支持翻转课堂的网络教学系统模型探究(2)

　　现有的教学视频一般是以课时为知识单元进行讲授的，时长一般在45分钟到1个小时，甚至更长，由于视频包含着图像和声音，传递的信息极为丰富，若视频片段过长，学生不能很好地消化视频所传递的信息，只能是走马观花，反而达不到最佳学习效果；且每段教学视频没有配套的针对性练习，学生学到的知识得不到及时巩固，学习效果一般较差。

　　依据翻转课堂教学实施的要求，把课堂教学内容分为课前教学视频和课堂学习活动两部分，课前教学视频主要是把一节课的教学内容划分为若干具体问题，每个具体问题使用一个微视频进行讲解，并配以相应的针对性练习进行巩固。

　　而课堂学习活动则是由一系列有深度的习题或主题活动组成的，用来引发学生观点的相互碰撞，深化学生认知。通过这种问题或活动的方式来完成对教学视频知识单元的进一步细化。需强调的是微视频的时长应该控制在学生注意力集中的时间范围内，不能过长，一般是以20分钟之内为佳，但也不能过短，须确保问题讲解的完整性。

　　2、习题答案的过程性智能呈现

　　目前，网络系统中的练习大多是章节性练习，问题针对性不强，尤其是习题答案是静态地整体呈现，不利于学生思考。在习题强化的过程中，为学生提供恰到好处的帮助，有利于提高学生独立分析、解决问题的能力。为此，每个小问题增设一项“智能帮助”功能，为学生提供当前完成步骤的下一步的解题分析，帮助学生分析解决问题。如果学生能顺利完成该习题，智能帮助系统将会提供详细的习题解答过程，作为学生参考对比的依据。但如果学生对当前步骤不能准确作答时，下一步的解题分析将不再提示，防止学生为单纯地完成学习任务而投机取巧。考虑到一些习题难度很大，学生需要思考很长时间或在他人的帮助下才能顺利完成，我们又为每个小问题设置一项“重做”功能。当学生在解答习题过程中遇到疑惑并在解题分析的帮助下仍不能解决时，学生可以通过协作学习方式向教师或学习同伴请求给予帮助，然后选择重做功能将习题答案加以完善。最后，学生对问题的回答情况及其他学习记录信息，将通过云平台进行汇总处理，帮助教师和学生了解学生的学习动态。

　　3、网络学习监控机制的可视化

　　网络学习监控是指为了确保学生学习成功，提高学习效果和质量，对学生网络学习活动进行计划、检查、评价、反馈、控制和协调的一系列过程，包括学生的自我学习监控和教师对学习过程的监控。在翻转课堂中，无论是课前的知识传授还是课堂活动的学习，都大力倡导学生自主学习、协作解决问题，这就需要学生自己控制学习活动，如果学生的自我控制能力较弱，学习效果就会很差，因此，教育者需要寻求必要的措施来实施学习监控。一个有效的网络教学系统则需要提供一个支持教师和学生了解学生状态的途径，并可以采取恰当的针对性教学干预，从而监控学生的学习过程，促进高质量的远程学习得以发生。为此，我们将学生观看教学视频的时间、练习或活动中习题的完成进度及对错结果等学习记录信息转换成一个可视化的二维表形式进行表示，将学习动态直观地展现给教师和学生，搭建起一个多维学生行为数据与网络教学用户之间的信息理解与交互的桥梁，实现了教师对学习者的学习监控和学习者的自我学习监控。

　　学习动态一览表不仅可以为学生提供内容可视化的学习导航和学习路径，使其得到学习引导，避免信息迷航；又可以呈现出其他学习同伴（如高手）的学习路径和学习结果，帮助学生准确定位求助对象，提高了学习效率；实现了学生学习进度的公开化，起到了表扬、激励优秀学生和督促、提醒暂时落后学生的作用。在翻转课堂教学过程中，教师通过学习动态一览表可以获得真实的学习信息，为科学的教学决策提供依据，又可以对学习进度较慢的学生加以督促，使其回到正常的学习轨道上来，同时，教师只需重点关注显示为红色的疑难问题就可以有针对性的排除学生的学习障碍，有利于提高教学效率，节省教学时间。

　　三、支持翻转课堂的网络教学系统模型

　　1、支持翻转课堂的网络教学系统的基本结构

　　基于以上改进，所设计的支持翻转课堂的网络教学系统模型采用B/S三层架构：中间层是由教师登录界面和学生登录界面组成的功能层，是整个系统的核心，主要用来传递用户和系统间的交互信息，保证翻转课堂教与学的顺利完成。底层是数据层，用来存放各种教学资源并为功能层提供数据服务，该层的数据库包括学生信息库、学习记录信息功能层库、教学视频资源库和习题答案库。用户界面、数据库相互独立，而用户与服务器层之间的交互是通过功能层实现的；B/S三层体系架构开发技术已经相当成熟，较易实现。

　　2、支持翻转课堂的网络系统功能及工作流程

　　根据翻转课堂在实施过程中的实际需要，在该系统模型的功能层中专门设计了相关的功能，包括面向教师教学和面向学生学习两大功能模块，每个模块的具体功能及其工作流程。用户（教师、学生）登录系统时，先对用户的身份进行判断，当被检测为教师用户账号（教师公用账号）并通过密码验证时，将会直接进入教师教学功能界面；如果不是教师用户，则需判断学生是否注册；当学生第一次使用时，系统会提示学生进行实名注册，并把注册信息储存到学生信息数据库里面，然后才允许学生登录系统进行学习。

　　翻转课堂教学模式把学习的自主权交给了学生，允许按照自己的学习节奏、学习习惯来安排课前学习的时间。但考虑到部分学生的自制力较弱，尤其是非寄宿的中小学生，再加上教师不在学习现场，很难保证学生自觉完成课前学习任务，会严重影响课程的整体进度，从而难以发挥翻转课堂教学模式应有的教学效果。为了保证学生课下深入学习的真正发生，我们采取了家长督学这一个措施，允许家长用教师的公用账号（不验证密码）进入教师功能界面，但只赋予家长浏览学习动态一览表的权限。通过这种方式，让家长实时了解孩子的学习情况，督促学生学习。

　　四、基于该系统的翻转课堂教学过程

　　支持翻转课堂的网络教学系统是为翻转课堂打造的教与学网络平台，为翻转课堂的实施提供强有力的技术支持。参考翻转课堂教学模型，借助本系统的教学过程如下：

　　1、课前知识传授

　　教师在翻转课堂的网络教学系统中主要担当教学资源（微教学视频、习题、课堂主题活动）的开发与发布、教学安排、学习的个性指导与监控等工作。在进行课前知识传授时，首先要求教师提前把整合好的教学内容通过“教学视频管理”和“活动练习管理”分别上传到服务器的教学视频库和习题答案库里面，并在“论坛成果评价”上发布教学进度公告；然后要求学生登录到教学系统，根据教师的课时安排，通过“课堂学习”、“课程测试”两个功能模块进行课程内容的学习，此时系统会把学生观看教学视频的时间和习题的完成情况等详细的学习信息记录下来，保存到服务器的学生记录数据库里，并通过生成一个学习动态一览表直观地表现出来。学生通过学习动态一览表了解他人的学习进度，进而准确定位求助对象，再通过“即时交互”功能与该对象或教师进行交流，协作解决疑难问题。同时，教师借助一览表监控学生的学习，对进度较慢的学生适当加以督促，而对学生间不能解决问题，则给予重点指导。需要加以说明的是“即时交互”是以聊天室的形式进行实现的，用户登录系统进行课内容教学或学习时，系统就会自动生成一个包含学习本课所有用户的类似QQ群的聊天室，既可以群聊，又可以对个人发起临时会话。

　　2、课堂学习活动的组织