尹常永，孟祥斌，黃 碩

(沈陽工程學院a.國際教育學院；b.自動化學院，遼寧 沈陽 110136)

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微課支撐下的電子信息工程翻轉課堂教學設計

尹常永a，孟祥斌b，黃 碩a

(沈陽工程學院a.國際教育學院；b.自動化學院，遼寧 沈陽 110136)

通過分析翻轉課堂教學特點，對當前電子信息工程專業(yè)理論和實踐教學中面臨的問題展開分析，闡明改進教學模式，開發(fā)微課，實現(xiàn)專業(yè)翻轉教學對教學效果提高有現(xiàn)實意義。提出設計信息化翻轉課堂的全生命周期教學模式，促進學生自主學習，實現(xiàn)知識深入和實踐能力拓展。

微課；翻轉課堂；教學設計

隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，翻轉課堂教學模式從美國興起后開始推廣到全球。特別是在2013年以后，隨著微課的興起，在其支持下,翻轉課堂的教學形式發(fā)生了較大改觀。“以學生為中心”的教育模式，外加微課這種信息技術的推廣，已經(jīng)被教育界專家認可，并在各高校普遍推廣[1-3]。電子信息工程專業(yè)作為寬口徑專業(yè)，應用領域較為廣泛，電子工程師在各行業(yè)的作用越來越重要，需求量非常大。但是該專業(yè)課程難度高，知識體系相對很多工科專業(yè)更加復雜，實踐能力要求高，學生掌握難度大。如何利用翻轉課堂的優(yōu)勢，激發(fā)學生學習興趣，更有效地掌握本專業(yè)學科內(nèi)容，滿足本專業(yè)學生自身學習差異化的學習需求？是需要研究的主要課題。本文通過分析國內(nèi)外翻轉課題和微課的發(fā)展情況，結合沈陽工程學院電子信息工程專業(yè)的微課資源建設情況，力圖找到適合電子信息工程專業(yè)的翻轉課堂教學模式。

一、翻轉課堂的特點

翻轉課堂在教學實施方面，通過課堂外學生自主安排學習時間、課內(nèi)師生之間互動交流，完成教學任務。翻轉課堂是需要信息和網(wǎng)絡技術支持的，翻轉課堂的最大優(yōu)勢在于提升了學生自主學習能力，而且不限學習場所、不限學習時間，這樣能充分發(fā)揮學生自我創(chuàng)新能力，實現(xiàn)了更佳的教學成效。從而對破解當前理論和實踐教學現(xiàn)狀與發(fā)展困境有著現(xiàn)實的意義[4]。

在教學材料制作方面，與其他融合了信息化技術的高等教育方式相比，翻轉課堂需要指導教師制作更多種類與內(nèi)容的自學材料，如微教案、微課件、微練習、微反思、微點評、微反饋等方面的完整材料，才能夠發(fā)揮較大的學習效益[5]。

二、傳統(tǒng)教學中存在的突出問題

(1)傳統(tǒng)課程理論教學方法單一。在傳統(tǒng)的課堂教學中，教師在整個教學環(huán)節(jié)中是主要的掌控者。教師一般通過講授、PPT、板書、播放錄像等方式對學生進行知識傳送。學生根據(jù)教材對應章節(jié)內(nèi)容進行學習，被動承接。對于教師提出的問題，只有個別學生進行回答，大部分學生保持沉默。學生作為知識的被動承接者，在課后如不及時鞏固知識點，就會遺忘大部分內(nèi)容，考前需要重新學習，教學效果不是十分理想[6]。

(2)現(xiàn)代化教學手段沒有改變學生被動接受的模式。目前大部分教師都采用多媒體結合板書教學方式，在單位時間內(nèi)通過多媒體技術，知識傳遞的速度更快，內(nèi)容更加豐富。研究發(fā)現(xiàn)多媒體教學對大部分電路、系統(tǒng)知識點有很好的動態(tài)展示效果，但是學生如果不提前預習，上課過程中很難保持高度集中的狀態(tài)，教學效果不理想。而且，部分學生往往認為上課不用聽講，課后拷貝下PPT就可，結果僅僅拿到了一個電子課件，教師重點講授的知識點并不清楚。這樣下課后，又把知識還給教師。因此，現(xiàn)代化教學手段并未改變學生被動接受知識模式，反而因為知識傳遞更多，學生一旦進度跟不上，就會完全失去對本門課程學習的積極性。

(3)教學考核方式單一。傳統(tǒng)理論教學依然采取期末成績占主要比例的方式。很多同學認為只要抓住最后1周就可順利通過考試。這種方式必然導致教學效果達不到預定要求。

(4)實踐教學問題。在電子信息類實踐教學中，一般先由教師講解，接下來學生熟悉設備、實驗、誤差分析、計算和提交實驗報告這一過程。這種教學模式存在的問題是，教師理論講解和演示實驗時間過長，學生自主實驗時間短。因為時間短，在實驗完成后，教師幾乎沒有組織學生討論和再深入分析的時間。因此，實踐往往是驗證性實驗，學生實踐效果也距離培養(yǎng)方案的要求有一定的差距，同時缺乏對學生的因材施教和綜合評價。

三、電子信息工程專業(yè)翻轉課堂設計

1.信息化翻轉課堂的全生命周期教學模式

按照翻轉課堂的教學模式，根據(jù)電子信息工程專業(yè)課程特點，把翻轉課堂和微課思想應用到教學中，設計了信息化翻轉課堂的全生命周期教學模式，如圖1所示。這是以學生為中心，依托網(wǎng)絡學習平臺，由課程團隊根據(jù)學生能力建立數(shù)學分析模型統(tǒng)計分析，進一步建立微課、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫互動等，實現(xiàn)學生全生命周期運行，達到最優(yōu)效果。

圖1 信息化翻轉課堂的全生命周期教學模式

該模式重點突出了教學過程組織的網(wǎng)絡化應用，以及“小而精”翻轉課程內(nèi)容的定制化改進。其特點為：全方位、交互性、多層次；全過程(無空白)，有組織性；全環(huán)節(jié)評價體系；開放更新體系(循環(huán)上升)。這一過程有四個階段：

(1)制作自學資料。首先，應明確學生必須掌握的目標，以及視頻最終需要表現(xiàn)的內(nèi)容；其次，收集和創(chuàng)建視頻應考慮不同教師和班級的差異；再次，在制作過程中應考慮學生的想法，以適應不同學生的學習方法和多樣化需求；最后，在網(wǎng)絡互動平臺上發(fā)布翻轉課程資料，并通過師生網(wǎng)絡交流，確定問題集中范圍，定制課堂個性化微教案。

(2)組織課堂活動。教師有針對性地對學生在資料學習中遇到的問題進行集中答疑解惑，提高師生溝通的效率。并且，通過教師組織學習小組進行有針對性地實踐，讓學生成為學習的主體，能有機會在具體環(huán)境中應用所學內(nèi)容。這一過程包括學生創(chuàng)建內(nèi)容、獨立解決問題、開展探究式活動、實施基于項目的學習等。

(3)實踐的評價。首先，應有學生自評和小組互評；其次，結合設定的教學目標和實踐結果，教師給出小組評分；最后，通過應用問題考核學習小組對于知識的掌握程度和實踐的應用能力。

(4)數(shù)據(jù)分析。應用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫平臺，通過成績分析及微反饋，課程開發(fā)小組可以應用數(shù)學統(tǒng)計方法聚類分析出學生的興趣取向、問題層次、實踐能力基礎等關鍵要素，在接下來的課程需求及學習材料制作中加以調(diào)整和完善，由此構成完整的全生命周期循環(huán)。

2.微課載體設計

翻轉課堂中微課制作過程及融合方案如圖2所示。四個環(huán)節(jié)依次為需求分析、材料融合、資料制作及網(wǎng)絡平臺發(fā)布(含初步反饋)。制作的翻轉課堂資源包括各種類型資源，如學習指導文檔、仿真作業(yè)、軟件平臺指南、硬件應用指南*.pdf、學視頻*.mp4等。材料融合包括教師收集網(wǎng)絡各種相關原理動畫、工業(yè)開發(fā)實例、驗證仿真錄像等。資料制作由課程負責人主導，設計各種學習文檔、微課習題等。網(wǎng)絡平臺發(fā)布主要是資源打包、學習小組互動、學習數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

圖2 微課設計過程

3.翻轉課堂網(wǎng)絡自組織學習生態(tài)模型實施

將學生分成網(wǎng)絡學習小組，應用網(wǎng)絡自組織學習生態(tài)模型構建電子信息類翻轉課堂的實施方案，學生視角的教學環(huán)節(jié)如圖3所示。自組織模型基于學生自行搭建的學習小組，指導教師針對的是以小組為單位的學生，管理上通過網(wǎng)絡教學平臺及數(shù)據(jù)庫實施。學生通過網(wǎng)絡學習小組共同組織在一起學習微課材料，能有效地提升微課的關注度及有效性；通過小組討論及微作業(yè)(含理論及仿真驗證)能有效地加強小組成員間的聯(lián)系，并在學習小組內(nèi)激發(fā)學生自學、團隊協(xié)作、互相學習及自我激勵；在課堂實踐環(huán)節(jié)，通過組內(nèi)互評打分施加學習生態(tài)進化驅動，實現(xiàn)整體良好的教學效果。從指導教師視角出發(fā)，初步的生態(tài)搭建需要教師有所指導，然后通過交流互動建立學生學習團隊中的學習階梯，引導主動學習同學帶動被動學習同學。教師在整個教學環(huán)節(jié)中，第一輪的工作量(組織生態(tài)建立階段)比較大；而后進入相對平穩(wěn)的工作量階段，該階段與傳統(tǒng)的教學流程相差不多，只是更加依賴網(wǎng)絡信息化平臺應用以及更加注重學習生態(tài)的維護；在學生小組熟悉整個體系后，教師的工作量將大幅減少，而專注于學習動態(tài)框架的維護。整個過程中，教師逐步退出主體調(diào)動地位，通過營造學習小組自組織學習生態(tài)，完成教師與學生主動被動關系易位，鼓勵學生快樂、自由、自主學習。教學服務實現(xiàn)時間全開放、空間半開放。

建立全生命周期的信息化思維方式。由課程團隊完成微課制作，在網(wǎng)絡學習平臺實現(xiàn)互動交流，升級完善網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，提供更加豐富教學資料，改進教學模式，最終循環(huán)遞進，實現(xiàn)實踐教師、學生教與學能力的提升。

利用數(shù)據(jù)庫聚類分析，分析出學生的興趣取向、問題層次、實踐能力基礎等關鍵要素，使課程符合網(wǎng)絡化定制化需求，為優(yōu)質微課做準備。以指導教師視角的教學實施如圖4所示。

圖3 學生視角的網(wǎng)絡學習自組織生態(tài)模型

圖4 教師視角的翻轉課堂實施

4.數(shù)據(jù)庫分析

支持將數(shù)據(jù)庫融入學校已建立的學習資源管理系統(tǒng)和籌備建立的統(tǒng)計分析系統(tǒng)，二者之間通過MYSQL的API橋接實現(xiàn)Web數(shù)據(jù)庫連接，用于幫助課程開發(fā)團隊實現(xiàn)統(tǒng)計分析。學生在線學習的同時，數(shù)據(jù)庫就可以記錄其學習的數(shù)據(jù)及教與學互動的情況。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，一方面可以幫助指導教師有針對性地設計交互環(huán)節(jié)和學習內(nèi)容的指導；

另一方面也會幫助學生矯正自己的學習習慣，找到更加適用學生個人的學習方法。

四、效果評價

學生對翻轉課堂的主觀性評價可以通過網(wǎng)絡平臺以調(diào)查問卷的方式經(jīng)過數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計實現(xiàn)，主要關注“知識構建、情感體驗”“有效交互、學習管理”“學習主動性”“學習資源”四個方面加權，通過五檔位評價綜合得到學生對于翻轉課堂的體驗評價，同時結合學生學習成績。最后獲得微課支持下，實現(xiàn)翻轉教學平臺的評價成績。同時針對反饋效果，及時改進該平臺。

通過研讀相關文獻并且組織團隊進行微課制作和電子信息工程專業(yè)翻轉教學討論，讓更多學生積極參與翻轉課堂學習，變被動學習為主動學習。教學設計實現(xiàn)“以學生為中心”的教學目的，挖掘學生的自學潛力。同時積極引導教師改變教學模式，探索更加有成效的翻轉課堂教學方法，實現(xiàn)對應用型本科人才培養(yǎng)的設定目標。

[1]卜彩麗,孔素真.現(xiàn)狀與反思：國內(nèi)翻轉課堂研究評述[J].中國遠程教育，2016(2):26-33.

[2]張金磊，王 穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012(4):46-51.

[3]劉健智，王 丹.國內(nèi)外關于翻轉課堂的研究與實踐評述[J].當代教育理論與實踐，2014：68-71.

[4]段春雨.國內(nèi)翻轉課堂研究的現(xiàn)狀與展望[J].重慶高教研究，2014(4)：106-112.

[5]李愛華,趙小忠.高校慕課建設存在的問題及改進建議[J].沈陽工程學院學報：社會科學版，2017(1)：109-114.

[6]王育欣,唐 玉,王育賓,等.基于微課程的數(shù)字化學習資源在開放教育中實證研究[J].沈陽工程學院學報：社會科學版,2017(2)：258-261.

(責任編輯 祁 剛 校對 伯 靈)

文藝美學研究專題欄目征稿啟事

文藝美學研究專題欄目自2006年創(chuàng)辦以來，已成為《沈陽工程學院學報(社會科學版)》的主打欄目，也是本學報辦刊的一大特色。自該欄目創(chuàng)辦以來，王向峰、朱立元、杜書瀛、聶振斌、陸貴山、王先霈、程正民、顏翔林、馬龍潛、徐碧輝等國內(nèi)外美學大家相繼投稿，一批高質量的美學研究文章先后在本學報發(fā)表，它不僅推動了我國對文藝美學的研究，而且也提升了本學報的辦刊品位，逐步形成欄目特色。本專題欄目在美學界產(chǎn)生了一定的影響，并受到學報界領導的充分肯定和高度贊揚。

為進一步提升本欄目的稿源質量，為專家、學者搭建學術交流的平臺，以此推進我們先進文化事業(yè)的發(fā)展，本學報特向國內(nèi)專家、學者誠征相關文藝美學研究的稿件。

對于您們的大力支持，本學報在此深表感謝！

Instructional Model Design of Electronic Information Engineering Lipped Classroom under the Support of Micro-Lecture

YIN Chang-yonga，MENG Xiang-binb，HUANG shuoa

(a.College of International Education;b.Department of Automation Engineering，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China)

This paper analyzes the characteristics of flipped classroom teaching,discusses the problems in theory and practice teaching of electronic information engineering and illustrates that improving the instructional model,the development of Micro-Lecture,achieving professional teaching flip have the practical significance for improving the teaching.This paper puts forward the design of lifecycle teaching mode of information flipped classroom,which can help the students to study independently and realize the development of knowledge and practical ability.

electronics and information engineering;lipped classroom;teaching design

2017-04-25

尹常永(1970-)，男，沈陽人，教授，碩士，主要從事電子技術和電力電子設備研究。

10.13888/j.cnki.jsie(ss).2017.03.026

G434

A

1672-9617(2017)03-0415-05