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[摘 要] 随着信息技术的发展，翻转课堂不仅拓展了学生学习的时间和空间，也丰富和改变了传统的教学方式。在对翻转课堂本土化分析的基础上，针对如何进行课堂“翻转”，提出适度翻转和角色翻转相结合的教学模式，在软件工程课程中的实践表明，该策略不仅能够促进学生学习的主动性，而且能够真正使学生和教师的角色翻转。提高了学生自主学习、协作学习的能力。
[关键词]翻转课堂；微视频；软件工程；角色翻转
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章編号]1008-7656（2016）01-0048-04
引言
幕课、微课、翻转课堂成为时下炙热的词语。翻转课堂（Flipped Classroom 或 Inverted Classroom）首先由教师根据教学目标创建短小的教学视频，学生在家或学校观看教学视频并做针对性的练习，然后再回到课堂中进行师生之间答疑解惑，探索交流，以及分享成果来达到预期教学效果。它主要以建构主义和掌握学习理论为指导，以网络资源和信息技术为依托，从教学设计到教学视频的录制、网络自学、协作学习、个性化指导、教学评价等方面都是对传统教学的颠覆[1]。
翻转课堂是一种混合式教学，它将课内学习和课外学习有机地结合起来，并且更加突出学生课下的自主学习。这种方式有效地增强了学生学习的主动性，变“你要学”为“我要学”。同时，更重要的是使教师和学生的角色发生了变化，传授知识并非教师的首要任务，更重要的是指导、答疑解惑的职能，学生成为学习的主体。这里教师角色发生的变化，不是降低了教师的要求，而是对教师提出了更高的要求。所以，对翻转课堂的研究和实践是教育界研究的热点课题。
一、翻转课堂本土化分析
翻转课堂在我国发展迅速，许多专家学者对翻转课堂的研究做出了贡献[2-6]。翻转课堂的成功应用首先是在城市的中小学，2011年12月，重庆江津聚奎中学在上海师范大学黎加厚教授的主持下开设了两个实验班，进行翻转课堂的实践。2012年学期开学初，北京师范大学“基础教育跨越式发展”的实验校北京市石景山区杨庄中学也开始了对翻转课堂的实验探索[7]。据文献2的研究发现，翻转课堂的研究最早是在高校，而最早应用的却是在中小学，这说明具备信息技术平台和技术应用能力的小学中开展翻转课堂的优势明显，主要体现在：
（一）教师所担任的课程具有唯一性
中小学教师往往只担任一门主干课程，例如：语文、数学、英语等，他们具备多年的教学经验，对课程内容、重点、难点等了如指掌。教师乐于接受将知识传授过程翻转，录制微课，加强学生的课下学习，而在课上进行答疑、知识扩展等内容的教学方式。
（二）中小学知识碎片化强，适于翻转
知识碎片化是翻转课程教学设计、视频录制、课程的教学和评价的基础。中小学课程的知识特点就是知识点小，容易细分，知识碎片化没有障碍，所以中小学课程容易实现翻转。
（三）中小学开展翻转课程的社会基础好
中小学学生的学习是按照学校、教师、家长的安排进行的，所以开展翻转课堂没有人反对，只是接受，并且容易监督和管理，使用翻转课堂教学方式均取得了好的教学效果。
随着更多的中小学课程采用了翻转课堂教学模式，这一发展趋势给高校带来了压力。因为，如果中小学学生适应了翻转课堂教学模式，而高校仍采用传统的教学模式，那么这些学生考入大学后，还能接受传统的教学方式吗？所以，到目前为止，很多高校特别是211、985院校，在翻转课堂教学模式上进行了大量的研究和实践，取得了可喜的成绩[8-10]。例如：清华大学2014年12月计算机学院全英文翻转课堂《组合数学》开课，同年南京大学《电路分析基础》翻转课堂开课，学生反响积极。这些名牌大学率先走出了第一步，说明它们具有各方面的优势，也反映了它们敢于创新的精神。但对于二本乃至三本院校的本科生，开展翻转课堂就并不容易，如何进行课改？这是本篇文章探讨的关键。
许多211、985院校学生本身具备一定的自我学习能力，而普通本科院校学生学习能力较弱，经历了艰难的高考，很多学生已经缺乏学习的主动意愿。若采用翻转课堂方式，事先在课下通过观看微课视频方式进行自主学习，然后提出问题，课上交流研讨的方式，实际上给与了他们更多的压力。再者，如果课下的学习没有严格的监督和考核管理，那么翻转课堂的效果就无法达到。另一方面，专业课老师大多担任不止一门课程的教学任务，同时还有大量的科研任务，所以花费很多精力，进行微课设计、录制、准备教学过程的管理，无疑增加了不少的额外工作。同时，专业课知识系统化强，知识碎片化并非易事，在专业课中实施翻转课堂的鲜有出现。可喜的是，已有论文探讨了计算机专业课程翻转课堂从平台建设到课堂教学模式的研究，给予了很好地借鉴和推动[11-13]。
二、软件工程课程的翻转课堂研究
（一）学情分析
软件工程是计算机专业一门重要的专业课程。课程理论化强、知识点多且比较抽象，往往是采用传统的教授方式。学生由于没有相关的软件开发经历，对该课程在职业中的重要性无法体会，造成学习的主动性不强，兴趣更无从谈起。学生学完该门课程后，真正理解和掌握课程内容的寥寥无几。以至于无法将工程化的思想和方法应用到实际工作中。为此，急需改变该课程的教学方式，提高学生学习的主动性和兴趣。
（二）实施翻转课堂的可行性分析
通过课程组成员讨论分析，该课程涉及多个学科，课程内容多、课时少。教师采用传统的讲授方式进行理论教学，缺乏将知识应用、实践的时间。为此，课题组提出，教师应对该课程进行课前的详细教学设计，授课环节安排、课下的指导，以符合翻转课堂的教学模式。具体可行性分析如下：
第一，知识点易分解，可以按照软件瀑布模型，从可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、软件测试、项目管理进行知识分块。
第二，学生具备较其它专业计算机应用能力，乐于动手。软件工程是计算机科学与技术专业的专业必修课，学生较其它非计算机专业的学生具有计算机应用的优势，学生均自备有笔记本电脑，同时，学生计算机应用、操作能力高，具备实现翻转课堂的技术基础（例如：看视频，自行录制视频、上传、下载资料等）。
传统的讲授和实验的方式无法发挥学生的主观创造性。所以开展课下学习、作业，上课研讨、答疑会加强学生自发学习的能力，使理论知识和实践技能更好的结合起来。
三、软件工程课程的翻转课堂实践
（一）制定实施策略
1、分组策略
分组策略是实施翻转教学，保障教学质量的前提。大学学生多以班级为基础，或以专业为基础开展教学，每个班的学生少则三十人，多则五六十人。这么多人，开展课堂内的教学和研讨，教师就感到难度很大。所以实施课程之前，以小组为单位（5-8人），将班级分成若干小组进行教学和考核，教师在课程管理上的工作量就明显减轻了。再者，分组方式，也符合软件工程项目小组的方式，每名学生在小组中担任不同的角色，可以有针对性的掌握具体的知识和应用，小组成员可以在不同学习阶段，互换角色，以深入掌握其它环节的知识和技能。同时，能够适应就业后的岗位素质要求。
2、授课方式适度翻转
适度翻转策略是翻转课堂的实质。就是将传统课堂讲授部分以视频方式，分发给学生课下完成，而课堂上是针对学生预习知识后的答疑和知识拓展的研讨，这种方式的基础是互联网。计算机科学与技术专业的学生这方面具有其它专业无可比拟的优越性，课下学习环境都具备，而且高校的网络环境比中小学发达得多。每门课程有自身的特点，并非所有的知识都适合翻转课堂，所以教师在课前熟悉教学内容，能进行翻转的部分按照翻转课堂的教学模式和流程进行教学设计和实践，不能的部分考虑采用不同的方式。
3、角色翻转
角色翻转，就是将教师和学生的角色进行翻转。传统教学中，教师上面讲，学生注意力不集中，打瞌睡的情況较多，为了改变这种情况，将课程中的非翻转部分，交由学生来讲。我们提出角色翻转，是真正的教师和学生的角色翻转。学生讲，教师和课堂内的学生一起听，并向讲课的学生提出问题，考查该学生的知识理解和知识运用的能力。在具体实施中，该学生是小组内推荐的，是在教师布置的授课任务的基础上，以小组为单位对该部分的内容进行课下集体“备课”和“试讲”、并录成视频，同时查阅大量相关知识应用的实例，自行设计案例，课上进行实际讲解。这种方式，达到了真正的角色翻转，一方面，使学生体会到上好一堂课并非易事，另一方面，锻炼了学生的语言表达和临场知识运用的能力。
（二）实施翻转课堂的步骤
根据软件工程课程内容的三要素“方法、工具和过程”，首先对知识点进行碎片化，分析出哪些知识可以进行翻转，哪些不适合翻转。例如：我们将软件工程方法中的过程模型（瀑布模型、原型法、增量模型、演化模型）分别录制成小的微视频；工具中的“数据流图”、“数据字典”、“E-R图”、“判定表、判定树”、“程序流程图”、“用例图”、“类图”“项目管理project使用”、“CVS版本控制工具使用”制作微视频；过程中的里程碑性文档写作，从“可行性分析报告”到“项目总结报告”的演示视频。通过翻转课堂模式进行教学。课程中其它诸如“软件危机”、“可行性研究”、“需求分析”、“概要设计”、“详细设计”、“软件测试”、“项目管理”中侧重理论讲解的部分作为“非翻转部分”交由学生小组自行学习后，选派学生代表进行讲解，其他学生进行提问，教师进行答疑和指导（见图1、图2）。
图1是本课程的翻转部分的教学流程。首先，教师实现知识的碎片化，然后录制微视频，并发放给学生进行课下学习。学生看完视频后，经过小组讨论后，形成有针对性的问题，录制成问题视频提交给教师（改变传统上课提问的缺点：学生提不出问题、提出的问题针对性不强等，同时，节省课堂时间）。教师将收集的问题视频，进行整理分类、设计课堂答疑思路，以保证课堂答疑交流质量。如果教师提供视频中含有作业，学生同样以小组方式，进行讨论，分工完成作业，录制作业视频，提交教师，教师和其它在课堂上进行作业的评价，以保证评价的公正性。
图2是本课程的角色翻转部分，首先教师步骤讲授内容以作业方式布置给学生课下学习。学生以小组为单位，收集相关知识素材，制作授课视频，提交给教师和其它学生，后续流程与翻转部分类似，并完成学生讲授部分的评价工作。可以看出，这部分的课程微视频制作和内容讲解是完全由学生完成的，替代了教师的角色。
四、效果分析
我们在2009、10、11、12级计算机科学与技术本科专业课程中开设了软件工程这门课，其中前三届均采用的是传统的讲授结合实验方式开展的。在2012级中开展了翻转课堂教学方式，相比具有以下特点： 通过策略1的实践，提高了团队协作能力，重视了工程管理的本质，加强了学习的监督和管理。通过策略2，提高了学生学习的主动性。通过策略3提高了学生的语言表达能力，扩大了学生的知识量。
通过翻转课堂的实践，我们发现学生们的课堂活跃程度，主动学习的积极性，以及对知识的掌握和应用程度有明显提高，学生在毕业设计论文写作过程中，能够充分利用软件工程的方法和工具，解决实际问题（见表1）。
五、结语
文章提出的三大策略在软件工程翻转课堂教学实践过程中，体现了工程化的思想、适度翻转和角色翻转，不仅有效完成了教学目标，而且课程本身就成为了一个“工程”、使得教学过程更加完善，教学方式更加丰富，教学质量更加突出。学生通过该模式的学习，从以往的“一无所学”或“学无以用”的状态，到每次课都感到非常充实，且能够“学习致用”。翻转课堂是以信息技术为基础发展起来的，教育应顺应潮流，更多更好地利用信息技术改造教育教学手段和方法。但信息技术并不能完全替代传统的教学方法和理念，有些知识仍需要采用传统的教育手段，所以在现阶段采用二者相结合的教学策略是非常可行的。
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[作者简介]王振铎，西安思源学院高级工程师，硕士，中国计算机学会会员，主要研究方向：计算机课程教育教学方法研究、软件工程。
[责任编辑 沐 楒]
