基于慕課的翻轉課堂教學模式研究

馮菲?于青青

摘 要：以慕課為抓手深入推進信息技術與教育教學深度融合是我國高等教育教學改革的熱點話題，近年來許多高校開展了基于慕課的翻轉課堂教學實踐，其中不乏成功案例。本文通過對北京大學翻轉課堂教學的案例分析，歸納出基于慕課開展翻轉課堂教學的教學理念和成功經驗。

關鍵詞：慕課;翻轉課堂;大學教學改革

一、引言

以慕課為抓手深入推進信息技術與教育教學深度融合是我國高等教育教學改革的熱點話題[1]。截止到2018年底，我國上線慕課數量達到8000余門，包括1291門國家精品在線開放課程（慕課）[2，3]，這為高校教師開展混合式教學提供了良好的資源基礎和技術手段，翻轉課堂也因此進入高校教師的視野[4]，不少一線教師開始嘗試基于慕課的翻轉課堂教學實踐。

翻轉課堂也稱為反轉課堂或顛倒課堂，教學流程是由學生在課外首次接觸即將學習的新內容，然后在課堂上通過問題解決、討論或辯論等策略進行較難的知識內化[5]。已有的實證研究大多支持翻轉課堂能夠明顯提升學生的學習成績、學習動機和學習信心[6-11]，實施翻轉課堂最大的挑戰來自于“課程設計與內容制作所需要的時間與精力”[12]。慕課為翻轉課堂教學提供了數據支持和網上學習環境，讓翻轉課堂的實施更為便利。因此，在慕課迅速發展的背景下，基于慕課的翻轉課堂教學將會成為一種典型的高校教學模式，需要深入探索這種教學模式的特點及其教學設計的成功要素。

目前基于慕課的翻轉課堂教學模式的研究主要以單獨課程的探索實踐為主，雖然都會說明翻轉做法，但對相關教學活動的分析不夠，也沒有建立起活動設計和教學學習理論之間的關系。一些文獻從資源整合角度提出有效整合慕課資源和翻轉課堂教學的建議[13]，也有研究從內涵建設角度提出基于MOOC的高校教學模式[14]，這些研究對教學活動設計和實踐指導的意義有限。還有一些論文提出了典型的翻轉課堂教學模式，比如張金磊等[15]根據翻轉課堂的內涵以及建構主義學習理論、系統化教學設計理論，以富蘭克林學院Robert Talbert教授[16]結合線性代數課程實踐總結出的翻轉課堂實施模型為基礎，構建了以信息技術和活動學習為有力杠桿的翻轉課堂教學模型。鐘曉流等[17]結合中國傳統文化中的太極思想和布魯姆的認知領域教學目標分類理論，以問題的教與學為中心，強調教學準備—記憶理解—應用分析—綜合評價的學習循環。這些模型對構建基于慕課的翻轉課堂教學模式具有一定的借鑒意義，但對于一線教師而言，仍然較難將這些理論框架和學科內容相整合[18]進而形成適合自己學生的翻轉模式。基于此，本文試圖從已有成功翻轉的案例入手，去發現其中做法的異同，總結規律及其原理，以此來建立相對穩定也更容易操作的翻轉課堂教學模式。

二、研究方法

本文研究對象是北京大學基于慕課的翻轉課堂教學。在選擇所研究的課程時，重點選擇具有如下兩個特點的課程：一是進行完全翻轉的課程，即整個學期都采用翻轉的形式授課;二是教師進行了至少一輪的翻轉實施效果驗證，且沒有刻意限定課程類型、學生人數等信息。本文最終選定北大11門課程（見表1）作為案例，通過訪談授課教師、跟蹤觀察慕課課程教學、研讀教師經驗分享報告等方式來收集數據。案例課程包括8門理工科課程和3門社會科學類課程，涉及通選課、學科大類平臺課和專業課，以專業選修課為主。課程選課人數有20人左右的課程，也有近200人的課程。

上述課程驗證翻轉課堂教學效果的方法不同，有些會開展學生問卷調查，了解學生的滿意度和課程收獲，也有的課程會進行課程往屆或同期實驗班的學生分數對比，但得到的結果都是令人滿意的。比如“人群社會與網絡”開展問卷調查，大部分學生反饋喜歡翻轉課堂的教學形式，“生物信息學方法”的問卷調查也得出類似的結果?！皵祿Y構與算法”一課，開展翻轉課堂的實驗班在概念題測試和算法題方面學生分數均高于對照組的實施傳統教法的班級[19]?！袄碚撚嬎銠C科學基礎”在對比實施翻轉課堂的班級分數和上一年度傳統教法的班級分數時發現，前者優秀學生（90分以上）的比例明顯高于后者。這些數據反饋，能在一定程度上說明這些課程所實施翻轉課堂是比較成功的。

在對這些成功案例進行分析時，首先按照翻轉課堂的結構框架“課前學習和課上學習”將這些案例中的教學活動進行逐一分解，總結常見的課前活動和課上活動形式，然后再連續比較分析不同案例中的教學活動的關聯，發現和分析這些活動組合起來的教學流程之間的共性和差異，在此基礎上歸納出不同的教學流程。

我們認為不同課程的教學流程應該會有所差異，一方面是因為“翻轉課堂并沒有單一的結構或模式可供遵循，它作為一個總稱涵蓋了具備翻轉特征的任何一種形式的教學”[20]，另一方面也是因為存在著不同的課程目標、學習要求和學習內容以及教師教學風格。這種教學流程上的差異體現出一線教師所秉承的教學理念以及對學科教學的認識上的不同。分析這些教學流程設計背后的理念和設想，據此提煉出這些教學流程的關鍵特征，形成相對穩定的翻轉模式，對于一線教師借鑒、改造并使用這些翻轉模式具有重要的意義。

三、研究發現

1.六種課前學習活動

本文研究的課程都將慕課作為課前學習的資源和場所，慕課中的主要學習活動是觀看視頻、客觀測驗、同伴互評作業、論壇討論四類活動。除了慕課上的學習，有些課程還會安排一些額外的思考題以及小組活動。

觀看視頻是指學生需要觀看課前系列視頻，是重要的課前學習資源，一般會有7～10段視頻，總時長在1～2小時左右。有些課程會提供選擇，學生可以選擇看教材或看視頻?？陀^測試是必須完成的課前活動，用于學生自我檢查課前學習效果，教師也可以通過這個活動來了解課前學習情況，一般每周一次，包括9～20道題目，很少有課程會設置題庫來隨機組卷出題，但有的課程會根據教學需要設計多個測試活動?！罢撐膶懽髋c檢索”就安排有閱讀測驗和隨堂測驗兩類測試，用來檢查不同階段的學習成效。同伴互評作業一般是主觀的論文或者思考題，學生完成之后還需要評閱其他同伴作業并給出反饋。通常一門課程一學期最多安排4～5次，并非所有課程都安排這一活動。論壇討論是指學生提問答疑或針對教師提出的問題開展討論活動，本文研究的課程中少有專門設計討論問題的，大多是學生提問答疑。

有些課程會在課前布置作業或思考題，老師剛上課時抽查這些作業或思考題。也有些課程安排課前小組活動，以閱讀文獻、項目研究的形式為主。

上述這六種活動的設計和安排體現出慕課的教學設計。雖然慕課也支持序列性的學習過程設計，但大多課程還是采用看完所有視頻再做練習的資源布局形式，討論互動則更多取決于學生個人需要。

2.六種課堂教學活動

課堂教學活動是翻轉課堂教學的重要環節，教師需要在學生課前學習的基礎上引導學生完成知識的內化[21]。本次研究中比較有共性的課堂教學活動主要包括課前回顧、新知講授、課堂練習、互動活動、小組匯報、課堂總結這六種活動。

課前回顧主要是針對課前學習內容的串講，也會結合課前學習任務中體現出的共性問題進行統一回復和講解，還可能會針對學習難點進行重新講授，大部分課程都是由教師主講，也有的課程會安排學生負責。比如，“數據結構與算法”就由學生分組輪流對課前學習情況進行匯總，包括總結學習重點和難點，收集學生問題并嘗試回答等。也有的課是采用現場抽查學生作業的形式來進行課前回顧。

新知講授主要是講解新知識，這和傳統課堂教學沒有區別，由教師主講不同于慕課中的知識。這是因為有教師反饋，其慕課上的內容難度僅是校內課程的三分之一，因此面授課堂中依然需要大量的教師講解和補充。有的課程也嘗試由學生講授新知，但這種方式也會有弊端，畢竟學生講課的質量和方向的把握無法和有多年教學經驗和研究背景的教師相提并論，因此會安排學生講一些分支概念，而課程的關鍵概念還是由教師主講。“理論計算機科學基礎”和“計算機組成”兩門課在翻轉時都安排有大量的教師講授活動，補充講解更多更難的內容。

課堂練習一般是指教師在課堂上和學生一起解題并討論解法，類似習題課。這種活動在理工科的課程中較為常見，需要結合練習題的難度和綜合程度來決定練習的形式。較難的題目會采用小組合作的方式，而相對簡單的題目由學生獨立完成，但都需要對題目解決的過程進行全班展示和討論。有些課程也會安排學生現場展示實驗操作的過程。課堂練習的目的就是帶著學生充分應用知識解決問題。

互動活動包括課堂討論、模擬游戲、提問互動等，可以是全班性的，也可以是小組。有的課程會安排課堂小游戲，現場模擬計算機中的信息傳導方式，也有的課程會開展think-pair-share等小規模的討論分享活動。

小組匯報主要是由學生小組匯報課前的小組學習成果，開展這類活動的課程都會開展項目式學習，而小組匯報是重要的活動形式。比如，“大學化學”課程會安排學生小組閱讀文獻，并在課堂上進行分享展示。一般而言，一學期會有2～3次小組文獻匯報的安排，每個小組需閱讀4～5篇文獻，每次匯報10分鐘、提問5分鐘，共15分。第一次要求匯報一篇文獻，第二次要求匯報文獻綜述，第三次要求對文獻進行評述?！吧镄畔W方法”這門課全程采用項目式教學法，學生小組用一學期的實踐完成項目研究，并分階段在課上進行匯報。

課堂總結是師生針對課堂所學內容進行總結反思的環節，幾乎所有課程都會有?？偨Y反思不僅要針對課堂所學內容進行概括回顧，而且也要引導學生反思自己的學習過程和學習方法。

可以看出，這些案例中的課堂活動與傳統課堂并沒有太大的區別。傳統課堂教學也都是從回顧開始，以總結結束;以教師講授為主，并配以輕量級的課堂互動。小組匯報也是目前高校傳統課堂的經典做法。翻轉課堂教學最大的區別在于，通過重新規劃學習的流程，讓相應的活動建立在課前充分準備的基礎之上，進一步提升教學效果。在做翻轉課堂的設計時，需要結合學科特點、課程類型、教學目標以及學生課前準備的情況來決定課堂活動的類型和數量[22]。

3.四種翻轉教學模式

在進一步分析各門課程的教學流程時，我們發現每門課程課堂教學的側重點不同，形成的課堂教學流程也不同。有的課程以練習題為主，引導學生充分練習;有的課程以小組匯報為主，激發課堂中的學術對話;有的課程以技能掌握為主，課前在充分反饋的基礎上不斷改進作品，課堂上深入討論具體的方法策略;還有的課程以知識擴展為主，由教師補充講解難度更深的內容，并配合少量的課堂互動活動。這四種做法對應了四種不同的翻轉模式。

（1）練習導向的翻轉模式

這種翻轉模式以多種練習活動為主線，貫穿整個學習過程。課前，學生通過慕課視頻學習基本概念和原理，并完成慕課中的客觀練習活動。教師上課前會整理學生在慕課上的學習數據，了解學生的學習情況，確定課堂上是否需要課前回顧。課堂活動主要以各種練習為主，但要比慕課中的練習題更難也更加綜合。教師根據練習題的難度和綜合程度，決定采用個人練習還是小組練習，對于特別難的練習題也會組織課堂討論，最后進行課堂總結。

這種流程比較適用于理工科專業基礎課教學。這類課程需要為學生提供大量的練習，而且有相對成熟的課程題庫，一般也會安排有習題課。所以，翻轉課堂的開展需要考慮將理論課和習題課課時整合，統一安排學生的學習過程，一般也會壓縮原有的課堂面授時間，將更多的時間留給學生課前學習。本文研究的案例中，七門課程都采用了這種教學流程，但不同課程安排細節有所不同。比如，“大學化學”課上練習活動主要是對不同難度的思考題進行討論，“家庭社會學”主要是分組進行案例分析活動，其他課程均會在課堂上開展多輪不同形式的練習活動。

（2）學術對話型翻轉模式

這種翻轉模式主要是基于項目式學習，課堂活動主要是激發師生和生生之間的學術對話。學生分成小組，在整個學期中完成一項課題研究。學生課前需要在慕課上學習，也需要開展小組學習。課堂活動首先回顧課前學習內容，之后2～3個小組匯報課題進展和最新發展，有時也需要現場演示實驗過程，最后進行課堂總結。為了激發師生、生生之間的學術對話，這種流程也強調各類討論交流活動的設計，如慕課論壇討論、小組和教師團隊討論、小組匯報時的挑戰提問等。另外，學生除了參與自己的小組項目，也需要全程對其同伴進行評審，針對其匯報內容和整體研究進行述評，起到同伴互學的作用。

這種流程符合基于項目的教學模式，比較適合實踐性強、理論知識點相對集中的專業課程[23]。如果課程側重理論和實踐相結合，并想要教會學生如何開展實踐研究或與時俱進地跟蹤學科最新前沿發展，就比較適合采用這種流程。在本文研究的案例中，“生物信息學”所采用的就是上述流程，教師并沒有壓縮課堂面授的時間，這是因為教師認為翻轉課堂并不是為了給學生減負的，而是為了幫助學生進行更好的學習。也有課程將項目式學習和課堂練習進行了有機整合，比如“大學化學”會有3次課安排學生進行文獻研究匯報。

（3）反饋驅動的多輪翻轉模式

在本文研究的案例中，“論文寫作與檢索”一課采用了兩輪翻轉來幫助學生掌握文書寫作的方法技能，在整個過程中強調對學生學習及作品的及時反饋。

學生課前首先需要完成閱讀任務，然后在慕課上進行閱讀測驗，檢驗和反思自己閱讀的情況和收獲，在此基礎上觀看慕課視頻，學習法律文書寫作的基本知識和方法，并完成客觀練習題。這是第一輪翻轉過程。在第二輪翻轉中，學生需要完成一篇法律文書的寫作，并在慕課中進行同伴互評，根據收到的反饋修改完善自己的文章，然后帶到面授課堂中進行討論和分析。課后，學生需要進一步修改自己的文章，并作為最終作業提交。在這一流程中，及時反饋是非常關鍵的要素，而教師則充分利用了慕課中的反饋機制，構建出適應學生技能訓練和掌握的學習流程。

這種流程不僅可以用于寫作課，在其他以技能訓練為主的課程中同樣適用，比如體育類訓練課程。目前，也有一些英文寫作類課程開始嘗試相似的做法，如“English Composition I： Achieving Expertise”一課[24]就在課程中利用同伴互評構建了練習—反饋—再練習—評分的作文寫作四部曲。

（4）知識擴展型翻轉模式

盡管翻轉課堂強調的是主動學習策略，但我們依然發現在這些基于慕課的翻轉課堂案例中，仍然有以課堂講授為主的翻轉形式，尤其是當教師認為原有課時較難滿足教學內容全部覆蓋的需求，或者是認為慕課內容難度和深度都不夠時，所以在課堂上還是以教師講授為主。這種流程對傳統教學也是一種優化。一方面，課前對基礎知識的學習保證了進入課堂的學生具有相同的知識基礎，更容易理解和接受更深更難的內容;另一方面，教師也會開展一些輕量級的課堂互動活動，比如小游戲、提問互動等。這種做法對于教師來說挑戰最小，是一種更為容易開展的翻轉形式。

上述四種翻轉模式體現了一線教師在既定目標和教學任務下的具體行為及策略，這些翻轉模式不僅是一堂課或一門課的做法，而是在一定教學理念的指導下對相似流程的共性活動進行歸納抽象而提出的，是某種教學情境下教師行為、學生行為以及學習環境的描述，每種模式所體現的教學理念不同。

練習導向的翻轉模式切實有效地落實了掌握學習原理，其核心在于為學生提供其所需要的學習時間和學習幫助。這種學習流程不僅科學合理地規劃學生練習的時間和內容，尊重學生不同的學習需求，并讓教師有更多的時間去關注需要得到學習幫助的學生。美國富蘭克林學院Robert Talbert教授[25]結合線性代數課程實踐總結出的翻轉課堂教學模式也屬于這一類。學術對話型翻轉模式是將基于項目的學習和翻轉課堂進行有機整合的一種教學方式?；陧椖康膶W習是讓學生在探索和解決真實復雜問題的挑戰中獲取知識和技能的教學方法[26]。這一流程打破了傳統基于項目的學習方式對學生學習空間及學習進度的限制[27]，更加合理地規劃了基于項目的學習進程，因此也可以稱為項目式教學翻轉模式，學生小組項目研究的成果一般也可成為課程的生成性資源。反饋驅動型多輪翻轉模式體現了學習達到精熟水平的發展階段，即獲得成分技能、練習整合技能，以及知道何時運用技能[28]，核心就是要在不斷反饋的基礎上修正實踐。這種做法強調的是構建“練習—反饋—再練習—再反饋”的循環機制，并在這個環節中充分發揮同伴學習的作用。知識擴展型翻轉模式是對傳統講授法的優化，一方面能確保進入課堂的學生具有相同的知識水平，另一方面也能在一定程度上解決教學內容量大而課時不夠的問題。

四、討論與總結

本文提出的四種翻轉模式體現了一線教師在開展基于慕課的翻轉課堂教學的不同做法，其背后體現出教師對教學的不同理解。通過這些具體的教學實踐也能看出，基于慕課的翻轉教學應該要進行整體化教學設計。另外，課前活動雖然有慕課作為基礎，但如果能有效結合學科特色開展，將會更大可能地產生對傳統教學模式的顛覆式創新[29]。

1.從課堂活動設計到整體化教學設計

以慕課作為課前學習基礎，如何開展課堂教學成為最大的難題。本文提出的六種課堂教學活動都是較為典型的傳統教學活動，序列組合后就可以產生出不同的翻轉模式，由此可以看出，翻轉教學設計要從整體化教學設計開始。

整體化的翻轉教學設計體現在課前學習活動和課上教學活動采用一致的教學方法。有研究表明，翻轉課堂中的學習困難主要源于課上和課外教學方法的不匹配[30]。一致的教學方法容易讓學生理解和接受教師對學習過程的規劃和安排，進而參與其中。比如練習導向的翻轉模式就以充分的練習活動為線索，引導學生參加不同形式的練習活動;學術對話型翻轉模式整體采用項目式教學的方法，課前讓學生在學習基礎知識基礎上開展項目研究，而課上則通過小組匯報和挑戰提問的方式，激勵項目組之間的分享研討和共同學習;反饋驅動的多輪翻轉模式是以論文寫作為核心任務，強調不斷的反饋和修改;知識擴展型翻轉模式則整體采用講授法。

從學科教學有效策略的角度出發更容易進行整體化教學設計。對高校教學而言，翻轉課堂并非一個全新的概念[31]，不少課程會安排學生課前學習來為課堂上的討論或實踐做好準備。比如化學實驗課一般要求學生課前研讀實驗材料，完成預習報告，在課堂上完成實驗，課后撰寫實驗報告，而文學鑒賞課則需要學生在課前完成閱讀，才能在課堂上學習和深入討論文學作品中體現的思想[32]。在翻轉課堂中，結合技術手段對教學流程進行優化能讓一些活動的開展更為容易，且更容易實現既定的教學目標?；瘜W實驗課的教學流程可以借助隨機測試、論壇等工具大大提升預習效果[33]，文學鑒賞課則可結合視頻講解引導學生深入閱讀，通過撰寫閱讀日志等方式引導學生一邊閱讀一邊思考。因此，翻轉課堂并不是要全盤推翻原有的教學，而是需要在充分發揮信息技術教學優勢的基礎上，結合教學目標選擇合適的教學活動。即便是知識擴展型的翻轉模式，也能通過引入慕課進行流程的優化。另外，翻轉模式也使得一些學科教學的有效策略更容易開展，比如計算機類課程中的結對編程活動，如果安排在課后可能導致活動流于形式，而翻轉后的課上就可以開展這項活動。清華大學“云計算與軟件工程”一課在結合慕課翻轉后，學生就反饋：結對編程比傳統的作業更有意思[34]。本文案例中，“JAVA程序設計”也采用了結對編程這樣的方法。

2.從資源建設到活動設計

盡管慕課建設一般早于翻轉課堂教學設計，但慕課的活動設計對于翻轉設計也有重要的影響。支持有效教學原則的慕課平臺為翻轉教學提供了更為豐富的教學形式，也讓一些有效的教學策略更容易實現。教師只需要提供足夠的練習題，就可以開展支持多次嘗試、及時反饋和隨機出題的測試活動，支持學生在試錯中學習，使得測驗不僅是評價手段，更是促進學習的活動。在慕課平臺上也更容易開展同伴互評活動，教師只需要設計好作業、評分標準和相應的時間節點，同伴互評開展的過程以及監督和指導就可由系統自動支持。有的慕課平臺已經支持小組學習任務的布置和管理，為開展項目式學習提供了簡單易用的網上學習環境。但在具體實踐中，大部分課程都是重資源建設，而非活動設計。本文大部分案例課程也都是采用了最基本的視頻學習和客觀測驗的活動。

充分利用和發揮慕課教學活動的優勢，才有可能產生顛覆創新的翻轉教學模式。本文提出的四種翻轉模式中，反饋驅動的多輪翻轉模式對傳統課堂的改造最大，而其他三種翻轉模式更多的是對傳統課堂的維持性創新。表2列出了四種翻轉模式的教學假設和設計關鍵，不難看出，這四種模式設計的側重點不同。

五、結束語

本文在分析北京大學11門慕課教學案例的基礎上提出了四種翻轉教學模式，這些翻轉模式是教師在實踐中探索的結果，對于一線教師開展基于慕課的翻轉課堂教學具有一定的參考價值，建議一線教師將這些模式當作教學的探究工具，參考這些模式來創設自己的教學環境，并在實踐中不斷地完善。

從教學模式構建的角度，教學目標、教學結構和流程、教師角色、設計原則、影響和效果等都是教學模式需要包含的關鍵因素[35-37]。這方面還有待進一步研究，深入總結更多情境下的翻轉課堂表現形式，在實踐中不斷驗證和修正據此構建起來的教學結構和流程，最終發展出更多穩定且易操作的翻轉教學模式。

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[基金項目：北京市教育科學規劃2014青年課題“高校翻轉課堂案例研究”（CDA14122）]

[責任編輯：夏魯惠]