大学信息技术通识课程翻转课堂实践与反思*

2017-12-25赵文静

中国教育信息化 2017年24期

关键词：通识学习者课件

赵文静，曹忠

（1.广州大学实验中心，广东广州 510006；2.广州大学物理与电子工程学院，广东广州510006）

大学信息技术通识课程翻转课堂实践与反思*

赵文静1，曹忠2

（1.广州大学实验中心，广东广州 510006；2.广州大学物理与电子工程学院，广东广州510006）

大学信息技术通识课程不仅具有普适性、多样性、综合性、通识性等特点，而且非常注重学生实际应用能力和问题解决能力的培养。以往惯用的传统教学法占用大量的课堂时间进行知识传输和基本技能训练，以教师为中心，师生互动少，课堂气氛死板，进而导致学生学习积极性受挫，课堂学习效果不佳。翻转课堂要求学生课前完成基础知识的学习和基本技能的训练，在课堂上更加专注于高阶认知建构，进而促进学习者深度学习。文章针对大学信息技术通识课程群进行翻转课堂教学改革，依托《多媒体课件制作》课程进行翻转课堂教学试点。分析实验数据发现：翻转课堂对这类课程的教学效果影响显著，尤其是对理解类、程序类和元认知等高阶认知有明显的促进作用，同时有利于提高学生的学习积极性。

信息技术；通识课程；翻转课堂

一、研究背景

“通识教育”原本是个舶来品，是英文“general education”的译名。其本身源于19世纪，当时有不少欧美学者有感于现代大学的学术分科太过专门、知识被严重割裂，于是创造出通识教育，目的是培养学生独立思考、将不同的知识融会贯通的能力，最终培养出完全、完整的人。[1]从通识教育的性质加以阐述，即“非专业、非职业性的教育”，是专业教育的有力补充。

通识课程是为实现通识教育目的而设置的课程体系，注重能力、方法和性情的培养，具有普适性、多样性、综合性、通识性等特点。高校开设通识课程的目的是向学生展示不同学科领域的知识，引导他们了解不同领域的研究方法，进而综合运用，以解决实际问题。目前国内高校的通识课程体系多以人文科学类、社会科学类、自然科学类、工程技术类、体育艺术类等划分，并以通识类选修课程的形式向全校师生开设。在学校有关部门的组织管理下，教师根据自己的研究方向拟定课程名称和教学内容，学生根据自身专业的发展需求和个人兴趣选择部分课程进行学习。

信息技术蓬勃发展的21世纪，高校毕业生信息技术能力和信息素养已成为其综合素质的重要体现，国内高校日益重视学生信息技术能力的培养。大学信息技术通识课程（General university information technology courses，以下简称 GUITC）属于通识教育的范畴，以“教师开课，学生选修”的方式面向全校非计算机专业的学生开设，注重培养学生的信息技术操作能力，进而提高学生的信息素养。GUITC课程的开设不仅具有通识课程的共性，而且注重学生的实际应用能力和问题解决能力的培养。

笔者在多年从事GUITC教学工作中发现，这类课程不仅具有普适性、多样性、综合性和通识性等通识课程的特点，还注重学生的实际应用能力和问题解决能力的培养，具有很强的实用性；以工程技术技能训练为目标，注重程序性内容的教学，非常适合项目教学法；且以选修课的形式开设，学生自主选择，对学生而言，具有较强的趣味性。

但是，这类课程的教学现状却不容乐观。目前的教学主要采用传统教学方式，教师以播放、讲解多媒体课件为主，占用大量的课堂时间和精力进行单向的知识传播。这种教学方式下，容易形成“课堂气氛死板，师生互动较少，学习积极性较差，课堂学习效果不佳”的现状。课后，由于缺乏面对面答疑等师生沟通环节，学生课后的复习和巩固无法得到及时的帮助和疏导，学习过程困难重重，积极性大大受挫，学习效果也可想而知，根本无法达到选修课程的教学目标。那么，我们的教学方式需要如何改革才能更加有效地利用有限的课堂教学时间，使学生能够在课堂完成更深层次的知识建构？“翻转课堂”为我们提供了探索和实践的思路。

翻转课堂的教学理念在北美兴起，并被越来越多的学校所接受并逐渐发展成为教育教学改革的一波新浪潮，在国内的相关研究也如火如荼。短短几年，人们对翻转课堂的研究已从起初重视教学模型的建构向教学实践的逐步深入转变。2013年，北京师范大学教育技术学院的老师针对大学信息技术公共课进行了翻转课堂教学实践，并对实践结果进行实证研究，提出翻转课堂对于大学信息技术公共课教学具有潜在优势，尤其对于教师“因材施教”、学习者自主能力培养、学习者协作、创新能力的培养都具有促进作用。[3]首都师范大学的老师则针对物理学科，进行了基于建模机制的中学物理翻转课堂教学效果研究，发现基于模型建构的物理翻转课堂能够有效改善教学品质，很好地完成三次知识内化的过程，更好地实现物理新知识的迁移。[4]随着教学实践的逐渐深入，人们开始对翻转课堂有了更加客观、清醒的认识。翻转课堂能否促进教学，决不能一概而论，必须具体问题具体分析，并经过严格的教学实践。

在通识课程的范畴内进行翻转课堂教学改革的相关研究和实践并不多。复旦大学的林娟老师等通过翻转课堂教学实践，使学生更多地参与到教学活动中，真正成为教学的中心和主体，进而促进学生的深度学习和知识建构。[5]上海中医药大学在人文通识课程中引入翻转课堂方式进行教学，教学效果明显提升。[6]

（1）学生水平参差不齐，FCM课前提供学习支持系统，有助于实施“因材施教”。GUITC课程的开设面向全校，学生按照个人的学科发展需求和兴趣爱好自主选择，一般情况下不设门槛，一门课程往往要面对多个年级、多个专业的学生，基础水平参差不齐。因此，“因材施教”变得尤为重要。FCM课前提供有效的学习支持系统，将基本知识点和技能的学习安排在课前完成，有利于学生按照自己的水平有的放矢，循序渐进。

（2）理论和实践并重，FCM课堂提供“以学生为中心”的教学策略，有助于学生高阶认知的建构。 GUITC课程理论和实践并重，尤其注重计算机操作过程中的具体问题解决。在FCM课堂上，教师通过组织、实施小组学习、合作学习、作品分享、交流反馈等 “以学生为中心”的教学策略，使学生进入一个良性的学习过程，进而促进其理解、运用、解决问题等高阶认知的建构。

（3）程序性知识为主，FCM课堂的合作学习、小组学习将有利于FCM与项目教学的融合。GUITC课程教学内容以程序性的知识技能单元为主，教师在课堂上以合作学习、小组学习的形式组织教学，并及时帮助解决各小组遇到的实际问题。进而组织小组之间的作品分享、讨论及反馈，共同完成作品的制作和发布。这为FCM与项目教学的融合奠定了条件。

（4）学生自主选择，学习兴趣浓厚，有利于FCM的有效实施。FCM对学生的自主学习能力提出了较高的要求。GUITC实用性和趣味性都较强，且学生根据自身专业发展需求和兴趣爱好自主选择，因此学生学习动机明确、兴趣浓厚，积极性高，这将有助于FCM的有效实施。

二、研究设计

本研究针对大学信息技术通识课程群进行FCM教学改革，依托《多媒体课件制作》这门通识类选修课程进行教学试点。在2015-2016-2学期对选修这门课程的80名学生进行FCM教学改革（TS1），并与2015-2016-1学期采用传统教学方式（TS2）进行对比研究。讨论以下问题：①与TS2相比，基于FCM的TS1学生对修订的布鲁姆分类框架[7]中四类知识，即事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识的掌握程度如何？②通过对比，研究学生的学习专注力、学习者与学习内容之间的相关性、学生的自信心以及学习的满意度，进而了解基于FCM的TS2对学生学习动机影响如何？③深入了解教师和学习者对TS2的主观态度。

研究的主要流程及其目标如图1所示。

图1 研究思路与流程图

本研究以“信息技术通识课程群”的形式开展翻转课堂教学实验，这类课程理论和实践并重，尤其重视上机实践，教学内容覆盖面广。但是，这类课程学校安排的学时较少，以每周连续三学时进行讲座式教学。因为属于通识类选修课程，学习者的知识储备层次不齐，个人的自主学习能力、团队协作能力等各有差异，因此在这类课程中进行FCM教学实验，在课前教师提供充足的数字教学资源，学习者能够根据自己的学习情况有的放矢，反复操作，在课堂中以小组协作的方式进行作品分享，教师答疑，进而巩固所学的知识和技能。

我们以《多媒体课件制作》这门通识类选修课程作为依托，选取了2015-2016-2学期选修这门公选课的80名学生作为实验班，选取2015-2016-1学期选择这门公选课的80名学生作为对照班。TS1与TS2的学生选课方式一致，均以学生个人意愿为主，选课系统调配为辅。

何克抗教授指出翻转课堂的本质特征在于其对课堂教学结构的变革，即对课堂教学系统中四个要素，教师、学生、教学内容、教学媒体的地位和作用的改变。翻转课堂和跨越式教学所取得的显著成效都在于其对课堂教学结构的根本变革。[8]

本研究将课堂教学模式作为研究的实验变量，教学模式的变革带来教学流程的变革，进而带动课堂教学结构的变革，并影响到课堂教学中的各个要素，教师、学生、教学内容及教学媒体的地位和作用的改变。因此，我们有必要讨论教学流程变革对各个教学要素的影响。

除了设定实验变量以外，我们还对实验的无关变量进行了控制，保证两个教学班的教学时长、教学进度、授课内容和授课教师完全相同。学生都是以自愿报名的形式选择这门课程，因为是在网上系统报名，虽然学生的专业知识结构、学习能力等存在差异，但不显著，实验班和对照班的学生平均能力无明显差异。

（1）微课的制作及推送

信息技术类通识课程的特点是操作性强，学时少。《多媒体课件制作》这门课程，其教学目标是通过学习使学生能够掌握一种或多种制作教学课件的应用软件，并能制作出科学、实用、美观的教学课件。我们选择比较常用的Flash软件，包括各种工具的使用，元件、库的使用等内容。除了掌握Flash的使用方法，要完整地制作一个教学课件还必须考虑教学内容的科学性，必须遵循教学规律。然而，这门课程只有16个学时。因此，我们把教学的重点放在操作性技能的训练上，争取在较少课时内让学习者对多媒体课件的制作有基本的了解，并能利用课余的时间进行较深入的学习和训练。我们将教学内容以每个课件为单位，以“课件项目”的方式制作成微课。在每次课结束前将下节课将要学习的内容和课件操作微课发送给学习者，使他们能够在课前根据自己的实际水平，反复观看微课视频，并进行课件制作学习。

（2）课堂教学活动设计

在众多的多媒体课件制作软件中，Flash具有其他软件无法比拟的综合设计性能。因此，我们选择运用Flash进行教学和训练，版本是目前较新的Flash cs5.5。课堂采用每星期一节大课，含三节小课，共六次大课的形式。2015-2016-1学期的课程采用传统教学方法,即首先通过课件的演示讲解理论知识，然后实际案例讲解并操作演示，进而要求学生自主练习教学案例，课后完成练习作业；2015-2016-2学期的课程则采用翻转课堂，教师课前建设有效的学习支持体系和微课资源，并要求学生课前观看教学视频，并练习制作教学案例；课堂上，采取项目教学、小组合作、自主探究性学习、作品分享，并结合教师答疑、点评和师生互相反馈等教学策略。教师在课堂上着重讲解课件制作的原则及技术重点和难点，并帮助解决各项目小组遇到的实际问题。

（1）作品成绩检测

学期最后一周，教师给定课件主题并提供素材，要求学生在课堂上利用3个学时制作一个较完整的教学课件。课后，教师进行评分，按照科学性、实用性和美观性给出每个作品成绩。进而通过与传统教学后的成绩对比分析，了解FCM是否能够提高学生的学习成绩并分析其影响因素。

（2）问卷调查

ARCS动机模型是由美国佛罗里达大学的约翰·M·科勒（John M Keller）教授于1987年提出的一个激发与维持学生学习动机的模型。[9]该模型关注的是如何通过教学设计来调动学生的学习动机问题。凯勒教授认为，影响学生学习动机有四个主要因素，即注意力的集中（Attention）、与目标的相关性（Relevance）、学生的自信心（Confidence）和学生的成就感（Satisfaction），取其每个英文单词的第一字母，简称为ARCS。该模型主旨是，为了激发学生的学习动机，首先要引起学生对一项学习任务或学习目的的注意和兴趣，其次使学生理解完成这项学习任务与自己密切相关，再次要使学生觉得自己有能力完成这项学习任务而产生自信心，最后让学生产生完成学习任务后的满足感。[10]

本研究运用ARCS动机模型进行IMMS问卷调查[11]。了解FCM是否能够促进学生的学习专注力？提高学习者与学习内容之间的相关性？是否能提高学生的自信心？学习满意度怎样？进而了解学生对FCM的学习动机如何。

（3）个案访谈法

釆用访谈法深入了解学习者和教师对FCM的态度。

三、数据分析

（1）事实性知识及概念性知识的检测

对于课程内容中事实性知识和概念性知识的检测，采用文字试卷的方式。在最后一次课上，利用45分钟进行试卷检验后，进行数据整理，成绩分布如表1所示。

表1 文字试卷成绩分布表

（2）程序性知识和元认知知识的检测

而对于程序性知识和元认知知识，我们采用上机操作的方式进行检测。

我们将TS1的2015-2016-2学期80名学生的《多媒体课件制作》选修课程的成绩与对照组的TS2的80名学生进行统计，将分数段分为70分以下为 “差”，70分至85分为“中”，85分以上为“优”三个等级，各组在三个分数段的人数见表2。

表2 TS1和TS2的成绩分布（程序性知识和元认知知识）

结论：通过表1和表2的数据对照，我们发现：对于事实性知识和概念性知识，运用FCM的实验班和普通班的学生的测试平均成绩相比，并无明显的优势；而对于程序性知识和元认知知识，实验组的学生平均成绩比对照组略高，且实验组的学生成绩达到“优”等的占比较高，而对照组的学生成绩在“中”和“差”的较多。

（1）FCM对学习者学习动机的影响

通过IMMS问卷调查，并整理数据我们发现，如表3所示，对于动机模型的四个指标，TS1的平均值均高于TS2。同时，TS1过程中，学生的注意力、相关性、自信心和满意度的平均值都远高于3.5，TS2过程中的相对应项则均低于3.5。TS1与TS2的最大差异在于：学习者注意力和自信心两个相关项的差异，TS1阶段，学习者注意力指数的平均值为3.87，而TS2阶段，仅为3.24，相差0.63；TS1阶段，学习者的自信心指数平均值为3.85，TS2阶段为3.38，相差0.47。两者之间的相关性差异最小，仅为0.33。

表3 学生学习动机分量表

（2）学习者对FCM的认可度

对于参加FCM的实验组学生，在教学结束后，我们进行了不计名问卷调查，调研学习者对FCM的看法。获得的调研数据被按照频数统计百分比填入表格，除去无效问卷2份，最终有效数据的统计分析结果如表4、表5所示。

（3）FCM模式下学生对课业负担的看法

调查发现，60%的文科学生表示“非常喜欢”或“喜欢”FCM，而只有23%的理工科学生喜欢FCM。对照表4，我们发现，大一新生比其他年级的学生更容易接受FCM的教学方式。文科生绝大多数会认为FCM加重了他们的课业负担。

表4 文理科生对FCM的看法比较

表5 不同年级学生对FCM的看法比较

我们设计主观性较强的开放型问题要求学生回答，学生给出的比较集中的意见和建议有：我喜欢这种教学方式；作为选修课，课后还需要花太多的时间来学习，我感觉不太好；我是文科生，基础太差，这门课我感觉太难了；有这些学习材料，老师还能多讲一些就更好了。对于参与FCM的教师，我们采用个别访谈的方式，他们认为这种教学方式的确使课堂气氛变得非常活跃，有同学进行作品分享时，其他同学也从中有了很大的收获；但也有老师认为要花大量时间制作教学视频，这无疑大大地增加了工作量；还有老师认为，这种教学方式使学生之间的差异更加显著，优秀的学生更加优秀，而对于基础较差的同学却极其不公平，他们根本无法跟上别人的脚步。

四、结论与反思

通过教学研究和实践，并进行数据整理和分析，我们发现翻转课堂在大学信息技术通识课程中具有一定的教育价值：①FCM对于学生程序性知识和元认知知识的理解和运用有明显的促进作用，即基于FCM的TS1学生更容易达到高阶认知和深度学习；②FCM能够提高学生的学习积极性，即增强学习者的学习动力。通过提高学生的注意力，在学习者和学习内容之间建立更加密切的联系，使学习者建立更强的自信心，进而获得对自身较高的满意度。③相比理工科学生，文科学生更容易接受FCM的教学方式；相对于高年级的学生，大一的新生更愿意接受新的教学方式。

同时，也必须考虑如下因素：①FCM教学实践在一定程度上提高了学生的学习积极性，但是对于基础较差、学习自觉性不高的学生，课前要求的自主学习效果不佳，导致课堂上的小组讨论及作品分享环节成为一部分优秀学生的专场，其他同学则只能作听众和旁观者。这不利于教学效果的整体提高，也加剧了班级学习水平的不均。②FCM对任课教师提出了更高的要求，他们必须在备课阶段花费大量的时间和精力去准备制作精良的微课视频，同时在上课阶段，也必须精心组织课堂教学活动，这对教师也将是个较大的挑战。③不同学科、不同年级的学生对于FCM的主观态度有较大差异，因此，学习者的专业和年级也是选择FCM必须考虑的因素。

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