基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在《港航工程與規(guī)劃》教學(xué)中的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)*

陶學(xué)宗，陳繼紅

（1.上海海事大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，上海 201306；2.倫斯勒理工學(xué)院 工程學(xué)院，紐約 特洛伊 12180）

一、引言

微課即微視頻課程的簡(jiǎn)稱，它是以微視頻為載體，針對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)，按照教學(xué)目標(biāo)要求，經(jīng)過(guò)精心的教學(xué)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種適合自主學(xué)習(xí)、支持多種學(xué)習(xí)方式的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源[1]，其核心在于教學(xué)資源的優(yōu)化。微課具有目標(biāo)明確、內(nèi)容精煉、針對(duì)性強(qiáng)、共享性高、持續(xù)時(shí)間短、適用范圍廣等特點(diǎn)，是互聯(lián)網(wǎng)背景下移動(dòng)學(xué)習(xí)的重要途徑[2]。

翻轉(zhuǎn)課堂又稱顛倒課堂，是依托現(xiàn)代信息技術(shù)，在符合課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科特性的基礎(chǔ)上，教師提供學(xué)習(xí)視頻供學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我建構(gòu)，而在課堂中進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化和分享的教學(xué)活動(dòng)程序[3]，其核心在于教學(xué)模式由“教-學(xué)”向“學(xué)-教”的改變。翻轉(zhuǎn)課堂彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、提升師生的專業(yè)能力[4]。

微課是一種教學(xué)資源，是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的重要基礎(chǔ)，其應(yīng)用和發(fā)展需要翻轉(zhuǎn)課堂提供相應(yīng)的市場(chǎng)和平臺(tái)[5]。翻轉(zhuǎn)課堂是一種教學(xué)模式，是微課的主要應(yīng)用領(lǐng)域，其實(shí)施和推廣需要豐富的微課資源提供支持[6]。微課與翻轉(zhuǎn)課堂兩者相輔相成、相互促進(jìn)。尤其是近年來(lái)，微課和翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展已呈現(xiàn)出高度融合的趨勢(shì)，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂正日益受到教育界和軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的密切關(guān)注，并在各類課程教學(xué)改革中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，有效地推動(dòng)了教學(xué)質(zhì)量的提高和教育軟件行業(yè)的發(fā)展。

《港航工程與規(guī)劃》是上海海事大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)的三門核心課程之一，也是上海海事大學(xué)2009年度重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目、2012年度085精品課程，主要聚焦港口和航道工程及規(guī)劃相關(guān)方面的理論和方法，具有知識(shí)面廣、信息量大、理解難度高等特點(diǎn)。由于課堂講授時(shí)間有限，單憑課堂教學(xué)根本無(wú)法保證不同基礎(chǔ)（專升本和本科有一定差異）學(xué)生獲得大致相同的效果。適逢學(xué)校于2016年實(shí)施“十三五”專業(yè)綜合改革項(xiàng)目，交通運(yùn)輸專業(yè)被列為全校十個(gè)改革試點(diǎn)之一，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂是其中一項(xiàng)重要內(nèi)容。之后，《港航工程與規(guī)劃》被列入學(xué)校2016年度校級(jí)在線課程建設(shè)項(xiàng)目，制作、上線了微課視頻資源，為實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂提供了基礎(chǔ)。在此背景下，探討基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在《港航工程與規(guī)劃》課程教學(xué)中的應(yīng)用，并對(duì)其實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，促進(jìn)本課程教學(xué)質(zhì)量的提高，并可為本專業(yè)綜合改革提供支持。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂的微課設(shè)計(jì)

基于翻轉(zhuǎn)課堂的微課設(shè)計(jì)，就是按照翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的要求，對(duì)微課教學(xué)資源進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)思路如圖1所示，主要內(nèi)容包括前期分析、主體設(shè)計(jì)和反饋設(shè)計(jì)三大部分[7]。

圖1 微課設(shè)計(jì)思路

1.前期分析

前期分析的目的是要把握學(xué)習(xí)者需求特征和教學(xué)目標(biāo)，以便選取合適的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。《港航工程與規(guī)劃》要求學(xué)生了解和掌握港口及航道結(jié)構(gòu)構(gòu)造、適用條件、設(shè)計(jì)原理方法等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，具備從事港航工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)等工作的專業(yè)素質(zhì)，具有解決港航工程及規(guī)劃實(shí)際問(wèn)題的能力。該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁多、涉及面廣，若泛泛而講，學(xué)生很難對(duì)整門課程有一個(gè)全面、系統(tǒng)的掌握。為此，課程組從課程教學(xué)目標(biāo)要求和內(nèi)容安排入手，通過(guò)課程組研討、學(xué)生訪談、坐班答疑等方式，針對(duì)課程具體內(nèi)容的體量和難度進(jìn)行分析、探討，最后確定了30個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。在教學(xué)方法上，參考以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，聽(tīng)取督導(dǎo)教師和學(xué)生意見(jiàn)，最終采用講授為主，學(xué)生自我練習(xí)和小組討論相結(jié)合的方法。

2.主體設(shè)計(jì)

《港航工程與規(guī)劃》微課主體設(shè)計(jì)包括微視頻設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。其中，微視頻設(shè)計(jì)是主體設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，它是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心、情境化、程序化、系統(tǒng)性、可行性”等原則，將30個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行再分解，并按情境設(shè)置、課程導(dǎo)入、內(nèi)容講解、案例分析、知識(shí)總結(jié)等邏輯流程對(duì)微視頻教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課件進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。然后以此為腳本，由專業(yè)資深教師進(jìn)行講解，由相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員在錄影棚錄制并進(jìn)行后期制作和優(yōu)化。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)要求，給每個(gè)微視頻配以針對(duì)性的在線測(cè)評(píng)練習(xí)，以檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。測(cè)評(píng)練習(xí)一般為與每個(gè)細(xì)分知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的小問(wèn)題，在測(cè)評(píng)時(shí)會(huì)根據(jù)學(xué)生需要給出提示和答案解析，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。測(cè)評(píng)結(jié)束后，學(xué)生可根據(jù)測(cè)評(píng)情況選擇重復(fù)學(xué)習(xí)或進(jìn)入下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。作業(yè)和思考題是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的另一種手段，也是課堂上分享的重點(diǎn)，在實(shí)踐中根據(jù)需要可將其設(shè)置為獨(dú)立完成或合作完成。對(duì)于合作完成的內(nèi)容，小組成員之間可以相互討論。

學(xué)習(xí)活動(dòng)環(huán)節(jié)是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂、促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的一個(gè)重要階段。在該階段，學(xué)生可通過(guò)課程組建立的微信平臺(tái)和學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)等方式，提出在微視頻學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題；可以對(duì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)中的思考題提出自己的看法，共享學(xué)習(xí)心得，或者與小組成員討論小組作業(yè)。此外，為提高學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效性，本課程還設(shè)置了在線輔導(dǎo)功能，學(xué)生可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)隨時(shí)請(qǐng)求教師給予輔導(dǎo)，教師可根據(jù)所提問(wèn)題的提問(wèn)頻率和重要性，選擇面向全體學(xué)生的集體輔導(dǎo)或者面向個(gè)別學(xué)生的個(gè)性化輔導(dǎo)，便于學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

3.反饋設(shè)計(jì)

《港航工程與規(guī)劃》微課反饋系統(tǒng)是師生及時(shí)反饋和處理信息的重要支撐。從學(xué)生角度而言，學(xué)生應(yīng)積極、主動(dòng)地將學(xué)習(xí)困難、意見(jiàn)建議等通過(guò)在線評(píng)論、在線調(diào)查或微信群、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)等渠道及時(shí)反饋。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)也能夠客觀地記錄學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果等反饋信息。從教師角度而言，課程組教師務(wù)必及時(shí)根據(jù)反饋信息對(duì)微課資源進(jìn)行調(diào)整，對(duì)微視頻未涉及但學(xué)生極為關(guān)注的問(wèn)題在課堂上進(jìn)行補(bǔ)缺，并對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)性改進(jìn)，確保本課程翻轉(zhuǎn)課堂的有效實(shí)施和教學(xué)效果的不斷提高。

三、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐

1.教學(xué)安排

按照上海海事大學(xué)“十三五”專業(yè)綜合改革要求，課程組在2016年春季設(shè)計(jì)了微課建設(shè)方案，于2016年冬季聯(lián)合超星公司制作了微課視頻。鑒于學(xué)校當(dāng)時(shí)尚未出臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂管理辦法，根據(jù)現(xiàn)行常規(guī)教學(xué)管理制度，不可能實(shí)施大規(guī)模的翻轉(zhuǎn)課堂，因此僅選取港口規(guī)劃調(diào)查、港口氣象條件分析、港口海象條件分析等3個(gè)知識(shí)點(diǎn)分別在3個(gè)教學(xué)班進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為便于評(píng)價(jià)教學(xué)效果，已經(jīng)修讀過(guò)本門課程的學(xué)生不列入評(píng)價(jià)范圍。本課程翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)安排如表1所示。

表1 基于微課的《港航工程與規(guī)劃》翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)安排

2.實(shí)施流程

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將教學(xué)過(guò)程分為課前知識(shí)傳遞、課中知識(shí)內(nèi)化、課后知識(shí)鞏固三個(gè)階段[8]。按照這種模式，本課程翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)的實(shí)施流程如圖2所示，具體說(shuō)明如下：

（1）課前主要實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞。在這一階段，教師在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂前一次課公布學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)將翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)資源在相關(guān)微信公眾平臺(tái)共享，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供在線答疑服務(wù)；學(xué)生在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂前一周內(nèi)完成學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中可以通過(guò)微信平臺(tái)和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)進(jìn)行提問(wèn)和討論，完成學(xué)習(xí)任務(wù)后進(jìn)行自我測(cè)評(píng)、學(xué)習(xí)成果和問(wèn)題總結(jié)。

（2）課中主要實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。在這一階段，學(xué)生在課堂上交流學(xué)習(xí)成果，討論學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，針對(duì)教師布置的典型任務(wù)進(jìn)行課堂練習(xí)；教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋情況進(jìn)行集中點(diǎn)評(píng)，對(duì)大部分學(xué)生關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行集中答疑，對(duì)少部分學(xué)生提出的特殊問(wèn)題進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，最后針對(duì)課堂交流、討論和練習(xí)情況進(jìn)行課堂總結(jié)，并為下一個(gè)階段布置作業(yè)。

（3）課后主要實(shí)現(xiàn)知識(shí)鞏固。學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，完成教師布置的作業(yè)，并反饋學(xué)習(xí)全過(guò)程中遇到的問(wèn)題；教師在確定時(shí)間內(nèi)提供答疑服務(wù)，批改學(xué)生作業(yè)，進(jìn)行教學(xué)反思，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

圖2 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施流程

四、翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施效果的量化評(píng)價(jià)

1.評(píng)價(jià)對(duì)象和指標(biāo)

根據(jù)本課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)安排，每個(gè)教學(xué)班選一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐。對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)而言，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)班為實(shí)驗(yàn)組，未實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)班為對(duì)照組。由于教學(xué)班3受專業(yè)實(shí)習(xí)影響，翻轉(zhuǎn)課堂未能按計(jì)劃順利開(kāi)展。其次，教學(xué)班3和教學(xué)班1、2的任課教師不同，學(xué)生層次不同，因此和教學(xué)班1、2進(jìn)行比較的意義不大。鑒于此，本研究最終選取教學(xué)班1、2進(jìn)行評(píng)價(jià)（表2）。

本課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是在現(xiàn)行教學(xué)管理制度體系下進(jìn)行的探索性實(shí)踐，故其考核方式上仍以期末閉卷考試為主，試卷由課程組教師統(tǒng)一命題，考試內(nèi)容完全相同。因此，在評(píng)價(jià)時(shí)選取期末考試試卷中相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生得分作為量化評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表2 《港航工程與規(guī)劃》翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)

2.評(píng)價(jià)方法

本研究主要目的是評(píng)價(jià)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的效果，教學(xué)班1和教學(xué)班2的授課對(duì)象均為14級(jí)交通運(yùn)輸專業(yè)本科生，任課教師和考試內(nèi)容完全相同。為確保評(píng)價(jià)的有效性，本研究首先對(duì)兩個(gè)教學(xué)班未實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的知識(shí)點(diǎn)得分進(jìn)行差異性分析，然后再分別對(duì)知識(shí)點(diǎn)1和2實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的效果差異性分析，所用方法為單因素方差分析法，具體分析過(guò)程利用SPSS軟件完成[9]。當(dāng)F≥Fa(s-1,n-s)時(shí)，說(shuō)明在顯著性水平下有顯著差異。

3.評(píng)價(jià)結(jié)果

表3給出了未實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂情況下兩個(gè)教學(xué)班的對(duì)比情況。結(jié)果顯示，在未實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的情況下，兩個(gè)教學(xué)班的成績(jī)?cè)?5%的置信水平上并無(wú)顯著差異。這一結(jié)果說(shuō)明，兩個(gè)教學(xué)班在傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下的教學(xué)效果相當(dāng)，在此情況下再對(duì)兩個(gè)教學(xué)班實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的效果進(jìn)行比較具有實(shí)際意義。

表3 未實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂情況下兩個(gè)教學(xué)班的成績(jī)對(duì)比

表4 實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂情況下兩個(gè)教學(xué)班的成績(jī)對(duì)比

表4給出了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂兩種教學(xué)模式下的成績(jī)對(duì)比情況。結(jié)果顯示，在95%置信水平上，實(shí)驗(yàn)1和2中實(shí)驗(yàn)組的成績(jī)與相應(yīng)對(duì)照組的成績(jī)均存在顯著差異，且實(shí)驗(yàn)組平均得分普遍高于對(duì)照組得分，說(shuō)明實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的效果好于傳統(tǒng)課堂講授模式。

上述分析表明，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在《港航工程與規(guī)劃》課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)是成功的，也初步驗(yàn)證了翻轉(zhuǎn)課堂在提高本門課程教學(xué)質(zhì)量方面具有一定的促進(jìn)作用。然而，需要特別指出的是，本研究?jī)H是一個(gè)探索性實(shí)驗(yàn)，實(shí)施過(guò)程中仍存在部分學(xué)生參與積極性不高，有效反饋信息不多等問(wèn)題，可用于翻轉(zhuǎn)課堂的微課資源較為有限。此外，限于客觀條件限制，本研究對(duì)實(shí)施效果的評(píng)價(jià)尚不夠全面。

五、結(jié)束語(yǔ)

本研究闡述了微課與翻轉(zhuǎn)課堂之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)、制作了基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要求的 《港航工程與規(guī)劃》微課資源，構(gòu)建了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施流程，并利用單因素方差分析法對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，初步驗(yàn)證了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在提高《港航工程與規(guī)劃》課程教學(xué)質(zhì)量方面的有效性。

未來(lái)，針對(duì)《港航工程與規(guī)劃》翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的宣傳，任課教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，鼓勵(lì)他們踴躍參與到翻轉(zhuǎn)課堂中。此外，課程組需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)微課視頻資源，并借助超星公司提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提高翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程的方便性和有效性，以及實(shí)施效果評(píng)價(jià)的全面性和科學(xué)性，以期促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和課程教學(xué)質(zhì)量的提高。