基于MOOC翻轉課堂的“GPS原理與應用”課程教學改革實踐

鄧岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州學院 地理信息與旅游學院，安徽 滁州 239000)

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基于MOOC翻轉課堂的“GPS原理與應用”課程教學改革實踐

鄧岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州學院 地理信息與旅游學院，安徽 滁州 239000)

為提升“GPS原理與應用”課程教學效果和教學質量，解決“GPS原理與應用”課程教學中存在的問題，文中提出采用MOOC與翻轉課堂融合的教學方式探索課程教學改革。通過構建課前設計、課前學習、課堂教學和課后答疑等四階段的MOOC與翻轉課堂融合的教學模式，探討該教學模式在課程教學中的實施過程，對比不同班級的教學效果，最終得出MOOC與翻轉課堂融合的教學模式能夠有效提升課程教學效果。

MOOC教學；翻轉課堂；GPS原理與應用；課程教學改革

翻轉課堂是運用現代技術實現知識傳授與知識內化的顛倒教學模式，它顛覆傳統教學組織形式，實現基于“以學生為中心”的教學理念的轉變[1]。MOOC教學是近幾年興起的教學理論，將傳統課堂與網絡課堂融合，是一種具有交互功能的開放式在線學習方式[2]。

目前，國內很多高校都開展MOOC與翻轉課堂融合的研究。曾明星等[3]將MOOC資源與翻轉課堂有機結合，構建三種新型翻轉課堂教學模式；張輝等[4]構建“MOOC—課堂教學—創新實踐”三位一體的翻轉課堂教學模式；劉波等[5]融合大規模開放在線課程(MOOC)與翻轉課堂基本原理，提出課程設計三階段學習模型及相應培養模式；計科峰等[6]結合“軍事信息技術與系統”MOOC翻轉教學實踐，就目前翻轉課堂實施中暴露出的問題提出解決對策；陳曉剛等[7]詳細論述利用MOOC教學手段改革建筑類專業工程測量課程教學的策略。

“GPS原理與應用”(以下簡稱GPS)是測繪工程專業的一門專業基礎課，實踐性較強[8]，當前高校GPS課程教學中存在的教學方法單一、考核形式欠科學、學生學習主動性欠缺等諸多問題[9-10]。該文依托GPS課程MOOC教學平臺，運用翻轉課堂實現線下課堂教學的改革，將MOOC和翻轉課堂有機融合，為提升該類課程教學效果提供借鑒。

1 GPS課程開設現狀

GPS課程主要講述GPS的基本原理、測量方法、應用范圍、測量技術設計與實施、數據處理與實用數學模型等，并講解GPS接收機的操作和使用方法[8]。目前，該課程在我校測繪工程專業的開設已有7年，學生數累計602人。目前，該課程已在測繪卓12班級中實施MOOC輔助傳統教學的混合教學模式改革[8]。通過運用混合教學模式，可以發現課堂教學效果大有提升，學生成績提升明顯，但也存在一些問題，例如：課堂教學與MOOC教學結合不夠緊密，課堂教學無法滿足學生多樣化的學習需求，課堂教學中教師教、學生學的模式未得到根本改變等。針對上述問題，僅靠MOOC教學是無法解決的，還必須要改革傳統的課堂教學模式，該文將運用翻轉課堂來改革現有的課堂教學，將從教學設計和教學實施等兩方面具體探討。

2 MOOC與翻轉課堂融合的GPS課程教學模式設計

針對目前GPS課程的開設現狀，作者結合GPS課程的教學經驗，設計出四階段的MOOC融合翻轉課堂的教學模式。

第一階段：課前設計(60～120 min)。教師根據課程教學大綱，提煉本節課程的知識點、技能點，設計本節課程的教學素材，并將其上傳到課程MOOC平臺中，發布本節課程的學習任務。

第二階段：課前學習(60～120 min)。學生登錄到課程MOOC平臺，查看教師發布的學習任務，觀看本節課程視頻，瀏覽本節課程課件，完成本節課程習題和測試題，發表學習心得和疑問；教師登錄課程MOOC平臺，查看學生的學習進度，記錄學生學習中的難點和問題。

第三階段：課堂教學(90 min)。此階段是本次教學設計的重點，需要借助翻轉課堂來實現。首先，隨堂測試(5～10 min)。教師設計2～3道題目，開展測試；其次，交流答疑(15～20 min)。學生結合課前學習的內容，提出問題，教師進行現場答疑；再次，重難點串講(15～20 min)。教師結合MOOC平臺中學生反饋的問題及課程重難點，進行針對性講授；再次，分組討論(30～35 min)。教師發布本節課程的討論主題，學生以小組為單位開展討論，并由一名學生講述本組討論結果；最后，布置作業(5 min)。

第四階段：課后答疑(60 min)。學生完成課程作業后，提交至課程MOOC平臺，在討論區交流學習心得，教師進行在線答疑，解答學生的問題和交流學習經驗。

這種教學模式，課堂內采用翻轉課堂教學模式，以學生的學為主體，教師的教有側重，整個過程強調學生與教師的交流互動，既要保證學生的主動學習，又要避免學生盲目學習，教師的組織引導需要發揮積極作用。課堂外借助MOOC平臺擴展課堂教學，將課堂教學延伸至課前、課后，既保障課程學習時間，同時又豐富學生學習形式。

3 MOOC與翻轉課堂融合的GPS課程教學實施

3.1 實施過程

下面以GPS網形設計一節為例，探討MOOC與翻轉課堂融合的教學模式具體實施過程。

3.1.1 課前設計

1)教師根據GPS課程教學大綱，梳理出GPS網形設計一節的知識點和技能點，標注重點和難點，具體如表1所示。

表1 GPS網形設計一節知識點和技能點

備注：☆表示重點；△表示難點

2)根據該節的教學內容教師組織教學素材。教學課件使用已制作好的PPT課件，教學視頻使用Camtasia Studio軟件錄制，時長約10～15 min。習題結合本節重難點，制作3～5個題目。

3)教師將制作完成的教學素材上傳至該課程的MOOC平臺上，發布學習任務。

3.1.2 課前學習

學生登錄到課程MOOC平臺，完成學習任務。本節共有3個知識點和2個技能點的學習任務，每項任務都需要完成教學課件瀏覽、教學視頻觀看和課后習題解答等基本環節，學生根據任務要求開展自主學習。完成任務就可以得到相應分數，分數分基礎分和獎勵分兩種。基礎分是學生必須完成的分數，即完成基本任務后獲得。例如：觀看完本節視頻、瀏覽本節課件、正確解答習題后即可獲得。獎勵分是鼓勵學生完成附加任務后獲得的加分。例如：學生完成本節課程學習后在討論區發帖，根據發帖的內容及回復數進行加分。教師登錄課程MOOC平臺，查看學生學習進度，了解學生學習狀態。通過統計數據，可以發現學生學習3個知識點較為順利，而2個技能點學生不太理解，則需要深入講解。

3.1.3 課堂教學

1)隨堂測試。教師根據本節教學內容及MOOC平臺上的數據，設計3個題目，題型有簡答和選擇兩種，具體如表2所示。

表2 隨堂測試題目設計

題目總體難度不大，大部分學生都能解答，重點考查學生課前學習的效果，要求學生10 min內完成，并評定相應的分數。

2)交流答疑。因為學生課前都已認真學習過知識點，問題更有針對性。例如：學生問“重復設站次數不是每個點的架站次數嗎，怎么會有小數？”等。教師的回答應簡潔，直奔主題，例如：教師答“重復設站次數是指每個測站的平均設站次數，重點在平均二字，計算過程將每個點的設站次數累加后再除以網點數，有可能會有小數”等。教師在答疑前需要做充分準備。一是通過討論區查閱學生的留言，提前將學生的問題和疑惑記錄下來，做好解答；二是在現場答疑的過程中做好組織引導，避免學生的問題過于極端、偏離本節主題等。

3)重難點串講。教師根據課前的MOOC平臺反饋數據及教學計劃中的要求，對本節知識體系中的重點內容，如：網形連接方式、網形設計、網形特征條件計算等一一進行講解，針對難點內容，則需要進行深入講解，例如：重復設站次數，學生往往會形成誤區，認為應該是整數。可采用實例教學法進行講解。設計1道例題，具體如表3所示。

4)分組討論。對于本節中需要重點掌握的技能點，需要借助分組討論的形式開展。學生以3～4人為單位分成若干討論小組。結合本節內容，討論主題設為GPS網形設計和GPS網形特征條件計算，教師發布1項綜合討論任務，具體內容如表4所示。

根據任務，各小組展開討論，在討論過程中，教師做好組織引導，維持好課堂秩序，遇到關鍵問題適當進行解答。30～35 min后，各組選派一名代表匯報結果，教師進行點評。

5)教師布置本節課程的作業，完成本次課堂教學。作業緊扣本節課程的重點，目的是強化和鞏固知識要點，教師可以布置1道綜合設計題。

3.1.4 課后答疑

學生登錄課程MOOC平臺，提交課程作業，并在討論區發帖，交流本節課程的學習心得和疑問。教師根據學生的留言和討論，進行在線交流和答疑。

表3 重復設站次數計算例題

表4 GPS網形綜合討論任務

3.2 效果對比

筆者在2013級測繪工程專業的學生中進行“GPS”課程教學改革實踐，測繪13級學生共96人，分為測繪131、132和測繪卓13三個班級。“GPS”課程開設在第6學期，測繪卓13班的課程教學中采用MOOC融合翻轉課堂的教學模式，而測繪131、測繪132班的課程教學中沿用傳統教學模式，經過一段時間的實踐，對比相關教學數據，發現三個班的教學效果存在差異，具體如表5所示。

從表5的數據可以看出，課前設計階段是 MOOC融合翻轉課堂的教學模式實施的基礎，需要教師進行精心準備，這也是提升教學效果的關鍵。而在傳統教學模式中這一環節顯得簡單，教師準備不充分。

課前學習階段，采用MOOC融合翻轉課堂教學模式的學生課前學習的任務明確，有具體的分數要求和獎勵機制，學生學習興趣濃厚，參與度高，效果顯著提升；采用傳統教學模式的學生主要以自由預習為主，缺乏有效的監督機制，效果無法保證。

課堂教學階段，測繪卓13班的學生采用翻轉課堂教學模式，將90 min的課堂教學劃分為隨堂測試、重難點串講、現場答疑、分組討論和布置作業等5個環節，其中隨堂測試、現場答疑和分組討論等環節均要求學生高度參與，有效提升學生的拓展思維和團隊協作能力，學生再也無暇顧及別的事情，如：看課外書、聊天、玩手機、睡覺等，而這些都是傳統課堂教學中難以解決的問題。相比較測繪131、132班的學生，測繪卓13班的學生課堂氣氛活躍、學習思維主動，課堂教學質量顯著提升。

表5 “GPS”傳統教學與MOOC融合翻轉課堂 教學模式對比

續表5

課后答疑階段，測繪卓13班的學生在MOOC平臺上表現積極，完成在線測試，積極發帖和回復，通過MOOC后臺數據，教師及時了解學生狀態，查找問題，分析原因，尋求解決方案；而測繪131、測繪132班學生課下與教師交流較少，教師對于學生的狀態了解較少，收到的建議和意見有限。

通過上述班級的課程教學實踐，可以看出，MOOC融合翻轉課堂教學模式是一種非常有效的教學方式，可以較好地解決傳統教學中的難題，是未來課程教學改革的發展方向。

4 結 語

MOOC融合翻轉課堂教學模式是傳統課堂教學的改革方向，課堂內通過翻轉課堂的形式讓學生參與教學活動全過程，改變教師教、學生學的知識傳授模式，有效提高課堂教學質量，課堂外則借助MOOC網絡平臺延續課堂教學活動，通過MOOC平臺的數據庫準確統計學生狀態數據，及時了解學生的學習進展，分析存在的問題，同時這種教學模式對教師的教學水平提出了更高要求，從課前設計到課堂翻轉教學、再到課后答疑，每個過程都需要教師付出更多的努力，而這也是今后高校教師隊伍建設的重要內容。

[1] 汪曉東,張晨婧仔.“翻轉課堂”在大學教學中的應用研究[J].現代教育技術,2013(8):11-16.

[2] 商玉梅.大規模在線課程下材料力學教學模式初探[J].石油教育,2014(6):12-14.

[3] 曾明星,周清平,蔡國民,等.基于MOOC的翻轉課堂教學模式研究[J].中國電化教育,2015(4):102-108.

[4] 張輝,馬俊.MOOC背景下翻轉課堂的構建與實踐——以“現代教育技術”公共課為例[J].現代教育技術,2015,25(2):53-60.

[5] 劉波,沈岳,戴小鵬,等.融合MOOC與翻轉課堂原理的信息類課程設計方案與實踐[J].軟件,2014,35(5):97-101.

[6] 計科峰,張漢華,唐波,等.實踐視界中的MOOC翻轉課堂教學[J].高等教育研究學報,2015,38(4):47-52.

[7] 陳曉剛,趙海云,林輝.MOOC背景下建筑類專業工程測量課程教學改革策略[J].測繪通報, 2016(4): 128-132.

[8] 鄧岳川，楊燦燦，于洋，等．MOOCS背景下的《GPS原理與應用》課程教學改革探討[J]．長江大學學報(自然科學版)，2015,12(16):81-84.

[9] 袁德寶,崔希民,金晶晶,等.“GPS原理與應用”課程教學實踐與探討[J].測繪工程,2012，21(6):86-88.

[10] 匡翠林,戴吾蛟,蔡昌盛,等.“GPS定位原理與應用”課程教學改革：面向卓越測繪工程師教育[J].礦山測量,2013(4):94-97.

[責任編輯：路曉鴿]

Teaching reform practice for GPS principle and application course based on MOOC and flipped classroom

DENG Yuechuan,WANG Yanxia，LI Deliang，YU Yang，HE Guifang

(College of Land Information Engineering,Chuzhou University, Chuzhou 239000，China)

In order to promote the teaching effect and quality of “GPS principle and application” course, and solve the problems existing in the course teaching of “GPS principle and application”，this paper uses MOOC and flipped classroom integration teaching methods to explore the teaching reform. Firstly, it constructs a four-stage teaching model by fusing MOOC and flipped classroom, such as pre-class design, pre-class learning, classroom teaching and after-class answering. Secondly, it discusses the implementation process of teaching mode in the course teaching. Thirdly, it compares the teaching effect of different classes. Finally, it is concluded that the teaching mode of MOOC and flipped classroom integration can effectively improve the teaching effect.

MOOC teaching; flipped classroom;GPS principle and application; course teaching reform

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.02.017

2016-07-02；

2016-07-09

安徽省大規模在線開放課程(MOOC)示范項目(2014mooc053)；滁州學院教師教學發展中心教學研究項目(2016zxxm01)

鄧岳川(1978-)，男，講師.

G640

A

1006-7949(2017)02-0076-05

引用著錄：鄧岳川，王延霞，李德亮，等.基于MOOC翻轉課堂的“GPS原理與應用”課程教學改革實踐[J].測繪工程，2017，26(2)：76-80.