翻转课堂模式下微课教学模型的设计与应用——以“水土保持与防护林学”课程为例＊

吴雨伦

（南京林业大学，江苏 南京 210037）

“水土保持与防护林学”[1]是农林高校设置的专业必修课，是研究水土流失规律及防护、水土保持防护林营造、土壤侵蚀及防治的一门综合性课程。目前，“水土保持与防护林学”课程仍沿用传统的教学模式，存在“教师课堂教，学生被动学”、分层教学不到位、学生自主学习控制能力差、教师的业务水平及教学效率有待提高等问题，严重影响高校教学改革进程。

微课是针对某个知识点开展教学活动的短小精悍的视频[2]。微课教学是任课教师将某个知识点讲解的微视频发布到班级某课程QQ 或微信群，供学生自由选择学习。微课的应用有助于翻转课堂的顺利开展，翻转课堂成为微课教学发展的载体，将优秀的微课教学模型应用于翻转课堂模式中，可以创新课堂教学流程。

微课教学模型设计遵循自主学习理论和认知负荷理论[3]。自主学习是学生依据自身情况利用诸如微课、慕课等学习资源进行学习[4]。认知负荷是记忆中的信息处理、存储、输出的总量，过大的学习总量会增加学生的认知负荷，教师制作上传多层次微课，学生可自主选择适合自己的微课学习，尽可能减少外在认知负荷，提高自主学习效率。通过增加微课内容的相关性，设计具有艺术性、趣味性及新颖性的微课，制作短小精悍及内容通俗易懂的微课等手段，增加学生的相关认知负荷，确保认知负荷适中，有助于知识传授和内化。

1 翻转课堂模式下微课教学模型的设计

通过对国内外微课教学模式的研究成果进行综合分析，依据自主学习理论和认知负荷理论，以微课为知识传授载体，设计了分析、设计、传授、追踪、内化、评价六层次微课教学理论模型，如图1 所示。

1.1 分析

教师通过摸底测验和问卷调查来了解学生的知识背景、个人性格、兴趣情感、学习成绩等学情，以便更好地掌握学生的学习能力和认知负荷。分析授课课程教学大纲，理清课程教学内容、重点和难点，合理规划课程教学进度和实践实训内容。按大纲要求分层次列出课程中的所有知识点，为微课选题做准备，同时依据微课教学评价结果，不断完善微课选题。

1.2 设计

任课教师依据课程教学目标、教学内容及教学大纲要求，确定微课主题和微课类型，选择合适的微课制作软件和呈现形式进行微课设计制作。根据学生的学习能力和认知负荷，分层次制作难易程度不同的微课，满足学生个性化学习的需求。依据微课设计评价结果，不断修订微课分层教学内容，提高微课设计制作水平。

1.3 传授

课前一周，教师将相关微课发送到班级QQ 群或微信群，及时提醒学生择机学习。学生在微课学习中遇到疑问时，可在群里实时与教师或同学进行互动交流，必要时可反复观看微课视频，或记录下疑问并制作成提问型微课。学生在完成微课练习或微课测验后，可以将自己的学习体会上传相关群里，供同学们分享。依据评价反馈结果，了解学生微课自主学习效果，同时为日后课堂教学活动规划准备素材。

1.4 追踪

课前，任课教师通过班级相关课程的微信群、QQ群，及时提醒学生进行微课学习，收集每位学生的学习情况，对学生微课学习进度、学习效率进行分析，及时发现微课教学中存在的不足，并及时加以修订。同时，将学生提交的疑问进行归纳整理，为日后课堂活动设计提供素材。

1.5 内化

课中，根据学生提出的疑难问题，任课教师有序组织并引导学生协作探究、互动交流，共同参与答疑解惑。任课教师将学生未提及而教学大纲又要求掌握的疑难、重要知识点，利用事先制作好的答疑型微课，在课堂上集中进行讲解。课堂教学活动结束前，任课教师借助于总结型微课来对本堂课所教知识点进行归纳总结，通过考核型微课对学生进行测验，及时掌握课堂教学活动中学生学习情况和本课教学效果。依据评价反馈结果，不断改善课堂教学内容，丰富课堂教学活动。

1.6 评价

组织教务处专家、学者、任课教师及学生共同对分析、设计、传授、内化4 个阶段的微课教学效果进行评价，发现问题及时反馈给任课教师，以便对微课进行修订完善。任课教师对每个学生各个阶段的微课学习情况及考核成绩进行分析、评价，及时反馈给学生本人，有助于学生对微课学习过程中的不足加以改进。

2 翻转课堂模式下的微课教学模型的应用

结合“水土保持与防护林学”课程教学大纲要求及学生实际情况，把微课教学模型贯穿于整个翻转课堂教学过程中，帮助学生高效掌握本课程的学习重点、难点知识和专业技能，实现知识传授、内化、巩固，达到该课程的教学目标。

2.1 学情及课程教学分析，确定微课主题

授课教师调查、了解学生的学业水平，分析课程教学大纲要求，全面梳理教学内容。“水土保持与防护林学”课程有17 章共计70 节，教学大纲安排42 个授课课时。按照大纲要求分为“了解型、理解型、掌握型和实践型”4 大层次，进一步细化成相对较小且完整的21 个知识群、68 个知识点。考虑到微课教学的特点，满足个性化学习需求，把该课程的重要、疑难知识点作为微课视频的制作主题。

2.2 微课设计与制作

2.2.1 微课设计

微课设计包含确定微课主题、设计导学任务单、提炼微课教学内容、撰写微课脚本、确定微课类型、选择合适的呈现方式。微课内容包含知识点讲解、原理剖析、情景呈现、思维拓展、教学小结、练习测验、教学评价等。为适应个性化教学，确定“水土保持与防护林学”各微课分层次设计制作方案。

2.2.2 微课制作

利用Camtasia Studio 6 软件，采用“短视频+讲解、PPT+文字及图片”的录屏方式制作微课。充分利用PPT的动画效果进行渲染，教师同步讲解时注重专业性、艺术性和讲解节奏，另外，在微课中添加背景资料、研究成果、练习测试、思考拓展等吸引学生的注意力，如在“水土保持工程措施”微课中插入了大量图片及若干短视频，像这样在微课中添加背景资料、研究结果、练习测试、思考题等来吸引学生的注意力，让学生尽快融入精心设计的微课教学情境之中，提高学生的学习效率。“水土保持与防护林学”全课程制作86个微课视频，外加练习类、答疑类、考核类、巩固类等微课58 个，考虑到学生的认知负荷，每个微课时长为3～8 min。

2.3 发布微课，实现知识传授

2.3.1 微课发布

授课前1 周，教师发布微课到班级“水土保持与防护林学”课程微信群及QQ 群，发送即时信息，嘱咐学生按导学任务单要求进行微课学习，学生可以通过在线或下载微课观看。

2.3.2 微课学习

一节课所涉及知识点可能由多个微课组成，包括不同类型的微课，同一微课主题下的知识点可以分层次讲解，供学生自由选择学习。学生在学习过程中，若遇有难以理解的相关知识点，可反复观看微课，或在线反馈问题，或与教师、同学间进行在线交流，按时完成微课练习或微课测验，及时了解自己微课学习效果。引导学生利用课外时间在互联网上检索相关词条、文献来加深对疑难知识点的理解。

2.4 微课学习情况追踪

授课教师对每位学生的微课学习参与度、自主学习、互动交流、学习成绩等情况进行收集分析，其中微课学习参与度包括微课登录次数、微课观看时间、观看次数、提问次数、在线互动、完成练习等；互动交流包括在线讨论、在线答疑、疑问提交、互动交流、协同探究、自评互评等，教师可根据学生学习过程中的表现进行评价；学习成绩包括微课练习、微课测验、终考成绩，教师可根据追踪数据及学生综合成绩统计。同时汇总归类学生提交的问题作为日后课堂教学活动的主题，使课堂教学符合学生的学习需求。

2.5 课堂活动中互动交流，实现知识内化

教师引导学生协同探究，利用答疑型微课进行集中解答，围绕深度问题，如第四章的“通用土壤流失方程中诸因子值的确定”中“作物经营因子的确定”，有序组织学生进行分组交流讨论，利用案例型微课拓展相关内容，帮助学生对知识的理解。课堂活动结束前，教师利用总结型微课对本堂课教学内容进行归纳总结，利用练习型、测验型微课来了解学生本堂课知识点的掌握情况。

2.6 评价反馈与知识巩固

教师从学生微课学习参与度、课外自主学习、课堂协作交流、微课练习与课堂测验成绩等方面进行全方位评价，评价结果归档，及时进行点评并反馈给学生，以便于学生寻找学习过程中存在的不足之处。同时教师把课堂总结型微课发送到班级“水土保持与防护林学”课程微信群及QQ 群，引导学生课后进行总结学习，巩固所学知识。此外，总结型微课还包含下一节课的微课教学内容预告及相应的导学任务单。

3 化解专业课程教学中存在问题的有效对策

应用微课教学模型、实施分层教学、提高学生自主学习能力、提高教师的业务水平及教学效率等，以化解课堂教学中存在的问题，进一步推动高校教学改革进程。

3.1 翻转课堂模式下微课教学模型的应用

翻转课堂模式下微课教学模型应用效果表明，微课设计和微课教学起到至关重要的作用。微课导学任务明确、微课教学内容精选、微课类型丰富、制作方法合适、知识点讲解精辟，注重知识的系统性和连续性，同时穿插应用案例、研究成果及学科前沿等内容，改变现有“教师课堂教、学生被动学”的课堂教学模式存在的弊端。灵活的学习时间和地点、合适的自主学习方式、高效的互动交流和协作探索、及时准确的总结评价反馈等，这些均有助于学生的自主学习能力的培养和学习效率的提高。

3.2 分层教学的实施

微课设计涵盖多学科、多专业，其选题、难易程度应与学生的学习需求及认知负荷相适应，对不同程度的学生进行个性化学习指导和分层教学。设计制作难易程度不同的多层次微课，方便学生根据自身认知负荷进行自由选择，有计划地、带着问题和任务进行学习。课堂活动中，教师可根据学生的微课学习情况及各自学习状况进行个别教学辅导，分层次实施个性化教学。

3.3 学生自主学习能力的提高

微课教学始终贯穿于翻转课堂教学过程中，这种创新教学模式有助于学生自主选择微课的学习时间和学习内容，掌控自己的学习进程，主动去探究专业知识的奥秘，把握学习的主动权，提高自主学习能力。

3.4 定期开展师资培训

加大教师专业知识、教学能力及业务水平的培训力度，定期开展教学与微课设计经验交流，共享微课资源，丰富教学手段，不断创新教学模式。教师在微课选题、撰写微课脚本、录制微课及后期剪辑过程中，必须全面掌握课程教学大纲要求的知识点，在短时间内用通俗、简洁的语言清晰地讲解重点、难点知识，同时收集相关背景资料穿插在微课中。教师及时把控学生微课学习过程，收集学生学习数据，以学生的问题为导向，设计把控课堂教学活动，提高教师教学能力、微课选题、微课设计制作水平。

4 结语

翻转课堂模式下微课教学模型的设计与应用，需要素质高、教学能力高、业务水平高的教师来实施，创新微课教学，培养学生自主学习能力，不断增强教师的引导作用，对学生的整体学习过程进行评价、反馈和引导，提高教学效果，达到课程教学目标。