张萍 冯金明 梁颖

摘 要：课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。深化教育教学改革，必须把教学改革的成果落实到课程建设上。除了重视课程专业知识内容外，将教育理论、教育科学研究和教学实践三者有效结合，使教学改革有教育理论指导，课程资源建设有研究支撑，课程改革效果评价有科学依据，循环迭代和持续改进，这是建设国家级一流本科课程的成功路径。

关键词：一流本科课程;课程建设;教学方法改革;翻转课堂;同伴教学法

从2010年开始，我们借鉴国内外高等教育人才培养研究成果和实践经验，设计构建了适合中国国情的“基于翻转课堂的同伴教学法”（Flipped Classroom Based Peer Instruction，简称FCBPI）[1]，构建了以学生为中心，自主、合作、探究相结合的专业课程教学模式，旨在使学生成为学习的主体，产生好奇、进取的心理倾向，投入更多的学习精力;提升学业挑战度，增加课程难度，拓展课程深度;培养学生批判性思维、创新能力和合作精神，增强学生的社会责任感，促进学生全面发展。2019年10月30日教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》，此时我们开展的FCBPI课程改革已经10年，在教学实践中真正走过了“以学生发展为中心”理念落地的“最后一公里”。2020年，这门课程获得首批国家级一流本科课程。本文基于翻转课堂10年实践与研究，从理论和实践层面详细论述建设国家级一流课程的路径。

一、基于育人目标和教学理论构建教学模式

教学模式是为了实现教学目标，在教学理论指导下建立起来的教学活动结构框架和教学流程。通常情况下教育实践者更多地关注本专业课程内容，较少关注教学理论和教育研究成果，他们认同有价值的教育目标，但是不清楚如何做才能实现这些目标。我们基于教育学和学习心理学相关理论及研究成果，结合育人目标、课程内容和学生特点，设计构建了FCBPI教学模式。

1.教学模式设计的理论框架

教育学、学习心理学、认知心理学领域关于教与学的研究已经取得了丰富的成果。教育研究表明，传统的以讲授为主的教学方法只能实现低阶的教育目标，即记忆、理解和应用，对培养学生高阶教育目标如分析、评价和创造作用不大。鲁杰罗认为，高水平推理和批判性思维的教学并不是取决于教学内容而是取决于教的方法，“教学方法改革是解决问题的唯一途径，合作学习是有效的方法。”通过合作学习，更可能实现布鲁姆教育目标分类中分析、评价、创造三个高阶思维目标[2]。

认知理论将学习分为四个基本类型：累积学习（Accumulation），同化学习（Assimilation），顺应学习（Accommodation）和转化学习（Transformation）[3]。累积是添加新的信息，强记是其主要特征。如果在学习中使用类比、模仿将新知与旧知链接，将其合并到已有的图式中，就称为同化。顺应学习是对已有的心智图式的部分或整体进行重构的学习过程;转化学习是大量的心智图式被同时加以重组，要求学习者具有反思能力，从而产生新的信念和创造性想法。传统教学主要包含前两种学习方式：教师精心讲授知识和练习各种题型，学生通过记忆和模仿训练获得解答教科书中题目的能力，从而实现低阶的学习目标。相比同化学习，顺应学习需要对已经存在的图式进行解构、重组和新建，学习者需要在一个合作学习的环境下，通过与教师和同伴的相互作用获得更多的信息与支持。而实现转化学习的要求是极高的，会经历一个长时间的过程，常常需要学习者自身的努力和坚持来驱动。因此，后两种学习方式对实现高阶学习目标，实现“两性一度”，培养学生的创新能力有重要的意义和应用价值。

2.FCBPI教学模式的构建

基于上述认知理论的研究成果和建构主义学习理论、元认知理论等教育理论，结合前期的教学改革实践经验，我们剖析了传统教学方法的困境和成因[4]，分析了翻转课堂教学模式的发展以及国际上许多成功和不成功的案例[5]，设计构建了“基于翻转课堂的同伴教学法”（FCBPI），其结构模型框架如图1所示。

FCBPI教学模式不是完全否定传统讲授式教学方法，而是将多种教学方法组合起来使用的一种教学模式。在FCBPI教学模式中，我们设计了多样的学习任务和学习环境，涵盖了累积、同化、顺应、转化四种学习类型，体现了布鲁姆认知教育分类中分析、评价、创造三个高阶思维目标。

FCBPI教学模式将学习过程划分为课前自学、课上讨论、课后探究三个阶段：

（1）把教学任务中最容易的部分即知识传授移到课前让学生自主學习。学生通过自学对物理概念和原理形成初步的了解，经过个人努力对课程内容进行预加工，完成对课程内容的基本建构。学生不能两手空空地参加课堂讨论，课前自学是有效地参与课堂讨论的基础环节。

（2）在课堂上使用同伴教学法（Peer Instruction，PI）[6]。充分利用教师和学生之间、学生和学生之间面对面的机会进行积极的社会化互动和小组合作学习，将小组讨论嵌入传统课堂教学之中，利用技术支持实现师生互动、生生互动[7]。教师在课堂上不再是从头到尾面面俱到地讲解，而是以学生自主学习和小组讨论后达到的理解水平为起点，只讲重点、难点，帮助学生深入理解和完善知识结构。

（3）开展项目式学习（Project Based Learning，

PBL）。基于学生在课上讨论过程中提出的复杂问题或者教师专门设计的具有挑战性问题，让学生在课后进行合作探究。学习越困难、越复杂，就越需要学生之间的这种人际关系来提供支

持[1]。解决这类问题需要的知识可能超出课程水平，或者需要跨学科的知识，学生在课后只有通过查阅文献资料、设计实验、编程模拟等多种手段才能解决。完成这样的任务可能需要几周的时间，项目成果以学术论文的形式提交。

FCBPI教学模式强化了学生的自主学习，增加了合作学习和探究学习，从而构建以学生为中心的教学模式，实现“金课”的高阶性、创新性和挑战度[8]。

二、基于教学研究开发适合“学”的课程资源

在课程改革实践中，我们发现目前大多数教学资源适合“教”而不适合“学”。例如，多数教材讲原理不讲道理——强调科学体系，但很少有基于学生认知水平的详细讲解，需要教师依据教材内容进行精加工后传授给学生，帮助学生理解，这样的教材适合传统讲授为主的教学但不适合学生自学。这些教材中的习题主要用于课后练习，而且多是复述概念或利用公式进行计算的题目，不适合引导学生自学、课堂讨论和课后探究。

实现有效的课堂讨论不是一件容易事情，需要研制出适合讨论的测试题。这些题目应该满足：（1）涉及专业课程的核心概念;（2）涉

及学生的疑点、难点和错误概念;（3）问题难度适合学生的学习能力;（4）能够引发学生有效的讨论，并且每道题的讨论时间在5分钟左右。因此以学生为中心的教学方法改革要落到实处，必须开发建设适合“学”的课程资源，教师不仅需要钻研课程专业知识，还需要研究学生的认知规律，学习教法知识，设计学习支架，有效地支撑学生学习。

FCBPI教学模式是以学生为中心，问题引导、学生自主学习和合作探究的学习模式，为此我们重构教学流程，研究学生的认知规律，包括学生错误概念[9-11]、问题解决中的迁移困

难、物理学习态度和认知表现等[12]。基于专业课程知识体系以及与课程内容有关的重大科学发现、重要实验、科学前沿进展的研究成果，我们开发了可以有效支撑FCBPI教学模式的课程资源，包括：（1）引导学生自学的任务单和资源库;（2）检测自学效果的题库;（3）引发学生课堂讨论的概念测试题库;（4）创新例题教学策略及案例[13];（5）适合课后合作探究的研究性项目;（6）与课程配套的前沿系列讲座。

要使教学方法改革成功落地，必须开发和建设适合新教学方法的课程资源。这是一个具有挑战、需要花费大量时间和精力的工作。基于“新教学方法+传统教学资源”的教学改革是“刷漆式”改革，不能带来好的效果。这是导致人们对教学方法改革产生怀疑和诟病的主要原因。

三、设计适合学生中心的评价策略

以学生为中心的教学要求了解学生：学习是否真正发生，已经掌握了什么，学习中还有哪些困难，怎样能更好地帮助他们。教学的每一步设计都依赖对学生学习成果的评价和反馈，因此终结性评价（Summative Assessment）已不能适应这一要求。

教学方法改革必须伴随着对评价模式的改革，以适应多元化学习过程。我们在教学改革实践中采用以形成性评价（Formative Assessment）为主的多元评价模式，通过教育技术实现对学生课前自学、课上讨论、课后探究学习的每一个教学环节的过程性评价，以学生的每一步学习结果为起点和核心，收集和分析学习证据、安排和调整教学内容、提供支持与反馈、进行反思和改进。研究结果表明，采用FCBPI教学法和多元化评价模式后，课程的学习效果有了明显的提升[14]。

不能将形成性评价片面理解为在一个学期中多增加几次测验，用多次测验分数组合成学生的课程总分数。形成性评价的目标是在整个教与学的过程中诊断学生的学习需要，计划教学的下一步，同时给学生提供反馈，让学生在学习过程中时刻了解自己学习进展与学习目标的差距，为改善学习质量及时寻找解决方案。

形成性评价不仅贯穿课程的整个学习过程，而且评价形式和实现的功能是多样的。我们在评价学生自学和小组讨论的成果时，不按答案对错来打分，而是重点关注学生学习行为、努力程度和学习过程中的细节，避免学生为了获得好的分数而抄袭正确答案，这有利于培养学生的学术诚信。我们使用团队工作—团队分数（Team Work-Team Mark）模式评价课后学生合作探究的学习成果，一个团队提交一份项目成果报告，获得一个团队分数，团队中每一个成员的成绩相同（等于团队分数），不评价每一个成员的贡献大小。目的是教育学生在团队工作中，强者要负起更多的责任，弱者也需要竭尽全力，从而培养学生的社会责任感与合作精神，实现立德树人的教育目标。

四、科学评价教学方法改革的效果

评价教学改革效果不能只是谈感想和经验，也不是所有的改革方案都会产生好的效果，需要进行实证研究、发现问题、持续改进。在课程改革过程中，我们对照课程教学目标从概念理解、解决问题能力、创新能力和批判性思维等方面收集数据，实证研究课程改革的成效。例如，我们采用问卷调查、访谈调查、课堂观察以及信息技术带来的大数据分析等研究方法，对教学效果进行定量研究、對比分析。在多方互证得出结论后，持续改进课程教学。图2给出FCBPI教学法的主要教学流程及其实现的教学目标。

教学实践和研究表明，FCBPI教学模式在培养学生的学习兴趣、深度理解概念、自主学习能力、终身学习能力、合作交流能力、批判性思维和创新能力等方面都取得了较好的效果[12，15]。

国家级一流本课程建设有路径但没有捷径，教学没有最好只有更好。我们的课程改革已经走过了10年历程，仍然在路上，需要付出更多的艰苦努力。对教师来说，激励学生学好比自己讲好有更大的挑战。传统教学要求教师精通专业知识、教学经验丰富、课前准备充分、上课生动讲解等，而以学生为中心的教学还要求教师学习教育理论，关注和应用教育教学研究成果，开展教育教学研究，了解学生的认知发展规律，开展过程性评价，不断改进教与学，实现“课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来，效果实起来，形成中国特色、世界水平的一流本科课程体系，构建更高水平人才培养体系”[16]。

参考文献：

[1]张萍.基于翻转课堂的同伴教学法：原理·方法·实践[M].北京：人民邮电出版社，2017：27.

[2]RUGGIERO V R. Teaching thinking across the curriculum[M].New York： Harper & Row，1988.

[3]BRANSFORD， JOHN D. How people learn： brain，mind，experience and school. Expanded Edition [M]. Washington D C： National Academy Press，2000.

[4]张萍，DING L，张静.传统大学物理教学的困境及成因分析[J].物理与工程，2019，29（1）：25-30， 34.

[5]张萍，DING L，张文硕.翻转课堂的理念、演变与有效性研究[J].教育学报，2017（2）：46-55.

[6]张萍，MAZUR E.Peer-Instruction——哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学，2010（8）：69-71.

[7]张萍，涂清云，周静，等.大学物理课堂互动教学模式的研究——基于“教室应答系统”的构建[J]. 中国大学教学，2011（7）：21-23.

[8]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.

[9]张萍，齐薇，等.基于Peer instruction教學方法研究大学生物理错误概念[J].物理与工程，2014（3）：56-59.

[10]申亚琴，张凡，黄慧敏，等.大学生电磁感应错误概念的研究[J].物理通报，2017（2）：21-24.

[11]贾泽皓，申亚琴，张萍.关于纸质圆柱形电容器的错误概念及其转变策略[J].物理教师，2019，40（7）：9-14.

[12]张萍，涂清云，莫艳萍.课堂中的合作学习——同伴教学法对物理概念学习的促进作用[J].中国大学教学，2012（6）：56-59.

[13]张萍，DING L，贾泽皓，等.物理例题教学创新策略及其价值[J].课程·教材·教法，2018，38（11）：122-127.

[14]张萍，涂清云.基于同伴教学法的多元化评价模式研究——以大学物理课程为例[J].中国大学教学，2013（9）：56-59.

[15] ZHANG P，DING L and MAZUR E.Peer Instruction in introductory physics：A method to bring about positive changes in students attitudes and beliefs [J]. Phys.Rev.Phys.Educ.Res，2017，13（1）： 104.

[16]教育部关于一流本科课程建设的实施意见[EB/OL].（2019-10-30）[2020-10-18].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

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