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摘要：知识性课程在工科专业课程体系中地位偏低，课时少任务重，教师讲解易浅尝辄止，学生学习常死记硬背，浅层而低效的学习严重损害学生的学习动机。本文分析了工科专业知识性课程自身学科特点和实际教学问题，设计了针对知识性课程的翻转课堂，并开展了教学实验研究。文中采用对比实验法和行动研究法，在翻转课堂教学活动设计方面进行了一些探索，同时辅以问卷法、访谈法评测实际教学效果。
关键词：现代教育技术；翻转课堂；知识性课程；行动研究法
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）20-0113-04
当前，我国高等教育已经从外延式发展进入到内涵式发展阶段，提高教育教学质量已经成为高等教育发展的核心任务和建设高等教育强国的基本要求。[1]提高高等教育教学质量的关键是依据各课程自身特点，创新教学模式，解决教学问题，全面提高各类课程的教学质量。在工科专业中，课程按功能性可分为工具性课程、知识性课程、技能性课程和实践性课程，各类课程的教学改革中应依据学科适应性的原则创新运用现代教学方法或它们的组合及演化。
工科专业知识性课程教学现状
知识性课程是以发散知识结构为主要特征的一类课程。目前，我国各工科专业均开设了数量各异的知识性课程，以传授专业领域知识或进行通识教育为主要目的。例如，机械工程专业中就有“特种加工”“机械工程材料”“机械专业英语”等知识性课程。发散知识性课程包含大量繁杂而相互关联性弱的事实性知识。例如，“特种加工”课程分章节介绍了电火花、电化学、激光、电子束、超声、快速成形等十多种加工技术，它们在加工原理和工艺规律方面的关联并不强。传统课堂教学方式是教师讲，学生听并观看视频，教师引导回顾复习，教学模式单一而枯燥，难以解决知识性课程教学中面临的一系列问题。问题主要有：
①知识性课程的知识结构发散，增加了学生构筑自我知识网络的难度，学生易落入“死记硬背”的低效学习陷阱。
②知识性课程多处于选修课地位，考查而非考试，且涉及的实用技能相对较少，在实用主义思想驱动下工科学生易将其归类为次重要课程。
③知识性课程所占地位较低，教学任务与课时的比例远高于其他专业课，课堂上教师的知识讲解易趋于浅层知识和思维，缺少对学生的深层思维训练，导致学生对方法性和原理性内容理解不清，知识迁移能力差，形成了所谓“学不致用，用不曾学”的教学效果。
④知识性课程紧跟科技发展前沿，求新求异，对教师的领域知识储备要求很高，如何在教师适量工作前提下激发和培养学生科研素养也是一个难题。
总的来说，在学生低重视程度和低学习成就感的共同作用下，传统课堂教学形式很难调动学生对知识性课程的学习兴趣和动机，到课率、听课率比其他专业课程低。
然而，知识性课程承担着培养学生完备专业领域知识体系的重要任务，低质量教学既浪费时间和资源，又将导致学生的知识短板。因此，革新传统知识性课程课堂势在必行。笔者将翻转课堂应用于机械本科专业知识性课程教学中，并开展深入研究，以期解决学生学习知识性课程的动机和效率问题。
研究方法
本文主要采用行动研究法，即教师与教育研究专家合作，为解决教育实践中的实际问题，将问题发展成研究主题进行系统研究的一种研究方法。行动研究法包括四个基本步骤：计划、行动、观察、反思，如图1所示。
笔者选择学校机械专业4个班级共98名学生作为研究对象，针对“特种加工”课程教学过程开展对比实验研究：由同一教师授课，采用相同的授课内容和教学进度，但1、2班采用传统教学方法，而3、4班采用翻转课堂教学方法。在实验班级教学中，依据章节内容和教学阶段特点设计并开展相适应的翻转课堂教学方案。每个方案的研究都依据行动研究方法的四个步骤进行，以一个课次为一个研究循环，呈螺旋式上升的发展过程。同时，采用问卷调查、个体访谈等方法对实际教学效果进行评价。
翻转课堂的教学实践研究
1.“课前学习—课堂讨论探究”的翻转课堂教学
在“特种加工”课程的一些章节的教学过程中，笔者采用“课前学习—课中讨论探究”的翻转课堂典型教学模式。课前，学生借助教材以及课件、视频等资料按照教师安排的教学进度进行学习。学习资料内容编排合理，知识点阐述清晰，诱导学生进行结构化思考，自主解决重点、难点和热点问题。课堂上，教师督促学生通过练习与测试消化所学知识，解答学生课前通过QQ群反馈的主要疑惑，引导学生通过协作学习解决次要疑惑，启发学生进行以解决问题为目的的探究讨论。详细实施过程如上页表1所示。
该教学模式在教学实践中取得了良好的教学效果。随着研究的推进，学生课前在线提出的问题数量逐渐增多，3课次后实验班级所有学生都至少在线提问一次。整个学期中，90%的学生在课堂上与教师有直接对话交流，所有学生都参与了问题讨论探究环节。实验班级的到课率、作业完成率和质量均高于非实验班级。
上述结果说明翻转课堂显著提高了学生学习的主动性。基于“课前学习—课中讨论探究”的翻转课堂教学模式实现了学生被动接受知识传授到主动探究知识的转变的同时，课堂思维活动层次也从低级思维学习转变到了高级智慧学习。这些转变既是学生学习动机提升的原因，也是培养具有良好知识迁移能力和解决问题能力的创新型人才的必然要求。
关键词：现代教育技术；翻转课堂；知识性课程；行动研究法
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）20-0113-04
当前，我国高等教育已经从外延式发展进入到内涵式发展阶段，提高教育教学质量已经成为高等教育发展的核心任务和建设高等教育强国的基本要求。[1]提高高等教育教学质量的关键是依据各课程自身特点，创新教学模式，解决教学问题，全面提高各类课程的教学质量。在工科专业中，课程按功能性可分为工具性课程、知识性课程、技能性课程和实践性课程，各类课程的教学改革中应依据学科适应性的原则创新运用现代教学方法或它们的组合及演化。
工科专业知识性课程教学现状
知识性课程是以发散知识结构为主要特征的一类课程。目前，我国各工科专业均开设了数量各异的知识性课程，以传授专业领域知识或进行通识教育为主要目的。例如，机械工程专业中就有“特种加工”“机械工程材料”“机械专业英语”等知识性课程。发散知识性课程包含大量繁杂而相互关联性弱的事实性知识。例如，“特种加工”课程分章节介绍了电火花、电化学、激光、电子束、超声、快速成形等十多种加工技术，它们在加工原理和工艺规律方面的关联并不强。传统课堂教学方式是教师讲，学生听并观看视频，教师引导回顾复习，教学模式单一而枯燥，难以解决知识性课程教学中面临的一系列问题。问题主要有：
①知识性课程的知识结构发散，增加了学生构筑自我知识网络的难度，学生易落入“死记硬背”的低效学习陷阱。
②知识性课程多处于选修课地位，考查而非考试，且涉及的实用技能相对较少，在实用主义思想驱动下工科学生易将其归类为次重要课程。
③知识性课程所占地位较低，教学任务与课时的比例远高于其他专业课，课堂上教师的知识讲解易趋于浅层知识和思维，缺少对学生的深层思维训练，导致学生对方法性和原理性内容理解不清，知识迁移能力差，形成了所谓“学不致用，用不曾学”的教学效果。
④知识性课程紧跟科技发展前沿，求新求异，对教师的领域知识储备要求很高，如何在教师适量工作前提下激发和培养学生科研素养也是一个难题。
总的来说，在学生低重视程度和低学习成就感的共同作用下，传统课堂教学形式很难调动学生对知识性课程的学习兴趣和动机，到课率、听课率比其他专业课程低。
然而，知识性课程承担着培养学生完备专业领域知识体系的重要任务，低质量教学既浪费时间和资源，又将导致学生的知识短板。因此，革新传统知识性课程课堂势在必行。笔者将翻转课堂应用于机械本科专业知识性课程教学中，并开展深入研究，以期解决学生学习知识性课程的动机和效率问题。
研究方法
本文主要采用行动研究法，即教师与教育研究专家合作，为解决教育实践中的实际问题，将问题发展成研究主题进行系统研究的一种研究方法。行动研究法包括四个基本步骤：计划、行动、观察、反思，如图1所示。
笔者选择学校机械专业4个班级共98名学生作为研究对象，针对“特种加工”课程教学过程开展对比实验研究：由同一教师授课，采用相同的授课内容和教学进度，但1、2班采用传统教学方法，而3、4班采用翻转课堂教学方法。在实验班级教学中，依据章节内容和教学阶段特点设计并开展相适应的翻转课堂教学方案。每个方案的研究都依据行动研究方法的四个步骤进行，以一个课次为一个研究循环，呈螺旋式上升的发展过程。同时，采用问卷调查、个体访谈等方法对实际教学效果进行评价。
翻转课堂的教学实践研究
1.“课前学习—课堂讨论探究”的翻转课堂教学
在“特种加工”课程的一些章节的教学过程中，笔者采用“课前学习—课中讨论探究”的翻转课堂典型教学模式。课前，学生借助教材以及课件、视频等资料按照教师安排的教学进度进行学习。学习资料内容编排合理，知识点阐述清晰，诱导学生进行结构化思考，自主解决重点、难点和热点问题。课堂上，教师督促学生通过练习与测试消化所学知识，解答学生课前通过QQ群反馈的主要疑惑，引导学生通过协作学习解决次要疑惑，启发学生进行以解决问题为目的的探究讨论。详细实施过程如上页表1所示。
该教学模式在教学实践中取得了良好的教学效果。随着研究的推进，学生课前在线提出的问题数量逐渐增多，3课次后实验班级所有学生都至少在线提问一次。整个学期中，90%的学生在课堂上与教师有直接对话交流，所有学生都参与了问题讨论探究环节。实验班级的到课率、作业完成率和质量均高于非实验班级。
上述结果说明翻转课堂显著提高了学生学习的主动性。基于“课前学习—课中讨论探究”的翻转课堂教学模式实现了学生被动接受知识传授到主动探究知识的转变的同时，课堂思维活动层次也从低级思维学习转变到了高级智慧学习。这些转变既是学生学习动机提升的原因，也是培养具有良好知识迁移能力和解决问题能力的创新型人才的必然要求。