线上翻转课堂教学模式实践
方波 李继凯
摘? 要：新冠疫情给师生提出了全新的挑战的同时也在客观上为高等教育信息化和教育教学改革起到了积极的助推作用。如何在学生不返校的情况下顺利开展纯线上教学实现教育部提出的教学质量实质等效的目标是摆在广大教师面前的一项现实课题，文章以模拟电子技术课程为例，阐述了在疫情背景下开展线上翻转课堂教学改革探索，对教学改革实践过程中取得的成效和存在的问题进行了总结反思，对疫情后线上与线下结合的混合式翻转课堂教学也有一定的启示意义。
关键词：疫情;线上翻转课堂;模拟电子技术课程;教学模式
中图分类号：G642? ? ? ?文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：2096-000X（2021）11-0046-05
Abstract： COVID-19 poses a new challenge to teachers and students， but it also promotes higher education informationization and teaching reform. How to smoothly carry out pure online teaching without students returning to school and realize the objective of substantial equivalence of teaching quality proposed by the Ministry of Education is a realistic subject for teachers. Taking the Analog Electronic Technology course as an example， this paper expounds the exploration of online flipped classroom teaching reform under the background of epidemic situation， and summarizes the achievements and existing problems in the teaching reform practice. It also has some enlightenment significance to the mixed flipped classroom teaching reform after the epidemic.
Keywords： epidemic situation; online flipped classroom; Analog Electronic Technology; teaching model
在经济社会信息化、智能化大背景下，加快教育现代化、推进新时代教育信息化发展、改革高等教育教学模式已势在必行。2018年4月教育部《教育信息化2.0行动计划》提出，到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标，即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+教育”大平台。教育部《2018年教育信息化和网络安全工作要点》指出要发展“互联网+教育”，实现教育信息化的转型升级。2020年初新冠疫情突如其来并迅速席卷全国，为有效防控疫情并减少疫情对教育教学工作的冲击，教育部印发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，要求各高校积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，广大师生不得不告别传统教学课堂，采取网络在线教学方式。这一方面给师生提出了全新的挑战，另一方面在客观上也为高等教育信息化和教育教学改革起到了积极的助推作用。本文以模拟电子技术课程为例，阐述了在疫情背景下开展线上翻转课堂教学改革探索，对教学改革实践过程中取得的成效和存在的问题进行了总结反思。
一、模拟电子技术课程特点及国内开展翻转课堂教学的现状
《模拟电子技术》是电子电气信息类专业必修的一门专业基础课，对电类专业人才培养起着重要的基础性作用。本课程理论与实际结合十分紧密，既有严密科学的理论性，又有具体现实的工程实践性，既要有抽象的逻辑思维能力，又要有尊崇客观事实的分析理解能力，还要有一定的想象能力，课程涉及原理、概念、方法、分析计算等庞杂而丰富的内容，前后关联性强，课程的原理与结论给初学者以“捉摸不定，模模糊糊”的感觉，对电子技术入门者有较大的学习难度。
但是传统教学方式是以教师为中心的，教学过程中突出的是教师的主导地位，学生的主体地位往往被忽视。学生在进行知识学习时，只是简单地理解和记忆，不了解所学知识的来龙去脉和运用方法，不会主动地进行知识学习与构建，没有经历发现、构想、归纳等思维培养过程，导致学生缺少创造性思维能力。学生在学习过程中没有明确的学习目标，被动接受式的学习导致学生缺乏信心，没有创造力，对自身未来发展不明确，这样的人才培养模式使得我们培养出的人才中真正杰出的工作者和顶尖的创新人才寥寥无几。
在教育信息化现代化大背景下，目前国内有一些高校开展了模拟电子技术课程的教学改革实践。华中科技大学、上海电力学院、桂林电子科技大学、河南理工大学、国防科技大学、陕西科技大学等高校的模拟电子技术课程都进行了混合式翻转课堂教学模式的探索和实践，并积累了较为丰富的经验，取得了很好的成效。
二、疫情背景下模拟电子技术课程开展线上翻转课堂教学的探索
模拟电子技术课程采用传统的教学模式虽然也有一些优势，如重难点由教师详细讲授便于学生理解接受、教师将课程内容以完整方式呈现给学生便于知识体系的完整连贯性，但是，鉴于优质教育资源已不再稀缺、移动互联网已成为绝大多数人交流的主要渠道、新一代学生主动获取知识的能力和意愿显著增强且其信息获取习惯越来越碎片化，因此整体上传统教学方式已不能很好的满足新形势下课程教学的需要，顺应时代发展趋势，克服传统教学方式的种种弊端，树立以学生为中心的思想开展课程教学模式改革已是势在必行，而2020年初的新冠疫情客观上恰恰为广大师生的课程教学从线下转移到线上并进行教学模式改革提供了契机，本课程就是在这样的背景下进行了模擬电子技术课程的线上翻转课堂教学的探索实践。
（一）开展线上翻转课堂教学的思路
本课程开展线上翻转课堂教学的思路是：以建构主义为理论依据，贯彻“以学生为中心”教育理念，探索符合本校实际的《模拟电子技术基础》课程线上翻转课堂教学模式，在这一教学改革实践中，融入“三全育人”教育理念，加强课程思政，实现知识建构、能力培养、价值塑造三位一体的立德树人人才培养目标。同时采用基于目标的问题导向式教学方法，在翻转课堂中对课程教学进行内容重构和过程再造，以人才培养目标、课程目标和课堂目标为出发点和落脚点，组织开展课程教学，注重教学互动、注重结果反馈和持续改进。为保证线上翻转课堂的顺利实施并取得实际成效，本项目拟对课程考核方式进行改革，改变“一考定终身”的传统方式，加大过程性考核权重，增加思政表现考核项目。
（二）线上翻转课堂教学设计方案
本课程总学时64学时，其中理论学时数52学时，分26次进行，采用三段式线上翻转课堂模式进行教学的方案如图1。
方案将每一次课分为课前、课中、课后三个阶段，每一个阶段教师与学生均参与其中，并通过网络进行互动交流。学生在整个教学过程中是学习的主体，学生的学习成效是整个教学活动的出发点和落脚点，教师起教学过程设计和引导、支持、帮助学生建构知识体系、进行有效学习的作用。
课前教师完成本次课程教学的整体设计，学生通过网络明确本次学习任务和目标，并通过SPOC网络课程进行自主学习，师生通过SPOC答疑区、QQ等网络途径进行交流。课中，首先采用雨课堂教学平台进行课堂测验，测验以选择题为主，包括两部分：第一部分是上次课程内容的测验，起检验学生对上次已学内容的掌握程度，督促学生对已学知识的复习巩固和内化。第二部分是本次课程内容的检测，起到对学生课前自主学习的督促检查的作用。教师根据教学目标以及课前交流和课先测验情况，对课程的重点难点内容进行针对性讲解，并对知识的应用与拓展进行引导，帮助学生完成知识的内化和建构。这一过程通过腾讯课堂在线上完成，在答疑区或弹幕进行师生互动交流。在课中和课后环节教师与学生都有总结与反思，并反馈到下一轮的教学中进行迭代，实现课程教学的持续改进。
课后学生进行复习巩固并完成习题作业，教师SPOC答疑区和QQ进行线上辅导答疑交流互动，并每周在课外时间安排一次线上集中辅导答疑，并对习题作业进行讲解。
在课程教学设计中，将立德树人这个人才培养根本目标落实到具体的课堂教学实践中，通过显性和隐性的课程思政，将教书与育人有机融合，将知识建构、能力培养和价值塑造统一于课程教学活动，在三段式线上专业课程教学过程中实现全过程育人。
（三）线上翻转课堂教学的实施与效果
1. 课前线上SPOC学习情况与效果
本课程线上翻转课堂教学引进中国大学慕课平台SPOC资源（河北师范大学模拟电子技术基础），并根据本校实际对SPOC课程内容进行了适当调整。本校电气工程及其自动化4个班共186名学生参与本课程教学，学生自主学习情况如图2。
SPOC视频观看、随堂测验、单元测验和单元作业的完成率如表1。
2. 课中腾讯课堂+雨课堂线上教学情况
因疫情原因2020年春季学期学生不能到校进行线下教学，因此本课程采用远程腾讯课堂+雨课堂嵌套进行线上教学授课。雨课堂主要进行课先测验和在线考试。根据雨课堂平台数据，本课程26次课1、2合班和3、4合班的教学情况如表2。
3. 线上互动交流与辅导答疑
线上翻转课堂因完全没有线下环节，因此课前与课后的线上交流互动与辅导答疑环节至关重要，必不可少，对于及时解答学生自主学习过程中的各种疑难问题和帮助指导有重要作用，本课程采取SPOC答疑区问题解答、QQ交流、腾讯课堂辅导答疑课等多种方式进行课外互动交流，如图3。根据统计数据，SPOC主题、回复、评论帖子总数1808条，参与率78%，QQ互动交流110余人次，腾讯课堂辅导答疑时长1260分钟。
三、线上翻转课堂教学的效果
（一）初步建立以学生为中心的教学理念，学生自主学习意识和能力得到提升
课前教师引导、学生自主学习，课中教师进行测试检验，针对讲解重难点，课后辅导答疑跟踪反馈，实现了翻转课堂教学模式，激发了学生学习主动性，学生自主学习意识和能力得到提升。本课程进行到第4周以后对4个班的学生针对线上翻转课堂教学进行了一次问卷调查，调查结果如图4。结果显示，大多数学生对翻转课堂模式持认可和喜欢的态度，也表明学生对自主学习的态度是认可和接纳的，学生主动学习的意识和能力较开学之初有了明显提升。
（二）传统封闭学教学模式被打破，学生视野被打开
本课程线上翻转课堂的实施改变了先教后学，以“以教师、教材、教室为中心”传统封闭单一的线下教学模式，师生都初步树立了基于互联网思维的开放式教学理念，课程教学充分利用现代网络信息技术与资源，实现了开放式教学，学生接触到了大量本学科专业领域先进前沿的知识，开阔了学生视野，激发了学生的学习兴趣。如，通过互联网和在线课堂，半导体产业现状、集成电路芯片最先进工艺水平、不同高校的模电课程教学资源、信号发生电路和功放电路等各种趣味科技小制作等学习资源可以轻松方便地进入线上课堂呈现在学生面前，大大激发了学生主动学习课程的热情。
（三）师生交流互动得到加强，学生能得到及时支持与帮助
线上教学虽然不像线下教学一样面对面直接交流，但是建立了师生交流沟通的多个管道，使得交流沟通更加及时方便，师生交流互动得到加强，学生通过答疑区、讨论区、QQ、弹幕等方式，能得到及时支持与帮助，有利于学生的自主学习和知识建构。
（四）线上课堂数据量化客观，为课程考核改革提供有力支撑
线上翻转教学将师生课前课中课后的教学活动搬到了线上，SPOC视频观看、随堂测验、单元测验、单元作业、讨论发帖、腾讯课堂上课考勤作业、雨课堂签到测验弹幕投稿等线上统计数据均能方便获取，以此数据为支撑，本课程进行了课程考核方式的改革，初步建立了強化过程性考核的多元考核方式，如表3。
（五）思政融入课程，三全育人得到充分贯彻
线上翻转课堂将大量优质课程资源引入到课堂上来，与传统课堂相比，教师与学生的角色发生了重大变化，学生主动学习，教师引导支持，因此教师有更多的时间精力来融入课程思政，更加从容地落实立德树人这一根本任务。
课程伴随着疫情的发生发展和我国采取果断措施进行有效防控的整个过程，同时，美国对我国发起科技战，我国芯片产业面临严峻形势，师生是这些重大事件的亲历者、见证者甚至是参与者，本课程将这些鲜活的思政素材有机融入进课堂，并加以正确引导，激发了学生的共鸣，使学生对我国的制度优势和治理能力有深刻直观的感受，使学生能够正确认识我国科技水平尤其是半导体行业芯片产业与世界先进水平的差距，向行业领域内刻苦学习、立志成才、报效祖国的优秀人物学习，锤炼学生不畏困难、刻苦钻研的顽强品格，激励学生树立信心、锐意进取、为国奉献的家国情怀。
四、开展线上翻转课堂教学存在的主要问题
（一）课堂分组研讨难以进行
线上线下混合式翻转课堂将线上学习与线下课堂分组讨论结合起来，在实体课堂能组织有效的小组讨论与汇报交流，但纯线上课堂受到实体空间的局限，难以有效开展问题讨论与交流环节，即使是实时语音或视频交流互动也受制于网络速度、硬件条件与使用习惯等因素，也难以经常性随心所欲的使用，因此，翻转课堂的效果受到一定影响，尤其是合班大课堂，分组讨论更是难以进行。为了降低这一不利影响，本课程加强了课中针对性重难点的讲解，并通过腾讯课堂讨论区和雨课堂弹幕进行互动交流。
（二）SPOC资源与学生匹配问题
课前线上自主学习环节在翻转课堂整个教学活动中起着极其重要的作用，是翻转课堂区别于传统课堂的重要标志之一，学生课前自主学习的状态和效果也是检验翻转课堂成效的重要标准。要使课前自主学习顺利持续进行，所选SPOC资源应与学校的办学定位、人才培养目标、学生程度相匹配。由于本校的实际情况与SPOC提供学校在培养目标等方面存在差异，因此，尽管SPOC对源课程在教学进程和难度要求方面进行了调整与修改，但在课程整体上仍然存在教学资源与学生实际需求之间不匹配的问题，对线上翻转课堂的顺利实施有一定影响。
（三）线上考试难以严格管控，易出现期末考试成绩失真现象
鉴于疫情特殊情况，学生不能返校，期末考试一般采用线上开卷方式，本课程采用雨课堂线上考试系统答题+腾讯会议监考方式进行。因各种线上不可控因素的制约，线上考试的监管是一个重要问题，考试的公平客观性和考试成绩的可信度难以得到充分有效保证。
五、结束语
因疫情的“催化”本课程实现了从线下传统课堂到线上翻转课堂的转变，既是对教师和学生全新的挑战，也为课程的“转型升级”提供了契机。教学实践表明，线上翻转课堂在疫情这样的特殊时期对于保证基本教学是可行的，基本实现了教育部提出的保证在线教学与线下课堂教学质量实质等效。相对于传统课堂，学生的自主学习能力培养、课程开放性、师生互动交流、考核方式多元化、课程思政实施等方面具有显著优势。由于纯线上教学的空间局限性，翻转课堂存在分组讨论难以开展、线上考试难以监控等问题，因此，在疫情结束后师生返校的情况下不宜再采用这种模式。但是线上翻转课堂的实践对于疫情后进一步开展线上线下混合式教学打下了良好的基础，并对合班大课堂开展混合式翻转教学具有一定的借鉴和启示作用。
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