基于翻转课堂的混合式学习模式探讨

刘建平，贾致荣

(山东理工大学建筑工程学院，山东淄博255000)



基于翻转课堂的混合式学习模式探讨

刘建平，贾致荣

(山东理工大学建筑工程学院，山东淄博255000)

混合式学习作为一种新型的学习方式，已成为我国高等教育教学改革的趋势，而翻转课堂是实现混合式学习的有效途径。根据高等教育土木工程专业必修课程《混凝土结构设计原理》的教学现状和课程改革的需求，依托高校网络教学平台，通过翻转课堂的形式，建构了《混凝土结构设计原理》的混合式学习模式，并对该模式从教学设计、教学实施、效果分析等方面进行探讨。实践证明，基于翻转课堂的混合式学习模式能够有效地激发学生的学习兴趣，提高了学生的学习能力、协作能力与工程能力，提高教学效果。

混合式学习；翻转课堂；教学设计；教学实践

2015年3月，教育部印发的《2015年教育信息化工作要点》中指出：“大力推进课堂教学与网络学习的有机衔接，鼓励教师和学生利用网络空间开展自主学习和互动交流，探索信息技术促进教学改革、提升教学效率与效果的新模式。”[1]翻转课堂、混合式学习顺应了这一教学改革的理念，已成为高等学校教学改革的趋势。

混合式学习一词来源于英文的“Blending Learning”。印度NHT公司将混合式学习定义为包括面对面教学、实时的E-Learning和自定步调的学习[2]116。国内以何克抗教授的定义具有代表性，他认为混合式学习整合了面对面教学(C-Learning)优势与在线学习(E-learning)的优势，目的是激发学生自主学习的动机与意识，提高学生自主学习的能力。混合式学习既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又能充分体现学生作为学习过程主体的积极性、主动性和创造性，从而获得最佳的学习效果[3]1。

翻转课堂(Flipped classroom)又称为“颠倒课堂”。其最初的构想来源于美国林地公园学校的乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯两位化学教师。其基本思路是：将传统的教学结构翻转过来，让学生在课前完成知识的学习，在课堂上完成知识的吸收与掌握的一种教学组织形式。这种做法颠倒了传统课堂“教师讲授+学生作业”的教学过程，颠倒了传统课堂中知识传授与知识内化两个阶段，改变了师生角色，促使学生完成“学习中心”角色的转变，让学生有更多的体验机会[4]15。

《混凝土结构设计原理》是土木工程重要的专业基础课，是一门理论与实践结合紧密的课程。该课程主要采用大班讲授式教学，以传授知识为主，师生间的交流互动较少，学生学习积极性不高，学习过程以被动接受知识为主，学生的学习能力、协作能力以及对课程知识的综合应用能力有待进一步提高。

针对此种现状，本文通过翻转课堂的形式，建构《混凝土结构设计原理》混合式学习模式，并对该模式从教学设计、教学实施、效果分析等方面进行探讨，验证其教学效果。

一、基于翻转课堂的混合式学习模式构建

(一)基于翻转课堂的混合式学习模式整体框架

依托高校网络教学平台，以“学生为中心”，融合传统教学和在线课程的优点，从改变学生学习方式入手，通过翻转课堂的形式，重构学生课内、课外的学习流程，构建了促使学生自主建构知识体系与教师精准指导的先进学习模式，如图1所示。该模式将学生的学习过程分为课前自学、课中内化和课后拓展三个阶段，以“任务驱动”作为学习活动的主线，以“全过程评价”为驱动力，强化学生的自主、协作学习和师生的交流、互动，通过教师的导学、促学、评学，帮助学生形成自主、协作、探究的学习方式，促进学生由被动学习向主动学习的转变，着力提高学生的学习能力和综合素质。

图1 基于翻转课堂的混合式学习模式整体框架图

(二)特色和创新

1.促进“教”为中心向“学”为中心的转变

通过翻转课堂的形式，实施混合式学习，改变了传统的教学模式，促进学生在教师指导下主动学习，将教学由“教-学”模式变成了“学-教”模式，即教学过程由“先教后学”变为“先学后教”，教学结构由“课堂学习+课后运用”变为“课前学习+课堂运用”，将“课堂”变“学堂”，实现“教师少讲，学生多学”的目的，促进学生由“浅表学习”向“深度学习”转化[5]66。

2.实现“线上+线下”混合式学习模式

在网络教学平台的支撑下，开展以学生为中心的混合式学习模式，对课程进行“线上+线下”学习活动的组织设计，将信息化学习环境下的自主学习和课堂学习环境下的合作学习相互结合和互补，构建一种既能发挥课堂学习中教师主导作用，又能体现学生通过自我学习进行知识建构的全新学习模式。

3.实施“做中学+帮中学+评中学”的学习方式

以学习任务为中心，让学生在完成学习任务的过程中，学习相关理论知识，发展综合能力，实现“做中学”； 采取小组合作学习方式，对学习中遇到的疑难问题进行交流和讨论，通过小组合作、互助，进行同伴学习，提高协作能力，实现“帮中学”；将学习评价贯穿课前、课中、课后学习的全过程，以实时或及时的评价反馈，互评任务成果等形式激励学生自主学习，实现“评中学”。

二、基于翻转课堂的混合式学习教学设计与实施

(一)教学设计

混合式学习的教学设计必须针对课程的学习目标，教学的设计和实施都要从学情出发。从“怎么学”入手制定行之有效的学习策略，设计恰当的学习活动，拟定有效的学习评价方法。本课程具体的学习任务、学习资源、学习策略、学习活动、学习评价，可做如下设计。

1. 学习目标分析

针对课程特点，首先将课程内容划分为学习单元并确定单元学习目标，再根据单元学习目标，将学习单元细化为知识点，确定知识点目标，并以布鲁姆知识分类理论为依据，将本课程学习内容的认知目标分为四个层次：A级为“基础级”，包括基本概念、原理和构造要求等知识点，要求学生通过课前自学必须解决；B级为“理解级”，要求学生能把新知识点与原有知识点融会贯通，进而形成知识线；C级为“应用级”，学以致用，能解决例题、习题和简单项目；D级为“拓展级”，要求学生能把每个单元的知识点、知识线归纳形成知识网络，或将知识点与最新科研成果挂钩，进行课外研究性学习。

2. 学习任务的设计

为了提升学生学习的有效性，激发学生学习的动力，让学生主动学习，促进“课堂”到“学堂”的转变。针对课前、课中、课后环节，可以设计能力递进的三类学习任务，支持混合式学习模式下，学生课前自学和课后实践的全过程。

(1)课前自学任务，比课中任务相对简单，要求学生课前完成，注重以问题作为引领，引导学生主动学习，实现掌握“基础级”知识点的基础学习目标。

(2)课中协作学习任务，在课堂上以小组为单位，在教师的指导下，通过研讨、师生释疑协作完成，把理论知识的学习提升一个高度，并且学以致用，以习题讨论、项目完成、案例分析为主，培养学生的实践能力、创新精神，实现提升认知、解决“理解级”“应用级”知识点的高级学习目标。

(3)课后拓展任务，用于课后巩固拓展，根据所学知识点的内容，把它运用到工程实际中，进行工程应用能力的提升和研究性训练，提高学生分析问题、解决问题的能力。这三类任务不是每堂课都必用，可根据实际情况，将学习任务应用于相应环节，支持学生的自主学习、小组学习和课后巩固。

3. 学习资源的开发

学习资源的开发是实施混合式学习的重要条件。以《混凝土结构设计原理》课程的网络教学平台为例，除教师信息、课程介绍、教学大纲、教学日历等内容外，该平台资源主要由基础资源、生成资源、拓展资源三大模块十五个子模块组成，如图2所示。教师依据知识点目标，编写学习指南，设计学生自主学习任务单，制作知识点课件，开发测试题之后，将以上学习资源上传到教学平台的“基础资源”模块，供学生自主学习。“生成资源”包括课程通知、课程讨论、在线测试、学生优秀作品和学习任务成果五个部分。另外，考虑到为有兴趣或学有余力的学生提供发展空间，教师还可提供提高类资源，上传到“拓展资源”模块。

图2 网络教学平台主要资源组成图

4.学习策略的设计

根据课程特点、知识点类型、学习单元目标以及学生能力等因素确定具体的学习策略，旨在让学生通过“自主—协作—探究”的学习方式，主动建构知识，变被动接受为主动求知，强调学生学习的体验过程。本课程主要采用以下三种学习策略。

(1)基于问题的学习。这种学习方式适用于基础类、理解类的知识点。教师根据学习内容提出问题，设定问题的情境，组织学生自主学习、小组讨论，分析问题、陈述观点，然后教师点评。这种学习方式不仅能达到释难解疑的目的，还能锻炼学生的表达能力，激发学生的学习兴趣、培养学生的创新思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。本课程中的混凝土结构材料性能、设计方法、构造要求等内容均可采用这种学习策略，要求小组完成word形式的学习报告，个人完成学习反思总结。

(2)基于项目的学习。基于项目学习是指以教师精心设计的项目为导向，以小组合作的形式，通过项目的完成，形成知识建构，展开学习反思。这种学习方式既有利于增强学生的沟通能力，又能提高学生学习的积极性。这种学习方式适用于应用类、拓展类知识点。课程中学生完成了“钢筋混凝土外伸梁设计”“钢筋混凝土偏心受压柱设计”的项目，要求手算和电算对比复核。个人完成项目的手算内容，提交手写计算书、手绘图纸，以小组合作形式共同完成电算内容和汇报所用的演示文稿PPT。

(3)基于案例的学习。案例式学习适用于复杂和综合性的教学内容。教师根据教学内容提供典型案例信息，并选择恰当的主题展开研讨，达到举一反三、触类旁通的学习目的。旨在加深学生对课本理论知识的理解，培养他们运用理论知识分析问题、解决问题的能力。本课程中学生需完成“混凝土梁的受弯破坏及影响因素”“混凝土偏心受压短柱破坏形态”的案例分析。

5. 学习活动的设计

本课程在学习活动安排上，努力做到课堂教学活动与在线学习活动有机结合，除了教师课堂讲授外，还根据教学内容不同安排了课堂讨论、在线讨论、知识抢答、在线测试、在线作业、作品展示等学习活动。

(1)课堂讨论与在线讨论：分为两大类，一类是教师导向性主题，另一类是由学生提出的与课程相关的感兴趣的研讨主题，以专题讨论、习题讨论、案例分析为主。对由于时间限制，在课堂上无法深入展开讨论的主题，可在网络教学平台的讨论交流区中，继续讨论。讨论过程中，教师应适时给予学生肯定和鼓励。

(2)课堂抢答：在课堂上教师设计了知识抢答环节，让学生有表达观点的机会，加深了对知识点的理解，通过小组间的PK来提高团队合作精神与集体荣誉感，锻炼了表达能力。

(3)在线测试：利用教师设计好的在线题库，采用客观题的形式，随机组题，由平台自动批阅，并将测试成绩反馈给学生。本课程主要采用两种测评方式，一种是课始测学，主要目地是督促学生在课前完成平台上对基本知识的学习。另一种是阶段测试，学生通过阶段测试可以及时了解自己的学习情况，教师通过测试结果能实时掌握学生的学习情况。

(4)在线作业：利用网络教学平台的“作业模块”，教师可在线布置和批阅作业，学生可在线提交并查询作业成绩。此外，还可以将优秀作业选放于作品展示区或于课堂上借助大屏幕投影展示，让同学互相观摩，达到“同伴互学”的效果。

(5)作品展示：小组作品展示是合作学习中必不可少的环节。学生在讲台上向其他组同学介绍自己团队作品的设计思路、特色，不仅锻炼了语言表达能力，还提高了他们的课堂掌控能力。同时，在观看其他小组作品展示时，也能开拓自己的思路，取长补短。

6.学习评价的设计

本课程采取过程性考核和终结性考试相结合的考核办法，注重对学生学习过程的控制与评价，采用“课前任务+课堂活动+课后任务+期末测试”的全过程评价方式，学习评价细分为课始测学、在线时间、课堂抢答、课堂讨论、任务成果、在线测试、在线讨论、期终考试等环节，如表1所示。通过课前任务评价保证课前预习环节学生积极自主学习，并能基本掌握所学；通过课堂学习活动评价保证学生有效地参与习题讨论、案例分析、问题探究等学习活动，通过课后任务评价考察学生对知识的运用能力。该评价方法能较好地监控学生“线上”和“线下”学习的全过程，提高了学生学习积极性与参与度。

表1 课程学习评价方法

(二)教学实施

选取某理工科高校土木工程专业学生为研究对象，在《混凝土结构设计原理》课程中开展教学研究。教学实施过程包括课前自学，课中内化，课后拓展三个环节，三个环节环环相扣，有效联结课堂内外，以达到课前、课内、课后活动的一体化。该模式教师和学生根据如图3所示的教学过程开展教与学的双边活动，课前学生通过自主学习完成基础性的学习目标，注重培养学生自主学习能力。课中学生在教师指导下，通过师生释疑、协作研讨、团队任务，有效引导学生合作探究，实现提升认知、解决重难点的高级目标。课后查缺补漏，巩固知识，同时拓展学生学习视野，引发学生的兴趣和关注。

图3 基于翻转课堂的混合式学习过程流程图

1.课前自学

这一阶段的教学目标是完成对知识点的初步认识和理解，具体实施主要包括三个环节：教师准备、学生自主学习和问题反馈。

教师准备：课前教师按照知识点划分制作微课件、微教程等微型学习资源，并制定每次课的教学设计目标，按照教学设计要求通过网络教学平台发布教学资源和课前自主学习任务单，用于辅助学生高效自学。

学生自主学习：学生查看网络教学平台上学习任务单，明确学习目标、学习任务和学习过程，观看微课件、微教程及专题学习网站等学习资源进行自主学习和协作学习，在理解课程内容的基础上完成老师设计的课前任务。

问题反馈：自主学习结束后学生要总结自己在学习过程中遇到的问题，并将问题反馈给组长，再由组长将问题汇总并反馈给教师。

2.课中内化

“课中内化”是成功实施“翻转课堂”教学的关键，以“课始测学、点拨总结、任务训练、成果展示”四大环节为着力点，通过师生交流互动，完成对知识的深化理解、掌握和应用。

课始测学：课始测学是检查学生课前自学情况的重要手段，有助于督促学生在课前完成平台上对基本知识的学习，狠抓基础知识的落实，并且能很好地为教师提供更为准确的学生学习信息。课始测学的题目应该为中下游学生而设，采用课堂提问或在线测试的形式。

点拨总结：是知识内化的第一步，课堂上教师针对学生的课前在线学习情况，通过启发式学习、讨论式学习对重难点进行概括和梳理，学生在教师的讲解和疑难解惑中完成对知识的进一步理解和掌握。

任务训练：在前期学习的基础上，教师发布课中任务单，学生通过习题讨论、案例分析、项目完成、协作学习等方法，完成实践训练任务。教师根据学生的学情，对其进行个别的、正确的引导和点拨。任务实践使学生充分运用所学的知识来解决问题，是一个更高层次的知识内化过程。

成果展示：任务完成后，学生通过网络教学平台展示学习成果。教师随机抽选三个小组，对学习任务的成果进行汇报，教师恰当点评，并对整个学习过程进行评价。通过这种方式实现了小组间学习成果的交流，同时也完成了对任务实施过程及知识点的总结和反思。

3.课后拓展

课后拓展是课堂的延伸，它能够强化学生对知识的理解并进一步将知识内化为自身的素质，实现综合能力的提升和专业视野的拓展。

在本阶段，教师在线发布课后拓展训练任务，给学生提供在真实情境中解决问题的锻炼机会，增加课程的深度，如开展混凝土结构课外研究性学习，分析已建、在建混凝土结构工程在设计、施工、使用过程中存在的问题，通过调研分析，提出解决问题的措施，最后提交研究报告[6]112。

(三)实施效果

课程结束后，以所授课班级学生为调查对象，对翻转课堂混合式学习实施效果进行了调查与分析，主要包括以下几个方面。

1.网络教学平台的使用情况

以该专业某班级本科生为例，该班学生本学期网络教学平台总访问次数8473次，人均102次；在线时长196999分钟，人均2373.48分钟；课程讨论区发文数1708篇，人均21篇。由此可见，实施基于翻转课堂的混合式学习模式后，网络教学平台的使用率较高，学生能进行自主学习，学习积极性较高。

2.学生成绩分析

学期期末考试试题题型、覆盖率均参照国家注册结构工程师专业考试大纲要求，试题包括综合概念题和连锁型计算题，题目内容广泛，注重对学生综合能力的考察。做为样本班级的成绩通过率为 100% ，其中优良率达70.4%。

3.问卷调查结果

通过网络教学平台进行学生满意度问卷调查，共计发放问卷95份，收回问卷87份，有效问卷87份。调查结果如表2所示，结果显示，学生对该课程有较高的学习兴趣，对混合式学习、学习评价方式的满意度较高，很大程度上较认可各个方面能力的提高。

三、基于翻转课堂的混合式学习模式实践反思

通过一年的教学实践，尽管取得了一定成效，但也发现还存在一些问题有待解决，今后我们需要从以下几个方面做出努力。

表 2 学生满意度调查结果表

1．优化教学资源

目前该课程教学资源主要以文本资源为主，跟课程内容相关的视频资源较少，这直接影响了学生在线学习的兴趣和自主学习的效果。增加资源数量、多样性，是混合式学习取得持续发展的重要保障[7] 81。

2．实施小班化教学

大班化教学环境限制了教师为学生提供个体指导，难以兼顾到每一位学生，极大影响了教学效果。建议今后对混合式教学课程进行小班化教学，更多采用研讨式和交流式的教学方式，使教师与学生之间有更加深入的交流和互动。

3．协作学习实践有待于进一步改进

通过该课程的学习，学生不同程度上认可自身各方面能力的提高，但从学生的上课参与活动、思考的积极性不高等情况来看，实施小组合作学习的方法与策略还有待进一步改善。

4．提升教师信息化教学能力

混合式学习对教师的信息化教学能力以及掌控课堂的能力都提出了更高的要求，这就要求教师要不断提高自身学科知识水平、教学设计能力和信息素养，积极参加信息化技术应用的交流与培训，促成教师从讲师到教练的角色转变。

总之，《混凝土结构设计原理》基于翻转课堂的混合式学习模式，经过一年的教学实践，学生良好的学习习惯逐渐养成，学生的学习能力、协作能力、综合素质得到了明显提升，教学效果较显著。但是，就目前的实施现状来看，混合式学习模式还有待于在今后的探索和实践中去发展和完善。

[1]教育部.教育部办公厅关于印发2015年教育信息化工作要点的通知[EB/OL].(2015-03-06)[2016-06-15].http://www.ict.edu.cn/news/n2/n20150306_22716.shtml.

[2]梁琪，滕涛.基于混合式学习理论的中小学教师信息化教学能力培养模式研究[J]. 电化教育研究，2012，(12).

[3]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展(上)[J]. 电化教育研究，2004，(3).

[4]林雪燕，潘菊素.基于翻转课堂的混合式教学模式设计与实现[J]. 中国职业技术教育，2016，(2).

[5]祝智庭，管珏琪，邱慧娴. 翻转课堂国内应用实践与反思 [J]. 电化教育研究，2015，(6).

[6]俞铭华，张益多.混凝土结构课外研究性学习实施成果分析[J]. 高等建筑教育，2009，18(3).

[7]曹阳，万枞，陈锦然.高校混合课堂的实施现状及其改进策略——以华中师范大学为例[J].中国大学教学，2014，(12).

(责任编辑 杨 爽)

2016-06-20

山东省教育厅高等学校教学改革重点研究项目“基于工程师能力培养的春季招生土木工程课程体系重构与实施”(2015244)；山东理工大学信息化试点研究项目“《混凝土结构设计原理》混合式学习模式研究”(2015016) 。

刘建平，女，江苏徐州人，山东理工大学建筑工程学院副教授，工学硕士；贾致荣，男，山东博兴人，山东理工大学建筑工程学院教授，工学博士。

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1672-0040(2016)06-0067-06