“MOOC+翻轉課堂”模式在理論力學課程教學中的實踐與分析

燕樂緯 梁穎晶 王菁菁 孫作玉

摘要：在深入分析MOOC和翻轉課堂教學模式的基礎上，討論了在高校采用“MOOC+翻轉課堂”模式教學的趨勢，明確了其作為教學方式和模式的定位，指出翻轉課堂教學模式在強調學生主體性的同時，并不否定教師在整個教學過程的主導性。“MOOC+翻轉課堂”教學模式在廣州大學理論力學課程中的成功實踐表明，學生自主學習的意愿對該模式下的教學效果有非常重要的影響;課前自主學習效果和知識基礎的差異性是實施這一教學模式所面臨的最大困難;教師對各個教學環節的把握和掌控是“MOOC+翻轉課堂”教學模式取得成效的根本保證。

關鍵詞：MOOC;翻轉課堂;教學模式;教學實踐

中圖分類號：G642?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）03-0114-06

隨著網絡信息技術在教學領域的大規模應用和智能終端的普及，大規模開放在線課程（Massive open online course，“MOOC”）和翻轉課堂成為了課程教學研究的熱點之一[1]。但是，各高校將MOOC資源應用于高校教學，采用翻轉課堂模式授課并非一帆風順。在教學模式的定位、教學過程的實施、教學效果的驗證等方面，還存在很多需要深入探討和研究的問題[2]。

結合廣州大學理論力學課程的教學實踐，對所采用的“MOOC+翻轉課堂”教學模式進行分析，對教學實施過程進行追蹤，進而結合教學實踐效果，討論這一教學模式的得失，并對今后的教學改革提出相應的合理化建議。

一、教學模式的定位

作為在線開放性課程體系，MOOC并不是專為高校服務而產生的，其最初的目標是利用網絡通訊技術，為全世界范圍內潛在的學習者提供學習機會。因此，在MOOC興起時，它被一部分人看做是對高校傳統課堂教學模式的革命[3]。然而，MOOC在全世界大范圍推廣8年的實踐證明，雖然的確有為數不少的社會學習者從MOOC的推廣中受益，但各MOOC平臺平均低于10%的結課率表明它在大眾教育中所起的作用有限。相反，MOOC回歸校園表明，與高校傳統教學模式相結合才是MOOC未來發展的主要趨勢[4]。

翻轉課堂強調學生在學習過程中的主體地位，提出了由傳統的“課堂教師教、學生學”轉變為“課前學生自主學習，課堂師生互動解答疑惑、匯報討論”模式[5]，強調學生在“信息傳遞-吸收內化”過程中“吸收內化”的核心作用[6]。但是，翻轉課堂概念提出以來，雖然得到了廣泛的研究和小規模的實踐，但仍然未能廣泛開展。究其原因，這一模式的實施并非表面上那么容易，學生的學習效果也并非理論分析那樣理想。學生學習的自主性、基礎知識水平等差異將會對這一過程產生深刻影響[7]。

這些事實促使人們對MOOC和翻轉課堂在課程教學中的定位進行更加深入的思考。本質上，無論是MOOC還是翻轉課堂，都是教學形式和模式層面的東西[8]，而教學的最終目的是改善教學效果，提高教學效率，讓學生扎扎實實地掌握好所學知識。教學形式和模式都應該為這一終極目標服務，以教學效果為評價教學的最高標準，而不是將教學模式的更新當成是教學改革的最高目標和評價標準。

此外，翻轉課堂模式強調學生在教學過程中的主體性，并不意味著一定要弱化教師的主導性。對于知識基礎水平參差不齊的大部分普通高校的本科生而言，采用翻轉課堂模式授課，更需要在教師深入細致的指導下才能取得良好效果。

事實上，翻轉課堂的理念更接近于研究生甚至博士生的培養方式。開放性的知識資源，暢所欲言的討論式學習，有利于思想的碰撞和知識的深入理解[9]。將這一學習模式引入本科教學，無疑是高校教學的一場革命，對于培養學生主動獲取知識的能力和嚴謹的理科思維意義深遠。但是，基于本科生基礎知識和思維能力現狀，如果不加修正地將其生搬硬套到本科教學中，難免會產生偏差。

翻轉課堂的核心內容之一就是學生課前自行上網尋找資源，自主學習。但網絡上的學習資源是海量的，而且玉石雜糅，蕪菁并存[10]。如果教師不予以指導，剛剛進入高校一、二年級的本科生很難從這些資源中篩選出與自己所學知識相關的內容。此外，在知識大爆炸時代，各學科的知識都在進一步走向精細化，這也給學生的自學帶來了一定的困難。例如：同為理論力學課程，理科的理論力學和工科的理論力學，其研究的出發點、側重點、研究對象有所不同，初學學生很難分辨這二者之間的差別。學生在MOOC網站上找到理論力學的視頻自行學習，學完后

與教師討論，發現內容體系完全不同。因此，對于大部分本科學生而言，指定較為明確的課前學習內容是有必要的。為所教學的對象制定針對性的MOOC資源，對于保證翻轉課堂教學模式的學習效果具有決定性意義。

同樣，基于本科生基礎知識水平和自主學習效果的差異，在課堂討論過程中，教師也很難按照翻轉課堂最理想的狀態，只做學生討論問題時的啟發者和引導者，而必須根據學生自學的實際效果，先對關鍵知識點進行初步講解，然后讓學生自由發揮，相互討論，進而深刻掌握所學知識。

綜上，結合我國高校的教學現狀和實踐情況可知，“MOOC+翻轉課堂”的教學模式，應當定義為促進學生自主學習，改善教學效果的方法和手段，而不是為了追求新穎的形式強行推行翻轉課堂。在增強學生主體地位的同時，強調教師的主導作用。在“MOOC+翻轉課堂”教學模式實施整個過程中，教師的指導仍然是保證教學質量不可或缺的重要因素。

二、教學實踐

作為前述教學理論的實踐，廣州大學理論力學教研組在廣州大學MOOC平臺上開設了理論力學MOOC課程，錄制了大量的MOOC視頻，并在部分班級中試點。

（一）教學實踐背景

自2018年起，廣州大學土木工程學院實施大類招生，大二細分專業。為配合這一變化，理論力學被分割為理論力學I和理論力學II兩門課程。大一第二學期，全部土木類專業的學生學習理論力學I，內容為靜力學和運動學部分;大二第一學期，選擇土木工程、巖土工程、道路與橋梁工程等方向的學生學習理論力學II，內容為理論力學里的動力學部分。對于理論力學II的教學這一變化帶來了兩個方面的困難。

一是，理論力學的動力學部分以靜力學和運動學為基礎。運動學部分的知識是后續剛體運動分析所必需的理論基礎。這兩部分內容分成兩門課程，在兩個學期內完成，知識銜接受到影響。

二是，將理論力學課程分割為兩個學期授課，第一學期的靜力學部分是土木類所有專業后續課程的基礎，學時分割有所側重，理論力學II只有24學時。要在24學時內講授完動力學部分的質點動力學基本方程、動力學三大定理，以及作為分析力學基礎的達朗貝爾原理和虛位移原理，課時緊張。

（二）實踐過程

作為學生課前自學的核心資源，課程組在廣州大學MOOC平臺上建立了完整的理論力學MOOC課程，提供了該課程相關的課件、教案、習題等，并對課程核心內容制作了完整的MOOC視頻。

利用這一慕課平臺，選擇了一個試點班級進行了翻轉課堂教學實踐。具體實施步驟如下。

（1）教師發布課前學習任務，內容包括：指定在MOOC中觀看的視頻章節，明確該章節內容的重點和難點，要求學生盡量理解、消化、吸收;學生完成課后作業，并將視頻學習和作業中遇到的問題發至MOOC討論區。學生課前視頻學習任務及重點如表1。

（2）教師批改學生的作業，回復MOOC討論區所提出的問題并記錄;個性問題個別回答，共性問題和批改作業中發現的問題做好記錄，待面授時重點講解。

（3）直播授課，內容包括：教師針對作業和MOOC討論區中反饋的問題進行重點講解，教師在講解過程中可以直接提問，以確保問題解決;學生自由提問及相互討論，討論內容可以是講過的、視頻和作業中遇到的問題，也可以是相關知識的拓展等;教師總結直播討論課內容，布置課后作業。

（三） 授課情況總結

首先，學生對上一學期所學的知識有不同程度的陌生感是很常見的現象，部分學生甚至會徹底混淆點的合成運動和剛體的平面運動概念。在這一點上，翻轉課堂教學模式優勢呈現。大部分學生通過課前自學主動復習，并與教師在線討論，解決新課學習所必需的知識儲備問題。

其次，課前學習中，雖然教師提供了多樣的教學資源，但大部分學生仍然以MOOC中所提供的教學視頻和課件作為主要學習內容，主動尋找外部資源解決問題的學生較少。部分學生對未能理解的內容會反復觀看視頻，并做好記錄待課堂討論、請教。

再次，在課堂討論中發現，學生課前自學的差異性明顯。學習自主性強、基礎扎實的學生課前自學效果較好。學習自主性差、數學力學基礎較弱的學生，非常依賴教師的課堂講述。而課堂授課的第一階段往往必須考慮所有學生的學習效果，使得這一部分教學占時較多。

最后，隨著教學進程的展開，動量矩定理、動力學綜合問題等較難的知識部分，學生自學效果不佳，教師需要花費較多精力闡述和講解基本定理。

總體而言，采用“MOOC+翻轉課堂”模式授課，充分體現了以學生為中心，以教學效果為導向的核心理念。就學生的學習效果，該模式遵循“自主學習→提出問題→答疑解惑→深入討論”深深層入的過程，學生的疑問能夠得到針對性的解答，使學習能夠向更為高階和深入的方向發展，特別是對于重點和難點知識的掌握程度，明顯優于傳統教學模式。

三、問卷調查與分析

為進一步分析理論力學II采用“MOOC+翻轉課堂”模式教學的效果，了解學生對“MOOC+翻轉課堂”教學模式的接受程度，以問卷方式對該課程的教學情況進行了調查。

（一）問卷設計的目標和原則

此次問卷調查的目的是研究學生對“MOOC+翻轉課堂”教學模式的認可度及其對教學效果的影響，擬驗證的假設：

（1）“MOOC+翻轉課堂”的教學模式對學生的自主學習意愿有正向影響;

（2）課前自主學習時間對“MOOC+翻轉課堂”模式下理論力學II課程的教學效果有正向影響;

（3）學生認可“MOOC+翻轉課堂”教學模式在本課程教學過程中的應用效果。

問卷中的所有問題都圍繞以上目標設計。問題的描述力求簡潔明了、通俗易懂。選項設計以李克特五級量表法為基礎，所有可能性均納入選項范圍，以保證完整性。問題按照從易到難、從客觀到主觀的順序排列，符合思維順序。題目設計力求客觀，盡量避免誘導性的問題出現。

（二） 問卷內容及結果分析

考慮到調查和數據收集處理的方便，采用微信“問卷星”進行。共收到填寫的問卷71份，其中有效問卷65份，這65位受訪者全部為2018級本科生。

問題2“在學習理論力學過程中遇到的最大困難是什么”，是問卷中唯一的多選題，并在題末設有開放性自填選項。有77.2%的受訪者選擇了“上課聽懂了，但是下去做題又不會了”或“理論能聽懂，但是不會做題”，表明大多數學生對于基本定理和理論的運用存在問題，這與教師最初的預計較為一致。此外，58.3%的學生選擇了“課時緊張，課程內容多，上課時間難以充分理解”。只有4.6%的學生選擇了“對力學課程沒有興趣”。

題目4—9分別對學生利用MOOC資源進行課前自主學習的方式、時間、主動性等進行了調查。在課前學習方式方面，選擇“個人獨立完成”和“與同學交流合作完成”的人數基本均衡，分別為32人和33人。在課前自主學習的時間上，平均每次課使用0.5～2小時的學生人數最多，達到53.8%，低于半小時和高于2小時的學生分別為36.9%和9.2%。關于廣州大學MOOC平臺的使用，有95.4%的受訪者利用這一平臺進行了課前自主學習。有72.3的受訪者表示，在“MOOC+翻轉課堂”模式下，課下投入課程學習的時間有不同程度的增加。89.2%的受訪者表示會反復觀看MOOC視頻，對所學知識中的難點進行了深入理解。87.7%的受訪者認為MOOC平臺在期末復習中起到了重要的作用。

題目10—16調查了學生采用“MOOC+翻轉課堂”教學模式在學習效果、學習積極性、自學能力方面的變化，以及對課程的整體滿意度。95.4%的受訪者認為這一教學模式有助于更好地理解教學內容;63.1%的受訪者認為“對學習的積極性和主動性有促進作用”;73.8%的受訪者認為“有利于自學能力的培養”;69.2%的受訪者認為“有利于對學習情況進行自我評價”;96.9%的受訪者對課程整體較為滿意;70.8%的受訪者傾向于在后續的學習中繼續選擇“MOOC+翻轉課堂”模式。

題目17—18主要為后續課程所設計，調查學生將MOOC學習成績作為課程考核平時成績的態度。認為“MOOC成績作為平時成績有利于促進學習課程的興趣”和“我支持將慕課成績作為平時成績計入課程總成績”的學生分別占63.1%和56.9%。

四、結語

“MOOC+翻轉課堂”的教學模式能夠提高學生的學習積極性，提高教學效率，促進學生對所學知識的內化吸收，得到了大部分學生的認可;學生課前自主學習的時長和積極性對翻轉課堂模式教學的效果影響明顯;不同學生基礎知識和課前自主學習效果的差異嚴重影響課堂討論的深度和廣度;

大部分學生的課前自主學習主要依賴教師提供的MOOC資源，MOOC資源水平高低成為影響學生自主學習效果的關鍵因素之一;

教師在翻轉課堂教學過程中需要不斷追蹤學生的學習效果，并制定相應的對策，這是翻轉課堂教學模式能夠成功實施的重要保證。

MOOC是新穎的教學形式，翻轉課堂是新型的教學模式，它們都必須為提高教學效率、改善教學效果這一終極教學目標服務。明確這一定位，才能充分把握“信息傳遞-吸收內化”這一教學過程的核心，實現高質量的“MOOC+翻轉課堂”教學。翻轉課堂教學模式強調學生在教學過程中的主體地位，但并不否定教師的主導地位。對于剛進入高校學習的低年級本科生而言，在翻轉課堂課前自主學習、課堂討論、課后鞏固復習等階段，都需要教師對學生的學習情況有更加深入細致的了解，并給予明確詳實的指導，才能保證翻轉課堂的每一個環節落到實處，從而保證教學效果。因此，無論采用何種教學形式和教學手段，教師在教學中的主導地位至關重要，不可或缺。

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Practice and analysis of “MOOC + flipped classroom” mode in theoretical mechanics teaching

YAN Lewei， LIANG Yingjing， WANG Jingjing， SUN Zuoyu

（School of Civil Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510006， P. R. China）

Abstract：

Based on the in-depth analysis of MOOC and “flipped classroom” teaching mode， the paper discusses the trend of applying “MOOC + flipped classroom” teaching mode in university teaching， clarifies its positioning as a teaching method and mode， and points out that “flipped classroom” teaching mode not only emphasizes students subjectivity， but also confirms teachers leading role in the whole teaching process. The successful practice of “MOOC + flipped classroom” teaching mode in theoretical mechanics course of Guangzhou University shows that students willingness of autonomous learning has a very important impact on the teaching effect under this mode， the biggest difficulty in implementing this teaching mode lies in the difference in the effect of before class autonomous learning and knowledge base， and teachers control of each teaching link is the fundamental guarantee for the effectiveness of “MOOC + flipped classroom” teaching mode.

Key words：

MOOC; flipped classroom; teaching mode; teaching practice

（責任編輯 梁遠華）