基于线上线下的翻转课堂教学模式研究
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摘 要：为提高教学质量，深入推进信息技术与教育教学深度融合，文章以《工程设计概论》课程为例，对线上资源、线下课堂进行改革，从课前、课中、课后三个方面阐述了线上线下相结合的翻转课堂教学模式的实施及实践应用。并在教学理念、教学内容、教学模式、成绩评定等方面进行了教学改革，经实践应用证明教学成效明显，教学模式得到进一步的推广应用，形成一门理论知识教学与实践紧密结合的特色课程。
关键词：线上线下;翻转课堂;教学模式;教学改革
中图分类号：G642 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2020）16-0038-04
翻转课堂是“互联网+”教育背景下的一种新型教学模式，教学借助于信息技术实现了对传统课堂教学、教师知识传授和学生知识内化在时间和空间上的颠倒。学生主要是在课外利用网络平台通过“视频”完成知识点的学习，并可自主选择学习内容和安排学习进度[1]。随着信息化建设及国内外课程改革的推进，翻转课堂体现出了信息化时代的要求，与培养高素质、创新能力的实践型应用人才相符合。
一、《工程设计概论》课程学习的主要问题
在应用型高校人才培养过程当中，普遍存在以下几个问题：①教师为主体的灌输式教学。尽管课堂上教师讲解非常清晰，但学生学习能力不够，普遍存在听不懂的现象。这种教与学之间存在的能力差别，导致部分学生从听不懂课发展至不听课，造成教学质量日益下滑。②教师对学生情况关注、了解不够，教学设计缺乏针对性、精准性。③学生参与度不够，学习兴趣及学习积极性不高，学习成效低[2]。
翻转课堂教学模式的实施是对传统讲授法的优化，一方面能确保进入课堂的学生具有相同的知识水平，另一方面也能在一定程度上解决教学内容量大而课程不够的问题[3]。目前，《工程设计概论》的改革主要围绕学院的人才培养定位，以切实提高课程教学质量为目标。该课程是《工程图学基础》课程的延续，主要讲解机械制图部分，包括手工绘图技巧、计算机绘图基本方法等内容。授课内容多，课程难度较大。结合本课程特点，教学实施以学生为中心，线上开展理论知识点学习、测验、互动及讨论，线下翻转课堂强调实践及应用。
二、 线上资源的制作与发布
1.MOOC制作与上线
翻转课堂的核心内容之一就是教学视频，教学视频决定着教学质量。 在越来越多的学校开始实施翻转课堂教学之际，一些教育工作者对其提出了质疑，认为翻转课堂教学模式使得教师的作用明显下降，教师课堂中仅仅是看着学生做作业或解答疑问;学生不喜欢看视频感觉枯燥乏味，此方法调动不起学习兴趣，学习效果不好;教师不能掌控学生是否观看了教学视频[4] [5]。
针对上述问题，慕课在制作过程中将知识点碎片化处理，一个独立的知识点作为一个知识单元，每个视频约十分钟左右，便于学生学习并掌握知识点。且录制视频时模拟上课，有互动引导，给学生留有思考时间。为保证教学效果，视频针对本节课各小知识点设置测验小题目插入视频中，如测验问题回答错误，视频将会强制跳回该知识点重新学习。学生初次学习时，视频无法拖动，但具有暂停功能。复习时，视频增设回放功能，便于学生根据掌握情况调整观看内容。此项措施，可以让学生端正学习态度，培养良好的学习习惯，善于思考，及时总结。2017年该课程MOOC视频已全部录制完成，并在宁波市高校慕课联盟平台上线使用。
2.资料建设
宁波市高校慕课联盟平台应用相对比较成熟，电脑端和手机端均可登录使用，功能齐全。教师把电子教案、网络课件、教学大纲、习题及解答、单元测试、参考资料等相关的学习资料放入平台，并根据需求对内容及时进行更新，有利于学生课外线上自学和预习，改善了学习效果。基于该课程已开设多年，相关的其他教学资源包括课程介绍、题库、试卷等资料齐全，均可利用。
三、翻转课堂教学模式的实施及实践应用
图1为本文翻转课堂教学模式实施图，从中可知翻转课堂教学模式的实施主要是针对课前、课中、课后三个阶段进行教学内容及教学方法改革。学生课前有充足的时间完成视频的线上学习、重难点讨论交流、总结;线下翻转课堂主要答疑解惑、案例讲解、项目驱动、小组讨论等;课后完成对知识的巩固。让学生对知识点的理解由浅入深、层层深入，为工程应用打下基础，具体实施及实践应用如下：
1.课前教学内容设计
对于理论较强部分，平台中放入本节课讨论问题，引导学生思考，并让学生带着问题有目的地完成线上学习，同时结合视频中的小测验，更高效地掌握知识点。对于实践部分，如CAD绘图、减速器测绘等部分，视频中不仅有理论部分讲解，也增加了案例分析，让学生会举一反三。课前将相关实例放入平台，或者采用项目驱动、案例讲解等，让学生知道学什么，进而解决为什么及怎样用的问题，以利于课堂学生积极参与讨论。最后可在讨论区中对重难点问题进行讨论交流，整理相关结论，以供课堂进一步验证和加深理解。
2.课堂教学内容设计
课堂学习是知识内化的过程。张金磊在翻转课堂教学模式的关键因素探析中提到：翻转课堂最为关键的一点便是解放了课堂讲授时间， 使得课堂活动时间“延长”， 如何设计课堂活动决定了知识内化的质量[6]。在课堂教学设计上，教师首先对学生线上学习部分进行总结通报，针对较难理解、综合性的知识点利用多媒体和板书结合的方式进行课堂讲授;其次，利用案例教学法、项目教学法以及小组讨论法来加深对知识点的理解及掌握其应用;最后，教师对课堂进行总结点评。
（1）案例教学法
线下课堂与线上学习相结合，学生基于慕课中的理论和案例讲解，根据教师平台上提出的案例要求，课下积极寻找工程应用案例，课堂踊跃分享成果。如装配图部分，学生可以将常见的球阀作为典型案例来分享。首先弄清楚球阀的作用及应用，它作为管道系统中起开关和控制流量的一种阀门，广泛应用于水管、天然气管道中。其次，借助多媒体展现球阀的三维仿真装配，显示其组装过程、工作原理，各種零件的结构、作用及其装配位置，并由三维实体转换生成二维装配图和各种零件图，从而了解整个机械产品的设计和制造过程。最后，教师进行补充完善，将相关重要知识点与学生互动，或者教师结合当前热点案例进行讲授，如工业产品开发流程部分。此方法可增加课堂的趣味性和时效性，给学生提供自我展示的舞台，拓宽学生视野，提高学生自主学习能力和分析总结能力。 （2）项目教学法
项目教学法主要是针对线下实践教学使用。依据教学大纲中制定的实训项目，首先，确定工作任务，将学生分成若干小组，要求组员之间配合完成。其次，确定如何实施计划，比如零部件测绘，该实训项目是对机械制图部分进行的综合性考察，学习完零件图和装配图后，让学生分组完成一台减速器的测绘。测绘前结合线上资源与手中实物，先了解减速器的工作原理、装配过程，确定装配图的表达重点及表达方案;再具体分析减速器有哪几类零件装配而成，依据各类零件的特点，确定零件图的表达方案。在此过程中，每组学生均进行头脑风暴，一起讨论合作拟定本组零件图和装配图的表达方案。其中，每个学生并不是孤立地完成自己部分的零件图，而是要考虑与其余成员的零件能够装配在一起。因此，成员之间要学会沟通，协同合作，才能保证最后每个人都能完成一张高质量的装配图。整个实训项目涉及徒手绘图、计算机绘图等，学生综合能力得到全面提升。最后，针对设计过程中存在的问题以及图纸质量等进行讨论、交流、总结。
（3）小组讨论法
小组讨论法主要是针对综合型应用，寻找最优方案时可使用。比如，机件综合表达方案部分，教师以工程中常用的零件为例，提出问题进行引导：零件所属类型？主视图的选择？基本视图的数量？表达方案？需要哪种辅助视图、主要目的等层层递进。课堂上学生以小组方式进行讨论，确定表达方案，每组选一名学生进行方案汇报。为充分调动学生的学习积极性，避免本组成员汇报时，其余组员无所事事，或者另外组“忙于自己的事”，讨论采用本组成员汇报、其余成员补充完善方案，其他组进行讨论评价的方式，最终确定机件表达的最优方案。此外，如标准件部分，主要是练习导向的翻转模式。学生线上课堂完成知识点自学及单项知识点练习题，线下课堂主要进行综合性练习为主。对于难度较大的练习题，教师可进行引导，学生讨论共同完成。
3.课后知识巩固
该教学模式实施后，学生课前通过视频自学完成预习，上课时有针对性地提出问题、解决问题，课后可再次通过视频学习深化巩固所学知识点，不懂问题反复观看推敲，彻底内化所学内容。一个单元学习结束，及时完成单元测验，查缺补漏，也可通过平台进行讨论，找出解决问题的思路。该模式的实施可有效解决学生水平参差不齐、上课进度难以统一的问题，提高了学习效率。
四、翻转课堂模式下成绩考核量化
依据《工程设计概论》课程的人才培养方案，成绩综合评定主要有平时成绩与期末考试两部分组成，平时成绩所占比重较大。翻转课堂实施后，为了能够全面、客观、公正地评价学生的工程能力和综合素质，进行多样化考核，注重过程性评价，平时成绩的评定得到了量化，确保了成绩的公平公正性。
本文主要从以下几个方面细化平时成绩考核指标：①线上学习：视频发布设有时间段限制，学生必须在规定时间内完成，养成今日事今日毕的好习惯。②线上讨论：视频学习后，针对课前提出的讨论问题，学生进行回答，并就学习过程中遇到的问题提出讨论。③课堂表现：依据学生课后作业质量、课堂需完成任务情况、课堂讨论等整体表现，由学生互评、教师综合评定完成。④线上测验：知识点学习完成后，及时完成章节测验，客观题系统自动评阅，主观题教师依据期末考核评分标准完成批阅。⑤创新实践能力评定主要是依据综合性任务中创新想法的体现或参与学科竞赛等评定，此项对学生有拔高要求。新课内容授课结束后，结合平台统计数据，如视频学习情况、线上讨论数量、測验成绩等，完成平时成绩的各个组成部分。翻转课堂实施后，《工程设计概论》具体考核评价内容如图2所示。
五、教学成效及成果推广应用
《工程设计概论》翻转课堂教学模式自2018年9月正式实施以来，在2018级、2019级机械设计制造及其自动化专业中推广。自教学改革起，教学团队通过宁波市高校慕课联盟平台数据采集分析、课堂反馈、学生个人访谈、教学评价等方式了解教学改革成效，相对于传统教学方式来说，该教学方法取得了初步成效。
1.教学成效
（1） 教师团队合作加强、思想意识转变
课程实现“共建共享”，教师团队深刻意识到“以学生为中心，一切为了学生”的内涵，集体研讨，共同打造精品在线课程。每位教师积极关注学生的学习动态，重点从“如何教转变为如何让学生更好地学”。通过对学生学习情况的反馈，全面了解学生需求，及时调整教学设计，切实提高教学质量，培养高质量应用型人才。
（2） 学生学习习惯、态度转变，积极性提高
通过学生座谈、平台数据统计、平台问题讨论等可知，学生中原来存在课前不知如何预习、课程结束但教材依旧如新等情况。MOOC上线后，大部分学生能完成课前视频学习，并在讨论区回答问题。课堂学习目标明确，学生更加主动并积极地完成学习任务，能够更好地讨论并发表讲解。
（3） 期末考核通过率提高
翻转课堂教学改革实施两轮后，虽然每年题目难易程度略有不同，但期末闭卷考核成绩相比传统教学有明显提高。通过表1数据分析可以看出：不及格率相比之前减少20.5%，优秀率提升6.8%，两端情况明显改善，整体成绩较以前均有提高。综合评价后，重修的学生也明显减少。主要原因有：学生课前预习，课堂带着问题听课，目标明确;学习态度转变、积极性提高、自学能力加强，且课堂敢于表达自己的见解，更好地理解并掌握了知识点;平台每个知识点均有重难点总结及配套习题，学生复习点明确，且各章节自身掌握情况清晰，难点部分可反复观看视频，查缺补漏。
2.成果推广应用
（1）教学改革的推广
《工程设计概论》翻转课堂的实施也为该课程的“金课”建设打下坚实基础。机械专业以该课程为试点，由点及面陆续在《机械原理》《机械设计》等课程中相继进行改革。2020年受新型冠状病毒疫情影响，学校积极响应教育部“停课不停学”的号召，机械专业课程均借鉴该模式开展混合教学改革。 （2）推进产教融合
学院搬迁到慈溪后，陆续与公牛集团、新海集团等企业成立产业学院，深度加强产教融合。专业课程设置、人才规格、实践环节等与企业共商共建，实现企业和学生精准对接。校企双方开启探索共建课程模式，融合产业资源，将企业研发案例融入课程，因材施教进行在线课程建设。
六、结语
翻转课堂教学模式的实施，改变了以教师传授为主的教学方法，树立了“教师为主导、学生为主体”的教育理念;重构教学内容，提高学习效率，强化实践教学环节，培养学生的综合能力。《工程设计概论》课程从教学理念、教学内容、教学模式、成绩评定等方面进行改革后，形成了一门理论知识教学与实践紧密结合的特色课程。
参考文献：
[1]张旸，蒙泽察.“导学案教学”与“翻转课堂”的价值、限度与共生[J].全球教育展望，2013，42（7）：10-17+94.
[2]陈燕秀.基于慕课资源的混合式教学——东西部高等教育协同发展的共赢之道[J].中国大学教学， 2018（2）：23-26.
[3]冯菲，于青青.基于慕课的翻轉课堂教学模式研究[J].中国大学教学，2019（6）：44-51.
[4]Alan November. & Brian Mull.Flipped learning：A response to five common criticisms[EB/OL]. http：// www.eschoolnews.com/2012/03/26/flipped-learning-a-response-to-five-common-criticisms/.
[5]Greg Green.Answers to your‘flipped school’questions[EB/OL].http：//www.icyte.com/saved/schools of thought.blogs.cnn.com/558779.
[6]张金磊.“翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013（10）：59-64.
（编辑：李晓萍）
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