基于微課的翻轉課堂教學研究
——以計算機組成原理課程為例

朱婷婷，張紅偉，劉 偉

（徐州醫科大學醫學信息與工程學院，江蘇 徐州 221004）

“學習能力是真能力?！彼拇ù髮W校長李言榮在2020級本科新生開學典禮上發言說道。學習能力是一個人長期的可持續的競爭力，學習能力是一種生產力，是人類進步的發展動力。學習能力不是天生的，而是通過后天培養的，大學就是培養這項能力的第一場所。2018年，教育部發布的《教師教育振興行動計劃（2018—2022年）》[1]指出，“推進教師教育信息化教學服務平臺建設和應用，推動以自主、合作、探究為主要特征的教學方式變革”。在此背景下，樹立終身學習理念，培養學生自主學習能力成為各類學校的目標。

翻轉課堂利用豐富的信息化資源，讓學生成為學習的主角，在靈活主動的學習中建構個人知識體系，為促進學生學會學習提供了契機。

計算機組成原理課程是計算機、信息相關專業的專業基礎課程，是我校省級一流專業醫學信息工程專業的專業課程。該課程學時多、課程容量大，若只依賴有限的課堂教學時間，學生對知識的理解與掌握必定十分有限。通過翻轉課堂，學生可以反復觀看視頻，隨時暫停，查閱資料，與同學或教師討論，實現個性化學習，培養了學生自主學習和思考能力。

1 翻轉課堂的概念與特征

1.1 概念

翻轉課堂（Flipped Classroom）是指在網絡、移動學習平臺、物聯網等信息化技術的支持下，將傳統課堂教學中的知識講授環節轉移到課堂之外，由學生利用教材、微課、視頻、圖片等教學資源進行自主學習，掌握課堂知識；課堂上則主要通過師生、生生深度討論和互動，培養學生學習能力、協作能力和創新能力[2]。

1.2 “三翻”特征

1.2.1 教學理念的翻轉 傳統的課堂教學以教師為中心，翻轉課堂則以學生為中心，尊重學生的個體差異，改變教與學的方式，促進學生深層次學習。

1.2.2 教學結構的翻轉 傳統課堂在課上傳授知識，而翻轉課堂則在課前學習知識，從傳統課堂課后吸收內化到翻轉課堂課上吸收內化，知識傳遞發生在課前，學生可以通過移動學習平臺與同學、教師交流。學生自主學習時遇到問題也可以向教師反饋，教師在課上有針對性地講解，在此基礎之上進行知識拓展，幫助學生完成知識的內化與吸收。

1.2.3 教學角色的轉變 傳統課堂上，教師是“演員”，學生則是“觀眾”。翻轉課堂上，教師是“導演”，不僅傳授知識，而且要引導學生學習，主動探索。

2 翻轉課堂教學模式的設計與實施

翻轉課堂包括準備和實施兩個階段（見圖1）。準備階段，由教師制作一段視頻，設計討論主題，通過移動學習平臺提前發送給學生自學。實施階段包括課前（自主學習）、課中（討論）和課后（檢驗）3部分。

圖1 基于微課的翻轉課堂教學模式

2.1 制作微課

微課是為學生個性化、自主高效地學習而設計制作的一種新型課程資源，是移動互聯時代出現的新型教學模式和學習方式。

微課視頻的制作可以采用兩種方式，一是教師利用移動學習平臺（如清華大學的“學堂在線”、北京大學的慕課、上海交通大學的“好大學在線”[3]、學習通等），提供學習、練習、測試、評分等一站式服務。教師結合專業培養目標，深入分析課程教學大綱，對課程內容進行重組，分解知識點并錄制微課。微課最大的特點是短小精悍，因此，通常在10～15分鐘內講清一個知識點。

二是教師利用慕課、精品課程等已有優質資源展開教學，對不具備課程錄制條件的教師來說，這也是一種非常有效的方式。

2.2 搭建學習平臺

我校計算機組成原理課程以學習通為移動學習平臺，教師根據分解后的知識點設計學習目錄，并在對應的目錄下上傳微課視頻、多媒體課件和優質視頻等學習資料。教師可以針對知識點設計練習題，一種用于課前學情了解，以便課上有針對性地講解；另一種為課后習題，方便了解學生知識掌握情況，進行教學反饋。

為引導學生有效自學，教師還可以在學習平臺的討論區發布精心設計的問題，要求學生對問題進行思考和討論，幫助學生更好地掌握知識。設計問題時，可以將前后知識點聯系起來，幫助學生構建知識框架。

2.3 實施過程

現以計算機組成原理課程的存儲器字位擴展模塊為例，介紹翻轉課堂實施過程。

（1）課前導學。

以導學單（見表1）形式提前布置學習任務，引導學生閱讀教材相應章節、觀看微課視頻，提出學習任務和要求。在設計討論主題時，要求學生在尋求答案的過程中建立該部分內容的知識框架。從表1可以發現本次課的知識點：內存儲器容量與地址線和數據線根數的管理；存儲器的字長位數不夠時如何擴展；存儲器字數不夠時如何擴展；如何實現字、位同時擴展。

表1 存儲器字位擴展模塊導學單

（2）課中教學。

首先，教師帶領學生梳理本節課內容，向學生展示本節課知識點結構圖，讓學生明白該部分內容在整個章節中的位置和與前后知識點的邏輯關系。之后，分組討論。通過組內頭腦風暴的形式進行更深入和全面的學習。然后，采用小組推薦或者主動報名的形式，進行小組匯報。最后，教師對各組匯報情況進行總結評價，指出錯誤，同時對學生理解不夠深入的地方進行講解，引導學生思考，幫助學生真正實現知識內化與吸收。整個教學過程中，教師要做好監督指導工作，比如，小組討論時，教師在教室巡視，若學生討論方向出現偏差要及時進行提醒；小組匯報時教師要認真聽取，適時引導和啟發。

（3）課后提升。

課后，通過作業的形式強化所學內容，給學生提供拓展練習的機會，讓學有余力的學生深入思考。比如，課后利用移動學習平臺布置綜合題，培養學生分析能力，拓寬學生思路。

3 教學反思

（1）翻轉課堂是一種有效提高學生學習能力的教學模式，將學習的主動權從教師轉移給學生，學生通過課下自學掌握知識，通過課上討論交流找到解決問題的方法，對所學內容有了更深層次的理解。這種教學模式賦予學生更大的主動權，為促進學生“學會學習”提供條件。

（2）翻轉課堂要逐步推進。由于大部分學生習慣傳統的灌輸式教學，不愿意主動學習、主動思考，課前不認真觀看視頻，課上不主動參與討論、不愿意發言。對于這部分學生，教師要多關注，利用“鯰魚效應”，分組時把班級里比較積極活躍的學生分到各組，讓他們帶動本組學生共同進步。

（3）選擇適合的教學內容。并不是所有的內容都適合翻轉課堂這一教學模式（如概念原理）。計算機組成原理課程中有很多原理，理解難度大，學生不容易掌握。我們可以采用傳統教學和翻轉課堂相結合的方式。先采用大課形式講解基本原理和概念，幫助學生形成基本概念，然后，針對原理的應用通過翻轉課堂展開教學，這樣就能更好地實現知識的傳遞和內化。