基于形态学分析的翻转课堂双语教学模型探究

2016-05-14李中凯张慧琴张海运

黑龙江教育·高校研究与评估 2016年6期

关键词：双语教学翻转课堂

李中凯张慧琴张海运

摘要：文章运用形态学分析法，采用头脑风暴设置了属性、变量与关联矩阵，通过形态学软件运算，构建了翻转课堂双语教学模型。其中，课堂互动与小组作业是翻转课堂的重要内容，原版英文教材、课件与微视频是双语教学的必备因素。

关键词：形态学分析法；翻转课堂；双语教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）06-0024-04

一、翻转课堂与双语教学研究现状

翻转课堂（Flipped Class Mode，FCM）[1]，是近年来在美国、欧洲和世界各国兴起的一种教学模式。它把传统的学习过程翻转过来，让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则变成了教师与学生之间的互动场所，主要用于答疑解惑和讨论汇报。自2012年以来，翻转课堂已成为全球教育领域研究和应用的热点。教学视频设计、个性化协作式学习环境的构建和课堂活动设计，是翻转课堂教学模式的关键因素[2]。翻转课堂模式已被试点应用于我国某些高校的基础课和专业课的教学活动中。

除了教学模式采用研讨式或翻转课堂以外，在教学语言上我国高校也将逐渐与国际接轨，推广采用双语教学或全英文教学[3]。据中国青年报报道，中国已成为世界最大的跨境教育资源国家。2015年，在中国有出国留学生46万人次，来华留学生36万人次，中外合作办学中就读的学生55万人次。中外办学、来华留学和出国留学已成为中国跨境教育的“三驾马车”[4]。高等院校如何向本国学生和外国留学生，提供具有国际特色的优质教育资源，成为亟待解决的问题。

国内外学者对翻转课堂和双语教学进行了许多研究工作。例如，信息化环境下翻转课堂的教学模型[5]，从教师与学生的角度探讨了翻转课堂与传统教学的区别。体现在教师要准备知识点微视频、设计知识点练习题，并指导学生的课堂讨论；而学生要课前自学知识点，并通过互动式课堂加深对知识点的理解。这与翻转课堂的基本概念相符，但还缺乏多种教学效果或情景的建模。加拿大沉浸式教学法对我国双语教学的启示为[6]，在课堂上采用案例设计、小组学习和专题讨论等，激发学生学习的主动性，避免教师一言。研究表明，课程的网络资源对双语教学也起到支撑作用[7]，在网站上，学生可以了解教学大纲、教学日历、教师信息、在线观看多媒体课件和教学知识点视频等。此外，选择合适的国外原版教材，制订详细的课程计划，加强师生交流和加强课前辅助资料的学习，对于双语教学和全英文教学具有好的作用[8-9]。丹麦理工大学（Technical University of Denmark）开设的“可持续无线电子网络与信息技术”（Sustainable wireless electronics and IT）课程[10]，在知识讲解的基础上，让学生以小组方式参与无线网络传感与监控系统设计，进而分析并降低网络能耗。这是通过项目实验让学生应用所学知识，并体验低能耗和可持续设计的理念。

上述文献对翻转课堂和双语教学进行了广泛研究，但是，还缺乏双语教学多个驱动因素的关联模型。此外，高校的教学方式由于要适应课程特征、学生人数、学生水平和教学条件等多方面制约，需要具备包含双语、汉语和全英文等多种教学情景。当前，对高校的多种教学情景，还缺乏多驱动因素的因果关系模型，以在不同的教学环境中达到良好的教学效果。形态学分析法（Morphological Analysis，MA）[11]，是针对一类结果，分析不同的属性和属性水平因果关系的方法。它把离散的、隐性的专家经验，转化为显性的原因与结果的对照关系。形态学分析法已成功应用于许多经济、工程和社会等问题的建模。本文采用形态学分析法，建立双语教学的属性和效果模型，从而分析不同双语教学效果的典型驱动因素，并讨论基于翻转课堂的双语教学改革实践。

二、基于形态学分析的双语教学实验

（一）形态学分析法

形态学分析法（MA）是用来对复杂、定性和不确定性问题建模的工具[12]。MA实验的框架如图1所示，其原理描述如下：步骤1，针对某个问题的多个结果，需要建立属性和多属性水平，其中，属性定义为结果的驱动因素，同一属性的不同水平可称作变量。例如，要实现机电产品开发，环境意识产品可持续设计和成本优先设计是两个结果，设计方式是其中一个驱动因素；设计方式中可包括的变量为完全创新设计、基于平台的创新和外观改进设计等。在MA中，要尽量建立比较全面和关键的驱动因素与变量。步骤2，在交叉一致性分析（Cross Consistency Analysis， CCA）矩阵中标注两变量的相容“-”、部分相容“K”和互斥“×”关系。因为两个变量仅考虑相互关系而没有前后位置的差别，所以CCA为下三角矩阵。由于MA的最大特色是把隐性的专家经验表达为显性模型，则上述属性、变量和CCA矩阵需要多领域专家的协同，采用“头脑风暴”会议的形式来完成；要避免单一专家过于主观的判断。步骤3，对属性、变量和CCA矩阵进行形态学运算，获得结果与驱动因素之间的映射关系。

本实验使用瑞典形态学会（Swedish Morphological Society）开发的计算机辅助形态学分析软件。该软件隐藏运算过程，但提供了属性、变量、CCA和分析结果的显性输入与输出，是进行科学问题形态学分析的良好平台。最后，在步骤4中，总结原因与结果的映射关系，并可以分析实现不同结果的共性驱动因素。注意，由于初始MA分析时对相关概念、问题规模和关联关系的理解不充分，在获得初步结果后可调整CCA矩阵，或调整属性与变量，从而获得专家公认的模型。形态学分析中的调整与反馈是常见现象。进一步，该模型可作为实验平台，观察现有驱动水平下的运行结果。

图1 形态学分析的运算框架

（二）双语教学分析实验

以机械工程及自动化专业的核心课程——“控制工程基础”为实验对象，由课程负责人、具备多年经验的老教师和授课的青年教师为团队，开展双语课程教学效果的“头脑风暴”分析。从学生角度，驱动属性包括课堂人数和学生英语水平，其中，学生人数是影响翻转课堂实施的一个重要因素。课堂人数过多，则不利于形成互动；在大课程情况下，要组织小组研讨，必须配备一定数量的助教。学生的英语语言能力是影响双语教学质量的又一关键因素，具体表现在学生对教师课堂中使用英语教学的承受能力上。

从教学资料角度，选择多媒体课件、教材和网络化微视频作为驱动属性。专业课的教学中都需要使用多媒体课件和教材，但是对于不同的教学情景，它们会具有不同的特征。网络化微视频（MV）或“微课”是近年来兴起的一种教学辅助途径，它把每个精炼的知识点用10—15分钟讲解，学生则可使用电脑、平板、手机等途径在线观看，用于课前预习与课后复习。从互动教学角度，设置课堂互动和小组工作方式两个属性。良好的课堂互动和小组协作任务，有利于所学知识点的思考与综合运用，但不同的教学情景需要使用不同的互动方式。

注意，由于形态学分析软件的属性设置不能超过8个，且每个属性的变量不超过6个，未将考试方式列入驱动因素。考试方式应根据课程特征灵活采用笔试、口试、课程论文或小组作业等形式；目的是使结业成绩综合反映学生的参与度和知识掌握与运用能力，并以考试为途径，激励学生参与学习过程。

双语教学的属性与变量如表1所示，其中，学生英语水平变量可用四、六级成绩来衡量，B4-入门，指正在进行英语学习的大学一、二年级学生。E2-部分MV，是指由于课程准备条件的限制，仅抽取部分关键知识点，录制了英文MV，未录制所有的知识点“微课”；E4-第三方视频课程，是指网络上能搜集到的、其他高校的该课程视频，但可能存在视频冗长和与本校课程对应不足的问题。F1是指抛出一种工程或科学问题，教师指导学生探索问题的知识点及其应用方法；F5是指设计一些课程实验，让学生运用知识、实物和工具来进行开发。例如，“无线电子网络”课程让学生设计教室环境监测系统，分析教室中的光照、温度与空气质量[13]。而G1-小组设计作业与课堂讲述，则偏向3—4人的资料查找、问题分析或设计开发作业；G1-小组作业的工作量和知识范围小于G3-课程设计。

三、基于形态学分析的翻转课堂双语教学模型的构建

通过多次CCA矩阵的修改，获得了双语教学的形态学分析模型，其中，每个教学情景都获得了相应的驱动因素。情景S1-翻转课堂和学生高度参与的双语教学相应的驱动因素为：学生人数30—60或10—30人；学生英语水平为优秀或良好；多媒体课件可采用全英文、英文配汉语注释或英汉对照；教材采用原版英文教材、双语教材或国内出版的英文教材；配备全部或部分知识点的英文MV；课堂互动可采用问题驱动的研讨、知识讲解、练习与讨论、基于实例的讨论和学生参与项目实验；课程作业适合采用小组设计作业与讲述、综合运用知识的课程设计和课堂测验模式。

把FLM和双语教学高度融合，需要小班授课和较高的学生英语水平；课件与教材具有一定灵活性，需根据学生水平和课程难度灵活调整；但推荐使用原版英文教材，有利于学生接触到国际化的英文表达资料。双语FLM课程的英文微视频储备是一个重要方面；对于课程建设，可采用从部分到全面的知识点MV制作过程。根据知识点特征，设计多种形式的课堂互动和小组作业，把课堂变成知识交流与应用的平台。同时，学生在课下花费一定时间进行知识点的学习和资料查找。可在课程中设置实验环节，让学生通过小组协作进行设计与开发工作，综合运用课程知识。FLM双语教学，需要教师和实验团队在课件、讲义、作业、讨论和实验等方面的建设工作和教学管理部门的支持。

学生有一定参与度的双语教学S2，是FLM双语教学的初级阶段，它表现在可以容纳更多的学生，推荐使用英文加中文注释的课件，具备部分知识点的英文MV和中文MV；课堂互动采用知识讲解、练习与讨论和基于实例的研讨；课程作业采用小组作业与课程设计。上述情景适合双语课程的建设、调整与师生适应阶段。表2描述了各种教学情景的驱动变量，可以看出，在情景S1和S2中，B1、B2、C2、C3、D1、D2、E2、F2、F4和G1、G3是共性变量，说明这些变量是实现FLM双语教学的基础。

对于情景S3-中文为主的翻转课堂教学，与情景S1双语FLM的主要区别是容纳学生数量增加、学生英语水平仅要求入门或中等；可采用中文课件，并选用中文或双语教材；具备部分知识点的中文MV。在课堂互动F与小组作业方式G两项中，S1与S3的驱动变量相同，说明了多种形式和层次的课堂互动与设计作业，是实现翻转课堂的关键驱动因素。课程互动与小组作业设计是翻转课堂教学改革的重要内容。

全英文教学情景S5主要是面向国际留学生，适合少于30人的小班授课，采用全英文课件和英文参考书，进行知识讲解、练习与讨论，并布置课后作业和课堂练习。S4-传统中文教学与S5都是不使用翻转课堂的情景。从表2可以看出，它们的共性变量为A4、E5、F3和G2，即无微视频、使用教师讲解和课后练习，差异在于面对的学生和使用的语言。上述传统教学模式虽然有存在必要，但要不断改革来提高学生的课程参与度。

四、结论

通过形态学分析，我们发现了驱动FLM双语教学的初级因素和全部因素。由于专业课双语课程的建设是逐步进行的，因此，通过模型分析，获得了专业课FLM双语教学的初级驱动变量如下：采用30—60人班级规模和选拔具有良好英语基础的学生；采用英文配合中文注释的课件和国外原版英文教材，并录制部分知识点的英文微视频；采用课堂讲述、练习与讨论和小组设计作业与课堂讲述的互动方式，就可实现较好效果的翻转课堂双语教学。

英文教材的使用必然需要英文课件的配合。先准备部分知识点的英文MV让学生适应课前学习模式；课堂由教师主导，学生参与，采用知识点讲解、练习与讨论方式，合理分配课堂时间；布置小组作业让学生在课后通过协作查找资料完成，锻炼知识发现与运用的能力。上述驱动因素由于准备工作量小，可以在专业课的FLM双语教学的初级阶段实施。随着多轮课程的进行和资源的积累，逐步完善微视频和课程设计实验。

从模型中分析翻转课堂实施的共性因素，得出微视频、课堂互动和小组作业3个属性非常重要。FLM必须具备部分或全部知识点微视频；在课堂互动中采用F2-知识讲解、练习与讨论、F4-实例研讨、F1-问题驱动的研讨和F5-参与项目实验的方式；小组作业的形式为G4-课堂测试、G1-小组设计作业与讲述和G3-综合运用知识的课程设计。上述3个属性及其变量直接影响FLM的效果，需根据教师团队力量、学生水平和实验水平，逐步推进专业课的翻转课堂教学。

双语教学，要求学生具备优秀或良好的英语水平，采用英文课件和英文教材，配合适当的知识点视频和课堂互动作业，提高学生参与度。双语教学的目的是让专业课具备国际化特征，同时能够学习专业英文和了解国际前沿。它的目的不是仅让学生学习专业英语或专业知识，而是要与国际化的授课方式接轨。对于重要专业课，要迫使学生在课下使用一定时间进行复习、预习、资料查找和小组作业。例如，一周4个学时的课程，学生在课下应花费20学时来自主学习。提高课程参与度的目的是让学生尽早利用所学知识，锻炼综合利用知识来解决问题的能力，同时，教师也能随时监控学生的学习情况。所以，双语课程和翻转课堂结合并用于专业课教学，对于我国高等教育是非常必要的。

形态学分析的翻转课堂双语教学研究表明，对高校专业课的FLM双语课程情景，英文课件、原版英文教材和英文微视频是重要的基础资料。课堂互动和小组作业是实现翻转课堂的必备条件，它们包括知识点讲解、练习与讨论、实例研讨、问题驱动研讨、参与项目实验、课堂测验、小组设计作业和综合课程设计。学生人数和学生的英语水平会影响FLM双语教学的效果，适合对具有良好英语基础的学生进行小班授课。高等教育中专业知识的传授，要面向不同的学生因材施教，即对不同课程和不同学生，采用适当的教学情景，而增强师生互动是各种教学情景的共性目标。推广翻转课堂的双语教学，会良好地促进我国高等教育与国际接轨，有利于实现我国高等教育的可持续发展目标。

参考文献：

[1]董黎明，焦宝聪.基于翻转课堂理念的教学应用模型研

究[J].电化教育研究，2014，（7）.

[2]张金磊.“翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国

远程教育，2013，（10）.

[3]谈多娇.双语教学：中国高等教育国际化的战略选择

[J].教育研究，2012，（11）.

[4]中德教育[Z].[2015-05-16].微信号：CN_DE_BILDUNG.

[5]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理

念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，（1）.

[6]韦莉萍.加拿大沉浸式教学法对我国高校双语教学的启

示[J].教育与职业，2015，（2）.