，正態(tài)曲線拖尾在左邊，峰尖在右邊，呈明顯的負(fù)偏態(tài)。如圖3所示，對(duì)照組成績的散點(diǎn)圖相較于實(shí)驗(yàn)組，更近似地呈現(xiàn)為一條對(duì)角直線，即對(duì)照組成績更為明顯地呈正態(tài)分布。

圖2 成績的頻率直方圖

圖3 成績的正態(tài)P-P圖

表1 成績統(tǒng)計(jì)與分析

（2）進(jìn)行平均值等同性t檢驗(yàn)，比較兩組學(xué)生成績的均值差異性。萊文方差等同性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，F(xiàn)

＝1.972，且顯著性值＝0.164＞0.05，所以兩個(gè)樣本是方差齊性的，可以進(jìn)行獨(dú)立樣本平均值等同性t檢驗(yàn)。如表2所示，平均值等同性t檢驗(yàn)結(jié)果顯示，t＝－13.077，且p＜0.05，所以兩個(gè)組的成績存在顯著差異。

表2 成績平均值等同性t檢驗(yàn)結(jié)果

（3）成績統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析表明，對(duì)照組成績呈正態(tài)曲線分布，只有少部分學(xué)生真正很好地掌握了教學(xué)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)組成績呈偏正態(tài)分布且平均成績高于對(duì)照組，大多數(shù)學(xué)生都掌握了教學(xué)內(nèi)容，即在翻轉(zhuǎn)課堂模式下組織教學(xué)能使大多數(shù)的學(xué)生達(dá)到較優(yōu)的教學(xué)目標(biāo)。

2.2 采用問卷調(diào)查法研究教學(xué)體驗(yàn)差異

自行設(shè)計(jì)問卷調(diào)查表，利用“騰訊問卷”調(diào)查工具［11］可以很方便地收集學(xué)生反饋的問卷結(jié)果，并導(dǎo)出SAV格式數(shù)據(jù)利用SPSS完成統(tǒng)計(jì)分析。

（1）量表問卷設(shè)計(jì)。Ramsden的“課程體驗(yàn)問卷”［12］結(jié)合了“有效的課堂教學(xué)”“恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試方式”和“強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)自主性”3個(gè)方面，可以用于衡量學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的感知，也是一種確定教學(xué)質(zhì)量的簡單而可靠的方法。本文做了相應(yīng)的調(diào)整，最終確定為激勵(lì)自主和興趣、強(qiáng)化交流和協(xié)作、增效理解和掌握以及促進(jìn)長效學(xué)習(xí)等4個(gè)維度。經(jīng)過預(yù)測(cè)試后的信度分析，刪除了不符合數(shù)據(jù)指標(biāo)的題項(xiàng)，即校正項(xiàng)總計(jì)相關(guān)性（CITC）小于0.3或項(xiàng)已刪除的α系數(shù)明顯高于克隆巴赫信度系數(shù)（Cronbachα系數(shù)）。正式問卷包含3道關(guān)于年級(jí)、專業(yè)和組別的基礎(chǔ)信息共性統(tǒng)計(jì)選擇題，其中組別為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組二選一題項(xiàng)，以及20道量表題，設(shè)置為隨機(jī)選項(xiàng)，并采用李克特量表（Likert scale）5級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，“5”～“1”分別代表“非常認(rèn)同”～“非常不認(rèn)同”。整個(gè)問卷不設(shè)置反問題。

（2）信度檢驗(yàn)?；厥?4份問卷數(shù)據(jù)，刪掉非本年級(jí)或非本專業(yè)學(xué)生提交的問卷，同時(shí)以選項(xiàng)相同比例大于80%為準(zhǔn)則，剔除無效樣本后，篩選出86條有效問卷樣本。如表3所示，測(cè)得該有效問卷樣本4個(gè)維度的Cronbachα系數(shù)值均＞0.7，最小值為0.782，說明本次數(shù)據(jù)的信度質(zhì)量水平較好，研究數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

表3 問卷樣本數(shù)據(jù)的信度分析結(jié)果

（3）效度檢驗(yàn)。首先，對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）與巴特利特（Bartlett）球形檢驗(yàn)，檢驗(yàn)用于比較變量間的簡單相關(guān)和偏相關(guān)系數(shù)。輸出結(jié)果表明，研究數(shù)據(jù)變量之間存在線性相關(guān)關(guān)系（每組變量之間的相關(guān)系數(shù)均大于0.3），數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合理（取樣足夠度的KMO度量值為0.871，即0.8＜KMO檢驗(yàn)系數(shù)＜0.9，單個(gè)變量的KMO檢驗(yàn)系數(shù)均大于0.7，Bartlett’s檢驗(yàn)結(jié)果為p＜0.001），提示研究數(shù)據(jù)適合進(jìn)行主成分提取。

然后，采用主成分分析法進(jìn)行因素提取，設(shè)定采取最大方差旋轉(zhuǎn)法，因素提取數(shù)量為4。經(jīng)兩次重復(fù)分析后，共剔除了因子載荷系數(shù)值＜0.4的3道題項(xiàng)。剔除項(xiàng)意味著和維度對(duì)應(yīng)關(guān)系情況與專業(yè)情況不符合。最終保留17個(gè)題項(xiàng)，此17項(xiàng)與維度對(duì)應(yīng)關(guān)系情況良好，與專業(yè)預(yù)期相符。提取4個(gè)因子，累積方差解釋率值為77.483%，說明4個(gè)維度可以提取出大部分題項(xiàng)信息，研究數(shù)據(jù)具有良好的結(jié)構(gòu)效度水平。

（4）單因素方差分析。對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）檢驗(yàn)，研究組別的不同是否對(duì)教學(xué)體驗(yàn)或滿意度產(chǎn)生了顯著影響。首先，對(duì)各維度里的量表數(shù)據(jù)取平均形成新變量，實(shí)現(xiàn)量表數(shù)據(jù)降維。然后，設(shè)置自變量為組別（對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組），因變量為4個(gè)維度，比較兩組數(shù)據(jù)間平均值的差異。輸出結(jié)果如表4所示，4個(gè)顯著性值都小于0.05，這表明在4個(gè)維度里，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的均值都有明顯差異（實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組普遍高出約0.2～0.6）。

（5）量表問卷統(tǒng)計(jì)分析結(jié)論。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)體驗(yàn)在激勵(lì)自主和興趣、強(qiáng)化交流和協(xié)作、增效理解和掌握以及促進(jìn)長效學(xué)習(xí)等4個(gè)維度上，均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

3 結(jié) 論

借助在線資源的翻轉(zhuǎn)課堂是一種分散和集中相結(jié)合的、規(guī)范有序的教學(xué)模式。在該模式下，剛性任務(wù)牽引學(xué)生積極進(jìn)行自主協(xié)作學(xué)習(xí)，同步和異步教學(xué)環(huán)節(jié)科學(xué)銜接，教師的職責(zé)越來越像一個(gè)導(dǎo)師和指導(dǎo)者，學(xué)生增加了自主學(xué)習(xí)的責(zé)任感，也增加了同伴間互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。與傳統(tǒng)方式相比，翻轉(zhuǎn)課堂模式是從學(xué)生角度出發(fā)、由教師驅(qū)動(dòng)的模式，構(gòu)建了一個(gè)良性的“反饋--糾正”系統(tǒng)［13］，是布盧姆“掌握學(xué)習(xí)”理論［14-15］在混合式教學(xué)環(huán)境中的一次具體實(shí)踐運(yùn)用，會(huì)對(duì)提升學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效率起到保障作用，并帶來更為廣泛的教育效益。

（1）打破學(xué)習(xí)的時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)學(xué)生間自主協(xié)同。翻轉(zhuǎn)課堂這種“先學(xué)后教”的模式充分利用了公共在線學(xué)習(xí)資源和各種信息化教育技術(shù)，打破了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間限制，能夠促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)協(xié)同學(xué)習(xí)。這種線上線下相結(jié)合、手機(jī)電腦相結(jié)合、長短時(shí)間相結(jié)合的學(xué)習(xí)過程，充分尊重了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的認(rèn)知和情感準(zhǔn)備，知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的順序及環(huán)境翻轉(zhuǎn)了，知識(shí)教學(xué)一定程度上轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫W(xué)習(xí)，完善了學(xué)生基于信息化環(huán)境進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和“矯正”的過程，具有“課前自主、課中反饋、課后矯正、全時(shí)協(xié)同”的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)效率能夠大大提高。

（2）克服因材施教的瓶頸，獲取普遍性教學(xué)效果。以教師講授為中心，以調(diào)解和傾聽為主要途徑的學(xué)習(xí)過程是學(xué)生同化與順應(yīng)的過程，無法讓所有學(xué)生能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。在集體教學(xué)中，充分利用“軍職在線”平臺(tái)、學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站、學(xué)習(xí)社區(qū)，結(jié)合教師的指導(dǎo)，這種有反饋的以學(xué)生為中心的協(xié)作式學(xué)習(xí)克服了集體教學(xué)難以因材施教的瓶頸，可以達(dá)到良好的普遍性教學(xué)效果。通過合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，其教學(xué)效果能夠不斷向個(gè)體教學(xué)逼近。

（3）體現(xiàn)教育信息化走向，有效地支撐人才培養(yǎng)?；谲娐氃诰€MOOC平臺(tái)等在線學(xué)習(xí)資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，是信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式方法的深度融合，是現(xiàn)代教育理念在新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下的有益探索實(shí)踐，突出體現(xiàn)了泛在智能環(huán)境下的教學(xué)特點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”個(gè)性化學(xué)習(xí)。該教學(xué)模式體現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化課程建設(shè)環(huán)境的新走向，是大課程觀視野下教育信息化促進(jìn)教學(xué)方式、手段和方法的創(chuàng)新，能夠?yàn)榇龠M(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供有效支撐。