摘要：
翻转课堂是在信息化的时代背景下出现的一种新型教学模式，它为提高课堂教学质量开辟了一条新的途径。本文在分析、借鉴和改进已有翻转课堂模式的基础上提出了一种基于弹幕课堂讨论的新型翻转课堂教学模式，同时设计出了为该翻转课堂提供技术支撑的智能软件。该软件不同于DroidCamX和Teamviewer，它能够以连接WiFi热点的形式快速搭建临时信息网络，为用户提供画面共享和交流平台，使师生之间的互动更加直接、生动和有效。
关键词：
翻转课堂；弹幕；智能软件
一、引言
翻转课堂（亦称为反转课堂或颠倒课堂，英文名称是Flipped Classroom）作为一种新的教学手段，自出现以来一直受到教育教学工作者的普遍关注，目前已经被应用到大、中、小学各门课程的教学实践中。翻转课堂主要是指任课教师根据教学内容把重点、难点和一部分新知识点进行有机的融合，创建相关教学视频，在课前，学生可以通过观看教学视频获取知识，然后带着问题进入课堂与老师、同学互动学习，从而达到理解和掌握新知识的教学目标。从本质上来看，翻转课堂不同于传统课堂之处在于：在传统教学中，教师是通过课堂讲授新知识，学生做课后作业来实现知识的内化；而翻转课堂恰恰相反，学习新知识主要是在课前环节，知识的内化是通过教师组织课上教学活动来完成，师生角色发生了转变，教学时间的安排和流程也进行了翻转［1－3］。翻转课堂的理念近年来越来越多地被运用于课堂教学实践，下面以数学学科为例，简单介绍一下翻转课堂在国内的应用情况。为了把高等数学和初等数学重叠的部分学习好，孙露等［4］探讨了翻转课堂在重叠内容教学上的应用，并结合微积分中的具体案例进行了翻转课堂教学设计与实施。李君［5］分析了大学数学课堂实施翻转课堂的局限性。胡运红等［6］从线性代数的微课制作入手，比较了微课与翻转课堂之间的关系，探索了大学数学类课程翻转课堂的教学模式。杨龙等［7］在翻转课堂的框架下提出了一条更适合教师和学生“教学相长”共同成长的教学模式。罗敏娜［8］在“互联网＋”的背景下对《高等数学》课程给出了新的翻转课堂教学模式的设计与实践。杨晓辉［9］从工科大学高等数学教学现状出发，阐述了如何在高等数学的教学过程中实行翻转课堂的教学方法。隋丽丽等［10］研究了微课及翻转课堂在经济类高等数学教学改革中的应用，并用具体事例印证了教学效果。不同于以往研究，本文提出了一种基于弹幕课堂讨论的新型翻转课堂教学模式，作为技术支持，同时设计出了一款智能软件。该软件的使用能从很大程度上方便师生，使翻转课堂的教学效果达到预期中的最大化。
二、弹幕式翻转课堂的提出背景与模型设计
美国富兰克林学院的Robert Talbert经过多年翻转课堂教学模式的经验积累，总结出了翻转课堂的结构模型［11］，如下图所示：该模型简洁地诠释了翻转课堂的基本结构和主要环节，突出了翻转课堂的本质，但不足之处在于，它仅对中学生的学习行为进行了展示，没有提及教师的行为活动，模式过于简单。翻转课堂的理念在随后的数年得到了充分的扩展和实践，比如，在2016年4月14日，日本京都大学的神经学课程采用了弹幕式教学法。该教学法就是在教室中设立几块显示器，显示器会随着教师的电脑主机显示相应的教学内容，同时整个教室接入了一个局域网式的弹幕系统，在教室中上课的学生都可以用手机连接到弹幕系统并发送弹幕，弹幕的内容并非随意发送，而是学生根据老师所讲的课程内容进行相应的提问或者是关于课程内容的一些讨论，教师可以实时看到学生的弹幕，并根据问题的重要程度有选择地进行答疑解惑。这种弹幕教学法很大程度上缓解了传统面对面教学时学生举手提问可能产生的尴尬心理，在集体上课时大部分有疑问的学生往往不好意思当堂提问，弹幕系统的使用除了能够消除老师与学生之间的隔阂，还做到了及时提问与回答，这样的学习方式受到了大部分学生的欢迎。基于Robert的模型以及京都大学的弹幕式教学，我们提出了一种新的翻转课堂模型，结构如图2所示。
三、弹幕式翻转课堂模型的实施
（一）微课程开发
翻转课堂的核心是自主安排教学视频学习时间，由于教学视频的质量关系到学生自主学习的好坏，所以，在翻转课堂的实施过程中，应该结合每个学校的校情、班级情况和学科特点开发出具有特点的微课程。
（二）课前预习
翻转课堂要求学生在课前的自学效果不低于教师授课的效果，只有深入的预习才能开展课堂活动，所以学生必须做好课前预习。课前深入学习是对基础知识的全面把握，是知识学习的一个重要环节，是一切知识迁移应用的基础，更是翻转课堂取得良好教学效果的关键步骤。
（三）弹幕式线上讨论
运用现在的信息高科技技术，做出相应的弹幕配套学习设施。这个环节需要学生的积极配合。在课堂上，学生可以实时向老师提问。这种方便快捷的教学方式，势必会成为未来课堂的重要形态。在高科技平台上，师生之间的交流更加简便、快捷，学生小组合作经信息技术的助力变得更加高效，课堂随之变成了高质量的、促进学生思维锻炼的课堂，这样的技术工具应得到更大范围的应用。
（四）课堂学习活动的组织
课堂学习活动的组织主要用来帮助学生完成知识内化，使学生的认识得到进一步深化，是翻转课堂中最具有价值的部分，也是翻转课堂能够提高教与学效率的关键所在。学生全身心、高效、全面地参与到课堂学习活动中，通过自主探究，或与同学、教师进行交流来进一步弥补自己认识上的不足，进而查漏补缺、深化认知，完成知识的迁移与应用。翻转课堂离开了课堂学习活动的高效组织，将失去它的本质特征，无论课前学习如何深入，微课程的利用如何高效，也很难发挥翻转课堂教学模式的良好教学效果。
四、用于弹幕式翻转课堂的智能手机软件
为了更好地实现弹幕式翻转课堂教学目标，助力课堂教学环节，受京都大学的创新式课堂启发，我们设计出了一款用于翻转课堂的智能软件，该软件可以快速搭建一个临时局域网，让学生用自己的手机或平板（移动端）第一时间多视角且无流量消耗地来听讲，并互相评论、交流（提供弹幕支持）、录制完整的上课视频。上完课后，学生可以上传老师视频，并且能从软件平台上观看其他学校老师的同一门课程视频，有利于比较学习。教师在课堂上通过软件，将PowerPoint投影到每位同学的手机上，不仅能同步教学，还能让学生们快捷地向老师提问。这款软件兼具扁平化和严肃化两种风格，并以高雅的浅蓝色作为主色调。软件主要有四个基本功能：创建连接，搜索加入，视频弹幕，录制视频。创建连接就是建立WiFi热点，设置ID并具有管理权，进入摄像状态；搜索加入：点击创建者的ID，即可实现连接；视频弹幕：输入临时用户名，可对视频进行评论并显示在所有用户的界面中，和其他用户互动交流；录制视频：管理者和加入者都可以对共享的画面进行录制。此外，软件的后台能够自动记录设备的MAC地址，并生成数据表，只有第一次加入时需要验证身份，以后即可自动连接。该软件还具有粗俗词语屏蔽功能，对发言过快的用户能做延迟处理。与现今同类手机软件相比，我们的软件设计思路更有优势。DroidCamX是一款能够把手机抓取的视频投影到电脑PC端上的软件，但DroidCamX只是提供从移动端到PC端的视频共享，而我们的软件强调的是移动端和移动端、移动端和PC端之间的画面共享。Teamviewer是一款用于远程控制，桌面共享和文件传输的软件，但Teamviewer只是远程的控制和文件传输，而我们的软件能够近距离、快捷地在各种设备间进行画面共享。总之，该软件不同于DroidCamX和Teamview－er，它能够以WiFi热点形式快速搭建临时信息网络，为用户提供画面共享和交流平台，为课堂活动增添更多的乐趣，激发学生的学习兴趣。图3－图6形象地给出了该智能手机软件的设计理念。
五、实施翻转课堂教学的若干建议
1．严格遵循翻转课堂“以学生为中心”的理念，让学生能进行个性化的学习。教师应该严格控制讲授时间，更注重于每个学生的课堂问题指导。
2．设置更加多样化的课前、课上活动。教育的根本目的是实现学生的个性化发展，因此，在开展翻转课堂教学时，教师应充分考虑学生的学习需求，多设置适合学生的个性化学习活动。
3．精心设计翻转课堂教学资源。首先，微视频应精简、精彩，根据学习者注意力的保持规律，微视频一般应该控制在10分钟以内。尤其对于低年龄段的学习者来说，教师在非面对面的环境下传授知识，为了吸引学生的注意，保证学生听讲质量，就要使讲授内容和呈现形式尽量精彩。其次，学习任务单要简洁、明确。学习任务单是指引学生自主学习的工具，因此，在呈现方式上要简明扼要。在传统授课形式下，有明确的家庭作业约束学生的课后学习。在翻转课堂中，教师也要设置具体的、难易适中的学习任务，以保证学生的完成质量。
4．在传统授课制的影响下，我国学生的自主学习能力相对偏低，因此，在师生分离的情况下，为保证学习质量，教师应加大对课前学习的监管。
5．为保证学生的课后思考，教师可根据实际情况，尝试让学生使用思维导图软件（如XMmind、MindManager）总结知识结构，并将知识结构图发送给教师，便于学生反思环节的落实，进而提高学生的信息素养。
六、结论
本文在系统总结翻转课堂理念的发展经验基础上，提出了一种基于弹幕课堂的新型翻转课堂教学模式，并且设计出了用于后台技术支持的智能软件。前期的应用实践表明，该模式效果显著，在不远的将来有望得到进一步的完善与推广。
作者:王琦 王振友 梁馨予 单位:广东工业大学
