邓岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州学院 地理信息与旅游学院，安徽 滁州 239000)



基于MOOC翻转课堂的“GPS原理与应用”课程教学改革实践

邓岳川，王延霞，李德亮，于 洋，何桂芳

(滁州学院 地理信息与旅游学院，安徽 滁州 239000)

为提升“GPS原理与应用”课程教学效果和教学质量，解决“GPS原理与应用”课程教学中存在的问题，文中提出采用MOOC与翻转课堂融合的教学方式探索课程教学改革。通过构建课前设计、课前学习、课堂教学和课后答疑等四阶段的MOOC与翻转课堂融合的教学模式，探讨该教学模式在课程教学中的实施过程，对比不同班级的教学效果，最终得出MOOC与翻转课堂融合的教学模式能够有效提升课程教学效果。

MOOC教学；翻转课堂；GPS原理与应用；课程教学改革

翻转课堂是运用现代技术实现知识传授与知识内化的颠倒教学模式，它颠覆传统教学组织形式，实现基于“以学生为中心”的教学理念的转变[1]。MOOC教学是近几年兴起的教学理论，将传统课堂与网络课堂融合，是一种具有交互功能的开放式在线学习方式[2]。

目前，国内很多高校都开展MOOC与翻转课堂融合的研究。曾明星等[3]将MOOC资源与翻转课堂有机结合，构建三种新型翻转课堂教学模式；张辉等[4]构建“MOOC—课堂教学—创新实践”三位一体的翻转课堂教学模式；刘波等[5]融合大规模开放在线课程(MOOC)与翻转课堂基本原理，提出课程设计三阶段学习模型及相应培养模式；计科峰等[6]结合“军事信息技术与系统”MOOC翻转教学实践，就目前翻转课堂实施中暴露出的问题提出解决对策；陈晓刚等[7]详细论述利用MOOC教学手段改革建筑类专业工程测量课程教学的策略。

“GPS原理与应用”(以下简称GPS)是测绘工程专业的一门专业基础课，实践性较强[8]，当前高校GPS课程教学中存在的教学方法单一、考核形式欠科学、学生学习主动性欠缺等诸多问题[9-10]。该文依托GPS课程MOOC教学平台，运用翻转课堂实现线下课堂教学的改革，将MOOC和翻转课堂有机融合，为提升该类课程教学效果提供借鉴。

1 GPS课程开设现状

GPS课程主要讲述GPS的基本原理、测量方法、应用范围、测量技术设计与实施、数据处理与实用数学模型等，并讲解GPS接收机的操作和使用方法[8]。目前，该课程在我校测绘工程专业的开设已有7年，学生数累计602人。目前，该课程已在测绘卓12班级中实施MOOC辅助传统教学的混合教学模式改革[8]。通过运用混合教学模式，可以发现课堂教学效果大有提升，学生成绩提升明显，但也存在一些问题，例如：课堂教学与MOOC教学结合不够紧密，课堂教学无法满足学生多样化的学习需求，课堂教学中教师教、学生学的模式未得到根本改变等。针对上述问题，仅靠MOOC教学是无法解决的，还必须要改革传统的课堂教学模式，该文将运用翻转课堂来改革现有的课堂教学，将从教学设计和教学实施等两方面具体探讨。

2 MOOC与翻转课堂融合的GPS课程教学模式设计

针对目前GPS课程的开设现状，作者结合GPS课程的教学经验，设计出四阶段的MOOC融合翻转课堂的教学模式。

第一阶段：课前设计(60～120 min)。教师根据课程教学大纲，提炼本节课程的知识点、技能点，设计本节课程的教学素材，并将其上传到课程MOOC平台中，发布本节课程的学习任务。

第二阶段：课前学习(60～120 min)。学生登录到课程MOOC平台，查看教师发布的学习任务，观看本节课程视频，浏览本节课程课件，完成本节课程习题和测试题，发表学习心得和疑问；教师登录课程MOOC平台，查看学生的学习进度，记录学生学习中的难点和问题。

第三阶段：课堂教学(90 min)。此阶段是本次教学设计的重点，需要借助翻转课堂来实现。首先，随堂测试(5～10 min)。教师设计2～3道题目，开展测试；其次，交流答疑(15～20 min)。学生结合课前学习的内容，提出问题，教师进行现场答疑；再次，重难点串讲(15～20 min)。教师结合MOOC平台中学生反馈的问题及课程重难点，进行针对性讲授；再次，分组讨论(30～35 min)。教师发布本节课程的讨论主题，学生以小组为单位开展讨论，并由一名学生讲述本组讨论结果；最后，布置作业(5 min)。

第四阶段：课后答疑(60 min)。学生完成课程作业后，提交至课程MOOC平台，在讨论区交流学习心得，教师进行在线答疑，解答学生的问题和交流学习经验。

这种教学模式，课堂内采用翻转课堂教学模式，以学生的学为主体，教师的教有侧重，整个过程强调学生与教师的交流互动，既要保证学生的主动学习，又要避免学生盲目学习，教师的组织引导需要发挥积极作用。课堂外借助MOOC平台扩展课堂教学，将课堂教学延伸至课前、课后，既保障课程学习时间，同时又丰富学生学习形式。

3 MOOC与翻转课堂融合的GPS课程教学实施

3.1 实施过程

下面以GPS网形设计一节为例，探讨MOOC与翻转课堂融合的教学模式具体实施过程。

3.1.1 课前设计

1)教师根据GPS课程教学大纲，梳理出GPS网形设计一节的知识点和技能点，标注重点和难点，具体如表1所示。

表1 GPS网形设计一节知识点和技能点

备注：☆表示重点；△表示难点

2)根据该节的教学内容教师组织教学素材。教学课件使用已制作好的PPT课件，教学视频使用Camtasia Studio软件录制，时长约10～15 min。习题结合本节重难点，制作3～5个题目。

3)教师将制作完成的教学素材上传至该课程的MOOC平台上，发布学习任务。

3.1.2 课前学习

学生登录到课程MOOC平台，完成学习任务。本节共有3个知识点和2个技能点的学习任务，每项任务都需要完成教学课件浏览、教学视频观看和课后习题解答等基本环节，学生根据任务要求开展自主学习。完成任务就可以得到相应分数，分数分基础分和奖励分两种。基础分是学生必须完成的分数，即完成基本任务后获得。例如：观看完本节视频、浏览本节课件、正确解答习题后即可获得。奖励分是鼓励学生完成附加任务后获得的加分。例如：学生完成本节课程学习后在讨论区发帖，根据发帖的内容及回复数进行加分。教师登录课程MOOC平台，查看学生学习进度，了解学生学习状态。通过统计数据，可以发现学生学习3个知识点较为顺利，而2个技能点学生不太理解，则需要深入讲解。

3.1.3 课堂教学

1)随堂测试。教师根据本节教学内容及MOOC平台上的数据，设计3个题目，题型有简答和选择两种，具体如表2所示。

表2 随堂测试题目设计

题目总体难度不大，大部分学生都能解答，重点考查学生课前学习的效果，要求学生10 min内完成，并评定相应的分数。

2)交流答疑。因为学生课前都已认真学习过知识点，问题更有针对性。例如：学生问“重复设站次数不是每个点的架站次数吗，怎么会有小数？”等。教师的回答应简洁，直奔主题，例如：教师答“重复设站次数是指每个测站的平均设站次数，重点在平均二字，计算过程将每个点的设站次数累加后再除以网点数，有可能会有小数”等。教师在答疑前需要做充分准备。一是通过讨论区查阅学生的留言，提前将学生的问题和疑惑记录下来，做好解答；二是在现场答疑的过程中做好组织引导，避免学生的问题过于极端、偏离本节主题等。

3)重难点串讲。教师根据课前的MOOC平台反馈数据及教学计划中的要求，对本节知识体系中的重点内容，如：网形连接方式、网形设计、网形特征条件计算等一一进行讲解，针对难点内容，则需要进行深入讲解，例如：重复设站次数，学生往往会形成误区，认为应该是整数。可采用实例教学法进行讲解。设计1道例题，具体如表3所示。

4)分组讨论。对于本节中需要重点掌握的技能点，需要借助分组讨论的形式开展。学生以3～4人为单位分成若干讨论小组。结合本节内容，讨论主题设为GPS网形设计和GPS网形特征条件计算，教师发布1项综合讨论任务，具体内容如表4所示。

根据任务，各小组展开讨论，在讨论过程中，教师做好组织引导，维持好课堂秩序，遇到关键问题适当进行解答。30～35 min后，各组选派一名代表汇报结果，教师进行点评。

5)教师布置本节课程的作业，完成本次课堂教学。作业紧扣本节课程的重点，目的是强化和巩固知识要点，教师可以布置1道综合设计题。

3.1.4 课后答疑

学生登录课程MOOC平台，提交课程作业，并在讨论区发帖，交流本节课程的学习心得和疑问。教师根据学生的留言和讨论，进行在线交流和答疑。

表3 重复设站次数计算例题

表4 GPS网形综合讨论任务

3.2 效果对比

笔者在2013级测绘工程专业的学生中进行“GPS”课程教学改革实践，测绘13级学生共96人，分为测绘131、132和测绘卓13三个班级。“GPS”课程开设在第6学期，测绘卓13班的课程教学中采用MOOC融合翻转课堂的教学模式，而测绘131、测绘132班的课程教学中沿用传统教学模式，经过一段时间的实践，对比相关教学数据，发现三个班的教学效果存在差异，具体如表5所示。

从表5的数据可以看出，课前设计阶段是 MOOC融合翻转课堂的教学模式实施的基础，需要教师进行精心准备，这也是提升教学效果的关键。而在传统教学模式中这一环节显得简单，教师准备不充分。

课前学习阶段，采用MOOC融合翻转课堂教学模式的学生课前学习的任务明确，有具体的分数要求和奖励机制，学生学习兴趣浓厚，参与度高，效果显著提升；采用传统教学模式的学生主要以自由预习为主，缺乏有效的监督机制，效果无法保证。

课堂教学阶段，测绘卓13班的学生采用翻转课堂教学模式，将90 min的课堂教学划分为随堂测试、重难点串讲、现场答疑、分组讨论和布置作业等5个环节，其中随堂测试、现场答疑和分组讨论等环节均要求学生高度参与，有效提升学生的拓展思维和团队协作能力，学生再也无暇顾及别的事情，如：看课外书、聊天、玩手机、睡觉等，而这些都是传统课堂教学中难以解决的问题。相比较测绘131、132班的学生，测绘卓13班的学生课堂气氛活跃、学习思维主动，课堂教学质量显著提升。

表5 “GPS”传统教学与MOOC融合翻转课堂 教学模式对比

续表5

课后答疑阶段，测绘卓13班的学生在MOOC平台上表现积极，完成在线测试，积极发帖和回复，通过MOOC后台数据，教师及时了解学生状态，查找问题，分析原因，寻求解决方案；而测绘131、测绘132班学生课下与教师交流较少，教师对于学生的状态了解较少，收到的建议和意见有限。

通过上述班级的课程教学实践，可以看出，MOOC融合翻转课堂教学模式是一种非常有效的教学方式，可以较好地解决传统教学中的难题，是未来课程教学改革的发展方向。

4 结 语

MOOC融合翻转课堂教学模式是传统课堂教学的改革方向，课堂内通过翻转课堂的形式让学生参与教学活动全过程，改变教师教、学生学的知识传授模式，有效提高课堂教学质量，课堂外则借助MOOC网络平台延续课堂教学活动，通过MOOC平台的数据库准确统计学生状态数据，及时了解学生的学习进展，分析存在的问题，同时这种教学模式对教师的教学水平提出了更高要求，从课前设计到课堂翻转教学、再到课后答疑，每个过程都需要教师付出更多的努力，而这也是今后高校教师队伍建设的重要内容。

[1] 汪晓东,张晨婧仔.“翻转课堂”在大学教学中的应用研究[J].现代教育技术,2013(8):11-16.

[2] 商玉梅.大规模在线课程下材料力学教学模式初探[J].石油教育,2014(6):12-14.

[3] 曾明星,周清平,蔡国民,等.基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中国电化教育,2015(4):102-108.

[4] 张辉,马俊.MOOC背景下翻转课堂的构建与实践——以“现代教育技术”公共课为例[J].现代教育技术,2015,25(2):53-60.

[5] 刘波,沈岳,戴小鹏,等.融合MOOC与翻转课堂原理的信息类课程设计方案与实践[J].软件,2014,35(5):97-101.

[6] 计科峰,张汉华,唐波,等.实践视界中的MOOC翻转课堂教学[J].高等教育研究学报,2015,38(4):47-52.

[7] 陈晓刚,赵海云,林辉.MOOC背景下建筑类专业工程测量课程教学改革策略[J].测绘通报, 2016(4): 128-132.

[8] 邓岳川，杨灿灿，于洋，等．MOOCS背景下的《GPS原理与应用》课程教学改革探讨[J]．长江大学学报(自然科学版)，2015,12(16):81-84.

[9] 袁德宝,崔希民,金晶晶,等.“GPS原理与应用”课程教学实践与探讨[J].测绘工程,2012，21(6):86-88.

[10] 匡翠林,戴吾蛟,蔡昌盛,等.“GPS定位原理与应用”课程教学改革：面向卓越测绘工程师教育[J].矿山测量,2013(4):94-97.

[责任编辑：路晓鸽]

Teaching reform practice for GPS principle and application course based on MOOC and flipped classroom

DENG Yuechuan,WANG Yanxia，LI Deliang，YU Yang，HE Guifang

(College of Land Information Engineering,Chuzhou University, Chuzhou 239000，China)

In order to promote the teaching effect and quality of “GPS principle and application” course, and solve the problems existing in the course teaching of “GPS principle and application”，this paper uses MOOC and flipped classroom integration teaching methods to explore the teaching reform. Firstly, it constructs a four-stage teaching model by fusing MOOC and flipped classroom, such as pre-class design, pre-class learning, classroom teaching and after-class answering. Secondly, it discusses the implementation process of teaching mode in the course teaching. Thirdly, it compares the teaching effect of different classes. Finally, it is concluded that the teaching mode of MOOC and flipped classroom integration can effectively improve the teaching effect.

MOOC teaching; flipped classroom;GPS principle and application; course teaching reform

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.02.017

2016-07-02；

2016-07-09

安徽省大规模在线开放课程(MOOC)示范项目(2014mooc053)；滁州学院教师教学发展中心教学研究项目(2016zxxm01)

邓岳川(1978-)，男，讲师.

G640

A

1006-7949(2017)02-0076-05

引用著录：邓岳川，王延霞，李德亮，等.基于MOOC翻转课堂的“GPS原理与应用”课程教学改革实践[J].测绘工程，2017，26(2)：76-80.