基于翻转课堂的《数字电子技术基础》项目教学模式研究

杜秀丽，李晓梅

（大连大学 信息工程学院，辽宁 大连 116622）

0 引言

项目教学法实现了对传统教学方式的变革，主张教师帮助学生进行自主探究学习[1]。项目式教学能将理论教学和创新实践锻炼融为一体，并相互促进，比较适合《数字电子技术基础》这种技术性、实践性强的专业基础课[2]。国内很多高校也都开展了项目教学法的研究和应用[3]。然而，为了保证学生能顺利的完成教学项目的实践，教师需要在课上将项目中所要用到的知识进行详细的讲解和剖析，学生在课堂上需要完成项目展示、讨论，教师要对学生完成的项目进行点评、对疑点和难点问题进行总结，课堂上的时间捉襟见肘。同时，项目教学中的每个项目需要学生在一定的时间内完成，既需要理论知识，也需要掌握实践操作等多方面的知识和技能，学生对所学知识的消化和吸收存在一定难度[4,5]。

为了解决《数字电子技术基础》项目教学中教学内容容量大、教学时间不足的问题，本文提出将翻转课堂引入到项目教学中。翻转课堂教学模式是“先学后教”，学生课前课后借助信息化教学手段和教学资源自主学习，以此减少教师课堂讲授时间，给学生预留出足够的时间进行知识的有效建构，并能有效增加师生互动的时间[6]。基于翻转课堂的项目教学模式能在满足不同层次学生的学习需求的同时，能实现学生理论知识学习和创新实践能力培养的有机结合，有效提高学生自主学习、协作学习、探究学习能力。为此，本文将从教学方案设计、教学资源设计、评价指标设计等几个方面展开基于翻转课堂的《数字电子技术基础》项目教学模式研究。

1 翻转课堂及其教学应用的研究现状

“翻转课堂”起源于美国，2011年萨尔曼·可汗在TED大会演讲时提到了一种用技术来促进教学的教学模式，既翻转课堂[6]。

翻转课堂教学模式与传统的“老师课堂上教、学生下课做练习”的方式正好相反，在国内外引起了巨大的反响，全球很多国家和地区的教师尝试将翻转课堂应用于教学实践。2012年，美国教育咨询公司Classroom Window对翻转课堂的运用情况进行了调查：受访教师中，67%表示应用翻转课堂开展教学后，学生的标准化考试成绩有所提高；80%的受访教师认为翻转课堂有助于学生学习态度的改善；88%的受访教师表示，采用翻转课堂进行教学，他们的职业满意度也得到了提高；99%的教师表示，他们还将继续采用翻转课堂模式进行下一轮教学[7]。

国内，翻转课堂教学模式应用学科范围比较广泛，包括基础科学领域、工程科技领域、农业科技领域、哲学与人文科学领域、教育领域、信息科技领域以及经济与管理科学等诸多领域[8,9]。

由于翻转课堂教学模式要求学生通过信息技术在课前学习知识，然后在课堂上内化，教师只扮演指导者的角色，翻转课堂与项目教学相结合，可以有效解决现有单纯项目法教学存在的问题，充分发挥两种方法的优点，使学生掌握理论知识和创新实践能力的同时，培养学生自主学习、协作学习、探究学习能力。

2 基于翻转课堂的项目教学方案设计

2.1 教学流程设计

传统课堂教学结构主要可以划分为“教、练、评”三个环节。在教的环节中，存在学生无法跟随教师讲授知识的节奏，处于被动接受状态；在练的环节中，一般情况下学生难以得到教师的个别帮助，同伴之间也缺乏互助；在评的环节中，信息及时反馈不够及时，往往会使学生错过错误纠正的最好时机。翻转课堂教学的教学结构可划分为“学、测、研”三个环节。在学的环节中，学生通过教学资源自主学习，可以根据自身情况控制学习步调、思考问题；在测的环节中，学生可以通过在线练习做到测练一体化，并通过测验结果，实现以评促学；在研的环节中，通过师生互动、学生间协作学习，集中精力研究教学中的疑难问题。

因此，基于翻转课堂的项目式教学方法中，学生课前通过自主学习了解需要掌握的理论知识，课堂时间主要是学生讨论、完成、展示项目任务。结合《数字电子技术基础》课程教学实践，本文采用课前准备、课堂交流实践、课后总结评价三段式的教学流程，将传统的课堂传授和课后的知识内化颠倒过来。

（1）课前准备

任课教师首先要明确教学目标，制定好教学大纲，确定课程知识点。进而教师根据对数字电子产品及对应知识点的理解，适当地选定教学项目、收集资料。将相关资料和知识点等教学内容通过文稿、动画、微课视频等手段表现出来供学生课前学习。课前学生通过课程资源理解教学项目中涉及的知识点，完成在线测试，并记录下自学过程中遇到的难题。

（2）课堂交流实践

结合翻转课堂的项目教学模式中，课堂教学的核心是教师指导学生运用课前所学的知识参与项目实践，完成项目设计和仿真，并通过与老师、同学共同讨论来解决疑难问题并实现知识内化。

（3）课后总结

课堂教学结束后，教师要对教学项目中学生容易出现的问题进行归纳总结，然后将相关内容充实到教学课件。学生将自己在教学项目中学会的知识以及学习知识的过程进行反思与评价，及时调整自己的学习方法和策略。

2.2 教学活动设计

针结合翻转课堂的项目教学模式，设计各个教学流程中教师和学生的教学活动，以指导新的教学模式顺利进行。

（1）教师教学活动设计

教师教学活动——课前准备阶段。课前准备阶段教师的教学活动如图1所示，教师团队在对学生和教学目标进行分析的基础上，经过讨论、协商优化调整教学项目；针对训练项目，提炼知识点，搜集素材，依据教学项目要求录制教学微课，提供适当的练习素材；最后针对学生课前预习情况归纳整理学生疑难问题。

图1 课前准备阶段教师的教学活动

教师教学活动——课堂教学阶段。课堂教学阶段的教师活动如图2所示。课堂上教师依据学生的课前学习和测验反馈情况对重点和难点知识点做讲解。并根据项目的难易程度将学生分成若干组，让每个学生在项目中承担一定工作任务。教师随时关注各项目组的项目设计、仿真实现等进展情况，以及在学生项目进行过程中遇到的问题，然后对学生遇到的问题进行分类。对于学生能力范围之内的问题要鼓励学生通过协作探究的方式来解决，以培养学生的动手能力、合作精神、探索精神；对于很难解决的问题可以由任课教师直接参与学生研讨，引导学生解决问题。最后完成项目评价。

图2 课堂教学阶段教师的教学活动

在课堂教学阶段结束后，教师要对每个教学项目中学生容易出现的问题进行归纳总结，针对问题查阅相关资料并对其进行分析研究和整理，然后将相关内容充实到教学课件，使教学课件包含的内容更加广泛和丰富。

（2）学生教学活动设计

学生教学活动主要包括课前学习、课堂去疑、项目设计、项目展示和学习反思四个部分。

学生教学活动——课前学习。课前教学活动主要包括在线学习、与老师、同学互动以及在线考核。其中在线考核旨在调查学生学情，难度不能超过课前学习任务，以让学生能够体验课前学习的乐趣，激发学生的成就感。

学生教学活动——课堂去疑。在课上，教师会根据学生的课前学习情况对重点、难点知识点做必要讲解，学生应在此阶段能够解决自学存在的疑问，完全掌握理论知识点。

学生教学活动——项目设计。项目设计的难度要比课前教学活动的难度大，让学生明白虽然有课前学习，但还需要团队协作和课堂学习。让学生以小组为单位，完成相关项目的设计。在项目设计过程中遇到新的问题，引发学生思考和探索，并可以通过小组合作、互助，进行同伴学习。

学生教学活动——项目展示。通过课堂上的项目展示活动让学生将项目设计思路和要点向其他同学进行阐述和解说，以促进学生将所学新知识立即加以应用，提高学习效果。

学生教学活动——反思。教师引导学生反思自己的学习过程，以及时调整自己的学习态度、方法和策略，促进学生学习过程的持续、健康发展。

3 基于翻转课堂的项目教学模式的教学资源设计与开发

为实现“翻转课堂”和“项目教学”的有机融合，发挥各自优势，构建出最优化的教学模式，开发出一批适合翻转课堂与项目教学的优质“微课”视频资源和网络教学资源是必不可少的。将项目进行优化，选择学生身边能接触到的且感兴趣的项目，并重视项目的引导设计。

对重点和难点问题录制微课，微课视频设计必须时间短、知识点集中，便于学生随时随地的利用碎片时间学习。同时注重微教案、微课件、微练习等配套教学资源的设计与制作，提高学生学习的有效性。

利用信息化工具，完善交流平台设计，实现生生间、师生间的即时、高效沟通。同时，在课程资源的设计、制作和维护过程中，还要注重知识内容的更新，注重教学资源的有效性以及使用的便捷性。

4 基于翻转课堂的项目教学评价指标建立

基于翻转课堂的项目教学评价贯穿课前、课后的学习，强调对学生的过程性评价。不仅要考虑学生知识和技能掌握情况，还要考核学生自主学习、协作学习情况。

4.1 课前评价

将学生在线学习的时间、互动的次数以及完成在线考核的情况作为课前自主学习评价的依据。其中在线考核的目的是为了激励学生的学习自信，让学生愿意继续学习。

4.2 课堂评价

课堂评价是指学生在课堂学习过程中表现出来的知识内化能力，能够反映每个学生个体的学习能力和学习效果。可以将项目方案、项目仿真设计、成果展示情况等作为课堂评价依据。

（1）学生独立学习能力的评价

在基于翻转课堂的项目教学模式中，对项目进行分工后，学生需要独立探索、思考并解决问题，包括对问题的分析、问题分解、查找资料、得出解决方案等内容，使学生的独立学习能力得到提高。

因此，对学生在独立学习能力的评价可以从能否独立分析问题、独立查找与问题相关的资料、制定问题的解决方案三个方面来考量。

（2）协作学习能力的评价

在基于翻转课堂的项目教学模式中，在课堂上老师会组织学生进行协作学习，尤其是承担同一项目的学生之间采用讨论的形式完成项目的论证、得出设计方案。该方式便于学生之间相互讨论、探究学习问题，在该过程中学生不仅能够学习到知识，也能提高的沟通的技巧和培养同学之间的人际关系。

因此，对学生的协作学习能力的评价，可以从协作学习的态度、任务完成情况、同学之间配合情况、沟通交流情况等几个方面来进行。此项评价由授课教师和项目小组同伴共同完成。

（3）展示和交流能力的评价

项目进行过程中，各小组成员之间要进行交流和学习收获的分享。课堂上，学生还需要将自己项目的设计成果向教师和全班同学进行汇报、展示和讨论。这样既能够使学生巩固学习到的知识，也能培养学生的沟通和表达能力，提高学生的综合素质。此项评价可以从口头报告和项目成果展示两个方面进行。口头报告反映学生的语言交流和表达能力、学生间的思想碰撞和翻转课堂学习氛围等；项目设计成果作为学生的学习结果反映翻转课堂的学习效果。此项评价由教师和学生共同完成。

4.3 课后评价

将课后作业及相关项目知识扩展情况作为课后阶段的评价依据。完成新任务时遇到了新问题，从而引发学生思考和探索，先让学生自主学习，独立解决问题。

另外，在基于翻转课堂的项目教学模式中，考试作为反映学生学习成果的重要方式仍然不可或缺，但需要根据教学模式对试卷内容和形式作相适应的调整，且令卷面成绩在总成绩中只占适当比例。

同时，通过问卷调查、考试数据及后续课程学生表现情况进行分析，完成基于翻转课堂的项目教学模式的效果分析，为课程持续改进提供依据。

5 结论

本文结合翻转课堂和项目教学的各自优势，提出基于翻转课堂的《数字电子技术基础》项目教学模式，并对教学方案设计、教学资源设计和教学评价指标建立进行了深入研究。该教学模式既有项目教学法的有利于提高学生学习兴趣、培养学生自主学习能力、创新实践能力的优点，又有翻转课堂教学模式的延展学生学习时间、提高学生自我管理、自主探究、协作学习的优势。