摘要：本文對(duì)基于“微課”的“翻轉(zhuǎn)課堂”人機(jī)工程學(xué)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)流程進(jìn)行了重構(gòu)。以人機(jī)教學(xué)內(nèi)容為例，進(jìn)行了基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)實(shí)踐研究，并對(duì)實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：微課；翻轉(zhuǎn)課堂；人機(jī)工程學(xué)；教學(xué)實(shí)踐

近幾年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，移動(dòng)媒體的普及，尤其是“微課”教學(xué)資源的出現(xiàn)，新的教學(xué)模式——翻轉(zhuǎn)課堂也應(yīng)運(yùn)而生，這種方法可以極大激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，受到各級(jí)教學(xué)部門(mén)的重視。本文基于翻轉(zhuǎn)課堂重新構(gòu)建學(xué)習(xí)模式，對(duì)基于翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)模式中的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)作深入的探索，通過(guò)運(yùn)用眼動(dòng)儀[1]來(lái)測(cè)定學(xué)生對(duì)教學(xué)資料的接受程度及通過(guò)觀察學(xué)生在課上課堂中的表現(xiàn)，記錄學(xué)生詢(xún)問(wèn)老師的次數(shù)、提問(wèn)的主要知識(shí)點(diǎn)、課堂的活躍程度等來(lái)分析基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)流程重構(gòu)的教學(xué)效果。

一、學(xué)習(xí)流程重構(gòu)研究

通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)際應(yīng)用案例后，形成適合人機(jī)工程學(xué)實(shí)際教學(xué)課堂需求的教學(xué)實(shí)施方案，經(jīng)過(guò)課前的準(zhǔn)備階段、課內(nèi)的課題討論和課后的額外任務(wù)實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳遞、知識(shí)建構(gòu)和內(nèi)化、知識(shí)鞏固和拓展。

課堂前準(zhǔn)備階段：根據(jù)教學(xué)大綱的需要，確定教學(xué)的主題，篩選人機(jī)工程教學(xué)內(nèi)容，將適應(yīng)微課展示的內(nèi)容挑選出來(lái)，明確微課的教學(xué)目的與內(nèi)容，收集學(xué)習(xí)資源、并進(jìn)行微課的教學(xué)內(nèi)容的初步制作。最后，上傳微視頻資源到微課平臺(tái)，設(shè)置在線答疑、在線討論等溝通模塊，便于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的消化吸收。

課堂前傳遞階段：課前學(xué)生利用自由時(shí)間觀看微視頻，并且與其他同學(xué)進(jìn)行在線答疑、討論等模塊的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳遞；老師通過(guò)研究學(xué)生在線答疑和討論情況，分析并提出教學(xué)效果的問(wèn)題以及學(xué)生的學(xué)習(xí)的問(wèn)題。

課堂內(nèi)細(xì)化階段：課上首先和學(xué)生們一起討論之前提出的問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題的種類(lèi)可以組織探究式課堂或者討論式課堂；隨后，教師布置討論課題，組織學(xué)生自主探究或小組協(xié)作學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)生操作情況或?qū)W生交流討論，教師可進(jìn)行適宜的個(gè)別輔導(dǎo)或集體講解；完成所布置學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)和內(nèi)化。

課堂后鞏固階段：教師針對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并將優(yōu)秀的作品上傳至教學(xué)平臺(tái)上展示；教師還可以根據(jù)人機(jī)工程學(xué)內(nèi)容相關(guān)的拓展學(xué)習(xí)資源布置額外任務(wù)，有精力的學(xué)生可以嘗試額外任務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和提高。

二、教學(xué)實(shí)踐研究

實(shí)踐以“人機(jī)工程學(xué)的定義”與“人機(jī)工程的作用”教學(xué)內(nèi)容為例，進(jìn)行基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)實(shí)踐研究。為檢驗(yàn)基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式對(duì)人機(jī)工程課程的有效性，選取了一個(gè)班級(jí)對(duì)“人機(jī)工程的作用”開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，利用眼動(dòng)儀在實(shí)踐中收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并運(yùn)用調(diào)查問(wèn)卷方法及時(shí)了解學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的認(rèn)可度，與傳統(tǒng)模式相比學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的變化。

（一）眼動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)

人類(lèi)的信息加工在很大程度上依賴(lài)于視覺(jué)，來(lái)自外界的信息約有80%-90%是通過(guò)人的眼睛獲得的，因此對(duì)于眼球運(yùn)動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)眼動(dòng)）的研究被認(rèn)為是視覺(jué)信息加工研究中最有效的手段[2]。

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾接憣W(xué)習(xí)流程重構(gòu)課程中多媒體的呈現(xiàn)方式對(duì)學(xué)習(xí)者的注意力和學(xué)習(xí)效果的影響。

2.實(shí)驗(yàn)對(duì)象：本研究選取了哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院2016級(jí)的20名本科生作為研究對(duì)象。其中男生5人，女生15人。所有被試均能熟練使用計(jì)算機(jī)，具備一定的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)經(jīng)歷，沒(méi)有智力或閱讀方面的異常，視力和聽(tīng)力正常。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集：分兩次實(shí)驗(yàn)，第一次實(shí)驗(yàn)：傳統(tǒng)教學(xué)PPT的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，第二次實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)流程重構(gòu)微課版教學(xué)課件眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)利用眼動(dòng)儀來(lái)追蹤和記錄被試在學(xué)習(xí)中的眼動(dòng)情況，包括兩次試驗(yàn)的注視次數(shù)、注視時(shí)間。

4.實(shí)驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備：本實(shí)驗(yàn)在哈爾濱工程大學(xué)人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，使用了眼動(dòng)儀記錄被試者的眼動(dòng)狀況，并采用與眼動(dòng)儀配套的分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

5.實(shí)驗(yàn)材料：根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，第一組實(shí)驗(yàn)為傳統(tǒng)教學(xué)PPT，第二組實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的資料分別對(duì)應(yīng)三種方式：（1）視頻：呈現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)相關(guān)知識(shí)及教師本人授課錄像中的真實(shí)視頻。（2）動(dòng)畫(huà)：呈現(xiàn)教學(xué)素材及教師授課的模擬動(dòng)畫(huà)。（3）PPT：呈現(xiàn)文字，并配以語(yǔ)音。為了便于比較，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的學(xué)習(xí)進(jìn)度均由系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定，不允許學(xué)習(xí)者控制或調(diào)整。

6.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：正式實(shí)驗(yàn)之前先進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)。預(yù)備實(shí)驗(yàn)選取 2名被試，旨在熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修正。正式實(shí)驗(yàn)：選取20被試，學(xué)習(xí)時(shí)間為26分鐘，分別對(duì)兩次試驗(yàn)的眼動(dòng)情況進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

（二）調(diào)查分析實(shí)踐

班級(jí)共由 20 人構(gòu)成，學(xué)生提前學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容，人機(jī)工程學(xué)設(shè)有完整的網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基本條件，也具備自主學(xué)習(xí)的能力。1.教學(xué)內(nèi)容分析：在人機(jī)工程的教學(xué)中，將“人機(jī)工程學(xué)定義”、“人機(jī)工程的作用”等知識(shí)和技能通過(guò)微課完成；2.微課設(shè)計(jì)和制作：錄制了一個(gè) 13 分鐘的微視頻，主要講解了“人機(jī)工程定義”、“人機(jī)工程的作用”等內(nèi)容，并進(jìn)行對(duì)微課難度是否適宜、完成視頻學(xué)習(xí)需要多少時(shí)間等問(wèn)題進(jìn)行討論和收集反饋信息；3.課上教學(xué)任務(wù)：通過(guò)學(xué)生反饋進(jìn)一步學(xué)習(xí)人機(jī)工程的發(fā)展，然后以“人機(jī)工程學(xué)的歷史”作為課題，要求學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成；4.課后作業(yè)的設(shè)計(jì)：評(píng)選優(yōu)秀的“人機(jī)工程學(xué)的歷史”作品在網(wǎng)絡(luò)課程上進(jìn)行展示，為學(xué)生學(xué)習(xí)樹(shù)立標(biāo)準(zhǔn)。

三、實(shí)踐結(jié)果分析

（一）眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)利用眼動(dòng)儀來(lái)追蹤和記錄被試在學(xué)習(xí)中的眼動(dòng)情況，如表1和表2所示，第二組相應(yīng)的注視次數(shù)和注視時(shí)間更多，可以推斷學(xué)習(xí)流程重構(gòu)后的教學(xué)資料更能吸引學(xué)生的注意力，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)的信息將比靜態(tài)信息更容易受到關(guān)注。

（二）調(diào)查分析

調(diào)查結(jié)果顯示，基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合學(xué)習(xí)模式深受學(xué)生歡迎。其中，有94.31%的學(xué)生認(rèn)為，老師不再一言堂使他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到大幅度提高；73%的學(xué)生認(rèn)為，在平等互助的學(xué)習(xí)狀態(tài)中收獲更多的信息和靈感；58.6%的學(xué)生認(rèn)為，自己的交流協(xié)作能力得到提高；77.96%的學(xué)生認(rèn)為，以前訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)資源是因?yàn)樯险n沒(méi)有跟上，而現(xiàn)在不得不在課前主動(dòng)學(xué)會(huì)課程內(nèi)容； 83%的學(xué)生表示課前的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)檢測(cè)對(duì)自我反省很有作用，認(rèn)為對(duì)他們的學(xué)習(xí)起到了很好的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王葵，翁旭初.句子學(xué)習(xí)過(guò)程中的眼動(dòng)特征[J].人類(lèi)工效學(xué)，2006（1）：1-3

[2]安璐，李子運(yùn).教學(xué)PPT背景顏色的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境建設(shè)與資源開(kāi)發(fā)2012.（1）：75-80

基金項(xiàng)目：

1、2016年黑龍江省高等教育學(xué)會(huì)“十三五”高等教育科研課題“基于微課和翻轉(zhuǎn)課堂的人機(jī)工程通識(shí)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)”（編號(hào)：16G027）。

2、審批單位：哈爾濱工程大學(xué)，課題名稱(chēng)《以工程應(yīng)用為牽引的“三海一核”特色人機(jī)工程課程建設(shè)研究》，編號(hào)：JG2016YYB10。