基于MOOC的工程图学翻转课堂教学模式的研究与实践
梁艳书，丛 萌
（天津商业大学，天津 300134）
摘 要 ：近年来，MOOC和翻转课堂成为教育界一个热点话题。MOOC拥有优质课程资源，促进了远程知识分享，为教和学创造了很好的机会。翻转课堂是应用现代技术实现教与学的颠倒教学模式，可以增强师生互动，极大地激发学生的学习兴趣，真正体现“以学生为中心”的教学理念，为培养学生自主学习及合作探究能力打下坚实的基础。该文将MOOC资源与翻转课堂有机结合，对工程图学课程进行了翻转课堂的实践，对采用该模式面临的挑战进行了分析和建议，为“翻转课堂”的推广研究及应用提供了借鉴。
关键词： MOOC；翻转课堂；教学模式；工程图学
工程图学是理工科专业学习的一门技术基础课，也是大学生接触工程实践最早的一门课程，其主要任务是培养学生绘制和阅读工程图样的能力、丰富的空间想象能力、良好的工程素质及创新能力，为后续课程和未来从事的工程技术工作打下坚实的基础，因此在人才培养中具有重要的地位和不可替代的作用。不可否认，在传统的教学模式下曾经培养了一批批具有特定技能的人才，满足了社会需求，但是随着信息技术的迅速发展，对人才的需求发生了巨大的变化，人才的培养模式已由原来的大众化需求转变为个性化需求，对具有创造性、创新能力的人才的需求。近年来，工程图学课程随着教学内容不断增加，学时却不断减少，学生需求不均衡等问题越来越突出，尽管对教学手段不断改革，但传统的教学模式并未改变，教学效果不尽如人意，作为工程图学教师对教学质量深感忧虑，因此，亟须对传统教育模式的弊端进行改革，以满足社会对人才培养的需求。
一、慕课与翻转课堂的探究
（一）慕课
近年来，随着信息技术迅速发展，慕课（MOOC，Massive Open Online Course大规模在线开放课程）作为信息技术与课程教学的高度融合，以其优质教学资源迅速兴起，促进了世界范围内知识的分享。MOOC在授课人数、课堂时空、学习动机、学习主体、交互方式、课程设计及评价等环节上与传统课堂及网络课程都有本质的区别，提供了优质的教学资源和广阔的虚拟学习空间[1]，大大增强了课程实施过程中的交流、互动与反馈。
然而，MOOC的教学效果也存在一些弊端：（1）完成率较低。美国宾夕法尼亚大学教育研究生院对100万名MOOC用户进行了跟踪调查，结果只有4%的学习者完成了全部课程，50%的学习者只听过一堂课[2]。课程完成率低已成为MOOC发展的瓶颈。（2）学科局限性。由于MOOC教学模式和学习方式是以结构化知识传授为主，并不适合分布式认知和高阶思维能力培养，因此难以适应高等教育不同学科课程的具体要求[3]。
磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一，它既是植物体内许多重要有机化合物的组分，同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程，磷对作物高产及保持品质的优良特性有明显作用[13]。
2.1.1 对苏丹草株高的影响 孕穗期苏丹草的株高由高至低的处理依次为F2>F3>F1>F6>MR>CK>F4>F5>P，其中，F2和F3的株高较高，分别为320 cm和318 cm，而P处理苏丹草株高最低，为291 cm。各处理苏丹草的株高较P处理高6.38%～12.68%，各处理(除P，F4和F5)株高较CK提高了1.99%～5.39%，F2和F3的株高均显著高于P(P<0.05)，其余各处理与CK相比差异不显著(P>0.05)(图1-A)。
（二）翻转课堂
3.满意度调查。与传统教学模式相比，有38.5%的学生表示很喜欢翻转课堂这种教学模式，56.9%的学生喜欢，而4.6%的学生表示不喜欢，见图3。
二、工程图学翻转课堂的教学模式构建
4.考试结果对比。在期末考试中，以截切立体部分为例，此部分共18分，参加翻转课堂班级的正确率为88.2%，传统模式的班级正确率为66.8%，见图4。
天津商业大学工程图学课程作为天津市精品课程，建设了本地特色的网络课程资源库，运行良好的校园网为翻转课堂的实施提供了课下的学习环境。学生可以利用MOOC视频、微课等学习资源，进行课前自主学习。根据教学目标和教学内容，教师对部分知识点（如截切体、相贯体的投影等）进行了翻转课堂的实践。
（一）教师课前精心准备
1.依据教学目标，设计教学方案。根据教学大纲中的知识结构，结合学生已掌握的基础知识和能力，选择好合适的教学单元，提炼好知识点，制订明确的教学方案，使学生通过该单元的学习，能够在认识、技能等方面达到预期的教学目标。
2.提供丰富的教学资源。教师借助MOOC平台和网络教学资源，结合本校实际情况，制作了教学微课视频。在制作时，摆脱了传统教教学模式的影响，融入个性化的教学方案及教学活动，然后将其上传到互动教学平台上，供学生在线学习。如截切圆柱、圆锥的内容各录制了2小节的微课视频，每一知识点的教学视频时间都控制在15分钟之内，使学生能够保持较高的注意力。
（二）学生课前自主学习
课上教学环节是翻转课堂教学效果的重要保障。在课堂上，教师首先要听取学生学习结果及作业成果的汇报，解答学生学习过程中产生的疑惑，归纳或提出有意义的问题，强化教学难点和重点，然后选择典型的习题加强练习。采用多样化教学互动形式和手段，引导学生自主探究、团队合作、项目实践，最后通过成果展示进行经验分享，摒弃了填鸭式教学方法，完成知识内化，提高课堂效率和效果。
（三）课中知识内化
课前学习是完成翻转课堂的重要基础。首先学生要下载学习资料，查看教学任务，根据老师提供的教学资源，如教学视频、PPT、网络资源等，完成课前的自主学习和作业。在学习过程中，可以及时通过网络在线交流平台答疑解惑，与教师和同学交流、讨论，教师有针对性地指导，使学生顺利完成学习任务。在此过程中学生是真正的“主角”，其自学能力、信息利用、创新、小组合作和交流等综合能力都得到了培养和提高。
（四）课后拓展提升
2.课前学习阶段调查。课前有69.2%的学生按照老师的要求，学习了提供的全部教学资源，23.1%的学生学习了部分内容，7.7%学生未学习任何内容，见图2。
（五）调查对比
1.翻转课堂认知度调查。调查显示：在未开展翻转课堂之前，对此活动仅有4.6%的同学了解，听说过但不了解占15.4%，没听说过占80%，见图1。
教师对参与翻转课堂的两个班共65名学生进行了问卷调查，包括对翻转课堂的认知度、参与度、是否喜欢及教学效果。
林业局窗口打造快速高效服务通道。对申请人提出的申请事项，只要申报材料齐全，可以当场办结的，立即办结；当场不能办结的，说明原因，并把需补齐的材料一次性告知对方。同时，注重加强对行政许可事项的审核和审批工作的督办，最大程度的提高审批效率，真正把林业窗口建设成为服务经济、方便群众的“民心窗口”，转变政府职能、提供工作效能的“示范窗口”，周到热情、便民利民的“形象窗口”。
图1 认知度调查
课后阶段，学生主要对前面的知识进行巩固、拓展与提升。教师对课堂效果进行归纳总结，发布作业，对学生进行学习情况测试，评估每个单元的教学效果，评价反馈学生学习情况，深层次掌握教学情况，不断调整教学策略。对学有余力的学生进行拓展知识、实践创新能力的培养，通过综合性的习题进行训练，促进知识迁移。学生可回看教学视频，查看测试结果，对自身学习情况进行反思，进一步深化知识理解与建构，通过梳理与总结，把所学内容纳入认知结构中。
图2 课前学习情况调查
翻转课堂（Flipped Classroom，也称颠倒课堂）2007年起源于美国，2011年以后迅速传播至全球，是一项课堂教学的重大变革，成为全球教育界关注的热点。翻转课堂简单的定义为：将传统教室中发生的活动与教室外发生的活动进行调换，知识的传授移到了课外，让学生利用课下时间通过微课等网络资源完成预设知识点和概念的自主学习，课堂则变成教师答疑解惑、与学生互动的场所，它改变了传统教学中师生的角色和对学习时间的利用方式。翻转课堂“以学生为主体”，为学生构建个性化学习环境，充分尊重每位学生的学习权利和自由，还原教学本质。近年来，国内高校的一些课程做了初步尝试，由于受多方面因素的限制，真正实施翻转课堂的课程较少。由于翻转课堂与传统教学模式在教学理念、师生角色、评价体系等诸多方面都存在一定差别，接下来就以我校工程图学课程为例，简谈翻转课堂教学模式的构建。
图3 课程满意度调查
MOOC和“翻转课堂”两种教学模式都贯穿了超时空教学和自主性教学的理念，但MOOC主要解决的是在线交流，并不一定要实施课堂教学，而“翻转课堂”立足于课堂，主要解决课堂问题[4]，两者具有较高的同一性、互补性与耦合性[5]。
图4 教学效果调查
三、实施翻转课堂教学模式面临的挑战
（一）教学理念的改变是前提
虽然倡导“以学生为中心”的教学理念已久，但是“以教为中心”教学行为却根深蒂固，已深植在大多数教师的课堂之上，所以教学理念的转变需要一个过程。翻转课堂更注重的是教和学方式的变化，强调的是教学方式的变革，培养学生自主、探究、合作的学习能力，注重思维和能力的提升，其目标是提高教和学的效率。如果认为翻转课堂只是用“看视频”来取代讲课，课堂中仍然是“填鸭式”的教学，理解是片面的，是不科学的。
（二）硬件设备和教学资源建设
基于MOOC翻转课堂教学模式是伴随着现代信息技术应运而生的，因此离不开现代信息技术环境的支持，必要的硬件设备和丰富的学习资源是必不可少的。教师需要借助硬件设备如电脑、摄像机等对教学视频进行制作和剪辑，要达到预期的教学效果，还需要在教学过程中根据学生的学习情况、与课程相关的专业进展对网络教学资源进行持续维护和优化，学生也必须拥有能够观看教学视频的终端，以便能够便捷地获得各种学习资源。
东柳院村全年日照为2710小时，幅射能量132856千卡，得天独厚的自然能源为推进光伏扶贫创造了先决条件。武志锋抓住机遇，获得了光伏扶贫示范项目，总投资75万元，总发电100KW，2017年3月建成发电，14个月已发电18万度，创产值15.84万元。他给深度贫困户毎年每户发放3000元；给重度残疾人和80岁以上的老人毎年每户补贴1000元；给本村考入本科大学的学生当年奖励2000元、专科1000元。
通过城市开发边界与生态红线的“两线合一”，实现通州规划建设北京城市副中心新型城镇化示范区、国际一流和谐宜居之都示范区以及京津冀区域协同发展示范区的带动作用[3]。将通州与北三县衔接，加强跨界地区的统一管控和规划，共同开展生态红线和城市开发边界划定工作，并与京津冀协同发展示范区相结合，带动区域的协调发展。解决通州建设的历史问题，在实施单元上实现管控“两张皮”到管控一体的突破，并在全区层面协调乡镇的发展问题，落实发展和生态方面的重点项目。
（三）教师能力的提升
在翻转课堂中，教师的作用至关重要，由传统的知识传授者变成了指导者，学生的一切学习活动主要靠教师的引导完成，这对教师提出更高的要求，不仅需要教师具有先进的教学理念和教学方法，还需要具备较高的信息素养，进行资源开发，能将信息技术更好地融入教学中，真正做到教学思想、教学内容、课程体系与信息技术有机融合。教师制作的教学视频既要结合实际情况以适应学生的学习需求，又要增加趣味性，调动学生学习的积极性；每一次的教学活动都需要精心设计和准备，引导学生进行交流探讨，具有较强的课堂的管理能力，保证良好的学习效果，以达到预期的教学目标，所以在翻转式教学中教师并没有变得清闲，而是增加了更多具有挑战性的工作，需具备较高的教学素养，翻转课堂对教师的终身发展提出了更高的要求。
国家体育总局于2000年就开始在全国范围内推动建设青少年体育俱乐部，截至2015年底该项工作已经开展了16年，共资助创建了4828个青少年体育俱乐部。公办学校的体育场馆设施是国家投资建设和维护的，是青少年学生首先享受的一项福利，从这个方面来讲，如果依托学校场馆运营学生课外俱乐部，场馆的运营成本几乎为零，成本将得到极大的降低，而且学校本身都有一定数量的体育专业教师，管理起来也比较方便，如果运营得当的话，对普通学生来说，肯定是课外体育锻炼很好的选择。
四、结束语
教与学是多元化的，教育的本质是以育人为本，重视人的自我发展和完善，要培养学生主动学习的能力，并将学习能力应用到终身学习之中。工程图学课程通过基于MOOC的翻转课堂的实践，充分地调动了学生学习的积极性，提高了自主学习能力，增强了创新意识，取得了较好的教学效果。但由于翻转课堂在我国目前仍处于探索阶段，在学习和借鉴的过程中，要依据具体情况，构建具有特色的翻转课堂教学模式，掌握好“翻转课堂”的“量”和“度”，真正做到有的放矢，充分调动学生学习的积极性，使其养成自我约束、自主学习、不断提高的良好学习习惯，提高课堂的效率和效果，从而使学生获得更好的发展，促进创新人才的培养。
参考文献：
[1]薛云,郑丽.基于SPOC翻转课堂教学模式的探索与反思[J].中国电化教育,2016,5(352)：132-137.
[2]胡杰辉,伍忠杰.基于MOOC的大学英语翻转课堂教学模式研究[J].外语电化教学,2014,(160)：40-45.
[3]申灵灵,韩锡斌,程建刚.“后MOOC时代”终极回归开放在线教育[J].现代远程教育研究,2014,3(129)：17-26.
[4]胡鸿志,管芳,郭庆.基于翻转课堂与慕课的高校教学模式研究与实践[J].实验技术与管理,2016,33(12)：189-192.
[5]曾明星,周清平,蔡国民,等.基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中国电化教育,2015,4(339)：102-108.
Research and Practice on the MOOC-based Flipped Classroom Teaching Model in Engineering Graphics
LIANG Yan-shu,CONG Meng
(Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134,China)
Abstract: In recent years,MOOC and flipped classroom have become hot topics in the area of education.MOOC,a collection of high-quality curriculum resources,has promoted sharing knowledge in the world,and has created a lot of opportunities for teaching and learning in different disciplines.The flipped classroom,a modern instructional strategy and a type of blended learning that reverses the traditional learning environment,is a powerful tool to improve interaction between teachers and students and arouse students'interests in learning knowledge.It reflects the"student-centered"idea and lays a solid foundation for students' self-learning,collaboration,and exploration.We apply the "flipped classroom"teaching model,together with the use of MOOC resources,in the instruction of Engineering Graphics.We analyze the challenges faced by the "flipped classroom" model and provide some suggestions and references for the promotion and application of this new teaching model.
Key words: MOOC;Flipped Classroom;teaching model;Engineering Graphics
中图分类号： G642.0
文献标志码 A
文章编号： 1674-9324（2019）51-0143-03
收稿日期： 2019-01-09
基金项目： 天津商业大学教改课题（60203-17TDJS04）
作者简介： 梁艳书（1965-），女，河北唐山人，副教授，硕士，研究方向：工程图学、计算机辅助设计等教学研究。