基于雨课堂的翻转课堂在《电路分析基础》教学模式应用研究

【摘 要】基于雨课堂平台的“翻转课堂”旨在激发学生的学习兴趣；能够有效地突出重点、突破难点；弥补演示实验的不足；设计课堂练习；理论联系实际，拓宽学生的知识面。基于雨课堂的翻转课堂教学设计应用可以帮助学生掌握概念多、抽象、难学难懂的电类课程知识，提高课程互动性，整合课前、课中、课后环节，全面提升课堂教学效果与质量，同时推动其他电类专业基础课程的教学改革。

【关键词】雨课堂；翻转课堂；电路分析基础

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）12-0011-02

伴随着我国“视频公开课”和全球“大规模在线开放课程”（Massive Open Online Course，MOOCs，译为“慕课”）的兴起，微课程越来越受到我国教育界的普遍关注。目前微课程的发展与全球慕课大潮的涌现不期而遇，使之迅速而广泛地与慕课在线教育交融起来。然而，微课程怎样才能与学科教学深度融合呢？2008年由全美教育教师学院协会创新与技术委员会出版的《整合技术的学科教学知识：教育者手册》针对当前课程融合学科知识和教学方法存在着“割裂”现象，造成教学研究与教师培训的缺失范式，提出了建立整合技术的学科教学知识框架——TPACK（Technological Pedagogical Content Knowledge的简称）。这种基于整合技术的全新的概念框架，不仅为我们揭示了“学科内容、教学法和技术”三个要素之间复杂的互动关系，而且给我们微课程整合教学应用的启示是：只有微课程与教学方法的有机融合才能促进传统教与学方式产生深刻变革。微课程是课程技术化和信息技术课程化的最新表现，为了使微课程资源不至于落入早期教学资源利用率低的窠臼，首先要对微课程教学内容的组织方式进行创新，以及对微课程应用的教学环节和教学模式进行分析，才能进一步推进微课程与教学方法的有效整合应用，才能充分发挥其应有的教学内涵。

《电路分析基础》是普通高校电类专业入门基础课程，是进一步学习其它技术课和专业课的奠基石，而高校的大部分学生学习主动性不够，普遍觉得这门课程内容概念多，原理较抽象，刚入门时难学难懂。这门课程的教学不仅要使学生获得学习后续专业课程所必需的基本理论、基础知识，更重要的是通过教学激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。基于雨课堂平台制作的微课程不仅能给我们带来了一种全新的课程教学资源组织方式，更向我们展示了一种全新的教学理念、教学思想、教学方式和教学方法，同时也催生了以微课程为单位的慕课学习环境。目前，信息技术与教学的深度融合是我国教育教学改革的重点和难点，而运用“微课程”融入到专业基础学科课程教学中，是实现这一“深度融合”目标最好的切入点之一。

我国率先提出微课程建设的胡铁生认为，“微课程是指按照新课程标准及教学实践要求， 以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合”。因此，微课程在“知识点”教学内容组织的基础上，其相应的教学环节的选择就成了微课程整合教学应用的前提。所谓教学环节，就是指教学过程所涉及的各个阶段和程序。由于教学过程的复杂性和多样性，所以教学环节所涵盖的内容相当广泛，但是，由一定的教学环节组成的教学活动就构成了特定的教学模式。

“翻转课堂式”是对基于印刷术的传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆，由此将引发教师角色、课程模式、管理模式等一系列变革。在这种教学模式下，师生角色变化，学生主动学习，教师成为指导者、解惑者；其二，师生互动性强。教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课后完成自主学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。在课后，学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。翻转课堂模式是大教育运动的一部分，它与混合式学习、探究性学习、其他教学方法和工具在含义上有所重叠，都是为了让学习更加灵活、主动，让学生的参与度更强。

而基于雨课堂平台设计的微课程与翻转学习相结合具有生动的表现力，能够把抽象的知识形象化、直观化，让学生的手机依赖症从娱乐转移至学习。从本校2016级160414/15和2017级170412/13电子信息工程专业所讲授四个班级作为研究对象，基于雨课堂平台的翻转课堂能够及时地获得同学们的反馈和回应，获得了较好的学习效果。它在电类专业基础课程特别是《电路分析基础》课程教学中的作用主要体现在以下方面。一、利用雨课堂技术充分激发学生的学习興趣

兴趣是创造一个欢快教学环境的主要途径之一。实践证明，兴趣是诱发学生学习动机和学习注意力的重要因素，学生具有积极参与教学活动的学习热情是培养创新人格的前提条件，兴趣是创新思维活动的重要动力，也是培养积极探索、自主发现创新人格的关键。

一切的教育教学整个过程设计都是为了学生的发展。在课前预习中，教师引入国内名牌高校的MOOC课件或互联网上收集的与课文内容有关的声音或视频素材制成制作预习PPT课件，在课堂教学内容开展前作为导入阶段作为知识背景展示给学生，能为学生创设贴近真实、自然的学习情境，缩短学生与认知材料之间的距离，能给学生一个较强的视觉冲击，激发学生强烈的学习兴趣。这些视频资料都为学生创设了理论知识背景，对于激发学生探求新知识的兴趣、跨越知识过渡、深刻理解各知识点有举足轻重的作用。在课前内容预习阶段.最简单有效的方法就是结合课堂上教师需要传递的核心概念制成微课程，以创设生动的数字化教学环境。微课程是以“微视频+交互式练习+即时反馈”为学习单位，具有灵活、便捷、高效的学习特点，迎合了微时代的学习需求和大众的学习心理。2013年4月发表于美国国家科学院院刊的哈佛大学的一项研究表明：短视频可有效减少在线课程学习过程中学生发生“走神”的现象.有助于学生保持注意力，提高学习效果。而且，微课程的教学直用还具有以下三个优势：一是微课程以微视频为主要载体，能够将抽象的复杂概念变为较直观的感性认识，不仅降低了复杂概念学习的难度，而且提高了学生学习的关注度和兴趣；二是微课程学习大多只针对一个“知识点”（概念）进行满负荷学习，不会花费学生太多的学习时间和精力；三是便于教师针对“知识点”更精确地组织教学材料，也更精确地组织在线教学即时评价（反馈）。所以选择合适的媒体课件，对学生的兴趣和知识进行有效整合，可以使《电路分析基础》课堂教学生动活泼。在《电路分析基础》教学中运用雨课堂这样先进的教学手段，不仅可以关注学生的预习进展，同时激发学生的学习兴趣和求知欲，使学生沉浸其中，学生才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得，才会有新的发现。

二、应用雨课堂技术与翻转课堂突出教学重点，突破教学难点

在传统教学过程中，通常包括“知识传授”和“知识内化”两个阶段。知识传授是通过教师的“课中”讲授来完成，知识内化则是通过学生“课后”的作业、练习或实践来完成；而在“翻转课堂”（Flipped Classroom）上，这种教学模式发生了颠覆性的变化。知识传授则是通过网络在“课前”完成，知识内化则是在“课中”经讨论、交流来完成，而在“课后”学生还是以完成更高层次的“知识探究”为主。随着网络和多媒体技术的快速发展，使翻转课堂教学模式的实施变得可行与现实，学生不再单纯依赖教师的讲授来获取知识，可以通过互联网来获得新的、最前沿的科学文化知识以适应信息时代社会发展的需求。2010年9月，美国教育部曾发布一份在线学习的长篇研究报告表明：平均来说，在线学习至少和面对面学习一样有效。如果采用线上、线下混合式的学习方法，学习效果会比单独使用任何一种都好。因此，随着课堂教学的知识传授方式逐步向知识探究方式转变，使得翻转课堂的创新应用就成了当前教育教学改革的焦点。

电路分析课程和其他学科一樣，在教科书的每一章节都有若干个知识点需要学生掌握，在掌握知识点的过程中又会遇到一系列的困难，这些困难就是我们常说的教学难点。解决这些疑难问题，突破教学难点，为学生学会学习扫除拦路虎，也是教学中的常规问题。有些现象在传统的实验中仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是，利用雨课堂可以较好地解决这一难点。首先教师在开展课堂教学前通过手机端看到学生预习时间及情况（比如那页PPT或视频不懂），在课堂活动中教师组织学生对理论学习中的主要知识点进行讨论，学生在教师讲授过程中仍可以PPT不懂部分进行标注并反馈到教师手机端，对以学生提出问题为主，教师补充问题为辅，基本涵盖所有主要知识点，同时鼓励学生相互质疑和回答别人的问题。平均来说，每一大节课的教学内容都可以提炼出10～15个知识点，讨论时间大约占总课时的40-50%左右。这样就能帮助学生理解重点，顺利地突破难点，学生也投入其中自主地积极参加讨论，深刻理解，从而提高教学效果。

三、应用雨课堂技术设计课堂练习

引入一些典型习题，讨论课前练习题的解题思路、解题方法和答案，同时课堂上新给出的一些难度较高的或有实际工程应用背景的练习，一般3～4道题左右。每节课的习题讨论时间大约占总课时的20-40%左右。

利用雨课堂技术形象生动、信息量大、交互性强等特点，给学生定量的文字或视频效果文件，激活学生的思维，帮助其发展广阔的想象的空间。在设计课堂练习时，把练习的习题集设计成有交互响应的测试卷，通过一定的色彩搭配、配以图片或动画效果，把要求学生掌握的重要知识点以极其醒目的形式呈现给学生，或者把一单元中所有重要公式、概念及相应的习题设计成填空题、判断题、选择题，先让学生练习，然后把正确答案以各种各样的动态效果出现在手机屏幕上，必要时还配以鼓励性或祝贺性的话语，甚至答题最快正确的前10-20名学生发送微信红包，使得学生不仅在异彩纷呈的课堂练习中记住了知识，而且体验到了人机交互式学习的快感和成功的喜悦，可谓寓教于乐，学得开心，记得牢固。同时可以根据学生的答题正确率控制课堂的节奏，当学生对问题的答对率低于30%时， 教师则减缓教学的进度或者重新讲解教学内容，也可以让学生点击微课程开展自主学习，使抽象的概念教学变成直观性、形象性和生动性的教学，有效弥补了教师单一语言讲解抽象概念的不足，从而改变了学生总是处于被灌输的状态；当学生的答对率超过80%时，教师经过简短的讲解就进入下一个教学程序，也可以布置学生课后重新复习相关微课程；当学生的答对率介于30%～80%时，教师让学生分成小组进行协作（合作）学习，并让每个学生对自己所选的答案作出说明，也可以让学生围绕着微课程教学内容进行讨论、交流，让学生课后进一步开展自主探究学习或交流、互动学习。

同时在课后“难题探究”环节教师总是希望学生在参与课堂讨论的基础上，能够对某个问题进行更加深入的探究，拓展学生知识学习的深度和广度。学生课后利用微课程探究学习还具有以下两个特点：一是在“知识点”学习中链接背景资料，让学生可以先链接到网上查看资源再继续往下学习；二是在重要“知识点”处嵌入交互式问题学习，让学生可以及时检查学习效果。而且，利用微课程教学还更加容易利用技术自动化和智能化手段，实现传统网络教学不同的特性和效应。微课程的这种学习方法与慕课发展的新要求——注重“超文本资源的链接和线上互动教学的开展”具有趋同的特征。因此，在课后微课程教学平台应用上，教师不仅要要求学生利用网络“连接学习”以获得更高层次的知识学习，还要要求学生利用网络“交互学习”共同探究问题解决方案，拓展学生知识探究的边界。而且，在课后“难题探究”环节，教师还要通过基于线上的作业或讨论建立起课后补救教学的反馈机制，实现线上与线下学习评价相结合。四、应用雨课堂技术拓宽学生知识面

电类技术和产品的更新速度较快，而且从理论研究到实际应用周期短，因此教材内容的更新远远跟不上实践应用速度。但是《电路分析基础》这门课程的理论与实践的联系性又非常强，如果教学只是教给学生课本上的理论知识，那么势必减弱学生把理论应用于实践的能力。由于受时间和黑板的限制，传统教学方式下教师根本不可能通过板书的形式讲解更多实践的范例。而使用雨课堂技术就可以突破这个限制，可以事先在电子教案中加入大量实践的知识，如有源降噪耳机的新产品应用及优点等，这方面的知识要求学生进行探究式学习并制作，不会增加学生的负担。根据在校大学生学习心理方面的研究表明，现在的在校大学生不论是学习好的还是学习不认真的，都偏重与实践，有对课本外新知识好奇的特点。因此，增加大量与理论相联系的实践范例，既可以使理论与实践相结合，拓宽学生的知识面，使之在踏入社会全面接触实践前具有一点必要的实践方面知识，还可以大大调动学生学习的积极性，使得课堂气氛更加活跃，有利于教学质量的提高。

“互联网+”的提出以及多媒体新技术的不断成熟和发展，使得教育突破了时间和空间的限制，碎片化学习的兴起作为一场革命极大地改变了传统的课堂教学思维方式。雨课堂作为“互联网+教育”的产物，结束了以授课式为主的传统教学模式，将课前预习、课堂交流、课后复习有机地结合起来，使得信息由教师到学生的单向传递变成反复的双向交流。在课堂教学中引入雨课堂进行教学不仅有效解决了高校学生低头族多、 有效听课率低、 知识入脑率低的问题，而且促进教学模式、教学手段的变革，同时必将促进关于教材的观念与形式、教学方法与课堂教学结构的变革，进而促进教学思想和教学理论的改革与发展。教师应与时俱进，以科学的态度、勤奋刻苦的精神、务实的作风，开拓创新，积极投入到课堂教学改革中，全面提高教育教学质量。

注：本文受江西省高等学校教学改革研究课题项目（项目编号JXJG-16-8-2）；南昌航空大学校级教改项目（项目编号 JY1623）资助。

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作者简介：杨焱（1977-），女，江西南昌，硕士，副教授，主要从事电子信息类课程教学与研究。