MOOC再升级——翻转课堂对提高大学生教学质量的研究

董陈超　张文涵　徐智礼　邓钦文　马文韬

摘 要：翻转课堂通过对学生学习模式的颠倒，将知识接收过程放在课前而将知识内化过程放在课后，将传统教师知识传授者的角色转换为教学的引导者，并利用现代教学支持工具和多媒体信息技术，高效地提高了教学质量。本文围绕翻转课堂的起源、发展、实施过程、意义及发展过程中所遇到的阻碍和改进措施，分析了翻转课堂对提高大学生教学质量的积极作用和意义，构建了实施翻转课堂的教学模型，同时也指出了翻转课堂在具体实施过程中可能遇到的问题。

一、翻转课堂概述

起源：“翻转课堂”也可称为“颠倒课堂”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生的教学模式。翻转课堂起源于科罗拉多州落基山的一个山区学校“林地公园高中”。在2007年，学校的化学教师师乔纳森·伯尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）使用powerpoint。他们把结合实时讲解和PPT演示的视频上传到网络，以此帮助课堂缺席的学生补课[1]。接着，他们逐渐以学生在家看视频听讲解为基础，开辟出课堂时间来为完成作业或做实验过程中有困难的学生提供帮助。不久，这些在线教学视频被更多的学生接受并广泛传播开了。随着互联网的发展和普及，翻转课堂的模式逐渐在美国流行起来。2011 年，“可汗学院”（Khan Academy）的创始人孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗在 TED大会上做了演讲报告《用视频重新创造教育》，提出了翻转课堂的概念，他提出：很多中学生晚上在家观看可汗学院的数学教学视频，第二天回到教室做作业，遇到问题时则向老师和同学请教。这种与传统的“老师白天在教室上课、学生晚上回家做作业”的方式正好相反的课堂模式，我们称之为“翻转课堂”[2]。

特点：首先是教学流程的变化，与传统的教学方式相比，翻转课堂的教学的流程发生了重大变化：以往传统课堂是在课堂上老师讲解知识，课后学生再逐步理解和掌握。而在翻转课堂中学生在课余时间学习知识，在课堂时间学生会和老师交流解决疑难问题。

其次是师生关系的变化，在传统课堂中，老师是知识的传授者，学生被动的接受和学习知识。而在翻转课堂中，学生拥有更多的自由时间，学生可以根据自身的学习情况安排学习计划，老师也可以对每个学生遇到的问题做针对性回答，做到真正的因材施教。

最后是教学资源的变化，翻转课堂的教学资源主要是小视频和PPT。相较于传统的教学方式，学生可以根据自己的情况，使用暂停，重放等功能，这样就能有足够的时间进行思考和记笔记而不用担心耽误听课。这样可以减少上课知识接收的缺口，学生也可以有针对性的着重攻破自己的疑难点。这样可以实现高效率的学习。

二、翻转课堂的实施过程

翻转课堂通过对教学方法的革新极大的提高了学生的学习效率。我们以美国富兰克林学院的RobertTallbert教授的模型为基础，重新构建了一个较为完善的新的模型：

在此模型中，信息技术与活动学习是两个非常重要的组成部分。这两个要素推动了翻转课堂的开展，课前教师运用信息技术制作教学视频或者PPT，然后学生观看学习;在课中，开展活动学习。而信息技术的支持和学习活动的顺利开展保证了个性化协作式学习环境的构建与生成。

1.开展课前活动

（1）教师制作教学视频

在翻转课堂中，用于教学的视频老师可以在网上优秀的教育资源中选取或者亲自录制。虽说在网上挑选视频省时省力，但网络上的教学视频很可能与老师的教育目标不一致，所以老师最好亲自制作有针对性的，贴合自己教育方式的视频。

（2）学生观看教学视频

学生自行观看教学视频时，可以根据自身情况把握观看时间和节奏，可以巧妙运用暂停，倒退等功能，这样学生有充足的时间思考，对视频中的收获和疑问进行记录，提高了学生的学习效率。

（3）课前练习

学生观看教学视频后，要完成教师布置的针对性课前练习并让老师记录学生完成练习的进度。学生做课前练习可以加强对所学知识的巩固并发现所学的疑难点。而对于课前练习的题目老师要精挑细选，避免题目冗余，題目层次要鲜明，合理设计，帮助学生掌握所学知识。

（4）提出问题

学生在观看教学视频并完成课前练习后，对于无法理解的知识点或者问题，学生可以提出这些问题，然后通过网络聊天工具与老师和同学交流，尽量进行互动解答。

2.开展课中活动

（1）确定研究问题

老师要根据课程的重难点，学生观看视频的情况，课前练习完成情况，学生的疑难问题反馈情况等确定有研究价值的题目，然后有针对性的引导学生研究这些问题。

（2）独立解决

在确定要研究的题目之后，老师要给学生必要的指导，然后让他们自己探索。所以说教师要从开始时选择性指导逐渐转至为学生的独立探究学习方面，把尊重学生的独立性贯穿于整个课堂设计，让学生在独立学习中构建自己的知识体系。

（3）协作讨论

教师根据学生的特点与学习情况分组，3至5人一组，每组选出一个组长，用于管理小组。学习小组人员应该根据学生的学习情况以及个人性格等组织分组，使小组层次分明，人员互补。在此过程中教师应关注每一个小组的情况，及时解决问题，并对小组进行必要的指导。

（4）成果评价

在学生们独立思考，协作讨论问题之后，学生需要在课上展示个人或小组的努力成果，可以组织如演讲比赛和辩论比赛等活动并鼓励学生参加。

（5）反馈总结

反馈是需要多角度的，所以在课堂教学阶段结束后，教师要对每个环节中学生出现的问题进行归纳总结，并对学生、家长的反馈信息进行总结。针对这些问题结合相关资料并对其进行详细的整理，然后把解决问题运用到下一步教学计划的制定过程中。

三、翻转课堂实施的作用与效果

通过调查发现，在西方各个大学中，对于其他条件相差不大的两个学生群体，一个实施翻转课堂教学，一个实施普通教学模式，实施翻转课堂的学生群体期末平均成绩普遍比实施普通教学的学生群体要高。并且采用翻转课堂的学生普遍非常满意现在的教学方式，而采用传统教学的学生对这些问题的满意程度不高并且还有相当一部分人表示想要转而实施翻转课堂教学。鉴于西方国家实施翻转课堂取得了良好的效果，近几年全国各地高校纷纷效仿翻转课堂的教学模式，并且同样取得了很好的教学效果。翻转课堂涉及的作用与效果主要体现在以下几个方面。

（一）翻转课堂的教学模式更加符合学习规律

学生首先在课堂外进行自主学习课上要讲述的内容，然后再在课堂上提出自己不懂的问题，和同学一起探讨解决，或是反馈给老师。这种先学习再解惑的方式符合人类的学习规律。传统的教学方式之所以教学质量不高就是因为学生之前没有接触过新知识，当老师初次提起某些专业名词或者一种新的公式时，学生往往不知所措。各个学校的老师让学生课前预习，方便课堂讲课，这就有着翻转课堂的影子。实施翻转课堂，学生在自学的过程中由于时间充足，可以自我调控学习进度，从而不会感觉学习乏力，学习枯燥。课堂上学生可以根据自己对知识的掌握程度选择性的听课。学生想要在一整堂课都要集中注意力是非常难的，有调查表明，上课能够集中注意力的学生比例仅为58.8%，只有39.7%的学生注意力集中可以达到30分钟以上[4]，所以这种分散式的听课方式能让学生的注意力能够在必要的时刻更加集中。

（二）翻转课堂有利于形成良好的师生关系

将老师的形象从圣神严肃的授业恩师转变到课堂上帮助学习的亦师亦友已经成为当前时代发展的潮流。当老师深入的了解学生，真切的尊重学生的意愿时，学生的学习效率就能提高。有些人认为，课堂提问就能提高学生的积极性，但这不过是“权宜之计”，只有真正做到时刻让课堂保持活泼而又不失教学本质的教学方式，才是学生喜欢的教学方式。而翻转课堂恰恰符合这一点。学生能够根据自己的实际情况自主的选择问题进行探究，教师根据学生的特点进行异质分组，并分配探究题目，用于组织该小组的探究活动[5]，帮助学生找到“志同道合”的伙伴。在翻转课堂中，“以学生为中心”的理念能够使得老师充分了解、尊重学生，这样在学生心目中能够树立良好的形象，从而形成良好的师生关系。

（三）翻转课堂有助于教学资源的有效利用，为解决全国教育水平不平衡的问题提供了一种可行的方案

我国的教育水平处于极度不平衡的状态，偏远的西藏、青海等地的教育水平远比不上沿海地区。根据教育部发布的2018年高等教育普通本专科学生数的统计数据，西藏、宁夏、青海等地本专科毕业人数和招生人数均低于10万人，而在广东、河南、山东等教育大省本专科毕业人数和招生人数均高于50万人[7]。教育水平的不平衡是由教学资源分配的不平衡所导致的，教育水平高的地方师资力量相对强大，并且通常能够拿到第一手的教学资料。翻转课堂的出现有效的解决了这一问题。翻转课堂的主体涉及到网络视频教学，将好的教学视频发到网络上供全国各地的学子学习，达成教学资源共享的目的。随着慕课的发展，翻转课堂逐渐实现了在线开放式的教学，能够让全国的学生能在同一时间听同一堂课。翻转课堂为教学资源的有效利用提供了极大的帮助，也切实为解决全国教育水平不平衡的问题提供了一种可行的方案。

四、实施翻转课堂过程中所遇到的限制与阻碍

（一）教师教育思想和教学观念有待进一步改变

教师不仅是翻转课堂的实施者、监督者，更是教学资源的提供者和引导者。教师对课堂教学内容和方式的决策很大程度上决定了一门课教学质量的好坏。然而在实际教学过程中，仍有部分老师还局限于“师者，传道授业解惑也”的传统思想之中，仍习惯于在课堂上运用单方面的直接讲授灌输的教学模式，而忽视了以学生为中心的新教学思想的应用[8]。另一方面也有一些教师大胆尝试新的教学模式，过度地以学生为中心，高估了学生的主观能动性，缺乏对课堂节奏的控制和学生探讨内容的引导。对于翻转课堂的具体实施，应该以主体—主导的混合式（Blended-Learning）的教学模式[9]。既要发挥教师在课堂上的启蒙、引导、把握教学节奏的作用，又要充分发挥学生的主观能动性、创新能力和积极性。

（二）教学支持工具有待进一步更新

翻转课堂将知识的传授过程放在课前，将知识的内化过程放在课堂之上，这就需要教师提前录好教学视频放在网上。在美国有非盈利的可汗学院作为录制视频的第三方平台，而在中国虽然目前有一些新起的慕课软件平台如中国大学、超星尔雅等，但是这些软件功能不够完善，老师们在尝试录制视频时总是困难重重，很难在短时间内录制出内容完善、结构清晰、可看性强的视频。录制视频的质量直接影响到学生的学习质量。遗憾的是由于缺乏完善的教学支持工具，录制出的视频容易出现画质模糊、结构松散、内容冗余等影响知识传达的因素。因此翻转课堂的实施亟待解决教学支持工具相关问题。

（三）学生的自主学习能力和自觉性仍需加强

翻转课堂颠覆了传统教学的顺序，这就需要学生有很强的自觉性和一定的自主学习能力來提前学习需要学习的知识。但很多学生缺乏积极性和自觉性，导致在这一阶段并未认真学习录制的视频，使自己在课上不知所云，在课后复习时也困难重重，降低了学习效率。习惯了传统的老师灌输知识的应试教育模式，部分同学的自主学习能力已经大大下降，在这个时候突然尝试新的教学模式，对很多学生来说是一个不小的挑战。

（四）教学实施过程中存在形式主义

在教学的实施过程中部分教师和学生是为了尝试新的教学模式而进行翻转课堂。在课堂上很容易出现学生的积极性过低等情况，教学气氛不积极活跃，鲜有同学大胆发表自己的观点。同时还有一些翻转课堂的课程，只是简单的将教材上的内容录制成视频，在课堂上也是象征性的进行讨论，实质上依旧是以教师为中心的教学模式，这样的翻转课堂只是停留在形式主义之上，缺乏真正的内涵。

（五）教学范围难以进一步扩大

目前国内的翻转课堂主要是在高校和职业学校尝试，在中学与小学却很少见。因为中小学的学生的学习能力还较弱，所以中小学生并不适合翻转课堂的教学模式[10]。如果在中小学开展翻转课堂，会给学校、老师、家长带来管理上的麻烦，如手机等通信设备的管理，教学时间上安排的管理。中小学很多学生缺乏足够的自制力，很难保证学生拿着这些设备用于学习。同时与大学不同的是，中小学的课程安排往往是紧凑的，可自由支配的时间较少，很难拿出充足的时间进行课堂课前的学习。除了学生年龄、学习能力的限制，还存在地区发展差异的限制。我国的东南沿海地区经济较为发达，手机，电脑等设备的获得也相对容易，而在西北部地区和较落后的农村地区部分家庭没有经济基础购买相关设备进行慕课视频的学习，导致翻转课堂的实施止步于这些经济落后的地区。由于以上的种种阻碍因素，翻转课堂实施的教学范围很难进一步扩大。

五、翻转课堂的具体实施现状

本文跟踪了河海大学（常州校区）的几个翻转课堂的实施课程。《数据结构与算法》是计算机类专业的一门专业课，该课程具有操作性强、难度较大、入门容易深入较难等特点，很适合实施翻转课堂。这门课程最终成绩的给出有这样的标准：平时成绩占最终成绩的70%。而这70%主要以课堂上交流讨论、课前自主学习、课后完成小组合作的作业完成情况作为评分标准，而期末考试的成绩却只占30%。在具体实施过程中，学生在课前学习了基本的数据结构和数据类型后，在课堂上深入分析与讨论经典案例和算法，对算法的实现和局限性有了更加深刻的理解，在课后学生以小组为编制软件、小程序的主要代码，如校园地图、企业进销存系统等。在实施翻转课堂的过程中，学生会以演讲的时间讲述自己的学习心得和遇到的问题，而学生演讲时间占据了课堂时间的一半以上，剩余时间则由老师进行知识点的补充和深入讲解，真正意义上的做到了“以学生为中心”的教学模式的改革，充分发挥了学生的自主探究能力和主观能动性。该门课程在进行翻转课堂的改革以后，学生开始逐步摆脱了教材上代码的束缚，在对经典案例和算法的深入了解之上进行了一些有创新性、深入性的代码的开发，学生对数据结构的理解和运用能力较改革前也有了普遍的提升，大大提升了教学质量和效率，这种教学方式也获得了学生们的一致好评，最后这门课的最终成绩较往年也有了一定幅度的提升。

此外我们还还跟踪了《线性代数》这一门课程。该门课程仍使用以学生探讨讲演为主，老师辅以引导和深化的教学方式。此外该课程老师还使用“学习通”这一教学支持软件，提前将录制的微视频放在软件上供学生自主学习，学生可以根据自身不同的需要观看这些视频。同时老师在该软件上发布了一些层次鲜明题目和案例供同学们自主完成和研讨，达到查漏补缺的效果，充分发挥了学生的自主学习能力。同时，该平台上还有一个师生交流的社区空间，学生们可以将自己平时学习遇到的问题和课堂上的内容在这个社区上发表，由老师和其他学生探讨和解答，促进了学生的课后交流，这样有利于知识的进一步内化吸收。教学支持软件的使用，缩短了師生和生生之间的距离，变相延长了课堂时间，极大得提升了教学质量和教学效率。

六、翻转课堂教学成果的分析

教学活动是学校教育的核心，教学质量的优劣直接关系着学生成绩、未来发展的好坏以及其是否能对学习充满兴趣。对教学质量的评价是多方面的，主要包括对老师教学质量的评价，对学生最终学习成果的评价，对教学方法、内容以及所用的媒介、资源的评价等。翻转课堂最终教学效果的好坏的评价应当着重与该种模式相对于传统模式的不同点上，如：教学视频的优劣、长短，课后作业题量大小、难度大小，老师应当充当的角色，翻转课堂使用领域，以及是否对提高学生的知识、技能起了一定作用等方面。为此，我们设计了翻转课堂的调查问卷，并随机抽取授课对象进行问卷调查，共发放问卷100份，回收问卷100份，有效问卷100份，有效率100%，并对这些数据进行了统计分析。

（一）教学视频资源效果的分析

在翻转课堂教学模式下，学生会先通过看视频完成对教学内容的了解与自学，因此，视频的好坏直接影响学生学习的兴趣。在分析调查问卷数据后，我们发现接近一半的学生认为教学视频能够增加学习的趣味性，并且也能够提高学习的效率，绝大多数同学认为教学视频能够提高自主学习能力，还有少部分同学认为教学视频能够节省时间。

同时，我们对教学视频的长短也进行了调查。我们发现25%的同学认为视频长度在3-5分钟左右较好，47%的同学认为视频长度在5-10分钟为宜，24%的同学认为视频长度在10-20分钟效果更好，其余同学则认为视频长度应该更长。由此可见，教学视频的长度应该在5-20分钟较好，既能传授一定的知识，也能让学生的注意力更加集中，使知识的掌握更加快速、牢固。当然，视频的长度也应该根据教学内容的量和难度适时地加以调整。

（二）老师教学内容、方式的分析

在传统教学中，知识的传授主要通过老师的详细讲解来完成。但每个人的学习能力不同，学习的方法也不一定相同，这就会导致学生对某一知识点的掌握出现较大的差距，甚至会影响学生学习的兴趣。在翻转课堂中，学生通过教学视频自学，这样就可以让学生不断回顾老师对某个知识点的讲解。但这样一来，老师的教学内容就至关重要。为此，我们对这一问题进行了调查和统计研究之后，发现仅有16%同学觉得老师应该讲解全部的知识点，有60%的同学认为老师讲解重难点即可，剩余的同学认为老师应以例题讲解为主。由此我们可以看出老师在录制教学视频时，不仅要注意视频的时长，也要注意视频的内容。老师在讲解时没有必要将全部的知识点，主要以重难点为主即可，当然也要注意辅以一定的例题，从而能够帮助学生消化吸收。

在传统教学中，课堂即是知识传授的地方，但翻转课堂明显不会如此，老师在课堂上充当的角色也有所变化。我们通过调查研究发现，大部分同学认为老师在课堂上应担任一个辅导者的角色，通过一定的师生间的互动来完善学生的学习，为学生答疑。当然，老师对一些重难点的补充讲解也必不可少，因此一切应当以实际为主，适时改变。

（三）翻转课堂适用领域分析

任何事物都有其局限性，翻转课堂也不例外，对于有些领域，翻转课堂是不太适用的。我们在调查中发现，大部分同学认为翻转课堂适用于理工类学科，仅有少部分同学认为翻转课堂适用于文史类学科或者是语言类学科。因为理工类学科开放性较小，能通过公式推导知识点。而文史类和语言类学科则不同，这些需要学生自己平时不断地积累、练习，很多问题没有具体答案，需要多方面综合考虑。

同样，在课堂中，学习理工类学科的学生对在学习中遇到的问题能够较为清晰的表达出来，这也方便老师对这些问题进行解答;而文史类、语言类学科的学生则不同，他们对于某些问题可能无法用语言清晰的表达，并且有些问题需要老师与学生之间通过思想交流、情感沟通才能更好地解决，这就为老师的解答增加了难度。

（四）翻转课堂模式下学习效果分析

为了更加有效地评价翻转课堂的效果，我们分别从学生自评和老师评价两方面进行了分析。

在学生自评方面，我们发现翻转课堂有效的提高了学生的自主学习能力，能够让学生更长久地掌握已学知识，并且也能够帮助学生更有针对性地解决问题。

在老师评价方面，我们发现理工类学科与往年相比有着一定的提升，而其他学科则无明显提升，这也符合我们对翻转课堂适用领域的分析。

但同时，我们发现有的同学在翻转课堂这一教学模式下的成绩反而下降了。经过调查发现，这些同学的自主学习能力不强，自觉性较差，而在翻转课堂教学模式下，大部分学习都要靠学生自己自学和探究，这就导致这些同学学习成绩不升反降。由此可见，翻转课堂能够给一些学习主动性、自觉性较强的同学带来较多的便利，帮助他们做出进一步的提升，但它不能给那些自主学习能力不强，自觉性较差的同学带来提高，甚至会使得他们变得越来越差，针对这种情况，我们应当采取一些措施来防范这些情况的发生。

七、改进翻转课堂的策略

（1）增加课前师生沟通

教师在课前布置自学任务，学生反馈难点。翻转课堂实际上是以学生为主导的，而学生是初次接触所学知识，缺乏相关系统把握，因此实际教学效果往往不佳。此外，水平较高的班级，学生易在高深专业知识上滞留，不利于把握课程进度。因此，教师可利用特定的教学支持工具供学生自主学习，灵活运用打卡制度，动态掌握学生自主学习情况。学生在规定时段完成学习任务后，以小组为单位总结问题，教师通过查看学习记录，进行数据分析，统计学生自主学习提出的问题，评判学生的自主学习情况[11]。没有特定教学支持工具的学校，教师可在上一次课下课时给学生布置下一次课的自学任务，下一次课前，收集同学反馈的难点，课中重点讲解，实现高效教学。

（2）增加课前小测验

翻转课堂的初衷在于真正实现教师主导和学生主体地位。学生不再是被灌输知识的一方，而是主动学习知识，通过互动交流，探究并解决问题，实现学习能力的提升[12]。但在实际操作过程中，学生自学态度无从评价。针对此种情况，教师可设置课前基础小测验，学生在正式上课前统一完成，現场提交，便于了解学生自学情况。测试结果按比计入期末成绩，激励学生自学。

（3）提升教育者自身能力

翻转课堂包含三个基本构成要素：一是技术要素， 主要为微视频;二是流程要素， 主要为“课前-课中-课后”的教学活动;三是环境要素， 主要为带有智能诊断功能的学习分析系统。[13]，对于教育者要求较高。一方面，要求教育者合理分配课前自学任务、课堂教学任务、课后提升任务，精炼知识供学生自主学习。另一方面，要求教育者实践经验丰富，讲解能力强。大学教育不同于中小学教育，是以培养出适应社会的实践型综合人才为主，教师讲课应深入浅出，同时结合社会实践，将理论知识与实践融会贯通。教育者应专注于提升个人专业知识，踏实做调研、数据，及时跟进最新研究成果，把握最新科研动向，并了解社会动向，把握社会热点，在实践中教学，在教学中实践，真正做到提升学生的个人综合能力。

（4）加大推广力度

相关部门应对高校翻转课堂的建设提供可借鉴的实行模式，同时，督促高校早日实施翻转课堂教学模式。此外，各媒体、新媒体、自媒体也应该紧跟大学教育发展的方向，对于翻转课堂等积极改变当前大学现状的措施予以报道和传播，让更多的人了解翻转课堂模式的定义、本质、实施方式和手段，消除大众对于一种新兴模式的隔阂感和可能会出现的抵触心理，并积极转载有关专家关于翻转课堂模式的探讨，供各高校参考和学习。

参考文献：

[1] The flipping classroom [DB/OL].（2012-12-1）.[2014-4-10]

[2] Sarah D. Sparks. Lectures Are Homework in Schools Following KhanAcademy Lead.[EB/OL]. [2012-08-15]

[3]陈义万，张群芝，杜海霞.针对学生注意力持续时间有限的课堂分段教学模式，《海外文摘·学术》2018年第3期

[4]何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展。

[5]李万龙.关于翻转课堂的文献研究

[6]教育部.2018年教育统计数据

[7]何克抗，从“翻转课堂”的本质看“翻转课堂”在我国的未来发展，《电化教育研究》，2014年第7期。

[8] 王晓波，牟艳娜.慕课———多元在线教育形态的创新与发展[J].中小学信息技术教育，2014，（2）：27～30.

[9]陶宇炜;陶依洋;谢爱娟.基于翻转课堂的混合学习模式研究与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2019，55-58.

[10]赵丽，鲍莹莹.基于混合学习的大学“翻转课堂”教学模式实践研究[J].中国大学教学，2017，（9）.

[11]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究，2014，No.128，57-63.

河海大学科技基金