康 凱， 徐東輝， 郭文普， 楊文可

（火箭軍工程大學作戰(zhàn)保障學院，西安710025）

0 引 言

“翻轉課堂”的教學模式最早由貝克（J·Wesley Baker）于2000年在第11屆大學教學國際會議上首次提出［1］，之后受到了國內外教育者們的較多關注，其教學效果得到了充分的肯定［2-3］。然而翻轉課堂的順利實施需要借助計算機技術和網絡技術，必須有豐富的學習資源［4］。近年來，在教育部的推動下，高校公開課、精品資源共享課和在線開放課程等多種形式的在線課程迅速發(fā)展。豐富的線上教學資源使得將信息技術、新教學理念與傳統(tǒng)課堂教學進行深度融合成為可能，構成了推廣翻轉課堂教學模式的必要條件。軍事職業(yè)教育互聯(lián)網服務平臺，簡稱“軍職在線”，是軍隊依托互聯(lián)網，為官兵打造的一站式終身學習空間，平臺有移動APP、門戶網站和微信公眾號3個版本。目前，平臺匯聚了中國大學MOOC、學堂在線、智慧樹、超星期刊、喜馬拉雅音頻等近10個知名學習系統(tǒng)資源，累計有3 000余門課程、200余萬篇期刊、300余萬條音頻、1 500余萬條知識條目。截至2020年3月，軍地265萬余人注冊平臺，每日有近40萬人使用平臺［5］。借助該平臺，如何提高資源利用率，推動教育教學改革，是軍事院校教育者面臨的現(xiàn)實問題。本文選取通信抗干擾與對抗原理課程，以干擾原理仿真實驗為教學案例，基于軍職在線平臺，充分利用其教學資源，實施兩批次的翻轉課堂教學，取得了良好的教學效果。

1 對象及方法

通信抗干擾與對抗原理課程涵蓋無線通信安全基礎、通信對抗基本原理和擴頻通信理論等內容，共34課時理論和6課時實驗。該課程的教學對象是完成了通信基礎課學習任務的高年級學生，具有明顯的同質性和異質性。同質性體現(xiàn)為前導學習基礎和具備的學習能力與思維能力相近，使用信息技術的能力都比較強。異質性表現(xiàn)為對知識的理解及需求存在廣泛的差異性。

目前，該課程由于教學內容飽滿但課時量少，同時受限于種種軟硬件條件，在過去的教學過程中，主要采用學生非常熟悉的“老師講學生聽”傳統(tǒng)實體課堂授課模式。單純依靠多媒體課件和黑板板書的課堂教學手段，會讓學生覺得枯燥而難以全時調動學習熱情［6］。隨著在線學習資源的不斷豐富，教師已明顯不是知識的唯一來源，調整教師在教學活動中的角色和作用就顯得相當重要［7］。如果在教學中依托公共在線學習資源引入翻轉課堂教學模式，教師的角色調整為個性化學習支持服務提供者和引導者，將會使學生的學習過程更加自主、時間更為靈活、地點不再受限、交流更為主動［8］，而且學生與學生之間和教師與學生之間的互動將更有針對性和廣泛性，能夠有效推進學生掌握知識及應用知識。

本文以兩課時“干擾原理仿真實驗”為案例進行對比應用研究，將相同專業(yè)的90位學生隨機編為對照組、實驗組，每組45人。兩個組（班）由同一老師授課，教學進度相同，只是上課時段不同，兩組學生均為男性，且年齡、學習基礎、學習積極性差異無統(tǒng)計學意義。其中，對照組采用傳統(tǒng)教學模式；實驗組按照圖1所示的翻轉課堂教學模式進行教學。

圖1 借助在線學習資源的翻轉課堂教學模式

翻轉課堂教學模式的教學程序分課前、課中和課后3個時段，其教學流程分4個步驟：

（1）教師進行教學前的學情分析，包括學生的能力素養(yǎng)、學生的情感態(tài)度價值觀、班級整體個性、學生前期課程的學習狀況、繼續(xù)學習的知識儲備等。學情分析可以為教學內容的定制、教學流程的設計以及教學起點的確定等指明基本方向，是教師進行適當點撥并提出具體教學目標要求的基礎。

（2）針對教師提出的具體指導和要求，由學生在課前，利用“軍職在線”平臺自主學習課程相關的內容，輔助以學習資源網站的主題探究和學習社區(qū)的協(xié)作學習，從而實現(xiàn)基礎知識的查缺補漏和再強化，為課內學習奠定基礎。任務牽引和協(xié)作交流足以保障自學環(huán)節(jié)的嚴格落實。

（3）圍繞學生完成課前任務時生成的問題開展教學，在仿真實驗室的線下課堂中，教師主要明確實驗課目、解答學生問題、澄清相關概念、啟發(fā)討論以及引導學生開展交流等。學生在規(guī)定的時間內完成實驗設計與拓展練習并參與討論。

（4）學生完成“軍職在線”相關課程的線上應用練習和檢測，實現(xiàn)“反饋”和進一步“矯正”，從而強調、鞏固、加深或延伸相關知識，并基于線上和線下課堂的學習過程撰寫實驗報告，教師對線上和線下的學生表現(xiàn)進行形成性評價。

在翻轉課堂模式下組織教學，學生在課前接收學習任務后通過線上資源實現(xiàn)了高效和深度預習。課中的學習是以學生為主體、教師主導下的協(xié)同式課堂學習。貫穿全程的學習記錄和效果反饋使得矯正學習得以動態(tài)地良性運行。因此，該模式有助于一定程度上克服傳統(tǒng)課程教學存在的預習無引導、學習被動化、知識衰減快等問題。

在翻轉課堂模式下，依托在線資源的學習雖然是協(xié)作式的自主學習，學生可以在剛性任務要求的牽引下彈性安排自己的時間，但也是專門安排的教學活動，是正規(guī)的有時間規(guī)劃的教學環(huán)節(jié)，可以稱為“異步環(huán)節(jié)”。學生在該環(huán)節(jié)，什么時間學和學習多長時間完全由自己安排，但必須完成教師指定要解決的問題。學生在網絡環(huán)境下的“異步環(huán)節(jié)”自主協(xié)作學習活動，可以很方便地留存學時記錄。集中組織的線下教學活動是為方便解決共性難點和進行個性討論而設置的，可以稱為“同步環(huán)節(jié)”，其教學組織與管理也是“有記錄”的。此外，為了更好地激發(fā)學生的學習積極性和學習熱情，教師可以方便地通過即時共享和動態(tài)測評，來追蹤學生的學習過程。

2 教學效果評價

本文選取實驗報告冊（共90份）的成績?yōu)榱炕u價指標進行分析。為了保證教學應用研究的科學性，對照組和實驗組的報告冊由教學團隊內其他教師以自編的通信專業(yè)實驗報告冊評分標準為依據，突出科學性、準確性和完整性，組織獨立評閱打分，實行百分制記分。同時，為了保證對學生教學體驗的掌握是及時且科學的，在第一時間進行了全面的問卷調查研究和數(shù)據分析。

2.1 統(tǒng)計分析對照組與實驗組的成績差異

將對照組和實驗組的學生成績數(shù)據導入本地SPSS軟件［9］或上傳至SPSSAU在線平臺［10］進行統(tǒng)計分析。

（1）進行正態(tài)性檢驗，比較兩組學生成績的分布差異性。如表1所示，對照組成績服從正態(tài)分布，偏度為0.002，即基本對稱；實驗組成績服從偏正態(tài)分布，偏度為－0.717，即呈負偏態(tài)。如圖2所示，對比成績的頻率直方圖可以看出，正態(tài)曲線拖尾在左邊，峰尖在右邊，呈明顯的負偏態(tài)。如圖3所示，對照組成績的散點圖相較于實驗組，更近似地呈現(xiàn)為一條對角直線，即對照組成績更為明顯地呈正態(tài)分布。

圖2 成績的頻率直方圖

圖3 成績的正態(tài)P-P圖

表1 成績統(tǒng)計與分析

（2）進行平均值等同性t檢驗，比較兩組學生成績的均值差異性。萊文方差等同性檢驗結果顯示，F(xiàn)

＝1.972，且顯著性值＝0.164＞0.05，所以兩個樣本是方差齊性的，可以進行獨立樣本平均值等同性t檢驗。如表2所示，平均值等同性t檢驗結果顯示，t＝－13.077，且p＜0.05，所以兩個組的成績存在顯著差異。

表2 成績平均值等同性t檢驗結果

（3）成績統(tǒng)計分析結論。統(tǒng)計數(shù)據分析表明，對照組成績呈正態(tài)曲線分布，只有少部分學生真正很好地掌握了教學內容；實驗組成績呈偏正態(tài)分布且平均成績高于對照組，大多數(shù)學生都掌握了教學內容，即在翻轉課堂模式下組織教學能使大多數(shù)的學生達到較優(yōu)的教學目標。

2.2 采用問卷調查法研究教學體驗差異

自行設計問卷調查表，利用“騰訊問卷”調查工具［11］可以很方便地收集學生反饋的問卷結果，并導出SAV格式數(shù)據利用SPSS完成統(tǒng)計分析。

（1）量表問卷設計。Ramsden的“課程體驗問卷”［12］結合了“有效的課堂教學”“恰當?shù)臏y試方式”和“強調學習自主性”3個方面，可以用于衡量學生對所學課程的感知，也是一種確定教學質量的簡單而可靠的方法。本文做了相應的調整，最終確定為激勵自主和興趣、強化交流和協(xié)作、增效理解和掌握以及促進長效學習等4個維度。經過預測試后的信度分析，刪除了不符合數(shù)據指標的題項，即校正項總計相關性（CITC）小于0.3或項已刪除的α系數(shù)明顯高于克隆巴赫信度系數(shù)（Cronbachα系數(shù)）。正式問卷包含3道關于年級、專業(yè)和組別的基礎信息共性統(tǒng)計選擇題，其中組別為實驗組和對照組二選一題項，以及20道量表題，設置為隨機選項，并采用李克特量表（Likert scale）5級評分標準，“5”～“1”分別代表“非常認同”～“非常不認同”。整個問卷不設置反問題。

（2）信度檢驗。回收94份問卷數(shù)據，刪掉非本年級或非本專業(yè)學生提交的問卷，同時以選項相同比例大于80%為準則，剔除無效樣本后，篩選出86條有效問卷樣本。如表3所示，測得該有效問卷樣本4個維度的Cronbachα系數(shù)值均＞0.7，最小值為0.782，說明本次數(shù)據的信度質量水平較好，研究數(shù)據真實可靠。

表3 問卷樣本數(shù)據的信度分析結果

（3）效度檢驗。首先，對研究數(shù)據進行KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）與巴特利特（Bartlett）球形檢驗，檢驗用于比較變量間的簡單相關和偏相關系數(shù)。輸出結果表明，研究數(shù)據變量之間存在線性相關關系（每組變量之間的相關系數(shù)均大于0.3），數(shù)據結構合理（取樣足夠度的KMO度量值為0.871，即0.8＜KMO檢驗系數(shù)＜0.9，單個變量的KMO檢驗系數(shù)均大于0.7，Bartlett’s檢驗結果為p＜0.001），提示研究數(shù)據適合進行主成分提取。

然后，采用主成分分析法進行因素提取，設定采取最大方差旋轉法，因素提取數(shù)量為4。經兩次重復分析后，共剔除了因子載荷系數(shù)值＜0.4的3道題項。剔除項意味著和維度對應關系情況與專業(yè)情況不符合。最終保留17個題項，此17項與維度對應關系情況良好，與專業(yè)預期相符。提取4個因子，累積方差解釋率值為77.483%，說明4個維度可以提取出大部分題項信息，研究數(shù)據具有良好的結構效度水平。

（4）單因素方差分析。對研究數(shù)據進行單因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）檢驗，研究組別的不同是否對教學體驗或滿意度產生了顯著影響。首先，對各維度里的量表數(shù)據取平均形成新變量，實現(xiàn)量表數(shù)據降維。然后，設置自變量為組別（對照組和實驗組），因變量為4個維度，比較兩組數(shù)據間平均值的差異。輸出結果如表4所示，4個顯著性值都小于0.05，這表明在4個維度里，對照組和實驗組的均值都有明顯差異（實驗組比對照組普遍高出約0.2～0.6）。

（5）量表問卷統(tǒng)計分析結論。統(tǒng)計分析結果表明翻轉課堂模式的教學體驗在激勵自主和興趣、強化交流和協(xié)作、增效理解和掌握以及促進長效學習等4個維度上，均優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式。

3 結 論

借助在線資源的翻轉課堂是一種分散和集中相結合的、規(guī)范有序的教學模式。在該模式下，剛性任務牽引學生積極進行自主協(xié)作學習，同步和異步教學環(huán)節(jié)科學銜接，教師的職責越來越像一個導師和指導者，學生增加了自主學習的責任感，也增加了同伴間互相學習的機會。與傳統(tǒng)方式相比，翻轉課堂模式是從學生角度出發(fā)、由教師驅動的模式，構建了一個良性的“反饋--糾正”系統(tǒng)［13］，是布盧姆“掌握學習”理論［14-15］在混合式教學環(huán)境中的一次具體實踐運用，會對提升學習效果和教學效率起到保障作用，并帶來更為廣泛的教育效益。

（1）打破學習的時空限制，實現(xiàn)學生間自主協(xié)同。翻轉課堂這種“先學后教”的模式充分利用了公共在線學習資源和各種信息化教育技術，打破了學生的學習時間和空間限制，能夠促進學生主動協(xié)同學習。這種線上線下相結合、手機電腦相結合、長短時間相結合的學習過程，充分尊重了學生學習新知識的認知和情感準備，知識傳授和知識內化的順序及環(huán)境翻轉了，知識教學一定程度上轉變?yōu)樘骄啃詫W習，完善了學生基于信息化環(huán)境進行自主學習和“矯正”的過程，具有“課前自主、課中反饋、課后矯正、全時協(xié)同”的特點，學習效率能夠大大提高。

（2）克服因材施教的瓶頸，獲取普遍性教學效果。以教師講授為中心，以調解和傾聽為主要途徑的學習過程是學生同化與順應的過程，無法讓所有學生能達到教學目標。在集體教學中，充分利用“軍職在線”平臺、學習資源網站、學習社區(qū)，結合教師的指導，這種有反饋的以學生為中心的協(xié)作式學習克服了集體教學難以因材施教的瓶頸，可以達到良好的普遍性教學效果。通過合理科學的設計，其教學效果能夠不斷向個體教學逼近。

（3）體現(xiàn)教育信息化走向，有效地支撐人才培養(yǎng)?；谲娐氃诰€MOOC平臺等在線學習資源的翻轉課堂教學模式，是信息技術與教學內容及教學方式方法的深度融合，是現(xiàn)代教育理念在新時代網絡教學環(huán)境下的有益探索實踐，突出體現(xiàn)了泛在智能環(huán)境下的教學特點，即實現(xiàn)“人人皆學、處處能學、時時可學”個性化學習。該教學模式體現(xiàn)了數(shù)字化、網絡化和智能化課程建設環(huán)境的新走向，是大課程觀視野下教育信息化促進教學方式、手段和方法的創(chuàng)新，能夠為促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供有效支撐。