基于微課程的翻轉課堂教學設計實踐

馬 凱，姜 延

（1.北京服裝學院 服裝藝術與工程學院，北京 100029；2.北京服裝學院 基礎教學部，北京 100029）

1 研究背景

1.1 網頁編程基礎課程現狀及問題

網頁編程基礎課程是大學計算機程序設計模塊化課程之一，共36個學時，但教學內容涵蓋了VB.NET程序設計、ASP.NET網站開發的基本概念、服務器控件等內容，知識量相對較大。在北京服裝學院，選修網頁編程基礎課程的主要有商科、文科和藝術類專業的大學一年級學生，他們入學前的學習背景差異較大，所具備的計算機水平和程序設計水平也參差不齊。因此授課教師常陷入兩難境地，無法滿足所有學生的要求。

此外，目前該課程的授課方式還是采取多媒體教室集中授課和機房上機實踐相結合的方式。多媒體教學雖然可以在短時間內讓學生獲得較大的知識量，但因為它的播放是由教師控制的，有些知識點學生沒有時間消化吸收，且由于媒體形式過于豐富，容易使學生忽略應該掌握的知識點，造成知識點不突出。

1.2 翻轉課堂教學模式

1.2.1 翻轉課堂的定義與發展

所謂翻轉課堂（Flipped Classroom），就是在信息化環境中，課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動的一種新型教學模式[1]。

在2011年，由于可汗學院的里程碑式推動作用，翻轉課堂正式走上歷史舞臺，為眾多教育人士熟知，并成為全球關注的教學模式[2]。在2013年，美國數字教育中心對全美高校教師進行調查，發現已經有一部分高校教師開始嘗試采用翻轉課堂，而且對其教學效果都表示了肯定[3]。

在國內，眾多高校教師也參與到翻轉課堂教學改革中，尤其是清華大學的電路原理、馬克思主義原理、英語聽說等多門課程，都在積極探索這種翻轉式創新教學模式[4]。

1.2.2 網頁編程基礎課程應用翻轉課堂模式的可行性

選修網頁編程基礎課程的學生都已學過大學計算機基礎這門課，具備一定的計算機理論基礎和操作基礎，且具備基本的大學學習經驗，有一定的自學能力。此外，學生之間也比較熟悉，便于課堂討論的展開。

網頁編程基礎的授課教師均具有豐富的教學經驗，在計算機網絡教學、多媒體課件制作和教育技術方面都比較擅長，這就為微課程的設計制作和翻轉課堂的教學實踐提供了很大的幫助。

從課程本身考慮，網頁編程基礎主要是講授如何制作動態網頁，比較容易找到趣味性和實用性都很強的案例。作為課堂分析討論的對象展開案例式教學，能較好地調動學生的學習興趣，使學生變被動學習為主動學習，提高課堂效率。

1.3 微課程

翻轉課堂這種新型教學模式的開展，離不開技術和課程的支撐。技術主要指多媒體技術和網絡技術，而課程主要指微課程。

自20世紀80年代開始，微型課程成為世界各國課程開發的一種新趨勢[5]。微課程，也叫微課，其起源人胡鐵生先生提出的定義是：微課，其雛形是視頻課例片段，隨著網絡與多媒體技術的發展，時代賦予了其新的含義與特點。微課一般指按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源的有機組合。

2 教學研究設計

2.1 研究目標

本研究將基于微課程的翻轉課堂教學模式應用于網頁編程基礎這門本科課程，并觀察具體的實驗效果，旨在探究翻轉課堂這種教學模式針對程序設計課程的可行性，并通過跟傳統教學效果進行對比，對其有效性進行系統的分析與評價。

2.2 研究樣本選取

本研究選取2017級商學院4個班級，共計110名學生作為翻轉課堂的實踐對象；同時，將此次翻轉課堂實踐所獲得的教學效果數據，分別與2015級和2016級同樣專業班級采取傳統教學模式的教學效果數據進行分析和比對，以獲得翻轉課堂教學實踐的有效性和局限性等結論。

2.3 教學內容選擇

網頁編程基礎課程的教學內容較多，各章節的理論性和實踐性側重點也不同，因此不能把所有教學內容都拿來做翻轉課堂，最好能夠選擇實踐性大于理論性的章節。通過比較，筆者認為第三章HTML服務器控件和第四章Web服務器控件中驗證控件這兩個章節的理論內容相對淺顯，適合學生自學，而實踐起來卻有一定難度，同時要求教師進行輔導與啟發。因此，最終確定選用這兩個章節作為教學內容，分別使用兩個學時進行兩次翻轉課堂的教學實踐。

2.4 微課程設計與制作

選定的這兩個章節教學內容豐富，而微課程的形式必須跟它的內容相輔相成，應針對其概念理解部分，設計對應的PPT和講解詞。上機操作部分的微課程，必須提前設計好操作步驟和講解詞；然后在授課過程中，用攝像機錄制授課場景，并錄屏；之后再與教師授課的視頻素材加以整合，進行適當的剪輯加工，生成需要的視頻格式。

2.5 教學過程設計

翻轉課堂教學過程設計主要包括課前知識獲取和課堂知識內化兩部分，見圖1。

圖1 翻轉課堂的教學過程設計[6]

對于教師和學生，經歷的翻轉課堂教學過程有所不同。為了探究翻轉課堂對本課程的有效性，根據教師和學生的不同角色和不同任務，本研究按照課前、課上和課后3個階段設計了教學過程。

（1） 課前，教師在課程開始很長時間之前（至少一個月）準備微課程視頻、閱讀書目和其他素材，還需準備適合的預習自測題，并采用恰當的方式提前將微課程和自測題通過互聯網發布出去；而學生需要在課前一周之內花費約一個小時左右的時間學習微課程，并完成預習自測，在預習中如果有疑難問題，可以通過網絡向教師提問。

（2）課上，教師首先講解預習測驗的題目，通過小組討論和提問的方式檢測學生預習情況，并對理論知識的重點和難點加以總結和強調。之后提出實際的網頁設計案例，讓學生暢所欲言，提出自己的設計理念，并通過小組討論的方式篩選出比較優秀的設計方案，再由教師統一點評和總結。

（3）課后，教師還需設計調查問卷和訪談提綱并加以實施，獲取學生對翻轉課堂教學實踐的評價和看法，以此為依據，完善和改進微課程和課堂組織形式。學生除了完成課程問卷和訪談之外，還需對所學習的知識加以復習。

其具體流程見圖2。

圖2 分角色分階段的翻轉課堂教學過程設計

3 教學效果分析與評價

3.1 教學實踐數據

對比2015級、2016級和2017級選定學生的期末考試總成績以及實施翻轉課堂教學實踐的第三章和第四章驗證控件部分的單元測驗成績，針對以上數據計算均值、標準差，并進行獨立樣本的t檢驗，獲得的結果見表1和表2。

3.2 數據分析評價

由表1可以看出，2016級期末成績的平均值最低，與其余兩個年級相比，都具有顯著的差異性，這是由于從2016級開始，學生剛開始使用新版教材和新版軟件，尤其是新版軟件，因其編程環境比較復雜，學生接受起來比較困難。然而實施了翻轉課堂之后，2017級學生的平均成績有所提高，且與更改教材和軟件版本之前的2015級相比，基本不存在顯著性差異。

由表2可以看出，對于第三章HTML服務器控件和第四章驗證控件這兩個章節，與傳統教學模式相比，2017級學生單元測驗的平均成績有了顯著提高，分別達到了80分和71分，而2015級的對應單元測驗均值僅為66分和59分。通過比較sig值可以看出，2017級與其他兩個年級相比，其均值存在顯著性差異。該實驗數據說明，與傳統教學模式相比，雖然不能完全排除因為實施教學模式改革，授課教師傾注了更多的心力這個因素，翻轉課堂模式對學生學習這兩個章節還是起到了較大的幫助作用。與此同時，2017級與前兩個年級相比，單元測驗成績所對應的標準差有所下降，這說明翻轉課堂這種教學模式從一定程度上縮小了學生的成績差距。

表1 3個年級期末考試成績的差異性檢驗

表2 3個年級選定單元測驗成績的差異性檢驗

4 結論與反思

4.1 實施翻轉課堂教學模式的正面效用

在網頁編程基礎課程中實施翻轉課堂教學模式，取得了一系列正面效用。首先，翻轉課堂教學模式要求學生在課前自學理論知識，學生從被動學習到主動學習，在課堂上處于主導地位，大大提高了學生的學習興趣和學習熱情。其次，實施翻轉課堂教學模式，在課堂上，針對教師提出的問題和實際案例，學生需要參與小組討論，共同商討問題的解決和方案的設計，這既可以培養學生的語言表達能力，又為學生提供了與人交流的機會，對提高他們的團隊協作意識，也有很好的促進作用。另外，對教師來說，他們在課堂上不需要過多地講解理論，而把重點放在了難點的解疑和討論的組織，有利于教師提升課堂組織能力和專業素養。最后，實施翻轉課堂這種教學模式，從一定程度上解決了具備不同計算機程序設計基礎學生對課程的不同要求。

4.2 實施翻轉課堂教學模式遇到的問題

本次研究在實施翻轉課堂教學模式的過程中，也暴露出一些教學中的潛在問題，這些潛在問題從一定程度上影響了翻轉課堂教學模式的展開和效果，主要體現在主觀和客觀兩個方面。

首先，在主觀上，學生普遍不具備良好的自學習慣，預習的時間和效果都無法保證，從一定程度上影響了翻轉課堂的教學效果。另外，相對國外學生，國內學生性格比較內斂，不容易形成熱烈的課堂討論氣氛，也影響知識內化的進程。教師一定程度上缺乏課堂討論的組織經驗，這就要求授課教師從自身入手，認真學習課堂討論的設計和組織方法，充分調動學生的參與積極性，并在實踐中累積經驗。

其次，在客觀上，微課程的形式相對單一，缺乏交互性，且測試題的題量有限。由于網頁編程基礎是一門比較新的課程，課程資源有限，題庫的題量并不多，學生在預習階段獲得的學習資源和自測效果都受到影響。此外，大班授課的教學效果有限，教師在進行課堂組織的時候難度較大，勢必造成某些學生懶于思考，渾水摸魚，影響教學效果。另外，本研究所有的授課資料、測試、問卷和答疑反饋，都是在清華大學教育研究所開發研制的網絡教學平臺上進行的。該教學平臺的資料上傳限制較多，自測題的設計模塊也缺乏對操作題的支持，調查問卷的分析評價形式比較單一，答疑反饋也缺乏實時性，這些都在一定程度上影響了翻轉課堂教學模式的開展。

5 結 語

隨著計算機技術和網絡技術的不斷發展，程序設計課程在大學基礎課中所處的地位相對提高，也面臨更多的挑戰。如何才能因材施教，充分調動學生的主觀能動性，更大限度地提高課堂效用，是擺在每一位教育者眼前的難題。翻轉課堂教學模式從一定程度上提供了解決問題的新思路。本研究的實踐證明，翻轉課堂不僅可以提升教學效果，也可以增強學生各方面的能力。但是翻轉課堂畢竟是一種新事物，在國內大學的推廣還處在實驗階段，面臨著很多困難和阻礙。如何更好地發揮翻轉課堂的正面效用，還需教育者們繼續實踐和努力。