基于微課的水文水利計算課程翻轉課堂教學創新模式探討

李繼清

[摘 要]借助現代教育資源，翻轉課堂能充分地調動學生學習的積極性、主動性和靈活性。翻轉課堂教學模式對大學專業課教學改革有一定的指導意義。微課作為一種新型的教學方式，對翻轉課堂的實施起著有效的促進作用。基于微課視頻的水文水利計算課程翻轉課堂的教學新模式，涉及設計洪水過程線學習的課前準備、課堂設計和課后總結環節。水文水利計算專業課程翻轉課堂教學模式對大學專業課教學及學生學習具有促進作用，也為高校水文專業教學改革提供了參考。

[關鍵詞]翻轉課堂；微課視頻；教學創新模式；水文水利計算

[中圖分類號] G642.421 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）07-0045-03

隨著互聯網的普及和計算機技術在教育領域的應用，網絡開放課程應運而生，使每個人都可獲得同等的教育資源和機會，也使得碎片化的移動學習成為未來學習方式的主流。自2012年教育部印發《教育信息化十年發展規劃（2011-2020 年）》[1]以來，各高等院校紛紛利用現代信息技術，建立以學生自主學習為主、教師輔助為輔的教學新模式，通過啟發、討論和探究等新的教學手段，創新教學評價體系，從而提高教學質量。在此背景下，傳統課堂教學面臨著巨大挑戰，改革傳統課堂教學模式刻不容緩。翻轉課堂正是變革傳統課堂教學模式的一種有效途徑。翻轉課堂教學模式可以將信息技術與傳統授課融合成一體，實現教育發展規劃的信息化目標。微課以在線視頻的形式，可靈活地讓學生隨時或反復觀看，有效解決學生的個性和差異問題。因此，微課與翻轉課堂相結合的教學模式越來越受到各高校教師的關注。[2][3]

隨著行業國際化的發展和新的就業形勢，社會對高校水利專業的教學模式也提出了新的要求，需要深入探討水利相關專業課程新型的教學模式。水文水利計算課程是水文水資源工程專業的一門專業核心基礎課程，主要介紹水利工程設計過程中水文計算和水利計算的相關內容，供國民經濟各部門和水利工程建設的規劃設計、施工建設和運行管理等不同階段使用。本文依托作者參加第二屆全國高校微課比賽的在線視頻，對水文水利計算課程的部分教學內容采用翻轉課堂的教學新模式，該模式涉及設計洪水過程線學習的課前準備、課堂設計、課后總結幾個環節，并進一步闡釋了水文水利計算專業課程翻轉課堂教學模式對大學專業課教學及學生學習的促進作用，旨在為高校水文專業課程的教學改革提供參考。

一、微課及翻轉課堂簡介

（一）微課

微課主要以視頻為載體，它記錄教師在課堂教學過程中，針對某個知識點或某個教學環節而開展的教與學的活動過程。視頻一般為5～20分鐘。微課是短小精悍的短視頻課件，而不是課堂實錄，也不是簡單的教學成果展示。

（二）翻轉課堂

翻轉課堂也稱反轉課堂，英文名稱為Flipped Class？鄄room，最早的探索者是孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗。最初他制作教學視頻，用來為侄女和侄兒輔導數學功課，后來又將視頻上傳到You Tube網站，讓更多有需求的孩子享受該輔導資源。在翻轉課堂模式下，教師可根據教學內容，重新調整課堂內外的時間，并就某些重點或難點，制作相應的若干個5～15分鐘短視頻，要求學生課外觀看學習并完成作業，課堂上讓個別學生講述某些知識點，教師此時與學生面對面輔導、答疑、討論的一種創新教學模式。[4]它在課堂上將學習的主動權和決定權從教師轉移到學生身上，并從形式上完全顛覆了傳統意義上的課堂教學模式。

翻轉課堂模式下，學生首先接受和獲取知識，即在教師的指導下，利用課余時間自學大部分理論知識。上課時間則是學生進行知識吸收和內化，與教師進行互動，學生可以就自學遇到的疑點進行提問，教師給予答疑和指導，還可考查學生對知識的理解和應用，以進一步對學生所學知識進行鞏固。此外，還可以對專業知識的理解、應用、自己的學習心得等進行交流。傳統的教師主講的課堂，此時變成學生更深層次的學習和消化知識的場所，從而達到了更好的教學和學習效果。[5]

（三）基于微課的翻轉課堂

近年來，高校生源數量下滑，學生素質水平也相應下降，導致學生缺少自主學習的動力。平時，學生課前很難主動想到要先預習上課內容，課堂上被動接收完教師講授的知識，課后完成教師布置的作業，課間和課后很少向教師提問，更談不上課余主動利用網絡或其他資源來鞏固和拓展相關知識了。基于此，結合翻轉課堂強調事先設計性，筆者利用筆者參加微課比賽錄制的課程視頻，合理利用信息技術，構建網絡化教學環境，重新組織教學知識點，按照獲取知識→消化知識→總結應用知識的順序組織課堂的各項資源，翻轉了傳統教學中的師生角色，以實現線上和課堂學習的互補，提高學生學習的效率和能力。

二、課前準備

本次翻轉課堂利用的微課素材是筆者參加全國高校微課比賽的視頻，具體教學內容為“設計洪水過程線推求”，節選自水利工程一級學科下的水文水資源工程本科專業的專業基礎必修課程——水文水利計算，具體知識點是第四章“由流量資料推求設計洪水”中第三節“設計洪水過程線”內容。筆者通過精心組織，認真備課，充分合理運用多媒體、錄像、錄音、動畫等各種現代教育技術手段及設備設計課程，錄制成12分鐘的短視頻，并配套有多媒體教學課件、教學設計文本、習題作業和拓展資料等輔助材料。本部分的教學目標是讓學生掌握典型洪水過程線的選擇和它的兩種放大方法：同倍比放大法和同頻率放大法。教學重點是典型洪水過程線的兩種放大方法。教學難點是同頻率放大法，針對該難點，配有帶計算圖表的實例講解。結合這部分教學內容的特點，提前一周布置給學生，并對教學內容劃分為典型洪水選擇原則、同倍比放大法、同頻率放大法和兩種方法對比四個部分，將全班學生分成了相應的四個小組，每組對應的不同專題內容，要求學生針對專題在課前進行相關知識的學習，制作PPT，并給學生提供了微課視頻的網絡連接（http：//weike.enetedu.com/play.asp？vodid=173517&e=3）。各組學生通過微視頻學習的方式，能夠根據自己對知識的掌握程度和實際需要，借助視頻學習的優勢，反復觀看，解決自己的難點問題，鞏固和運用這部分知識。提前學習該部分內容和制作匯報PPT的過程，可以幫助學生更加系統和深入地學習和理解課程對應的分組知識點，還可以促進學生的總結分析和擴展思維。

三、課堂設計

在深入研究本校學生學習習慣的基礎上，筆者結合水文水利計算課程自身特色，借鑒已有的較為成熟的翻轉課堂教學模式，利用《設計洪水過程線推求》視頻，對該部分授課內容的課堂教學模式進行改革和設計，提出相對科學且操作性強的基于微課的翻轉課堂教學模式，見圖1。課堂上，四組學生分別選派代表，對其專題內容的PPT進行講解，教師針對每組學生的講述，給予及時點評和補充。此次，基于微課的翻轉課堂教學模式下，教師不僅要在課前備好課，還要事先將微課視頻的網址給學生，將完整的教學大綱、課件、微課視頻、習題、參考資料等上傳至網絡平臺，發布學習任務，并借助QQ群和微信群及電話，并適時與學生在線互動或電話短信，解答學生所提問題，記錄相關情況。上課時間則重點是補充和詳解難點，解答學生的問題，引導學生學會學習，理順知識點之間的銜接，組織學生觀摩或點評其他學生的作業，實現共同進步。課后時間主要是客觀地評價學生作業，利用微課視頻中提供的拓展資料，幫助學生進一步拓展專業知識，提高自學能力。

四、課后總結及效果分析

此次嘗試的基于微課的翻轉課堂教學模式，學生起著主體作用。課前，學生根據教師的指導和分組，查閱資料并觀看微課視頻，并嘗試自行完成相關的作業；上課時，則針對在自學過程中遇到的困難和問題，與教師和同學探討，加深對相關知識的理解，并可就初步完成的作業進行交流，進一步促進知識的吸收和內化。在與教師和同學交流、探討的過程中，學生也能學習到他人的學習方法和技巧，博采眾長。本次翻轉課堂中，學生針對設計洪水過程線的典型洪水洪量的計算方法、設計時段時間節點的確定、典型洪水選擇的洪峰位置等問題，進行了熱烈而有序的討論，取得了良好的效果。同時，讓學生走上講臺去授課，促進了學生對知識的全方位掌握，鍛煉了學生的自學能力，也激發了學生的創新意識（課后有學生在上交的總結中寫道：“有想要去發掘點書本上沒有的知識的沖動。”），同時，還讓學生體會到教師的辛苦（有學生在上交的總結中寫道：“雖然事先做了充分準備，可在講臺上還是紕漏百出，課不是人人都能講的。”）。

微課網址中附帶的課后習題和拓展資料，可以進一步鞏固和帶動設計洪水分析計算的學習，有助于學生開放思維。課后教師結合課前學生學習、課堂表現、提交的作業以及課后總結給予總評成績，若學生還存在疑點，則可以利用移動網絡微課資源再次復習，并完成教材中的習題作業，鞏固知識。但在實際應用中仍存在一些問題：第一，如何了解學生課前是否進行有效自主學習；第二，翻轉課堂的效果促進作用程度的差別，比如聽課的學生可能持有懷疑態度，使聽課的效率降低不少；第三，不是所有的學生都適應翻轉課堂教學模式[6]，特別是學習上習慣被動接受的學生非常不適應翻轉課堂模式；第四，對于專業課課程是否可以全程采用翻轉課堂模式，還有待深入研究和驗證。

五、結語

基于微課的翻轉課堂從根本上顛覆了傳統課堂的“教”與 “學”模式，為學生提供了全新的個性化學習支持，可以充分調動學生學習的積極性和主動性，學生能根據自身的知識接收、消化和理解能力的實際情況，自由確定觀看微課的時間和進度，并總結學習過程中遇到的各種問題，增強了學生學習的主動性和積極性。并且，這種課堂教學模式也可為分層教學提供基礎，有利于教師在課堂上對學生講解過程中的不準確、錯誤或不當的地方進行有針對性的講解、指導和答疑，做到因材施教。需要注意的是，實施基于微課的翻轉課堂時，需要注意引導學生充分利用這種教學模式的優勢和對學生創新意識的培養，同時，也要求教師在組織網絡教學資源制作微課時，要兼顧實用性和趣味性，以更好地吸引學生和調動學生參與的積極性。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[DB/OL].http//www.edu.cn/zong_he_870/20120330t20120330_7

60603_3.shtml.2012-05-06.

[2] 孫鶴立，黃健斌，王鵬，等.微課在工科本科課堂教學中的應用初探[J].計算機教育，2014（21）：17-20.

[3] 張明昕.微課與翻轉課堂淺談[J].大學教育，2013（12）：29-30.

[4] 劉銳，王海燕.基于微課的（翻轉課堂）教學模式設計和實踐[J].現代教育技術，2014（24）：26-32.

[5] 辛穎，郭興鳳，陳復生.基于微課的翻轉課堂在高校專業教學中的應用初探[J].河南工業大學學報（ 社會科學版），2015（4）：122-125.

[6] 毛燁，許建林.基于微課的翻轉課堂教學模式設計[J].軟件導刊，2016（1）：195-196.

[責任編輯：劉鳳華]