基于MOOC理念的理論力學(xué)課程 “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式討論與分析

燕樂緯 梁穎晶 孫作玉

摘要：MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念，是目前教育教學(xué)改革的重點之一。但是，從現(xiàn)有的實踐來看，在MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)模式的實施過程中，仍然存在一些理論和實踐方面的焦點問題需要重視和解決。文章對MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念進(jìn)行深入分析和討論，結(jié)合理論力學(xué)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)研究，建立一套理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理論，并將其應(yīng)用于理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)實踐，以進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：MOOC;翻轉(zhuǎn)課堂;理論力學(xué);教學(xué)理念;教學(xué)模式

中圖分類號：G642.3;TU-4?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）01-0105-06

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，MOOC為全世界的在線用戶提供了大量優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，特別是大量的高質(zhì)量的教學(xué)視頻和教學(xué)課件，為“翻轉(zhuǎn)課堂”理念的實施提供了可能[1]。2015年4月國務(wù)院出臺《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》明確指出：“鼓勵學(xué)校通過與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作等方式，對接線上線下教育資源，探索基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育等教育公共服務(wù)新方式。推動開展學(xué)歷教育在線課程資源共享，推廣大規(guī)模在線開放課程等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式，探索建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)學(xué)分認(rèn)定與學(xué)分轉(zhuǎn)換等制度，加快推動高等教育服務(wù)模式變革?！?MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念，是我國目前教育教學(xué)改革的重點之一[2]。

但是，從現(xiàn)有的實踐來看，在MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)理念和模式的實施過程中，仍然存在一些理論和實踐方面的焦點問題需要重視和解決[3]。本文擬對MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念進(jìn)行深入討論

和分析，結(jié)合理論力學(xué)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)研究，建立一套理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理論，并將其應(yīng)用于理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)實踐，為實現(xiàn)我國高等教育“深化教育教學(xué)改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”的目標(biāo)作出積極的貢獻(xiàn)。

一、 MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式

MOOC（Massive open online course）即“大規(guī)模開放在線課程”，指面向公眾開放，具有一定規(guī)模，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為媒介的新型教育方式。自2012年以來，美國斯坦福大學(xué)創(chuàng)辦的Coursera、麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)辦的edX、斯坦福大學(xué)Sebastian Thrun教授創(chuàng)辦的Udacity等慕課平臺相繼開放運(yùn)營，將MOOC概念推廣到全世界。我國的教研工作者敏銳地捕捉到這一新型教育模式對未來教育產(chǎn)業(yè)的影響和意義。2013年10月，清華大學(xué)推出了十分具有清華特色的“學(xué)堂在線”，面向全球提供在線課程。截至2016年10月，學(xué)堂在線運(yùn)行的課程超過1 000門，注冊用戶達(dá)到500萬，選課人次690萬，成為全球“擁有最多精品好課”的三甲平臺之一。除此之外，北京慕課科技中心的“慕課網(wǎng)”、新東方旗下的“酷學(xué)習(xí)”等慕課網(wǎng)站也先后開放運(yùn)營。MOOC作為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新型教育理念結(jié)合的全新教育模式，對現(xiàn)代和未來教育的影響毋庸置疑。

“翻轉(zhuǎn)課堂”（Flipped Classroom）概念的提出早于MOOC，其基本含義是翻轉(zhuǎn)教師和學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的地位，由學(xué)生在課前自主完成大部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師在課堂上僅進(jìn)行問題輔導(dǎo)和有針對性的講解，即由傳統(tǒng)的“課堂教師教、學(xué)生學(xué)，課外學(xué)生鞏固”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂師生互動解答疑惑、匯報討論”模式。后者最大的特點就是進(jìn)一步明確了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，學(xué)生可根據(jù)自己的知識基礎(chǔ)和日程安排，自主決定學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)中的疑惑和難點，通過課堂與教師討論的方式得到解答[4]。對于因?qū)W生參與度不高而被長期詬病的傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)來說，“翻轉(zhuǎn)課堂”由學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，自主安排學(xué)習(xí)的全部環(huán)節(jié)，其先進(jìn)意義不言而喻[5]。

二、 需要解決的焦點問題

（一）課程教學(xué)的組織和實施以及教學(xué)雙方的定位

高校理工科課程采用“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”模式教學(xué)，教學(xué)過程的組織和實施需要根據(jù)高校教學(xué)的特點進(jìn)行調(diào)整，教學(xué)雙方的地位也需要重新定位?！胺D(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式從2000年提出至今，已有大量學(xué)者進(jìn)行了研究和教學(xué)實踐，雖然大部分師生都認(rèn)可其在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面的積極意義，但至今該教學(xué)模式仍然未能在高校教學(xué)中得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用。究其原因，一是教學(xué)組織過程中有一些重要的環(huán)節(jié)還需要進(jìn)一步落實和明確;二是教學(xué)雙方的地位也需要根據(jù)高校教學(xué)的現(xiàn)狀和特點重新定位。例如，經(jīng)典的“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”理論認(rèn)為學(xué)生是教學(xué)過程的主體，學(xué)生可以自主完成絕大部分的學(xué)習(xí)任務(wù);教師作為教學(xué)資源的一部分，只需要在課堂上參與學(xué)生之間的討論，對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題進(jìn)行解答即可。這一定位實際上是值得商榷的。一方面，各MOOC平臺高注冊率低完成率（普遍低于10%）的事實已經(jīng)證明了這種組織方式存在很大問題[6];另一方面，對教師在教學(xué)過程中的作用進(jìn)行弱化并不是“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的目標(biāo)。學(xué)生是教學(xué)活動的主體，但教師在整個教學(xué)過程的主導(dǎo)地位仍然不可動搖，這才是實事求是的符合高校教學(xué)特點和教學(xué)規(guī)律的正確定位，也是良好教學(xué)效果的根本保證。

（二） 教學(xué)內(nèi)容體系的重構(gòu)

實施MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，教師需對整個教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行重構(gòu)?！胺D(zhuǎn)課堂”不是簡單地將課堂授課內(nèi)容移到課堂之外，而是需要對傳統(tǒng)課堂進(jìn)行全新的設(shè)計和重構(gòu)。具體而言，在課程開始之前，教師要對整個課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入細(xì)致的分析，根據(jù)課程本身的邏輯和學(xué)生學(xué)習(xí)的一般規(guī)律，將其分解到每一堂課。針對每一堂課的內(nèi)容，要錄制MOOC視頻，設(shè)計課前學(xué)習(xí)任務(wù)書，以供學(xué)生課前學(xué)習(xí);準(zhǔn)確估計學(xué)生課前學(xué)習(xí)的效果，確定學(xué)習(xí)難點和重點，初步設(shè)計課堂講授內(nèi)容和討論重點;建立習(xí)題庫，提供相關(guān)理論知識及工程案例，供學(xué)生課后鞏固學(xué)習(xí)和自主延伸學(xué)習(xí)。

對教師而言，課堂重構(gòu)都是全新的工作，都需要根據(jù)學(xué)科專業(yè)的特點和知識體系的內(nèi)在邏輯進(jìn)行詳細(xì)分析和設(shè)計，具有較大的挑戰(zhàn)性[7]。

（三） 理論力學(xué)課程的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)

理論力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高、學(xué)習(xí)難度大，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式需要更加精心的設(shè)計。有一種觀點認(rèn)為，“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式只適用于一些知識性大于邏輯性、學(xué)習(xí)難度較小的課程或章節(jié);類似理論力學(xué)這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課，由于理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高、學(xué)習(xí)難度較大，采用由學(xué)生作為主體的“翻轉(zhuǎn)課堂”模式難以保證教學(xué)質(zhì)量和效果。這是一種典型的誤解?！胺D(zhuǎn)課堂”作為一種通用的教學(xué)模式，其適用性并不受限于教學(xué)內(nèi)容的難易程度。相反，正因為理論力學(xué)課程內(nèi)容具有一定的難度，才更需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，作為教學(xué)活動的主體積極主動地開展學(xué)習(xí)，這與“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念不謀而合[8]。由于課程本身的特點，需要教師對課前學(xué)習(xí)、課堂講述研討、課后復(fù)習(xí)鞏固等整個學(xué)習(xí)過程進(jìn)行更加精心的設(shè)計和引導(dǎo)。

三、 “MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理論研究及其實踐

（一）高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理論研究

MOOC有三大特點，即“大規(guī)?！保╩assive）、“開放”（open）和“在線”（online）。“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)“學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，教師課堂答疑解惑”。這些特點看起來與

當(dāng)前高校教師組織整個教學(xué)過程、以教師課堂講述為主的教學(xué)模式相矛盾。部分研究者還據(jù)此提出所謂“MOOC革命”，要“徹底翻轉(zhuǎn)”高?，F(xiàn)有的教學(xué)模式。這種理解顯然混淆了教學(xué)目標(biāo)和方法，走入了誤區(qū)。高校教學(xué)的終極目標(biāo)是提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。作為教學(xué)模式，MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”都只是實現(xiàn)這一目標(biāo)的方法和手段[9]。教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，而不是相反。

事實上，高?，F(xiàn)有的教學(xué)模式有其自身的優(yōu)點，若能與MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”有機(jī)結(jié)合，必將更好地發(fā)揮二者的優(yōu)勢，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

一是高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課的整個教學(xué)過程由學(xué)校組織，有利于學(xué)生按照學(xué)校的教學(xué)進(jìn)程按時完成整個課程的學(xué)習(xí)。

MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念建立在一個理想的假設(shè)之上，即學(xué)生有充分的自主學(xué)習(xí)的動力。但是，實踐表明，這一點恰恰是MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的短板所在。高注冊率低完成率是MOOC的常態(tài)，絕大多數(shù)MOOC平臺注冊課程的完成率都低于10%。究其原因，無功利目標(biāo)和壓力的學(xué)習(xí)固然是最理想的狀態(tài)，但在實踐中卻往往會因為課程的難度或?qū)W生興趣的轉(zhuǎn)移而半途而廢。學(xué)校組織的教學(xué)給學(xué)生施加了學(xué)分、結(jié)業(yè)等適度的壓力，對于學(xué)生持之以恒地完成整個課程的學(xué)習(xí)具有決定性的意義。

二是高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程由教師主導(dǎo)，能夠充分發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的指導(dǎo)作用。

“翻轉(zhuǎn)課堂”最先進(jìn)的地方是明確了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，但教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位仍然需要堅持，這二者并不矛盾。MOOC課程完成率低的原因，除了學(xué)習(xí)者自主性缺失之外，一個很重要的原因就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力尚不能達(dá)到脫離教師指導(dǎo)獨立完成整個課程學(xué)習(xí)的要求。例如，在“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式下，大部分教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生在課前自學(xué)完成。但是如果教師不加指導(dǎo)，學(xué)生很容易就會迷失在網(wǎng)絡(luò)海量而玉石雜糅、蕪菁并存的教學(xué)資源里。制作或指定教學(xué)資源，擬定課前學(xué)習(xí)目標(biāo)，下達(dá)課前學(xué)習(xí)任務(wù)書，是教師在“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式下最重要的任務(wù)之一。同樣，教師在課堂組織和課后鞏固學(xué)習(xí)中的指導(dǎo)作用也不可或缺，在整個教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位依然不可動搖。

作為與網(wǎng)絡(luò)社會和信息化時代相適應(yīng)的先進(jìn)教學(xué)理念，MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)入高校理工科基礎(chǔ)課程教學(xué)是大勢所趨。但是，在現(xiàn)有的高校教學(xué)管理模式下實施MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)，在教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)計、教師和學(xué)生雙方的定位等方面，都還有一些理論和實踐問題，需要進(jìn)行深入的研究和討論，并在教學(xué)實踐過程中逐一解決。

（二） “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式下教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容體系的重構(gòu)

如前所述，教師在理工科基礎(chǔ)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)過程中仍然處于主導(dǎo)地位，而且，由于采用了新型教學(xué)模式，還需要教師對整個教學(xué)過程和內(nèi)容體系進(jìn)行重構(gòu)。具體包括：

（1）梳理教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)要點根據(jù)課程內(nèi)容本身的邏輯進(jìn)行分解，制作MOOC視頻，供學(xué)生課前學(xué)習(xí)使用。

（2）下達(dá)課前學(xué)習(xí)任務(wù)書，指定包括MOOC視頻在內(nèi)的學(xué)習(xí)資料，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)布作業(yè)要求。

（3）根據(jù)課前自主學(xué)習(xí)的反饋和作業(yè)情況，設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容，對課前自主學(xué)習(xí)中暴露出來的難點和重點問題進(jìn)行詳細(xì)講解，并引導(dǎo)學(xué)生就這些問題展開深入討論。

（4）下達(dá)課后學(xué)習(xí)任務(wù)書，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容;推薦與本次課程相關(guān)的理論知識和工程實踐案例，供學(xué)生自主延伸學(xué)習(xí)。

教學(xué)過程和內(nèi)容的重構(gòu)需要投入大量的時間和人力，但其中大部分的內(nèi)容可以在后續(xù)教學(xué)過程中重復(fù)使用，例如MOOC視頻、課前學(xué)習(xí)任務(wù)書、課后學(xué)習(xí)任務(wù)書等。課堂教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計要緊扣課前學(xué)習(xí)效果和反饋，是“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式中比較靈活的部分。在不同輪次的教學(xué)中，這部分內(nèi)容視學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)積極性的差異

而有所不同。

總體而言，“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式中教學(xué)過程和內(nèi)容的設(shè)計，既有形成慣例的教學(xué)內(nèi)容和方式，也有根據(jù)具體教學(xué)情況靈活掌握的部分，這二者的有機(jī)結(jié)合，是“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式取得良好教學(xué)效果的根本保證。

（三） MOOC背景下理論力學(xué)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐

理論力學(xué)課程是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等力學(xué)和結(jié)構(gòu)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。該課程理論性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)理性邏輯，對高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，因而被學(xué)生視為最“難”的課程之一。在某門戶網(wǎng)站發(fā)起的“大學(xué)最難課程”調(diào)查中，該課程排名第一。

基于以上分析，廣州大學(xué)土木工程學(xué)院理論力學(xué)課程教研組建立了該課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的一般流程（如圖1所示），并利用“好大學(xué)在線”MOOC平臺，選擇土木工程專業(yè)2019級一個班進(jìn)行了全課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐。

為了解學(xué)生對“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的看法，課程團(tuán)隊采用“問卷星”軟件對授課班級進(jìn)行了在線問卷調(diào)查（問卷ID：66769955）。調(diào)查結(jié)果顯示，92.86%的學(xué)生對理論力學(xué)課程“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式持肯定態(tài)度，其中67.86%的學(xué)生認(rèn)為該模式“充分利用了MOOC資源，教師在討論區(qū)和直播課上能夠針對性地解決我的問題，是有效的授課模式”。關(guān)于課前學(xué)習(xí)任務(wù)，100%的學(xué)生表示會看完全部視頻課內(nèi)容，其中78.57%表示“會對重點內(nèi)容反復(fù)回放，直至聽懂”。85.71%的學(xué)生表示會“獨立完成老師布置的作業(yè)，并盡量做到最好”。對課程授課效果的開放性問題（填空題），大部分學(xué)生表示這一教學(xué)模式對促進(jìn)學(xué)習(xí)自主性和掌握教學(xué)內(nèi)容都有明顯的積極作用。圖2給出了課程開設(shè)過程中“好大學(xué)在線”平臺的作業(yè)情況截圖（作業(yè)未提交比例較高的原因，是MOOC班級中有部分學(xué)生選擇“非學(xué)分學(xué)習(xí)”參與旁聽），從圖中可以看出，已評閱的作業(yè)成績平均分都在80分以上。而往年未采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式授課時，廣州大學(xué)土木工程專業(yè)本科生在“結(jié)構(gòu)受力分析”和“平面力系”部分的平時作業(yè)成績平均值一般在68～73分之間。

四、 結(jié)語

采用MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，并不是簡單地引入一種新的教學(xué)模式，而是要與高?，F(xiàn)有的教學(xué)資源優(yōu)勢相結(jié)合，深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。因此，高校MOOC建設(shè)必須充分考慮理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程的組織形式和學(xué)科特點，在明確教學(xué)過程中學(xué)生主體地位的同時，強(qiáng)化教師的主導(dǎo)地位。并以此為理論基礎(chǔ)，構(gòu)建高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”體系，對整個教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行重構(gòu)，建立一套完善的“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式實施方案。

理論力學(xué)課程因其理論性強(qiáng)、理性邏輯要求高、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大等特點，被一些研究者認(rèn)為不適合（至少是較難的部分內(nèi)容不適合）采用“MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。實際上，如能充分發(fā)揮高校教學(xué)組織和MOOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，恰當(dāng)使用MOOC資源和“翻轉(zhuǎn)課堂”的組織形式，對于提高學(xué)生的參與度，提升教學(xué)質(zhì)量是有明顯促進(jìn)作用的。參考文獻(xiàn)：

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Discussion and analysis of the “flipped classroom” teaching

mode of theoretical mechanics based on the concept of MOOC

YAN Lewei， LIANG Yingjing， SUN Zuoyu

（School of Civil Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510006， P. R. China）

Abstract：

The concept of MOOC and “flipped classroom” are one of the emphases of current education and teaching reformation in China. However， according to the existing practical experience， there are some theoretical and practical issues remained to be paid attention to and solved urgently in the implementation of MOOC and “flipped classroom”. The teaching concept of MOOC and “flip classroom” are discussed in depth. Combined with the “flipped classroom” teaching practice and research of theoretical mechanics. A set of “flipped classroom” teaching theories of basic courses for science and engineering majors are established and applied to the teaching practice， which is beneficial to make a positive contribution to deepening education and teaching reform as well as improving the quality of personnel training in higher education of China.

Key words：

MOOC; flipped classroom; theoretical mechanics; teaching concept; teaching mode

（責(zé)任編輯 王 宣）