军事职业在线MOOC平台的翻转课堂应用

康 凯， 徐东辉， 郭文普， 杨文可

（火箭军工程大学作战保障学院，西安710025）

0 引 言

“翻转课堂”的教学模式最早由贝克（J·Wesley Baker）于2000年在第11届大学教学国际会议上首次提出［1］，之后受到了国内外教育者们的较多关注，其教学效果得到了充分的肯定［2-3］。然而翻转课堂的顺利实施需要借助计算机技术和网络技术，必须有丰富的学习资源［4］。近年来，在教育部的推动下，高校公开课、精品资源共享课和在线开放课程等多种形式的在线课程迅速发展。丰富的线上教学资源使得将信息技术、新教学理念与传统课堂教学进行深度融合成为可能，构成了推广翻转课堂教学模式的必要条件。军事职业教育互联网服务平台，简称“军职在线”，是军队依托互联网，为官兵打造的一站式终身学习空间，平台有移动APP、门户网站和微信公众号3个版本。目前，平台汇聚了中国大学MOOC、学堂在线、智慧树、超星期刊、喜马拉雅音频等近10个知名学习系统资源，累计有3 000余门课程、200余万篇期刊、300余万条音频、1 500余万条知识条目。截至2020年3月，军地265万余人注册平台，每日有近40万人使用平台［5］。借助该平台，如何提高资源利用率，推动教育教学改革，是军事院校教育者面临的现实问题。本文选取通信抗干扰与对抗原理课程，以干扰原理仿真实验为教学案例，基于军职在线平台，充分利用其教学资源，实施两批次的翻转课堂教学，取得了良好的教学效果。

1 对象及方法

通信抗干扰与对抗原理课程涵盖无线通信安全基础、通信对抗基本原理和扩频通信理论等内容，共34课时理论和6课时实验。该课程的教学对象是完成了通信基础课学习任务的高年级学生，具有明显的同质性和异质性。同质性体现为前导学习基础和具备的学习能力与思维能力相近，使用信息技术的能力都比较强。异质性表现为对知识的理解及需求存在广泛的差异性。

目前，该课程由于教学内容饱满但课时量少，同时受限于种种软硬件条件，在过去的教学过程中，主要采用学生非常熟悉的“老师讲学生听”传统实体课堂授课模式。单纯依靠多媒体课件和黑板板书的课堂教学手段，会让学生觉得枯燥而难以全时调动学习热情［6］。随着在线学习资源的不断丰富，教师已明显不是知识的唯一来源，调整教师在教学活动中的角色和作用就显得相当重要［7］。如果在教学中依托公共在线学习资源引入翻转课堂教学模式，教师的角色调整为个性化学习支持服务提供者和引导者，将会使学生的学习过程更加自主、时间更为灵活、地点不再受限、交流更为主动［8］，而且学生与学生之间和教师与学生之间的互动将更有针对性和广泛性，能够有效推进学生掌握知识及应用知识。

本文以两课时“干扰原理仿真实验”为案例进行对比应用研究，将相同专业的90位学生随机编为对照组、实验组，每组45人。两个组（班）由同一老师授课，教学进度相同，只是上课时段不同，两组学生均为男性，且年龄、学习基础、学习积极性差异无统计学意义。其中，对照组采用传统教学模式；实验组按照图1所示的翻转课堂教学模式进行教学。

图1 借助在线学习资源的翻转课堂教学模式

翻转课堂教学模式的教学程序分课前、课中和课后3个时段，其教学流程分4个步骤：

（1）教师进行教学前的学情分析，包括学生的能力素养、学生的情感态度价值观、班级整体个性、学生前期课程的学习状况、继续学习的知识储备等。学情分析可以为教学内容的定制、教学流程的设计以及教学起点的确定等指明基本方向，是教师进行适当点拨并提出具体教学目标要求的基础。

（2）针对教师提出的具体指导和要求，由学生在课前，利用“军职在线”平台自主学习课程相关的内容，辅助以学习资源网站的主题探究和学习社区的协作学习，从而实现基础知识的查缺补漏和再强化，为课内学习奠定基础。任务牵引和协作交流足以保障自学环节的严格落实。

（3）围绕学生完成课前任务时生成的问题开展教学，在仿真实验室的线下课堂中，教师主要明确实验课目、解答学生问题、澄清相关概念、启发讨论以及引导学生开展交流等。学生在规定的时间内完成实验设计与拓展练习并参与讨论。

（4）学生完成“军职在线”相关课程的线上应用练习和检测，实现“反馈”和进一步“矫正”，从而强调、巩固、加深或延伸相关知识，并基于线上和线下课堂的学习过程撰写实验报告，教师对线上和线下的学生表现进行形成性评价。

在翻转课堂模式下组织教学，学生在课前接收学习任务后通过线上资源实现了高效和深度预习。课中的学习是以学生为主体、教师主导下的协同式课堂学习。贯穿全程的学习记录和效果反馈使得矫正学习得以动态地良性运行。因此，该模式有助于一定程度上克服传统课程教学存在的预习无引导、学习被动化、知识衰减快等问题。

在翻转课堂模式下，依托在线资源的学习虽然是协作式的自主学习，学生可以在刚性任务要求的牵引下弹性安排自己的时间，但也是专门安排的教学活动，是正规的有时间规划的教学环节，可以称为“异步环节”。学生在该环节，什么时间学和学习多长时间完全由自己安排，但必须完成教师指定要解决的问题。学生在网络环境下的“异步环节”自主协作学习活动，可以很方便地留存学时记录。集中组织的线下教学活动是为方便解决共性难点和进行个性讨论而设置的，可以称为“同步环节”，其教学组织与管理也是“有记录”的。此外，为了更好地激发学生的学习积极性和学习热情，教师可以方便地通过即时共享和动态测评，来追踪学生的学习过程。

2 教学效果评价

本文选取实验报告册（共90份）的成绩为量化评价指标进行分析。为了保证教学应用研究的科学性，对照组和实验组的报告册由教学团队内其他教师以自编的通信专业实验报告册评分标准为依据，突出科学性、准确性和完整性，组织独立评阅打分，实行百分制记分。同时，为了保证对学生教学体验的掌握是及时且科学的，在第一时间进行了全面的问卷调查研究和数据分析。

2.1 统计分析对照组与实验组的成绩差异

将对照组和实验组的学生成绩数据导入本地SPSS软件［9］或上传至SPSSAU在线平台［10］进行统计分析。

（1）进行正态性检验，比较两组学生成绩的分布差异性。如表1所示，对照组成绩服从正态分布，偏度为0.002，即基本对称；实验组成绩服从偏正态分布，偏度为－0.717，即呈负偏态。如图2所示，对比成绩的频率直方图可以看出，正态曲线拖尾在左边，峰尖在右边，呈明显的负偏态。如图3所示，对照组成绩的散点图相较于实验组，更近似地呈现为一条对角直线，即对照组成绩更为明显地呈正态分布。

图2 成绩的频率直方图

图3 成绩的正态P-P图

表1 成绩统计与分析

（2）进行平均值等同性t检验，比较两组学生成绩的均值差异性。莱文方差等同性检验结果显示，F

＝1.972，且显著性值＝0.164＞0.05，所以两个样本是方差齐性的，可以进行独立样本平均值等同性t检验。如表2所示，平均值等同性t检验结果显示，t＝－13.077，且p＜0.05，所以两个组的成绩存在显著差异。

表2 成绩平均值等同性t检验结果

（3）成绩统计分析结论。统计数据分析表明，对照组成绩呈正态曲线分布，只有少部分学生真正很好地掌握了教学内容；实验组成绩呈偏正态分布且平均成绩高于对照组，大多数学生都掌握了教学内容，即在翻转课堂模式下组织教学能使大多数的学生达到较优的教学目标。

2.2 采用问卷调查法研究教学体验差异

自行设计问卷调查表，利用“腾讯问卷”调查工具［11］可以很方便地收集学生反馈的问卷结果，并导出SAV格式数据利用SPSS完成统计分析。

（1）量表问卷设计。Ramsden的“课程体验问卷”［12］结合了“有效的课堂教学”“恰当的测试方式”和“强调学习自主性”3个方面，可以用于衡量学生对所学课程的感知，也是一种确定教学质量的简单而可靠的方法。本文做了相应的调整，最终确定为激励自主和兴趣、强化交流和协作、增效理解和掌握以及促进长效学习等4个维度。经过预测试后的信度分析，删除了不符合数据指标的题项，即校正项总计相关性（CITC）小于0.3或项已删除的α系数明显高于克隆巴赫信度系数（Cronbachα系数）。正式问卷包含3道关于年级、专业和组别的基础信息共性统计选择题，其中组别为实验组和对照组二选一题项，以及20道量表题，设置为随机选项，并采用李克特量表（Likert scale）5级评分标准，“5”～“1”分别代表“非常认同”～“非常不认同”。整个问卷不设置反问题。

（2）信度检验。回收94份问卷数据，删掉非本年级或非本专业学生提交的问卷，同时以选项相同比例大于80%为准则，剔除无效样本后，筛选出86条有效问卷样本。如表3所示，测得该有效问卷样本4个维度的Cronbachα系数值均＞0.7，最小值为0.782，说明本次数据的信度质量水平较好，研究数据真实可靠。

表3 问卷样本数据的信度分析结果

（3）效度检验。首先，对研究数据进行KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）与巴特利特（Bartlett）球形检验，检验用于比较变量间的简单相关和偏相关系数。输出结果表明，研究数据变量之间存在线性相关关系（每组变量之间的相关系数均大于0.3），数据结构合理（取样足够度的KMO度量值为0.871，即0.8＜KMO检验系数＜0.9，单个变量的KMO检验系数均大于0.7，Bartlett’s检验结果为p＜0.001），提示研究数据适合进行主成分提取。

然后，采用主成分分析法进行因素提取，设定采取最大方差旋转法，因素提取数量为4。经两次重复分析后，共剔除了因子载荷系数值＜0.4的3道题项。剔除项意味着和维度对应关系情况与专业情况不符合。最终保留17个题项，此17项与维度对应关系情况良好，与专业预期相符。提取4个因子，累积方差解释率值为77.483%，说明4个维度可以提取出大部分题项信息，研究数据具有良好的结构效度水平。

（4）单因素方差分析。对研究数据进行单因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）检验，研究组别的不同是否对教学体验或满意度产生了显著影响。首先，对各维度里的量表数据取平均形成新变量，实现量表数据降维。然后，设置自变量为组别（对照组和实验组），因变量为4个维度，比较两组数据间平均值的差异。输出结果如表4所示，4个显著性值都小于0.05，这表明在4个维度里，对照组和实验组的均值都有明显差异（实验组比对照组普遍高出约0.2～0.6）。

（5）量表问卷统计分析结论。统计分析结果表明翻转课堂模式的教学体验在激励自主和兴趣、强化交流和协作、增效理解和掌握以及促进长效学习等4个维度上，均优于传统教学模式。

3 结 论

借助在线资源的翻转课堂是一种分散和集中相结合的、规范有序的教学模式。在该模式下，刚性任务牵引学生积极进行自主协作学习，同步和异步教学环节科学衔接，教师的职责越来越像一个导师和指导者，学生增加了自主学习的责任感，也增加了同伴间互相学习的机会。与传统方式相比，翻转课堂模式是从学生角度出发、由教师驱动的模式，构建了一个良性的“反馈--纠正”系统［13］，是布卢姆“掌握学习”理论［14-15］在混合式教学环境中的一次具体实践运用，会对提升学习效果和教学效率起到保障作用，并带来更为广泛的教育效益。

（1）打破学习的时空限制，实现学生间自主协同。翻转课堂这种“先学后教”的模式充分利用了公共在线学习资源和各种信息化教育技术，打破了学生的学习时间和空间限制，能够促进学生主动协同学习。这种线上线下相结合、手机电脑相结合、长短时间相结合的学习过程，充分尊重了学生学习新知识的认知和情感准备，知识传授和知识内化的顺序及环境翻转了，知识教学一定程度上转变为探究性学习，完善了学生基于信息化环境进行自主学习和“矫正”的过程，具有“课前自主、课中反馈、课后矫正、全时协同”的特点，学习效率能够大大提高。

（2）克服因材施教的瓶颈，获取普遍性教学效果。以教师讲授为中心，以调解和倾听为主要途径的学习过程是学生同化与顺应的过程，无法让所有学生能达到教学目标。在集体教学中，充分利用“军职在线”平台、学习资源网站、学习社区，结合教师的指导，这种有反馈的以学生为中心的协作式学习克服了集体教学难以因材施教的瓶颈，可以达到良好的普遍性教学效果。通过合理科学的设计，其教学效果能够不断向个体教学逼近。

（3）体现教育信息化走向，有效地支撑人才培养。基于军职在线MOOC平台等在线学习资源的翻转课堂教学模式，是信息技术与教学内容及教学方式方法的深度融合，是现代教育理念在新时代网络教学环境下的有益探索实践，突出体现了泛在智能环境下的教学特点，即实现“人人皆学、处处能学、时时可学”个性化学习。该教学模式体现了数字化、网络化和智能化课程建设环境的新走向，是大课程观视野下教育信息化促进教学方式、手段和方法的创新，能够为促进创新人才培养提供有效支撑。