论高校翻转课堂与工程教育模式的融合

李琳，李艳青

(1.成都大学 旅游与经济管理学院， 四川 成都 610106； 2.河南中医药大学 第二附属医院， 河南 郑州 450046)

论高校翻转课堂与工程教育模式的融合

李琳1，李艳青2

(1.成都大学 旅游与经济管理学院， 四川 成都 610106； 2.河南中医药大学 第二附属医院， 河南 郑州 450046)

翻转课堂和工程教育模式的发展，为高等教育的改革提供了新的思路和方法。在以学生为中心的教学中，翻转课堂和工程教育模式具有很高的融合度，两者的内在一致性为融合奠定了良好的基础。高校应从转变观念、管理创新、产学研合作、建立高校联盟等方面，推进翻转课堂与工程教育模式的融合发展，加速我国高校的转型升级进程。

翻转课堂；工程教育模式；高校；融合

我国的高等教育经过近10多年的高速发展，取得了显著的成效。截至2015年，高等教育在校学生总人数达到3 700万人[1]。与此同时，高校扩招带来的教学质量问题，引起了社会各界的广泛关注。近年来，翻转课堂和工程教育“构思—设计—实现—运行”模式(Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO)作为新兴的教学理念与方式，为高校教学质量的改革与提高提供了有益的借鉴和突破口。然而，高校翻转课堂和CDIO模式融合方面的研究还比较匮乏。因此，如何充分理解和有效实现翻转课堂与工程教育模式的融合，成为高等院校亟待解决的一个现实问题。

一、翻转课堂与“构思—设计—实现—运行”模式(CDIO)的发展历程

(一)翻转课堂的发展

翻转课堂和CDIO模式都发源于美国，是美国教育界在实践中探索出来的产物。2007年，美国的两位高中教师为了解决居住在农村的学生缺课问题，把录制好的课件和视频放在视频分享网站上，让学生们上课前进行预习。在视频课堂教学中，老师让学生首先完成事先布置的学习任务，再引导学生对学习中的难点进行思考和讨论，最后发现学生对视频学习更有兴趣，学习效果也显著好于传统课堂教学。这种新兴的翻转课堂教学模式随后在当地得以推广。随着大量的视频网站和大规模开放在线课程(Massive Open Online Course，MOOC)平台的出现，翻转课堂教学模式在世界各地的教学中开始传播。根据新媒体联盟公布的2015年地平线报告，翻转课堂非常适合高等教育，而且在其发源地美国的应用最为普遍。据统计，29%的美国大学教师在教学中使用了翻转课堂。该报告乐观地预测，翻转课堂将在未来一年内大量出现在高等教育的实践中[2]。

翻转课堂作为一种先进的教育理念和教学经验，为互联网时代的高校教学提供了新的思路，吸引了国内很多高校的科研人员和教师在不同的学科、专业领域试点翻转课堂改革。现阶段，我国高校的教学仍然以传统课堂教学的老师讲、学生听为主，翻转课堂只是作为试点在少部分高校、专业展开，还没有在学校的教育教学中广泛地被接受和使用。通过对中国知网截至2015年1月的上网文献进行分析，卜彩丽和孔素真发现高等院校是翻转课堂应用的主力军，学者们对公共课程如大学英语、计算机基础的翻转课堂研究较多，华中师范大学、华东师范大学、河南师范大学位居论文发表前三名[3]。这些表明，我国大部分地区和高校对翻转课堂的认识和实践尚处于起步阶段，目前华中和华东地区的高校对该模式的实践应用和研究居多，翻转课堂的应用还未成为一种普遍的现象。

(二)“构思—设计—实现—运行”模式(CDIO)的发展

2000年，美国麻省理工学院与三所瑞典大学共同开启了“构思—设计—实现—运行”模式项目，改革的目的是通过构思、设计、实施和运作，帮助工程专业的大学生实现理论与实践的有机结合。随着CDIO模式的大纲、标准和图书的问世，该模式受到了越来越多高校的认可。截至2014年，共有107所世界各国的高校加盟CDIO模式[4]。最初，该模式是为了解决工程教育领域人才培养与现实需求不匹配的矛盾。经过十多年的发展演变，研究人员发现它的大纲不仅适合不同的工程专业，也适用于不同的语言和文化背景[5]。也就是说，该模式可以在非英语教学的各国高校中推广。2006年，汕头大学率先加入了项目合作计划。之后，教育部对CDIO模式进行了试点和推广。2016年，我国成立了“CDIO工程教育联盟”，105所高校加盟，为进一步提高我国工程教育质量奠定了良好的基础[6]。

在CDIO的推广和应用过程中，一些高等院校开始注重在教育教学中使用其来提高教学质量。部分教师尝试引入这种工程教育模式改变原有的教学方法和方式。例如，清华大学工业工程系对两门课程实施教学改革后发现，它有助于激发学生自主学习和自我创新的潜力，提高其工程能力、团队合作能力等[7]。同时，部分高校也采用CDIO模式进行全面教学改革。例如，东软学院根据互联网技术人才的需求标准，形成了具有东软特色的“TOPCARES-CDIO”一体化人才培养模式，提升了学生的团队协调能力、批判性思维能力、领导力，较好地履行了大学服务社会的职能[8]。CDIO模式还与“卓越工程师教育培养计划”相结合，并且在工程教育以外的其他学科和课程中推广，如大学英语、思想政治教育等。

二、融合的可行性分析

1998年，世界高等教育学会通过的《21世纪的高等教育：展望和行动》提出，高等教育需要创新教育方法，建立以学生为中心的新视角和新模式，关注学生的需要并把其视作高等教育改革的主要参与者[9]。自此，以学生为中心逐渐成为广大教育管理者和教师的共识。翻转课堂与CDIO模式作为人才培养方面的创新理念和模式，在以学生为中心的高等教育改革中存在着相通之处。两者都考虑到了学生的个性和个体差异，强调激发学生的学习自主性和自觉性，在教学过程中不再以教师为中心，教师成为学生学习的帮助者、指导者和监督者。

翻转课堂与传统课堂的差别在于，将知识的传授与知识的内化分成了两个阶段，其中知识的传授通过学生在课外自学完成，学生可以根据自己的学习进度和习惯，进行视频观看、文献阅读、习题练习，学习不再是整齐划一，学生的个性差异得到了尊重。在这一阶段，学生能自由地学习，教师只是借助信息技术监督和指导学生，以便于学生在规定的期限内完成知识的预习;而知识的内化则在课堂学习中完成。此时，课堂学习过程以学生为主体，教师可以针对学生自学中的困惑进行答疑，也可以安排学生以小组讨论的形式，对课外学习的内容进行深入探究，教师在这一过程中对学生的讨论主要进行引领、解析、归纳和总结。不管是个性化的答疑解惑，还是学生不同观点的分享，教师始终在引导学生发现问题、分析问题和解决问题，不断培养学生的自主学习能力。

CDIO模式与翻转课堂一样，注重调动学生的学习积极性，让学生主动参与课程的学习。每个CDIO模式课程都包涵4个阶段的内容：小组项目、进度报告、课堂讲授、个人作业，所有的学习活动都以学生为主体[7]。学习小组和项目由学生自主选择，每个小组的项目进度由学生在课堂上展示，课堂知识的讲授也可以由学生完成。教师主要发挥帮助、指导、审核的作用，在课堂上对小组的进度报告、学生的知识讲解、随堂测验进行及时的点评和总结。在该模式下，学生的项目展示和知识讲解与翻转课堂的课内学习有异曲同工之效，两者都打破了教师讲、学生听的传统教学模式，学生变成了课堂学习的主体，小组讨论、课堂辩论、作业展示是通常使用的教学方法，这种以学生为中心的教学，既赋予了学生参与教学活动的机会，也对教师提出了更高的要求。

从上述比较中可以看出，无论是翻转课堂还是CDIO模式，都采用以学生为中心的教学方式。首先，两者都重视课前预习。翻转课堂大多借助在线平台帮助学生完成课外学习，而CDIO模式更多是以项目小组的方式，让学生完成小组进度报告的撰写，或者课堂讲授内容的预习。其次，学生成为课堂教学的主体，而不仅仅是被动的参与者。教师在课堂教学中都采用了多种方法，鼓励学生提出问题、参与讨论、相互交流。再次，教师都谨守组织、帮助、指导、监督的原则。教师将学生推向课堂讲台的同时，承担了更大的责任。在教学的每一个环节，教师都必须及时跟踪和解决出现的问题。最后，两者都提升了学生的学习绩效。研究结果表明，翻转课堂和CDIO模式能提高学生的学习积极性，提升其自主学习能力、创新能力、团队合作能力等；因而，翻转课堂和CDIO模式具有融合的基础和前提，在高校的教学改革中完全可以将两者进行融合创新。

三、融合的策略选择

翻转课堂与CDIO模式的融合，为高等院校全面提高教育质量提供了难得的机遇。要实现两者的融合创新，必须从全局出发，进行战略规划和部署，如此才能顺利完成教学改革，实现高等教育的跨越式发展。

(一)转变观念

像任何新生事物一样，翻转课堂和CDIO模式本身并非十全十美，一些高校的翻转课堂改革也并未如愿以偿，CDIO模式的实施范围也有一定的局限性，这无疑为翻转课堂和CDIO模式的融合增加了实施难度。教师、学生、教学内容、教学环境对教学效果有着直接的影响与作用，教师在教学内容和教学方法的选择上拥有相当大的自主权，所以教师对教育的影响非常大，这一点可以从翻转课堂和CDIO模式的起源中得到印证。因而，高校教师必须首先解放思想，转变传统观念，积极拥抱新技术、新理念。教学是一个复杂的过程，为了满足社会对人才的需求，大学中上至管理层，下至教师、学生，都应理性看待改革中出现的问题，以开放的心态接受高等教育的变革。否则，在参与各方未达成共识的情况下，单方面的物质、技术投入或一厢情愿的实施，只能是事倍功半，得不到预期的效果，甚至对改革产生负面的影响。

(二)勇于创新

高等教育机构的组成和类型多样，不同的学科和专业差异性很大，随着社会经济技术环境的快速变化，这些都对高校翻转课堂和CDIO模式的融合提出了挑战；因此，高校应高屋建瓴、不断探索管理制度的创新，鼓励教师和学生参与教学改革，发挥其积极性和主观能动性。在教师的管理方面，要对教师的绩效考核、晋升、薪酬、培训制度进行创新，将现有资源向教改项目和教师倾斜，以宽容的态度接纳改革中出现的新问题，在学校中营造支持创新的氛围。在学生的管理方面，应改革课程评价体系，建立与改革相适应的配套教学制度，在课程选修、学分计算、认证、评奖、升学中，支持有利于翻转课堂和CDIO模式融合的学习和考核方式。归根到底，翻转课堂和CDIO模式的融合创新都是为高等教育的发展服务的，目的是为了更好地满足市场需求，为社会经济的发展提供人力资源和智力支持，如果不能在制度上予以保障，任何改革都是空谈。

(三)产学研合作

高等教育不同于基础教育的一个显著特点，就是具有明确的专业目标，学生的培养必须与社会和行业的需求保持一致。世界各国的著名大学都把服务社会作为核心理念，以为社会、国家、地方经济的发展提供服务为办学宗旨[10]。事实上，CDIO模式正是在工程专业毕业生难以适应工业生产需要的现实背景下应运而生的，它非常强调在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行。该模式大纲规定，要重视外部和社会背景环境、企业和商业环境，要进行系统的构思与工程化，换言之，在专业课程的学习和培养中，必须考虑社会和企业对专业人才的需求。因此，实现翻转课堂与CDIO模式融合的条件之一，就是课程的设计与企业、社会的需求相结合。通过产学研合作办学，把学生的理论学习落到实处，实践教学的难题将会迎刃而解，企业也将获得源源不断的人才和智力资源，使社会资源得到整合和优化配置。

(四)高校联盟

翻转课堂和CDIO模式的融合发展，受外部技术环境的制约较大。例如，翻转课堂的课前学习中，教师需要提供制作精良、内容适宜的视频和阅读资料，而且所有教学资源都可以在约定期限内随时在线使用。教师还要利用即时通信工具，适时了解学生学习上出现的困难和问题。这些都远非一所高校的财力所能支撑的，建立区域性、全国性、甚至跨国的高校联盟，对于实现教学和技术资源共享具有重要意义。高校应根据自身的战略规划和定位，以及本单位人力、物力、财力资源的现状，选择新建或加盟在线平台及联盟，与联盟高校一起联合攻关，追踪教育融合的前沿理论和方法，并把理论和方法与本校的实际情况相结合，逐步形成具有鲜明办学特色的教学体系，最后要将融合中形成的新方法、新技术、新模式等，向其他高校、企业、社会进行示范和推广，为推进高等教育的改革和教育现代化的进程作出贡献。

展望未来，高等教育的改革任重道远。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出：把改革创新作为教育发展的强大动力，要改革教学的内容、方法、手段[11]。翻转课堂与CDIO模式的内在一致性为两者的融合发展提供了可行性，也为高校教学质量的提高和教学改革提供了新的思路和方法。在面对这一机遇与挑战时，高校应进行前瞻性论证，在战略上进行全面规划，加大基础设施的投入和建设，通过培训转变管理人员和教师的观念，在产学研和高校合作的基础上，以规范的制度作为保障，推动翻转课堂和CDIO模式的融合创新，促进高校的顺利转型和发展。

[1] 教育部.系列高等教育质量报告首次发布[EB/OL].(2016-04-07)[2016-12-08]. http://www.moe.edu.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2069/xwfbh_2016n/xwfb_160407/160407_sfcl/201604/t20160406_236891.html.

[2] JOHNSON, ADAMS, ESTRADA. NMC Horizon Report: 2015 Higher Education Edition[R]. Austin, Texas: The New Media Consortium, 2015.

[3] 卜彩丽, 孔素真. 现状与反思: 国内翻转课堂研究评述[J]. 中国远程教育, 2016 (2): 26-33.

[4] Worldwide CDIO Initiative[EB/OL].(2016-01-09)[2016-12-08]. http://www.cdio.org/cdio-history.

[5] BANKEL, BERGGREN, BLOM. The CDIO Syllabus: A Comparative Study of Expected Student Proficiency[J]. European Journal of Engineering Education, 2003, 28(3): 297-315.

[6] 佚名.“CDIO工程教育联盟”在汕头成立[EB/OL].(2016-01-09)[2016-12-08]. http://www.chinacdio.com/Detail.aspx?id=388&type=content.

[7] 顾学雍. 联结理论与实践的CDIO：清华大学创新性工程教育的探索[J]. 高等工程教育研究, 2009(1): 11-23.

[8] 陈旭辉. TOPCARES-CDIO模式: 连接大学教育与社会需求的“枢纽”[J]. 中国高教研究, 2012(11): 68-71.

[9] 赵中建. 21世纪世界高等教育的展望及其行动框架：98世界高等教育大会概述[J]. 上海高教研究, 1998(12): 1-8.

[10] 马德秀. 在服务社会中实现我国高校的超常规发展[J]. 清华大学教育研究, 2004(5): 73-79.

[11] 中华人民共和国教育部. 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)[EB/OL]. (2010-07-29)[2016-12-08].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_838/201008/93704.html.

(责任编辑：王兰锋)

On the Integration of Flipped Classroom and CDIO in Universities

LI Lin1, LI Yanqing2

(1.School of Tourism, Economics and Management, Chengdu University, Chengdu 610106, China; 2.The Second Affiliated Hospital, Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, China)

It is the development of flipped classroom and CDIO that provide new thoughts and methods for the reform of higher education. With high degree of integration, flipped classroom and CDIO have been in the student-centered teaching. Their internal consistencies lay the foundation for the integration. Based on changing ideas, management innovation, industry-university-institute cooperation and university alliance, universities should improve the integration of both and accelerate the process of their transformation and upgrading.

flipped classroom; CDIO; universities; integration

2016-12-22

四川省高校人文社会科学重点研究基地,四川省教师教育研究中心项目“基于MOOCs的地方高校翻转课堂教师行为研究”(TER2016-007)

李琳(1970—)，女，四川高县人，成都大学旅游与经济管理学院副教授，管理学博士，研究方向为组织行为与人力资源管理；李艳青(1974—)，女，河南西峡人，河南中医药大学第二附属医院副教授。

G642.4

A

1008—4444(2017)02—0116—04