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【摘 要】从课程内容分析、学情分析、信息化手段的应用和考核评价等方面开展基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计研究，并以电力类高职专业电力系统分析技术及应用课程中的“电压调整的措施”一课为例，具体阐述翻转课堂模式的信息化教学设计情况。
【关键词】翻转课堂 信息化 教学设计 高职
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）05C-0077-02
一、问题的提出
翻转课堂（Flipped Classroom）作为一种颠覆性的教学新模式，正在日益引起教育者的关注。翻转课堂坚持“以学生为中心”的理念，借助信息技术，课前传授知识，并在课堂上实现知识内化。这一模式在激发学习主动性、扩大教学空间、提高课堂效率等方面被教育者寄予厚望。基于翻转课堂模式对高职课程进行信息化教学设计，具有重要的意义。
高职课堂教学设计要把握高职教育的性质和高职课程体系的特征。这就决定了课程内容不仅是教授某个知识，更重要的是这些知识如何服务于职业能力目标。在高职教育中，不存在纯粹的理论知识课，而是在学和做中训练职业技能、培养职业素养。这点和中小学教育，乃至本科教育存在明显不同。因此，在对高职课程进行翻转课堂的设计时要特别注意考虑高职教育的职业性、应用性和技能型的特征，与任务导向等具有鲜明高职特色的教学法相结合。同时要充分考虑我国高职生基础薄弱的特点。本文将紧密结合高职教育的特点，充分利用信息化资源，开展基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计研究，并以电力类高职专业电力系统分析技术及应用课程中的“电压调整的措施”一课为例，具体阐述基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计情况。
二、基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计思路
（一）课程内容分析。与常规的教学一样，教师仍然需要对课程内容进行深入理解，并分析课程的知识目标、能力目标和情感目标，梳理课程的教学重点和教学难点。
根据学生的基础和自学能力，可以选择合适的教学重点，录制成微课，供学生课前自行学习；而对于课程难点，考虑到高职生的学习基础较为薄弱，最好是在课上由教师引导进行强化，课下再发放有针对性的微课，供学生反复观看。同时，高职教学特别注重能力目标的达成，因此对课程的能力目标，一般应在课堂上，由教师结合岗位工作，创设教学情景，设计岗位任务，以“做中学”的形式达成；对情感目标，也应在课堂的教学情景中与技能训练融为一体。根据这样的思路来进行教学内容的分析，教师便能明确在翻转课堂模式下课前和课堂上分别应该如何设置教学活动。
（二）学情分析。高职生普遍存在思维活跃、信息化素养较高、学习的职业导向性强的特点，因此，结合任务驱动的翻转课堂模式契合学生的需求。但是高职生理论基础薄弱、缺乏良好的自学习惯等缺点也十分突出，因此教师在进行翻转课堂模式的教学设计时，要注意以下两点：一是课前供学生自学的微课涉及的知识点及配套练习不宜过难，要注重联系学生已有的知识基础，让学生保持自学的信心，任务量不宜过大，要考虑到学生的课外学习压力；二是在课堂教学中，要重视将课程内容与实际的工作岗位任务结合，同时要把任务拆分为多个简单的子任务，降低任务难度。
（三）信息化手段的应用。信息化教学环境为翻转课堂提供了丰富的教学资源和全方位的交互形式，比传统的教学环境更能充分调动学生学习的积极性和主动性。张金磊等提出信息技术和活动学习是翻转课堂学习环境创设的两个有力杠杆。信息技术的支持和学习活动的顺利开展保证了个性化协作式学习环境的构建与生成。
在选择信息化手段时，除常规的翻转课堂教学模式中常用的信息发布、视频制作、课程管理等信息化手段外，针对高职教学的职业性特点，应注重引入真实岗位中使用的软件来辅助教学。以电力类专业为例，包括：岗位工作中真实使用的工作软件，如CAD等；电力仿真计算软件，如PowerWorld等，可供学生直观验证原理；电力仿真操作软件，如调度员培训系统、三维变电站仿真系统等，可给学生营造一个虚拟的工作场景。有的软件，还带有自动记录操作、自动评分的功能，可有效协助教学中的考核评价工作。
（四）考核评价。在实行翻转课堂模式的过程中，应形成过程性评价和结果性评价相结合、教师评价和学生互评相结合的多维度评价体系，以客观地对学生的学习活动和学习效果进行评价。
在信息化手段的支撑下，课程的考核评价可以更高效、客观地实现。比如，利用慕课平台等课程网站技术，可以管理学生的课外学习行为，客观记录学生学习的时间、频次、活跃程度等，同时设置的在线测试考题可以实现自动评分功能。而在课堂上让学生通过自动化软件完成岗位任务时，也应尽量采用软件来实现学生技能操作的过程记录和自动评价。
三、基于翻转课堂模式的信息化教学设计实例
本文选取电力系统分析课程中的“电压调整的措施”一课（2课时）为例，详细阐述如何开展基于翻转课堂模式的信息化教学设计。
（一）基于翻转课堂模式的课程内容分析。本课主要介绍4种电压调整的措施及优缺点，并结合变电站运行人员的岗位任务，开展电压—无功综合控制训练。
本课的教学目标包括：其一，知识目标，即掌握影响母线电压的四种因素、四种电压调整的措施及其优缺点、变电站电压—无功综合控制。其二，能力目标，即能够识别电压越限的母线、能够恰当选择调压措施。其三，情感目标，即培养团队合作能力，培养根据行业规程规范作业的能力。
本课的教学重点是如何推导出4种电压调整的措施，教学难点则在于这如何恰当选择合适的调压措施。
综合分析本课的教学内容、目标和重难点，梳理本课课前、课堂两部分的教学任务为：课前，学生在教师的引导下，完成教学重点的自学；课上，教师在检查确认教学重点达成后，采取多种手段，带领学生攻破教学难点。 （二）基于翻转课堂模式的学情分析。在学习本课之前，学生已经学习了电压降落的公式（1），有能力通过自学理解本课负荷母线电压的表达式（2），并推导出影响母线电压的四种因素。
同时，学生在前序课程中已掌握了前文中提到的PowerWorld软件的使用方法，因此具备能力应用该软件进行原理的验证。
（三）基于翻转课堂模式的教学过程设计。具体如下：
1.课前应用信息化技术使学生直观、高效地掌握教学重点。在课前，教师通过微信公众号发布学习任务，并在课程网站上发布以下学习资料：1份技术导则，要求学生记录电压允许的波动范围；一个微课视频，引导学生回顾电压降落计算公式（1），并推导出影响母线的电压的因素；一个存在电压偏低问题的电网模型，这个模型用PowerWorld软件搭建，该软件除具备仿真计算的功能外，还能采用等高线渲染的技术使得电压的高低情况一目了然，比如电压高的区域颜色偏红，电压低则偏蓝。学生只需在模型上自行点击操作并观察蓝色区域是否消退，就能验证出：增加发电机无功，串联电容器，调节变压器的分接头档位，投入并联电容器，均可有效地提高母线电压。由此在课前直观、高效地掌握了本节课的教学重点。根据教学实施后学生的反映，完成这三个任务平均用时30分钟，任务量在学生能承受的范围以内。
2.课堂上应用信息化技术轻松攻破教学难点。课堂上，教师组织讨论，让学生分组汇报在PowerWorld软件中验证的结论，以此检查学生对教学重点的理解（用时15分钟）。随后，即可直接进行教学难点的攻破。本课的教学难点除传统教学中的调压措施的优缺点外，还根据实际岗位的需求，引入变电站电压—无功综合控制的内容。
教学难点1的攻破（15分钟）：在讲述调压措施的优缺点时，由于教师生活中调节温度的例子与调节电压非常类似，因而可设计一段Flash动画来进行类比讲解，将调电压类比成调节温度，将发电机类比成中央空调，输电线路类比成热量输送的管道，变压器分接头类比成中央空调的遥控器，电容器类比成额外装设的空调挂机。通过这种生动的讲解形式，学生可以自行开展对四种调压措施优缺点的讨论。
教学难点2的攻破（50分钟）：在对教学难点2进行讲解时，教师可创设变电站的工作场景，引入一个任务：“当发现母线电压偏低时，运行人员该如何根据监视画面上的实时数据情况选择合适的调压手段呢？”这就是变电站运行岗位的日常工作之一——电压无功综合控制。同时也是本课的第二个教学难点。教师可首先介绍电压无功综合控制的概念，并将控制策略下发给学生。随后借助变电站运行仿真平台，让学生开展电压无功综合控制练习。该仿真平台能让学生在变电站监视界面上模拟设备投退、变压器档位调整等操作，同时，学生能在界面上实时看到操作对线路功率、母线电压带来的变化。教师通过该平台下发几种不同的初始状态，每组学生对一种初始状态进行调压，并根据教师下发的控制策略来调节变压器分接头档位或投切电容器组。调压的过程将被仿真平台自动记录并评分。随后每个学生在小组讨论中分享调压心得。至此，通过仿真任务的完成，第二个教学难点得以解决。
（四）基于翻转课堂模式的考核评价设计。本课的教学评价由三个部分组成：一是软件自动评分，比如课程平台自动记录的学生在线学习活跃数据、在线测试结果，以及仿真软件平台对学生操作的自动记录和评分；二是教师评分，即对学生的课堂表现进行评分；三是学生推优的评分。
经实践证明，将翻转课堂模式引入高职教学，可有效激发学生的学习兴趣，充分提高学习时间的利用效率。在应用翻转课堂模式的高职课程进行教学设计时，应紧密结合高职教学的特点，构建以技能培养为主要目的的翻转课堂模式。
【参考文献】
[1]张跃国，李敬川.“三四五六”：翻转课堂的操作实务[J].中小学信息技术教育，2012（11）
[2]王锡耀.创新型高职课堂教学设计探讨[J].职业与教育，2010（14）
[3]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）
[4]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）
【关键词】翻转课堂 信息化 教学设计 高职
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）05C-0077-02
一、问题的提出
翻转课堂（Flipped Classroom）作为一种颠覆性的教学新模式，正在日益引起教育者的关注。翻转课堂坚持“以学生为中心”的理念，借助信息技术，课前传授知识，并在课堂上实现知识内化。这一模式在激发学习主动性、扩大教学空间、提高课堂效率等方面被教育者寄予厚望。基于翻转课堂模式对高职课程进行信息化教学设计，具有重要的意义。
高职课堂教学设计要把握高职教育的性质和高职课程体系的特征。这就决定了课程内容不仅是教授某个知识，更重要的是这些知识如何服务于职业能力目标。在高职教育中，不存在纯粹的理论知识课，而是在学和做中训练职业技能、培养职业素养。这点和中小学教育，乃至本科教育存在明显不同。因此，在对高职课程进行翻转课堂的设计时要特别注意考虑高职教育的职业性、应用性和技能型的特征，与任务导向等具有鲜明高职特色的教学法相结合。同时要充分考虑我国高职生基础薄弱的特点。本文将紧密结合高职教育的特点，充分利用信息化资源，开展基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计研究，并以电力类高职专业电力系统分析技术及应用课程中的“电压调整的措施”一课为例，具体阐述基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计情况。
二、基于翻转课堂模式的高职课程信息化教学设计思路
（一）课程内容分析。与常规的教学一样，教师仍然需要对课程内容进行深入理解，并分析课程的知识目标、能力目标和情感目标，梳理课程的教学重点和教学难点。
根据学生的基础和自学能力，可以选择合适的教学重点，录制成微课，供学生课前自行学习；而对于课程难点，考虑到高职生的学习基础较为薄弱，最好是在课上由教师引导进行强化，课下再发放有针对性的微课，供学生反复观看。同时，高职教学特别注重能力目标的达成，因此对课程的能力目标，一般应在课堂上，由教师结合岗位工作，创设教学情景，设计岗位任务，以“做中学”的形式达成；对情感目标，也应在课堂的教学情景中与技能训练融为一体。根据这样的思路来进行教学内容的分析，教师便能明确在翻转课堂模式下课前和课堂上分别应该如何设置教学活动。
（二）学情分析。高职生普遍存在思维活跃、信息化素养较高、学习的职业导向性强的特点，因此，结合任务驱动的翻转课堂模式契合学生的需求。但是高职生理论基础薄弱、缺乏良好的自学习惯等缺点也十分突出，因此教师在进行翻转课堂模式的教学设计时，要注意以下两点：一是课前供学生自学的微课涉及的知识点及配套练习不宜过难，要注重联系学生已有的知识基础，让学生保持自学的信心，任务量不宜过大，要考虑到学生的课外学习压力；二是在课堂教学中，要重视将课程内容与实际的工作岗位任务结合，同时要把任务拆分为多个简单的子任务，降低任务难度。
（三）信息化手段的应用。信息化教学环境为翻转课堂提供了丰富的教学资源和全方位的交互形式，比传统的教学环境更能充分调动学生学习的积极性和主动性。张金磊等提出信息技术和活动学习是翻转课堂学习环境创设的两个有力杠杆。信息技术的支持和学习活动的顺利开展保证了个性化协作式学习环境的构建与生成。
在选择信息化手段时，除常规的翻转课堂教学模式中常用的信息发布、视频制作、课程管理等信息化手段外，针对高职教学的职业性特点，应注重引入真实岗位中使用的软件来辅助教学。以电力类专业为例，包括：岗位工作中真实使用的工作软件，如CAD等；电力仿真计算软件，如PowerWorld等，可供学生直观验证原理；电力仿真操作软件，如调度员培训系统、三维变电站仿真系统等，可给学生营造一个虚拟的工作场景。有的软件，还带有自动记录操作、自动评分的功能，可有效协助教学中的考核评价工作。
（四）考核评价。在实行翻转课堂模式的过程中，应形成过程性评价和结果性评价相结合、教师评价和学生互评相结合的多维度评价体系，以客观地对学生的学习活动和学习效果进行评价。
在信息化手段的支撑下，课程的考核评价可以更高效、客观地实现。比如，利用慕课平台等课程网站技术，可以管理学生的课外学习行为，客观记录学生学习的时间、频次、活跃程度等，同时设置的在线测试考题可以实现自动评分功能。而在课堂上让学生通过自动化软件完成岗位任务时，也应尽量采用软件来实现学生技能操作的过程记录和自动评价。
三、基于翻转课堂模式的信息化教学设计实例
本文选取电力系统分析课程中的“电压调整的措施”一课（2课时）为例，详细阐述如何开展基于翻转课堂模式的信息化教学设计。
（一）基于翻转课堂模式的课程内容分析。本课主要介绍4种电压调整的措施及优缺点，并结合变电站运行人员的岗位任务，开展电压—无功综合控制训练。
本课的教学目标包括：其一，知识目标，即掌握影响母线电压的四种因素、四种电压调整的措施及其优缺点、变电站电压—无功综合控制。其二，能力目标，即能够识别电压越限的母线、能够恰当选择调压措施。其三，情感目标，即培养团队合作能力，培养根据行业规程规范作业的能力。
本课的教学重点是如何推导出4种电压调整的措施，教学难点则在于这如何恰当选择合适的调压措施。
综合分析本课的教学内容、目标和重难点，梳理本课课前、课堂两部分的教学任务为：课前，学生在教师的引导下，完成教学重点的自学；课上，教师在检查确认教学重点达成后，采取多种手段，带领学生攻破教学难点。 （二）基于翻转课堂模式的学情分析。在学习本课之前，学生已经学习了电压降落的公式（1），有能力通过自学理解本课负荷母线电压的表达式（2），并推导出影响母线电压的四种因素。
同时，学生在前序课程中已掌握了前文中提到的PowerWorld软件的使用方法，因此具备能力应用该软件进行原理的验证。
（三）基于翻转课堂模式的教学过程设计。具体如下：
1.课前应用信息化技术使学生直观、高效地掌握教学重点。在课前，教师通过微信公众号发布学习任务，并在课程网站上发布以下学习资料：1份技术导则，要求学生记录电压允许的波动范围；一个微课视频，引导学生回顾电压降落计算公式（1），并推导出影响母线的电压的因素；一个存在电压偏低问题的电网模型，这个模型用PowerWorld软件搭建，该软件除具备仿真计算的功能外，还能采用等高线渲染的技术使得电压的高低情况一目了然，比如电压高的区域颜色偏红，电压低则偏蓝。学生只需在模型上自行点击操作并观察蓝色区域是否消退，就能验证出：增加发电机无功，串联电容器，调节变压器的分接头档位，投入并联电容器，均可有效地提高母线电压。由此在课前直观、高效地掌握了本节课的教学重点。根据教学实施后学生的反映，完成这三个任务平均用时30分钟，任务量在学生能承受的范围以内。
2.课堂上应用信息化技术轻松攻破教学难点。课堂上，教师组织讨论，让学生分组汇报在PowerWorld软件中验证的结论，以此检查学生对教学重点的理解（用时15分钟）。随后，即可直接进行教学难点的攻破。本课的教学难点除传统教学中的调压措施的优缺点外，还根据实际岗位的需求，引入变电站电压—无功综合控制的内容。
教学难点1的攻破（15分钟）：在讲述调压措施的优缺点时，由于教师生活中调节温度的例子与调节电压非常类似，因而可设计一段Flash动画来进行类比讲解，将调电压类比成调节温度，将发电机类比成中央空调，输电线路类比成热量输送的管道，变压器分接头类比成中央空调的遥控器，电容器类比成额外装设的空调挂机。通过这种生动的讲解形式，学生可以自行开展对四种调压措施优缺点的讨论。
教学难点2的攻破（50分钟）：在对教学难点2进行讲解时，教师可创设变电站的工作场景，引入一个任务：“当发现母线电压偏低时，运行人员该如何根据监视画面上的实时数据情况选择合适的调压手段呢？”这就是变电站运行岗位的日常工作之一——电压无功综合控制。同时也是本课的第二个教学难点。教师可首先介绍电压无功综合控制的概念，并将控制策略下发给学生。随后借助变电站运行仿真平台，让学生开展电压无功综合控制练习。该仿真平台能让学生在变电站监视界面上模拟设备投退、变压器档位调整等操作，同时，学生能在界面上实时看到操作对线路功率、母线电压带来的变化。教师通过该平台下发几种不同的初始状态，每组学生对一种初始状态进行调压，并根据教师下发的控制策略来调节变压器分接头档位或投切电容器组。调压的过程将被仿真平台自动记录并评分。随后每个学生在小组讨论中分享调压心得。至此，通过仿真任务的完成，第二个教学难点得以解决。
（四）基于翻转课堂模式的考核评价设计。本课的教学评价由三个部分组成：一是软件自动评分，比如课程平台自动记录的学生在线学习活跃数据、在线测试结果，以及仿真软件平台对学生操作的自动记录和评分；二是教师评分，即对学生的课堂表现进行评分；三是学生推优的评分。
经实践证明，将翻转课堂模式引入高职教学，可有效激发学生的学习兴趣，充分提高学习时间的利用效率。在应用翻转课堂模式的高职课程进行教学设计时，应紧密结合高职教学的特点，构建以技能培养为主要目的的翻转课堂模式。
【参考文献】
[1]张跃国，李敬川.“三四五六”：翻转课堂的操作实务[J].中小学信息技术教育，2012（11）
[2]王锡耀.创新型高职课堂教学设计探讨[J].职业与教育，2010（14）
[3]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）
[4]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）