翻转课堂在软件类课程教学中的应用

胡金艳++蒋纪平

【摘 要】

2011年出现于欧美国家的翻转课堂教学模式对我国传统课堂教育带来了巨大的冲击和挑战，某一类课程是否适合用翻转课堂教学模式，翻转课堂是否一定能够超越传统课堂而呈现出它的独特优势，等等。这些问题都不是简单地通过分析概念和理论就能够得出结论的，需要进行大量的实证研究。本文尝试在本科生软件应用类课程“二维动画”中运用翻转课堂教学模式，经过实证对比分析得出结论：翻转课堂教学模式对学生高层次（创新）能力的培养有显著效果，但也带来了学生的均衡发展问题，要求教学中更关注自主学习能力低、学习兴趣低的学生；翻转课堂教学模式在课堂师生、生生互动方面具有优势。

【关键词】 传统课堂；翻转课堂；软件应用类课程；二维动画；教学模式

【中图分类号】 G434 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009—458x（2016）03—0045—07

一、问题的提出

翻转课堂指的是让学生按照自己的学习进度在家中听课，然后在课堂上与教师和同学一起解决问 题[1]。传统的课堂教学模式是教师在课堂上讲课，布置家庭作业，让学生回家练习。在翻转课堂教学模式下，学生在家完成知识的学习，课堂变成了师生之间和生生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的创新运用等。然而，翻转课堂并非仅仅是从形式上将传统教学的过程颠倒过来，而是多层面的、复杂的，对此需要进行大量的尝试和反复的实验。例如教学理念从单一到多元，教学形式从封闭到开放，教学对象从“标准件”到“个性定制”等，只有深入触及教与学的实质性问题，才能真正彰显教育的核心价值。

另一方面，不同于传统课程，软件类课程是本科生培养中一类特殊的应用课程，例如Office应用、现代教育技术、Photoshop平面设计、CorelDRAW、二维动画、三维动画、非线性编辑、AutoCAD、影视后期处理等都属于此类课程。这类课程具有以下特点：其一，操作性和实践性强。软件应用类课程不仅需要进行理论的学习，更重要的是需要学生花费大量时间动手练习。其二，需要学生有很强的创新能力。西方教育界在思考21世纪学校教育改革时，鲜明而深刻地揭示出学校课堂改革的本质和难度在于：能否超越两百多年工业文明之后果，将学生从灌输知识的“流水线”上解放出来，在充满创造活力的学习新文化中彻底摆脱“标准件”之厄运[2]。以“二维动画”课程为例，课程的最主要目标并不是让学生掌握大纲规定的所有动画技术，而是希望学生在掌握一定动画技术的基础上，能够完成具有创意的作品。其三，知识（软件）更新快。学生学习的一个重要任务是转变固有的思维模式，形成自己独特的学习风格。学生永远不可能跟上软件更新的步伐，试图学会一种或几种软件的全部技术是不理智的。

在这类课程的教学过程中存在如下几个突出的问题：首先，学生缺乏创新意识。清代李渔在《闲情偶寄》中谈到剧本创作时说：“东施之貌，未必丑于西施，止为效颦于人，遂蒙千古之诮。”软件类课程最突出的特点就是需要学生具有很强的创造性，这一点恰恰是传统课堂教学中最亟须改革的，众多的学者已经反复证明了这一点。即使有学生几乎学会了课程大纲规定的所有软件技术，也可能难以独立完成一部独具创意的作品，哪怕是一个主题鲜明的微格教学课件。其次，知识点之间是割裂的。学生不能灵活运用所学的软件技术，很难独立完成一个较为综合的实例，不能有机整合各种技术。最后，学生兴趣低下，不能达到高层次的学习目标。学习仅仅停留在浅层次的模仿阶段，不能进行深度学习。

翻转课堂的教学模式无疑给处于数字化时代的我们带来了无比新鲜的体验，然而在本科生的课堂教学中，某一类课程是否适合用翻转课堂教学模式，使用过程中会出现什么问题，应该如何去改进，翻转课堂是否一定能够超越传统课堂而呈现出独特优势，等等。这些问题都不是简单地通过分析概念和理论就能够得出结论的，需要通过大量一线的教学改革实践来进行实证研究。本文以笔者多年来的一线教学经验为基础，结合近两年来开展翻转课堂教学的具体实践，以本科生软件应用类课程“二维动画”的教学为例，从分析具体的教学实施过程、学生的满意度、对学生成绩的影响等方面入手，对翻转课堂教学模式在本科生软件类课程教学中的应用进行个案实证研究。

二、研究的设计与实施

1. 研究对象与方法

本研究主要采用实验研究方法和质性研究方法，研究对象选取计算机科学与技术专业的2012级和2013级共114人，分成实验班和对照班，其中实验班59人，对照班55人。在课程开始前，对两个班的学生进行测试与调查，结果显示，八成以上的学生拥有自己的计算机，其余的部分学生和他人共享计算机。总体上看，绝大多数学生在课堂外能够保证使用计算机进行学习的时间。对前一个学期“计算机文化基础”课程成绩的分析结果表明，实验班和对照班学生的基础相当，因此符合实验的条件。笔者自2007年起从事本科生“二维动画”课程的教学，本研究以这个课程为例，在对照班采用传统课堂为主的教学模式，在实验班采用翻转课堂教学模式，在整个学期的教学中，由研究组成员进行持续的观察、记录和访谈，并把以往多届传统课堂模式下的教学效果作为参考进行对比。

2. 研究假设

本研究提出以下研究假设：

假设1：翻转课堂教学模式对培养学生各层次的能力均存在显著性差异；

假设2：翻转课堂教学模式有利于提高学生的自主学习能力；

假设3：翻转课堂教学模式有利于师生、生生互动行为的发生。

3. 研究实施流程

关于翻转课堂的教学模式，国内很多学者进行了一系列的本土化研究，例如杨晓宏提出了我国实施翻转课堂教学面临的问题与发展路径，并从意识观念、实践操作和模式创新三个维度构建了翻转课堂教学模式的本土化策略体系[4]。张金磊对翻转课堂教学模式进行了综述并构建了翻转课堂一般教学模式[5]。吴忠良依据翻转课堂的内涵，遵循学习规律，以系统化教学设计理论为指导，构建了基于网络学习空间的翻转课堂教学模型[6]。本研究将焦点集中在翻转课堂的实践领域，结合软件应用类课程的特点，构建并使用如图1所示的翻转课堂教学模式。

（1）课前阶段的教师行为

本科生软件类课程内容，每一部分都具有相对的完整性和独立性，多个知识模块之间互相平行，顺序性较弱。翻转课堂教学模式要求教师首先对内容进行分解，预留出让学生自己进行调适的空间，学生可以权衡自己的特点和学习起点，灵活安排学习进度甚至学习顺序，给学生自主学习更多的弹性空间。以“二维动画”课程为例，传统课堂和翻转课堂内容分解比较如表1所示。

以微课程为载体的视频是学生课前学习的主要依据。在翻转课堂教学模式中，课前的学习资料是学生学习是否有效的关键支撑，在本研究中，课前资料主要以教师通过Camtasia studio录屏软件自行录制的视频为主，自行录制的视频能够保证不偏离设定的教学大纲和教学目标，同时可以根据学生的学习情况进行灵活调整。视频资源放到Moodle网络平台上供学生观看。

教学视频并不是传统课堂讲课过程的简单数字化记录。和传统课堂不同，在微课程视频录制的过程中，并没有学生参与课堂互动，需要教师有一种自HIGH的状态，给学生以亲切感，唤起学生的学习兴趣和欲望，讲解过程中要对学生可能发生的情况有预见性，并能通过一定的技巧进行处理。在语言方面，由于学生观看视频的时候一般是一个人，所以视频录制时和传统课堂也应该有所不同，不宜出现“大家”“你们”“各位”“同学们”等称呼，要像聊天一样尽量放松，让学生产生“一对一”个性化学习的感觉，不必追求“播音级”的效果。视频录制过程中，要和PPT课件有机结合起来，软件和课件的切换要顺畅流利。

每一部分的教学视频都是相对完整的，导入部分尽量短，直截了当告诉学生本视频的内容，视频的容量在3-15分钟之间，视具体内容而定，如果同一个案例的视频长度超过15分钟，可以将其分为上下两个视频。

在细节的处理上，如果不注意就会影响最终视频的质量，从而影响学生最终的学习效果。例如录制前要尽量选择质量好一点的硬件设备和安静的场所，关闭可以发声的设备，将视频声音调节到合适的音量。视频的名字尽量以讲解的具体知识点来命名，让学生能够一目了然地得知视频的内容，格式的选取应该在兼顾视频大小的同时，考虑学生的大多数设备能够正常播放。除教师自行录制的教学视频外，还应该推荐和教学内容相关的网上视频教程。

信息技术的飞速发展，使学生的学习材料突破了传统的以纸质印刷品为主要载体的模式，极大地拓展了材料的构成要素，呈现出立体化的状态。立体化的丰富资源能够唤起学生学习的兴趣。软件应用类课程更应如此，在Moodle平台上“二维动画”课程的学习资料，除上述视频资源外，还有其他一些更丰富的内容，如“中国Flash百部经典”，并引导学生讨论分析其中的一些作品，在学习完相关的动画技术后，都有哪些效果是他们可以实现的以及还可以做成哪些其他的效果？将往届学生的优秀作品上传至网盘，并鼓励学生上传自己的作品。另外，还包括推荐优秀网站、参考书、教具等。

（2）课前阶段的学生行为

课前阶段的学生行为包括自定学习步调、观看视频资源和互相交流协作。这个阶段的学习过程主要通过Moodle网络平台同时结合小组学习记录及教师观察来实现。首先，学生以课程计划和任务指引为依据，结合自己的学习需要，通过Moodle平台中的课程任务模块自定学习步调，例如一些有基础的学生可以不必选择零起点开始学习，一些在部分课程内容方面薄弱的可以反复学习。学生的课前学习主要是通过Moodle平台的学习资源模块观看视频资源，通过互动评价和讨论区进行交流讨论。教师搜集和整理平台上的学习数据记录来对学生进行可视化监控。自定步调学习的数据主要通过学生观看的章节视频资源编号来确定，观看视频资源的数据通过学生学习的时长来确定（观看时长少于视频总时长的10%，视为无效观看），交流互动的数据通过学生的网上发言数量和小组面对面讨论记录来确定。另外，Moodle平台中还设置了测验模块，学生可以通过小测验来确定自己的起点和学习需要、制定学习计划、安排学习进度。

学生在课下学习的时候，难免会遇到各种各样的问题和困难，在学生寻求帮助时，同伴之间的互动交流自然就产生了。在21世纪，学生如果想要进行协作学习，他们会有很多平台和工具可以选择。“要么协作，要么死亡”，协作学习是一种重要的学习理念，与他人讨论和切磋通常会深化学习，从而超越个人学习所得[7]。在实验班中，学生自发组织了学习小组，通过Moodle网络平台、QQ群、微信群等进行讨论、协作、交流，并成功申报了两个与动画创作相关的大学生创新项目。

（3）课中阶段

在翻转课堂的课中阶段，课堂变成了师生、生生交流互动的场所。有效的课堂互动必须在平等、民主的课堂氛围下进行，在“二维动画”课堂上，对师生、生生互动的研究采用计数的方式，师生互动主要采用“问答”的形式，具体的计数方法见图2所示。

“技能”即加涅所说的操作技能，分三个学习水平：一是模仿水平，包括在原型示范和具体指导下完成操作，对所提供的对象进行模拟、修改等；二是独立操作水平，包括独立完成操作，进行调整与改进，尝试与已有技能建立联系等；三是迁移水平，包括在新的情境下运用已有技能，理解同一技能在不同情境中的适用性等。[8]。2001年，安德森等[9]人在《学习、教学和评估的分类学——布鲁姆教育目标分类学修订版》中将布鲁姆认知目标修订为：记忆、理解、应用、分析、评价、创造，从原来较多关注低阶认知目标转向越来越注重高阶认知领域。本研究在课程实施的过程中，结合加涅和布鲁姆的评估理论，对“二维动画”课程的评价方案进行了修订，从注重动画技术到注重创造性作品，将关注和培养的焦点转向学生的高阶认知领域。对学生成绩的评定如表2所示。

在期末创意作品评价环节，为尽可能消除评价的主观性，教师评价部分采用匿名方式，取平均分，如果对一个作品的评价出现较大偏差时，课题组成员会针对性地进行讨论，首先确定该作品属于哪个层次（模仿、应用、创新），再对作品的五大方面进行分别评价，力求达成共识，给出客观的评价分数。

三、研究结果与讨论

1. 学生学习成绩分析

期末成绩是反映学生动画水平和质量的最主要、最直接的指标。软件应用类课程期末成绩的计算分为软件知识与技术测试和期末创意作品两大类。如“二维动画”课程中分为动画知识和技术测试类（客观试题部分）和动画创意作品类（主观试题部分），前者在期末总成绩中的权重为30%，后者在期末总成绩中的权重为70%。由于这两个部分的教学目标性质不同，所呈现出的差异也不同，因此本研究对这两部分成绩分别进行分析。

（1）动画知识和技术测试（客观试题部分）

如表3所示，客观试题部分实验班的平均分为79.97，标准差为8.25；对照班平均分为80.81，标准差为7.47。对照班的平均成绩高于实验班，独立样本T检验结果表明，P=0.568，大于0.05，两个班的平均分成绩未呈现显著性差异。实验班标准差8.25大于对照班标准差7.47，表明实验班的成绩较对照班分散。

（2）动画创意作品（主观试题部分）

学生的期末创意作品是评价学生对所学习的知识技能进行综合应用的重要指标。从表3可以看出，主观试题部分实验班的平均分为81.14，对照班平均分79.82。独立样本T检验结果表明，P=0.028，小于0.05，两个班在此部分的成绩呈现出显著性差异，实验班成绩的标准差为9.55，对照班成绩的标准差7.71，实验班成绩的标准差较大，表明实验班学生的成绩更加分散。图4显示，主观试题部分实验班成绩90分以上的学生占16.95%，高于对照班的9.10%，实验班成绩为60-69分的学生18.64%，远远高于对照班的3.64%，而处于中间的70-89分的学生比例，都是对照班高于实验班。

这表明，运用翻转课堂教学模式后，高层次的学生更能发挥自己的水平，同时一些学生并没有很快适应这种教学方式，所以，低分数段的学生比例有所增加，这种方式对不同层次学生的影响存在差异。

2. 师生、生生互动交流分析

翻转课堂教学模式的一个核心思想是将原有的课堂（传统课堂）变成互动的场所，在互动中碰撞思想，促进学生的个性化、创新性学习，因此本研究对教师与学生、学生与学生的交流互动情况做了研究。

“二维动画”一个学期的学习共有17周上课时间，分别抽取课程前期（第3周）、中期（第9周）、后期（第15周）一次课堂中的100分钟，研究组请一个记录员记录师生、生生互动的人次和总时间，生生互动除了课堂互动之外，还有课前Moodle网络平台的互动交流模块记录的学生发帖数量和学生小组讨论记录。

由表4可知，翻转之后的课堂上，每次课（100分钟）师生平均互动达26.33人次，远远超过对照班传统课堂的6人次；实验班100分钟的课程平均师生互动时间为61.33分钟，远高于对照班的22.00分钟。生生课堂互动方面，实验班每次课生生互动平均次数为10.67次，远高于对照班的1.67次；实验班生生互动平均时长为25分钟，远高于对照班的6分钟。笔者连续7年承担“二维动画”课程教学工作，在以前未使用翻转课堂教学模式的传统课堂上，一次课要花费大约50分钟的时间讲解新知识，在剩下大约一半的时间里，学生在练习的过程中遇到问题或者有新的想法的时候可以向教师提问，但互动活动非常有限，交流的次数一般在10次以下，学生很难在有限的课堂时间内发现新的问题。而在使用翻转课堂教学模式的实验班，经常有学生拿着写满问题和创意想法的小纸条，在课堂上和教师交流，100分钟的时间教师很少能够空闲下来，绝大部分时间是在和学生以及学生自发组成的小组进行讨论和交流。

另外，生生互动还体现在课前阶段。本研究中，实验班采用了Moodle平台，在平台的互动交流模块记录有学生互动交流的情况。在讨论和交流中，教师起到启发、引导和监控的作用，当讨论主题偏离学习目标时，教师要及时制止和引导。在整个学期的课程中，剔除与学习内容相关度不大的主题，例如询问作业提交时间等，学生平均发帖量为22个/学期。而在对照班中，并未使用Moodle平台，学生仅使用QQ群进行简单交流。

3. 学生学习态度和满意度分析

学习态度是学生对学习活动的基本看法及其言行表现，学习态度主动、积极与否对学习活动的顺利进行和目标达成至关重要[10]。运用翻转课堂教学模式后，学生对学习有了很大的积极性，如实验班学生自发申请了两个大学生创新项目，一项为校级大学生创新项目《原创二维动画“甲由草堂”的创作与实现》（项目编号：2013CX079），获得项目经费2，000元，已经顺利结题；一项为2014年地方高校国家级大学生创新训练计划项目《青春ACTION——我们拍青春》（项目编号：201410467024），获得经费支助1.5万元。在这两个项目的实践过程中，学生充分发挥积极性，组建了项目团队，吸纳了艺术学院的成员，专门购买了电子绘图板，学习分镜头脚本的创作方法，请学校广播站成员为角色配音，等等。

学生在评教系统中对教师进行了评价，该评教系统通过调查问卷方式调查了行政班级的学生，评价内容包括“教学态度”“教学方法与技能”“教学内容”和“教学效果”四个模块。在使用翻转课堂教学模式的实验班中，学生在评教系统中对本门课程的综合评教分数略高于传统课堂的对照班中的评教分数。通过分析学生提交的匿名问卷评语可以看出，多数学生能够很快适应翻转课堂教学模式，有较高的接受度，有的学生称这种全新的学习过程和体验是对个人学习方式的一次洗礼。但是，也有少部分学生对这种模式表现出忧虑，担心自己难以适应，希望教师依旧利用课堂讲授的方式来逼迫自己学习。

4. 其他方面分析

除对学生成绩、互动交流情况和满意度进行对比分析之外，本研究还对其他一些方面进行了探索，如对实验班11名（占总人数的18.64%）60-69分之间的学生进行了访谈，了解到这些学生的问题主要集中在以下几个方面：“我的自制力不够，课下学习没有顺利进行。”“我觉得学会‘二维动画需要很好的美感和绘画能力，这些我都不具备，不可能学好。”“我对这门课程没有兴趣。”“我觉得自己很好地掌握了动画的技术，但是不会自己创作作品。”一些性格内向的学生不太适应这种方式，在小组协作学习中被边缘化。实验班的大部分学生在资源素材搜索与整理、网盘运用、不同软件配合运用等方面也得到比传统课堂模式下的学生更深入的锻炼与发展。

四、结论与反思

本研究选取在本科生软件应用类课程“二维动画”中运用翻转课堂教学模式，通过实验班和对照班的对比和分析，得出以下结论：

1. 翻转课堂教学模式对学生高层次（创新）能力的培养有显著效果

在分析学生成绩时，我们对评价方式进行了修订，更加注重学生创新能力和综合运用动画技术能力的培养。因此，将学生的成绩分为两个方面，客观的知识技术和主观的创意作品。研究显示，实验班和对照班在客观题的平均成绩上有一定差异，但显著性系数显示，差异并不显著，属于正常的误差范围。在主观创意作品方面，显著性系数显示，实验班和对照班平均成绩存在差异显著。这表明，翻转课堂教学模式对学生高层次（创新）能力的培养有显著效果。因此，本研究得出结论，翻转课堂教学模式并非对所有层次的知识和技能都具有有效性。创意是无法速成的东西，灵感需要等待，需要自由，需要长时间的积累，不能限定在课堂的50分钟内，从这一点上说，软件应用类课程适合运用翻转课堂教学模式。

2. 翻转课堂教学模式引发了学生的均衡发展问题，教学中更应关注自主学习能力低、学习兴趣不足的学生

研究显示，翻转课堂教学模式使学生的成绩更加离散，高分和低分的学生比传统教学模式下的学生都有所增加。这说明翻转课堂教学模式一方面可以促进有兴趣学生的个性化学习，有利于提高他们的自主学习能力；另一方面对于自制能力较低、兴趣低下的学生的学习没有帮助甚至使其有所下降，也就是说，课堂的翻转使学生的层次和界限更加明显。显然，我们需要更加主动、更具有参与性的教学方法，使学生对他们的学习有更大的控制权。诸如“所有权”“控制”“参与”“关联性”以及“协作”之类的词汇是构成21世纪与学习相关的对话的基本元素，也是在线教学活动的关键要素或组成部分[11]。

在翻转课堂教学模式中，部分学生的学习成绩比对照班中学生的成绩低。针对这个问题，在具体的教学实施中，可采用课前对学习者分析和“异质分组法”相结合的方法来应对。应在课前认真分析学生的学习风格和特点，在学期初对学生进行调查了解，根据调查结果对学生进行分层筛选，充分了解每位学生对翻转课堂的态度、接受程度、自主学习能力以及兴趣等，在小组协作学习中，有意识地进行异质分组，通过同伴之间的互助来提高学习成绩。在软件类课程中，小组协作学习是常用的方法，容易让每位学生都找到自己的位置。例如某学生的动画技术较为薄弱，但是文字功底好，对撰写动画脚本很擅长，就可以在小组中定位自己的相应角色。另外，教师可以多关注自主学习能力低下的学生，通过学习平台对他们进行激励。

3. 翻转课堂教学模式在课堂上师生和生生互动方面具有优势

分析实验班和对照班的课堂互动情况可以看出，无论是师生、生生互动的次数，还是时长，实验班都远远高于对照班，这一点在研究中最为明显。在师生互动方面，相对于传统模式，在实验班教学中教师有更多的时间和学生进行一对一的深入指导和交流，更加了解学生的学习状态，师生交互更有意义，质量也更高。同样，在生生互动方面，虽然课堂中生生互动的时间和次数没有师生互动多，但是相比传统课堂，已经有了很大的提高，学生的学习更加自主，能够积极学习和主动思考问题。

柯蒂斯·J·邦克[12]在其著作《世界是开放的》一书中表示：网络技术之风已使教育机会之门洞开，学习方式变得无比灵活，任何人都可以在任何时候向其他任何人学习任何东西。互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使翻转课堂教学模式变得可行和现实，课堂和教师的角色发生了变化，教师更多的责任是理解学生的问题并引导学生运用知识与技术。

对于本科生软件类课程，从传统到翻转的转变不可操之过急，需要在认真科学地准备课前资料和分析学生学习风格和特点的基础上进行，翻转课堂并不是万能的，如果在改革的过程中出现了一些问题，需要分析这些问题，不可立即否定翻转课堂教学模式的效果，需要查找原因，反复实验，重新定位。

[参考文献]

[1] 萨尔曼·可汗. “翻转课堂”的可汗学院[M]. 杭州：浙江人民出版社，2014.

[2] 桑新民，李曙华，谢阳斌. 21世纪：大学课堂向何处去？——“太极学堂”的理念与实践探索[J]. 开放教育研究，2012，（2）：9-21.

[3] 杨晓宏，党建宁. 翻转课堂教学模式本土化策略研究——基于中美教育文化差异比较的视角[J]. 中国电化教育，2014，（11）：101-110.

[4] 张金磊，王颖，张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J]. 中国电化教育，2012，（4）：46-51.

[5] 吴忠良，赵磊. 基于网络学习空间的翻转课堂教学模式初探[J]. 中国电化教育，2014，（4）：121-126.

[6][9][10][11] 柯蒂斯·J·邦克. 世界是开放的[M]. 上海：华东师范大学出版社，2011.

[7] 王延玲，吕宪军. 论教学目标设计理论与实践的应用研究[J]. 东北师大学报，2004，（1）：136-141.

[8] 蒋小平，张琴美，罗晶晶. 布卢姆教育目标分类学：分类学视野下的学与教及其测评：完整版[M]. 北京：外语教学与研究出版社，2009.

收稿日期：2015-06-08

定稿日期：2015-09-13

作者简介：胡金艳，讲师，硕士；蒋纪平，讲师，硕士。河南科技学院信息工程学院（453003）。

责任编辑 石 子