翻转课堂在高校实验教学中的应用研究

齐心

摘 要 翻转课堂是将传统教学中先知识传授后知识内化的顺序颠倒安排来实现对传统课堂教学的变革。随着教育信息化的不断深入，翻转课堂亦成为国内教育信息化的热点，已成为高校教学改革实践的重要内容之一。本文针对传统高校计算机实验教学中出现的问题，提出了基于翻转课堂教学理念的新型实验教学模式，分析了该模式的设计与实施过程，该研究对推动高校教学模式改革、服务高校素质教育具有重要指导与实践意义。

关键词 翻转课堂 教学模式 实验教学

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.11.027

Abstract The flipped class is a reverse arrangement of the order of knowledge transfer and knowledge internalization in traditional teaching to realize the change of traditional classroom teaching. With the deepening of the educational informationization， the flipped classroom has become the hot spot of the domestic education informatization， and has become one of the important contents of the practice of the university teaching reform. Aiming at the traditional university computer experiment teaching problems， put forward a new experimental teaching mode of flipped classroom teaching ideas based on the analysis， design and implementation of the mode， the study on the teaching reform， service quality education in Colleges and universities has important guidance and practical significance.

Keywords flipped class； teaching mode； experimental teaching

1 问题的提出

近年来，我国各类高校纷纷加大对实验室的建设投入以改善学校实践教学条件，积极探索并不断开展实践教学改革，这不仅有效促进了在校大学生工程实践能力和创新创业能力的提升，而且还为实现国家创新创业人才的培养目标奠定了坚实基础。[1]传统计算机课程实验教学模式普遍采用课前预习、课内讲授和学生实验的教学过程，教学方式较为单一，课程实验需要将理论课程中讲述的知识点通过实验得以消化和吸收，即知识内化的过程。通常，实验时间只有2-3学时，课内讲授及演示将占据实验1/4左右的时间，再加上实验结束时的验收评价环节，整个实验下来，学生真正参与实验的时间微乎其微，达不到实践教学的目的，学生的实践技能得不到有效提高，让学生容易产生挫败感，丧失学习的动机和成就感，产生恶性循环，严重影响后续课程的进行。这种现象在计算机基础课、专业基础课实验中不太明显，对计算机专业方向课程实验中设计性、综合性的实验影响较为突出。因此，研究如何解决传统课堂教学中普遍存在的这一现象就显得尤为重要。

2 翻转课堂的内涵

翻转课堂（Flipped Class/Inverted Classroom）是与传统教学过程有较大差异，是将传统的教学结构和教学理念颠倒过来实现对传统课堂教学的变革。翻转课堂教学模式起源于国外一些中小学教師的尝试，并随着世界教育改革不断深化、信息技术与课程的深度整合，逐渐成为教育改革的新思潮，亦成为国内教育信息化的热点。[2]

在新的翻转课堂教学模式中，教师将教学视频或教学资料放在网上，课前学生通过网络自主学习，允许学生选择最适合自己的学习方式接受新知识，并完成针对性的练习；把知识内化的过程放到教室内，课堂时间用于问题答疑、小组协作探究及个性化辅导等学习活动，大幅度增强了师生之间、生生之间及时有效的辅导与交流，将问题的理解引向更深层次，从而达到良好的教学效果。翻转课堂教学模式正好可以解决上述传统实验教学模式中出现的问题，能提高学生的学习积极性和主动学习的能力、分析问题和解决问题的能力，让高等工程教育的课堂回归到学生能力的培养。[3]

3 翻转课堂教学模式的设计与实施

本研究依托“数据库系统实现”课程的实验教学，该课程的实验内容是以JAVA语言为基础，Oracle数据库平台为支撑，构建基于MVC思想的B/S架构数据库应用系统。该课程是一门专业方向课，涉及到多门计算机课程知识的融合，是一门实践性很强的课程，该课程学习的好坏直接影响到学生软件开发的能力及后续毕业设计的进行。

美国富兰克林学院的Robert Talbert 教授经过多年应用翻转课堂教学总结出翻转课堂的结构，将教学过程分为课前和课中两个阶段，在课前阶段分为观看教学视频和针对性的实践练习两个环节，在课中阶段分为快速少量的测评、解决问题并促使知识内化和总结、反馈等三个环节。[4]在Robert Talbert 教授的翻转课堂教学模型基础上，构建出适合本课程实验教学的翻转课堂教学模型。基于翻转课堂理念的实验课程教学模型分为实验课程开发、课前知识传授和课堂知识内化三个过程。endprint

3.1 实验课程开发

根据“数据库系统实现”课程教学大纲的安排，对理论教学的内容、要求和目标对课程知识点进行划分，确定了如下实验教学项目模块，围绕实验教学项目内容进行微课视频和电子资源的开发。

模块1 JDBC应用程序设计：掌握JDBC中常用的类和接口，掌握数据库连接、数据库操作的方法。

模块2 HTML网页设计：掌握HTML和CSS的基本语法，掌握静态页面和表单的制作方法。

模块3存储子程序：掌握存储子程序的概念，学会编写简单的存储子程序和调用方法。

模块4触发器：理解触发器的概念，掌握触发器的创建方法和执行过程。

模块5简单WEB应用程序设计：掌握基于Java的Web应用程序的构建、设计和部署的方法。掌握JSP和SERVLET应用程序的编写方法。

模块6 B/S架构应用程序设计：理解B/S架构的概念，掌握J2EE平台下简单B/S架构应用的实现方法。

在翻转课堂教学模型下，将实验教学过程放到课堂外进行，知识的传授通过教师提供的微课视频和电子教案来完成。网上有很多优秀的开放式教学资源，但这些教学资源与课程教学目标、课程内容不完全相符，因此需要教师自行设计、录制教学视频，根据学生实际情况对教学内容进行针对性讲解。通过对以往实验教学的经验总结和对理论教学、实验教学项目内容的分析，对每个实验项目的操作步骤和操作方法制作成微课视频，将每个项目的知识点和技术资料制作成电子文档教案。

教学视频的录制应根据课程知识点的难易程度动态调整视频的长度，应控制在学生注意力比较集中的时间范围内，通常15-30分钟为宜。视频时间过短，知识点内容不能完全覆盖，容易造成关键性知识点的遗漏，容易让学生产生厌学或疑惑的心理；视频时间过长，容易产生观看疲劳，分散学生的学习注意力。

3.2 课前知识传授

在翻转课堂教学模型中，知识的传授过程实现要借助QQ群、课程中心信息化网络平台来实现。教师可以将录制好的各种微课视频和教学资料放置到课程中心中。学生在家或寝室通过网络实时观看或离线观看视频教学资源，不受时间和地域的影响，视频具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制视频播放的节奏，有利于学生自主化、个性化的学习。为了便于师生之间、学生之间的沟通和交流，教师为实验班级的学生建立了QQ群，教师和学生可以通过电脑或手机端实时进行沟通和交流。

教师在每次实验前，通过QQ群公告向学生发布实验教学内容安排并布置课前练习。学生在观看教学视频后，通过课前布置的练习检测自己的学习情况和知识掌握的能力。当学生遇到问题时，可以通过QQ群向群成员或教师发起临时会话，请求给予帮助。在必要时，学生可以通过远程桌面向教师发起远程协助，给予一对一的指导；也可以通过课程中心论坛发起求助帖，学生或教师可以对问题给予解答。这样，当更多的同学遇到同类问题时，可以通过搜索论坛以往帖子信息得以解决。QQ群更多体现的是求助的实时性，而课程中心论坛更多体现的是求助的持续性。

3.3 课堂知识内化

翻转课堂最大特点之一就是学生在通过课前自主学习的基础上，充分利用课堂学习时间组织有效的课堂学习活动，提高学习效率，实现学生知识内化效益的最大化。课前学生已经通过教学视频和电子教案自主学习实验教学内容，对课堂实验教学内容已经深入了解。教师根据QQ群、论坛中出现的共性问题、难点集中进行讲解和总结，课堂教学活动主要包括学生自主探究、学生之间协作学习和成果交流与汇报，对学生之间无法解决的复杂问题给予个性化辅导，教师对学生完成的作品成果给予评价反馈。

综上所述，翻转课堂教学模式可以浓缩为为“学、测、研”三个环节。在学的环节，学生通过课程中心微课视频和电子教案自主完成实验知识内容的学习；在测的环节，学生通过教师布置的课前练习测验知识内容的掌握，做到测练一体化，以测促学；在研的环节，通过师生互动、生生互助开展协作学习、相互交流，以达成问题解决，促进知识的内化和吸收。[5]

4 总结

在翻转课堂教学模式下，通过QQ群和课程中心改变了传统的教学方法和学习方式，转变了教师的角色，使学生的学习主体性得以充分体现，真正成为学习的主人，极大地提高了教学效率。“數据库系统实现”课程通过翻转课堂教学模式的变革，参加实验的学生的积极性和自主学习能力得到提高，动手能力得以加强，相比以往普通教学模式下的学生学习成绩明显提高。虽然，翻转课堂教学模式的实施取得了一定的成绩，但在实施过程中也遇到一些问题，具体表现为以下两个方面：（1）微课视频制作水平有待提高。微课视频应该是实验教学内容的浓缩，如何在短短的15-30分钟内将知识点以视频和音频的方式表现出来，这需要教师提高自身的视频制作水平。（2）部分学生的自主学习能力较差。这主要体现在课前自我学习的约束能力不够，学生的学习态度有待加强，需要从侧面引导学生转变学习态度和学生方式。

虽然翻转课堂在教学模式改革中起到了重要的作用，但是，也要针对课程实际情况加以实施和细化，翻转课堂模式对理论性课程影响不大，而对实践操作性课程则起到了很好的作用，将翻转课堂教学理念真正融入到教学当中，让学生从中获益。随着翻转课堂教学模式在课堂教学中的不断深入和科技的不断进步，相信以上问题都会迎刃而解，翻转课堂将会成为未来课堂的发展趋势。

参考文献

[1] 郭志达，华菊翠.面向创新创业能力培养的地方高校实践教学改革研究[J].高等农业教育，2015（11）：56-60.

[2] 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（17）：108-113.

[3] 何朝阳，欧玉芳，曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014（2）：148-151.

[4] 张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[5] 祝智庭，管珏琪，邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究，2015（12）：66-72.endprint