基于认知规律的项目驱动式翻转课堂教学模式研究

摘 要：互联网快速发展的时代下，教师的使命更侧重于“师者，所以传道授业解惑也”中的“解惑”，促使大学课堂教学模式必须进行改革，与时俱进。根据人类认知事物的规律，以慕课资源实践翻转课堂为依托，重构学生的学习过程，设计和构建项目驱动的翻转课堂教学模式。这种教学模式对课堂时间进行了重新分配，使得学生成为了教学和学习过程的中心，不仅将教学流程翻转，更重要的是通过设立课堂的答疑环节和项目设计探究环节，分解了知识内化的难度，增加知识内化的次数，促使学生渐进式的对知识内化和知识获得。并以C语言程序设计课程为例，给出了翻转式课堂教学方案，改变课堂上满堂灌输C语言语法的教学方法，采用项目驱动的课堂教学模式，采用课上课下及时测评的教学策略，全面掌控学生的学习情况。这种以项目为主导来设计课堂教学模式，能充分引导学生提问，帮助学生快速整合所学知识，达到学以致用，激发学生之间的互动，以及培养团队协作能力。

关键词：慕课；翻转课堂；项目驱动；教学模式

中图分类号：TP399 文献标识码：A

Abstract：A teacher is the person who teaches students knowledge，tells students the way to live and answers students' questions.However，in the era of rapid development of Internet，a teacher's mission focuses predominantly on solving problems.Therefore，the teaching mode of college classrooms must be reformed and advanced with the times.Through the establishment of the class Q&A session and the project design，it breaks down the difficulty of internalization of knowledge.According to the laws of the human cognition of things，the student's learning process is reconstructed，project-driven flipped classroom model is designed and built based on the resource of Massive Open Online Courses （MOOC）.The teaching model redistributes the class time，makes students the center of teaching and learning process and thus flips the teaching process.Through setting up a class of question & answer，and project design，it breaks down the difficulty of internalization of knowledge，increases the number of internalization of knowledge，and encourages students to gradually acquire knowledge internalization.Taking the C language program design course as an example，the paper gives a flipped classroom teaching scheme，changes the teaching method which indoctrinates C language grammar throughout a class.The teaching mode adopts project-driven classroom teaching mode，and adopts the teaching strategy of timely assessment in class to take full control of students' learning situation.Dominated by project design，it can fully guide students to ask questions，help students rapidly integrate knowledge with application，encourages students to interact with peers and develop teamwork.

Keywords：MOOC；flipped classroom；project-driven；teaching model

1 引言（Introduction）

“師者，所以传道授业解惑也。”是唐代著名文学家、思想家韩愈对教师这个职业的经典定义。这句话赋予教师的使命在不同的时期有着不同的侧重点。在早期的教学中，教师使命更多地侧重于“传道授业”，以知识为中心，关注知识的传递策略，知识的传授放在课堂，学习者的知识内化放在课下。现代教育形式下，项目驱动的教学模式被很多教师采纳，其中项目的选题尤为重要。教师结合科研项目，将项目引入到本科教学中[1-3]，提高学生的兴趣点和关注度。而在目前互联网时代发展的新形势下，大学生更习惯于自由支配课余时间，寻求互联网上各类优质慕课资源进行“碎片化学习”，翻转课堂教学使得教师在课堂上的使命更侧重于“解惑”，以学习者的学习过程为中心[4]，把知识传授放在课下，把知识内化的过程放在课上，课堂的大部分时间用于学生的作业答疑、小组的协作探究，以及师生之间的深入交流等[5]。endprint

目前，互联网上各类优质教学资源愈来愈丰富。“慕课”作为近几年兴起的一种大规模的公开在线课程，课程设计精巧，学习自主性较强，给我国高校的传统教育带来了诸多影响[6]。同时，慕课为传统教育注入了新鲜血液，使教师与学生看到了大信息化下的新型教学方式。慕课资源提供了海量的知识信息，慕课教育模式为老师的教和学生的学提供了便捷性。利用发达的网络信息技术，老师发布课程信息、课程内容，学生自主选择在线学习课程。无论是在教务工作或是课程学习方面都大大提高了效率，在一定程度上解决了授课者繁重的教学负担。慕课教学模式的优势无形地敦促着各大高校开始教学模式的改革[7]。在现代互联网科技发展的今天来看，结合传统教学模式与现代慕课教学模式两者的优势，改革课堂教学，势必会大大提高教学效率和教育效果，翻转课堂式教学模式应运而生。

翻转课堂式教学模式在互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用下变得可行和现实[8]。学生可以通过互联网去使用优质的慕课教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识，而课堂和老师的角色则发生了变化。课堂变成了老师与学生之间、学生与学生之间互动的场所，老师更多的责任是去理解学生的问题，引导学生去运用知识。这样一来，课堂如何教学显得尤为重要。课堂上老师与学生之间，以及学生与学生之间如何更好地互动？老师如何激发学生提问题，如何引导学生去运用知识？这些都是翻转课堂式教学模式值得探讨的问题。本文首先根据人类认识事物规律的一般过程，重构学生的学习过程，以此为基础构建了项目驱动的翻转课堂教学模式；然后，以C语言程序设计课程为例，详细设计了项目驱动的翻转课堂教学模式，并论述了每个教学环节的任务内容。这种教学模式可以将教师从繁重的知识传授中解脱出来，重点是“解惑”和讲解知识点的运用，更高效地完成教学任务。

2 项目驱动的翻转课堂教学模式构建（The construction

of project-driven flipped classroom teaching model）

理论与实践相结合，是认识事物本質和规律的必然。只有通过“认识—实践—再认识—再实践”不断循环往复的认识过程，才会不断完善理论体系。学生的学习过程亦是如此。传统的教学模式中，老师利用课堂时间对知识进行全面详细的讲授，利用上机课或实践课时间教学生如何将知识点用于实践中。这一教学模式仅仅实现了学习过程的“认识—实践”环节，学生对所学知识仅仅是一种初浅的认知。

近期，教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见（教高[2015]3号）提出若干意见：“应用驱动、建以致用。”“建设一批以大规模在线开放课程为代表、课程应用与教学服务相融通的优质在线开放课程。”“鼓励高校结合本校人才培养目标和需求，通过在线学习、在线学习与课堂教学相结合等多种方式应用在线开放课程，不断创新校内、校际课程共享与应用模式。”

作者在深入理解以上教育部的重要意见基础上，结合本校教学的实际问题，提出尝试利用慕课资源实践翻转课堂与项目引导相结合的教学模式探索，以此来对学生的学习过程进行重构。这一教学模式的基本思想是：“认识”环节为学生在课下利用慕课教育资源进行学习；“实践”环节为老师在课堂上以项目为主线引导学生如何运用所学知识进行实践，在实践中互相探讨并加深对知识点的理解；“再认识”环节是课下学生复习总结完成作业，“再实践”环节是上机课或实践课环节再通过上机或实验题目独立完成题目的设计和实现。这一教学模式重构了学生的学习过程，也恰恰吻合了人类认知事物的“认识—实践—再认识—再实践”规律，这种形式循环往复，认识与实践每一循环的内容，都比上一次进到了高一级的认知，势必提高教学质量。而且项目驱动的教学模式能够激发学生的兴趣和创新热情。这对于传统的教学中要求学生课前预习课后复习这种空洞又缺乏任务的被动学习来说，慕课与项目驱动的翻转课堂教学模式更具内容和兴趣，学生的主动学习意识更为强烈。

根据人类认知事物的规律，以慕课资源实践翻转课堂为依托，重构学生的学习过程，设计和构建项目驱动的翻转课堂教学模式，如表1所示。这种教学模式形成一个闭环式的知识传授和教学体系，在这种教学模式指导下的学生学习过程呈螺旋式上升的认知趋势，符合科学的认知规律。同时，这种教学模式实现了现代网络技术支持下学生和教师角色的转变，学生是课堂的主角，教师是课堂的引领者，学生通过提问、表达自己的思想、表述自己的解决方案等参与课堂教学，而教师则可以全面地了解学生对知识的掌握程度。

以认知规律为基础的翻转课堂教学模式构建，侧重于考虑对学生渐进式知识内化，通过分解知识内化的难度，增加知识内化的次数，促使学生获得知识并学以致用。首先，课前学习者通过观看教学视频，对知识进行第一次内化，这是对知识的肤浅的、隐约的认知；然后，课堂上的问题解决环节，教师在对本课程相关知识点和学生提出的问题解答讨论；接着进入项目方案设计环节，以帮助学生巩固和渐进式的内化知识，并对知识学以致用。首先，老师将预先准备的一个或多个与本节课程内容相关的探究题目展示给学生，由学生按照自己的兴趣选择题目。将学生分小组进行协作分工设计。当问题涉及面较广时，可以划分成若干子问题，每个小组成员负责一个子问题的设计；最后聚合在一起进行协作式整体方案。当问题涉及面较小、不容易进行划分时，每个小组成员可以先对该问题进行独立研究，最后再进行协作探究。这是学习者对知识进行第二次内化。通过以上课堂环节，学习者对知识有了全面系统的认知。课后通过作业环节，巩固课堂所学知识，这是学习者对知识进行第三次内化。通过知识的重复回忆、整理和运用，构建自身的知识体系。实验课通过上机实践环节，自此通过应用实例考察学习者对知识的掌握和运用能力，这是学习者对知识进行第四次内化，可以培养学习者的创新精神和能力。

项目驱动的翻转课堂教学模式，实现了现代网络技术支持下学生角色的转变，学生成为自定步调的学习者。他们可以控制对学习时间、学习地点的选择，可以控制学习内容、学习量；通过课堂时间的重新分配，学生成为了教学和学习过程的中心。他们需要在实际的参与活动中通过完成真实的项目任务来构建知识。教师的测评作业还便于教师对课堂活动的设计做出及时调整，更好地促进学生的学习。这种教学模式不仅将教学流程翻转，更重要的是通过设立课堂的答疑环节和项目设计探究环节，分解了知识内化的难度，增加知识内化的次数，促使学生渐进式地对知识的内化和知识获得。endprint

3 项目驱动的C语言程序设计课程翻转课堂教学

模式研究（The research of project-driven flipped

classroom teaching model of the C Language

Programming course）

为响应目前高校教学改革的目标，太原科技大学针对非计算机专业的《C语言程序设计》课程，大纲的要求总学时数为32学时，其中理论课16学时，上机课16学时。很多教师反映16学时的理论课很难完成教学任务，教师每节课的需要传授的知识点很多，致使教师在课堂上经常处于满堂灌的状态，学生在被动听课中一走神，就不知老师后面所云，失去听课的兴趣。学生主动学习的积极性没有被调动起来，上课效果不理想。由于学生对知识点的理解浅显，导致上机课学生的动手实践能力也不理想。为改变这种传统的教学模式，作者根据以上提出的以重构学生学习过程为基础构建翻转课堂教学模式的理论为指导，给出具体的C语言程序设计课程的教学模式，如表2所示。

（1）课前任务：教师在课前准备资料包括：根据课程大纲要求，整理本节课程知识点并给出思维导图；通过网上平台（QQ或Email等）给学生发布和提供本节课程的相关视频（可以是自己录制的或网上MOOC视频资源）；收集学生对学习本节课知识的疑问；预设一些问题，以考查学生对知识的理解程度；与本节知识相关项目题目的准备和解决方案的给定。学生在课前准备资料包括：自学教材有关本节课程的内容；观看和学习网上有关本节课程在线MOOC资源；就本节课程知识提出问题并提交给教师。

（2）课堂教学：教师对本节课程知识点的总结性讲解；引导学生提问和回答课下收集的问题；就本节课程知识向学生提问；课后作业的讲解；给出项目题目，要求学生进行分组讨论并给出解决方案，教师进行点评；布置课下作业（包括：编写实现项目的程序代码；编写上机实践题目的程序代码等）；学生思考并回答问题，分组讨论给出项目的解决方案（程序设计算法）；记录课下作业。

（3）课下任务：学生完成老师布置的课下作业，包括：根据项目的算法写出程序代码，上机实践的题目的程序编写等；并通过QQ、邮箱等工具提交作业；教师将批改意见反馈给学生，实现针对性的辅导。

（4）上机实践：学生上机编辑并调试与项目有关的程序代码，编辑并调试上机题目；记录调试过程中遇到的问题，并向教师提问；教师给予现场指导。

作者利用项目驱动的翻转课堂教学模式对太原科技大学2015级和2016级机自专业的学生进行了C语言程序设计课程的教学实践，采用课上课下及时测评的教学策略全面掌控学生的学习情况。结果表明这种教学模式与传统的教学模式相比，不仅解决了教师课堂任务繁重、理论课时数不足的问题，而且还充分调动了学生的课堂参与和学习的积极性，有效提高了教學质量。

4 结论（Conclusion）

本文从人类认识事物一般规律的角度，提出重构学生的学习过程，设计和构建了项目驱动的翻转课堂的教学模式。通过设立不同的教学环节，增加知识内化的次数，以适应学生的学习过程和规律，更符合科学认知的规律。在此基础上，详细设计了《C语言程序设计》课程的项目驱动的翻转课堂的教学模式，可以充分调动学生学习的积极性。同时，采用及时测评的教学策略可以全面掌控学生的学习情况，以更好地反馈到下一次的教学中，有效提高了教学质量。在新型网络时代下，未来翻转课堂教学下如何更好地调动学生思考，如何培养他们独立思考的自觉性，实现有深度、自我负责的持续学习是教师对教学的一种新的思考。

参考文献（References）

[1] Yang，Gangjun，Zhang，Xueliang.Application of extended artificial physics optimisation in product colour harmony design[J].International Journal of Computing Science and Mathematics，2016，7（4）：350-360.

[2] Xie，Liping，Zeng，et al.Swarm collective behaviour driven by artificial physics[J].International Journal of Wireless and Mobile Computing，2016，11（1）：68-74.

[3] Yang，Gangjun，Zhang，et al.Computer-aided colour harmony design based on artificial physics optimisation[J].Int.J.Wireless and Mobile Computing，2015，9（2）：170-176.

[4] 张金磊，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] 赵兴龙，翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究，2014，2：55-61.

[6] 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，2013，19（1）：58-64.

[7] 容梅，彭雪红.翻转课堂的历史、现状及实践策略探析[J].中国电化教育，2015，7：108-115.

[8] 张朝珍，束华娜.论超越表层结构的翻转课堂[J].华东师范大学学报（教育科学版），2015，1：45-50.

作者简介：

谢丽萍（1978-），女，博士，教授.研究领域：智能计算，群机器人.endprint