计算机主导的翻转课堂教学模式的探究和实践
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0090-03
The Exploration and Practice of Flipped Classroom Leading by the Computer
FENG Gui-er
（Shanghai International Study University， Shanghai 200082， China）
Abstract：Taking the computer as leadership， the students as main body， the teacher as counsellor， this new instruction mode of flipped classroom helps learners not only to improve the learning quality effectively but also to ensure students subject status and develop students' creative thinking. It complements and improves the teacher-focused classroom instruction. This mode has been applied in the course of Multimedia Application Technology. Studying the feasibility and teaching effect by analyzing questionnaire.
Keywords： the computer as leadership； the students as main body； flipped classroom； maximize
随着社会的不断进步和多元化，社会对创新型人才的需求越来越大。但纵观人才产出，特别是杰出的创新人才，少之又少。这又是什么原因呢？很多专家人士分析最根本的原因还是教育，因为人才的培养离不开教育，其中选择怎样的教学模式教学已成为培养创新人才的瓶颈。我国当代最著名的科学家钱学森早在2005年就向温家宝总理进言：“现在中国没有完全发展起来，一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创新人才的模式去办学，没有自己独特的创新的东西，老是冒不出杰出人才。这是个很大的问题。”[1]这些年国家对创新人才培养的扶持力度在不断加大，出台了一系列的政策进行鼓励与引导。2015年5月13日，国家向各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构发布了“国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见”[2]。针对高校培养人才给出了详细的指导性意见，提出了主要任务和措施，并要求全面深化高校创新创业教育改革，可见国家对培养创新人才的重视度。
1 提出计算机主导、学生主体、教师辅导的翻转课堂教学模式
那么到底如何培养创新人才呢？从根本上讲，首先还是要从更新教学模式入手。随着信息技术的普及，有些教师也尝试突破以往的教学框架（如典型的填鸭式教学），将计算机信息技术、多媒体技术运用到课程中。这种尝试确实是提升了课程的趣味性和灵活性，拓宽了学习的途径，但从本质上分析，仍然没有摆脱单向传输知识的教学模式，且只将计算机技术看成是学习的外部辅助工具，学生的主体地位得不到保证，他们学习的积极性、自主性和创造性不能被很好地激发出来。一个好的教学模式应保证学生占主体地位，设计好合理的教学资源，引领学生自主学习，最大化激发学生潜能，而教师的作用是辅导学生和优化教学资源，为学生提供最大化的服务，如图1所示。
图1要付诸实践的话，难点是如何让学生在整个学习过程（课前、课堂、课后）中保持主体地位。所以本文提出计算机主导、学生主体、教师辅导的翻转课堂教学模式来确保学生的主体地位，培养他们的自主学习能力和分析解决问题能力，激发他们的创新思维。具体实现原理如图2所示。
2 计算机在教学过程中起主导作用
计算机技术的迅猛发展，尤其在人工智能、云计算、大数据等方面，为计算机在教学过程中起主导作用提供了技术便利。在图2中，计算机扮演两种角色：拟人和拟物。这两种角色贯穿教学过程的始终，起主导、引领作用。
拟人主要扮演教师、学伴等，让学生有置身实体课堂的感觉，而不是孤身一人学习，重点体现在以下两方面。第一，人机交互方面。学生碰到什么问题可以在这里向老师提问，或者与其他同学互动交流，也可以向计算机里的设定好的智能“学伴”提问解惑。第二，数据挖掘方面。计算机会根据学生的网上学习踪迹，运用数据挖掘技术对其学习数据进行分析，将结果反馈给教师和学生。如通过路径分析和序列模式分析技术，确定学生对哪些内容访问次数最多，形成频繁访问序列，计算机根据该序列，预测其感兴趣的内容和学习行为，将其需要的资源主动推送给他；通过聚类分析技术可以分析出学生们学习过程中的共性，从而了解学生们对知识的掌握情况。
拟物主要呈现教学资源和情境等，学生可以根据资源中的课程导学和任务包，完成自学过程。这里教学资源最重要的体现是网络课程。网络课程设计为九个模块。第一，学习任务模块。它类似于导航，设计每次课的任务包，以任务驱动、问题导向为基本方式，帮助学生网上自主学习。任务包里应明确自主学习的内容、目标和方法，提供相应的学习资源路径，且需根据实际执行情况实时调整。第二，课程视频模块。此处放置教师提前录制好的视频内容，根据课堂课时决定每段视频的内容含量，方便学生自主学习并与课堂教学接轨。第三，在线习题模块。这里为各个知识点提供闯关式的在线习题（可反复做），学生做完后会立即给出测评结果，分数达到要求才能晋级到更难的习题。第四，作业提交模块。学生可以将线下完成的作业以电子稿的形式提交给教师，教师可以管理下载评价学生的作业，从而省去了纸质的麻烦。第五，在线测试模块。教师管理、编辑、定期开放测试试题；学生在规定的时间段完成测试；计算机则负责批阅、分析成绩，为学生提出建议（如过关还是继续学习课程中的某个模块），并向教师发送分析结果，以便教师了解学生对课程内容的掌握情况，适时调整教学计划。第六，在线交流模块。该模块以BBS的形式呈现，为教师与学生、学生与学生之间沟通搭建桥梁。第七，课程资源模块。此处放置学习辅助资料和个性化资源（系统会根据每个学生的学习情况推送），利于拓展学生的知识面。第八，问卷调查模块。在期末课程学习结束时开放，学生可对课程内容、教学设计、新的教学模式等多方面不记名打分评价；调查结果将有助于发现新教学模式中的优势和不足。第九，语法纠正模块。针对英语类课程，会增加此模块，学生只需把写好的英语语句粘贴此处，计算机会立即找出语法错误。 3 翻转课堂的实现
虽然计算机在整个教学环境中起到了主导作用，引领学生自主学习，但教学仍然离不开教师的面对面辅导，因为学生学习过程中的某些问题，只有通过面对面的碰撞和交流，才能暴露出来，所以在计算机主导的教学环境中引入翻转课堂的教学模式就显得非常必要，为增强学生的学习效果、丰富教学资源添砖增瓦。
翻转课堂的实现分为三个步骤：课前、课堂、课后。教师和学生在这三个过程中分别承担着不同的任务。教师至少完成设计、辅导、优化；学生至少完成自学、探究、互动、复习。
学期开始前，教师根据课程的整体规划，整合跟课程相关的各种教学资源，与技术人员一起设计制作好以计算机主导的教学环境。但这里需要注意的是：教师在设计教学资源时，不要一味地进行知识灌输，应注重以问题为导向，把教学中的重难点转化为问题提出来，让学生通过自主学习思考、解决这些问题。这种方式有利于学生思维的发散和计算思维能力的培养，是发展学生自主学习能力的有效支架，也是实现“翻转课堂”的根本所在。而学生在每堂课前需要做的是自学、探究。根据课程导学和任务包，完成教学内容的要求，把碰到的疑难问题记录下来，以便在BBS和实体课堂上互动和研讨。
在实体课堂中，主要实现三个教学环节：学生提出疑问，教师答疑解惑；教师提问，学生分组讨论解答；教师对重点部分讲解，总结此次课程内容。虽然这里教师仅仅扮演着辅导的角色，但是教师对实体课堂框架的事先规划，直接决定着学生对内容的掌握是否可以在此前自学的基础上更上一层楼。所以教师要至少注意以下三点：第一，要根据学生之间的层次差异，均匀分组。第二，怎样的问题设计和情境设计才能让所有的同学都参与到课程讨论和提问中；第三，要有控场的能力，掌控好课堂学习的整个发展局面，避免冷场或过热，努力达到最佳教学效果。
课后，学生需再次回到计算机主导的教学环境中查漏补缺，完成课后任务，如复习内容、完成在线作业和自测、拓展学习、学后感的互动交流等。教师则在线答疑、查看计算机反馈的学生作业情况、测试成绩、课程内容的点击率、感兴趣的知识点等一系列数据和分析结果，了解学生对知识点的掌握程度和兴趣率，以便在必要时适当调整教学计划。
4 对新教学模式的实践调研
为了调研“计算机主导、学生主体、教师辅导的翻转课堂”教学模式理念是否有实践的可行性和良好的教学效果，本人将该教学模式实践应用到了自己上的一门《多媒体应用技术》课程中。经过一学期的付诸实践，采用问卷调查的方式收集学生对该教学模式的看法。问卷调查内容分为三部分：课前学习阶段情况调查、课堂活动阶段情况调查和总体情况调查，如下表1。由于问卷调查内容比较多，下表1中没有一一罗列，只提供了一些关键条目和数据。
统计分析学生在问卷中的选择和评价，大部分学生对“计算机主导、学生主体、教师辅导的翻转课堂”教学模式基本是认同的，阐述原因时表示：比传统的教学模式学习效率高，同样的课时学到的知识点要多；不再是自己瞎摸索学习了，有计算机系统化的引领着，知识点的学习变得有条不紊；不再是被动接受知识了，对知识的学习有一定的自主权和选择权；系统会推送一些自己感兴趣的知识，比传统教学人性化；自己思考问题的时间多了，会慢慢地去钻研，感觉思维更灵活了，对知识点的学习上会时不时地冒出创新想法；……。所以综合上述，该教学模式应用在《多媒体应用技术》课程中是可行的，且在学习效果、思维拓展创新等方面都具有优势。
但从问卷调查和实际教学执行中，也发现了一些问题。第一，在课前学习阶段情况调查中，部分学生反映之前根本就没有接触过多媒体技术方面的内容，虽然课程中有导向和讲解，但是理解起来还是有一定难度，特别是实践操作案例，有时只能做到画葫芦的层次，很难做到举一反三。第二，在课堂活动阶段情况调查中，少数同学没有进行课前自学，所以很难融入到课程的讨论中，导致被冷落孤立，跟不上课堂节奏。第三，在总体情况调查中，有些题目的统计结果互相存在矛盾。如表1中的第1、2两题与第3题的统计结果，既然大多数学生认为该教学模式有利于掌握知识，有利于提高自学和解决问题的能力，那为什么问及是否愿意继续开展该教学模时，选项A“非常愿意”的比例不高呢？究其原因，概括起来是这种教学模式占用自己平时时间太多。这些问题虽然没有影响到“计算机主导、学生主体、教师辅导的翻转课堂”教学模式在《多媒体应用技术》课程中的总体推进和应用，但仍不容忽视，亟需找到有效的方法去解决这些问题，继而优化和完善该教学模式。
另外，由于该教学模式目前只应用在了一门课程中，不具有普遍性，所以接下来还要思考：是否所有的课程都适用该教学模式？怎样性质的课程才能最大化体现该教学模式的优势？怎样优化计算机扮演的拟人、拟物角色才能最大化激起学生的学习兴趣和激发学生的创新思维？这些问题都需要在后面的实践应用和探索中，不断总结才能得出结论。
