翻转课堂-优势与挑战外文翻译资料

英语原文共 21 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

附录C 译文

翻转课堂-优势与挑战

西雅图大学格雷戈里·梅森博士

格雷格·梅森博士是西雅图大学机械工程系的副教授。他的兴趣包括控制系统、数据采集和使用技术支持非传统教室。

西雅图大学特奥多拉·鲁塔尔·舒曼教授

特奥多拉·鲁塔尔·舒曼是西雅图大学机械工程系的副教授兼教授。她在贝尔格莱德大学获得机械工程学士学位，在华盛顿大学获得机械工程硕士和博士学位。她从事微藻类可持续加工的机电系统研究。电子邮件是teodora@seattleu.edu。

西雅图大学凯瑟琳·库克博士

凯瑟琳·库克博士是西雅图大学心理学系的副教授。库克博士获得了华盛顿大学的社会和人格心理学博士学位，辅修定量方法，重点是认知和教育心理学。她的研究包括课堂学习、个人感知、健康感知和陪审团决策。

翻转课堂——优势与挑战

摘要

以学习者为中心的教学，包括主动、协作和以问题为基础的学习，其教育效益得到了广泛认可。然而，教育工作者往往不愿意实施以学习者为中心的活动，因为他们认为这样做会减少课堂内容的覆盖范围。翻转课堂是一种将课堂时间用于以学习者为中心的活动的方法。在翻转课堂中，除了传统的方法如指定阅读、指定作业问题、互动练习和幻灯片演示之外，课程内容还通过视频讲座和网络教程等媒体传播到课堂之外。学生在课余时间负责学习基础课程材料。与在线课程不同的是，翻转课程包括在课堂或实验室与讲师面对面的时间，在那里讨论和应用课堂外学到的材料。翻转课堂允许教育工作者以几种不同的形式呈现课程材料，从而参与学生的不同学习风格和偏好。翻转课堂模式鼓励学生成为自我学习者，并帮助他们准备如何他们将需要学习作为实习工程师。我们的经验表明，翻转课堂模式可以在不牺牲课程内容的情况下，为以学习者为中心的活动腾出课堂时间。

本文描述了在高级控制系统课程中翻转课堂的实现。其中有两门课程有20-25名学生，每门课程的授课方式完全颠倒过来。本文描述了提供这些课程的最佳实践，包括对指导教师准备视频讲座和构建课程的建议，为学生提供一个以这种独特的形式学习课程的安全环境。本文提供了三年的评估数据，包括学生考试成绩、教师和学生通过调查和访谈收集的对翻转课堂模式的观察和看法。评估的主要结果是：1)虽然学生最初对新模式有一些抵触，但几周后学生就适应了这种模式——这种模式应该实施整个学期，以获得这种方法的全部好处；2)学生对自学的重要性和对自己的学习负责的好处的意识有所增强；3)这种形式让学生比一节讲课上有更多的时间单独或合作解决问题，并为实施基于问题的学习提供了机会，而不牺牲内容覆盖面；4)学生在考试和家庭作业中的表现并没有因为使用翻转课堂而降低；5)除了教师最初投入时间创建在线内容外，教师和学生的工作量与传统课堂没有太大区别；6)视频讲座不需要制作质量，只需要内容集中和简洁；7)翻转课堂应提供适当的课程结构，包括在线内容的指导。

介绍

美国工程教育学会¹和美国国家工程师学会²都呼吁在学术和系统创新的基础上进行教育改革，重点是培养具有自学能力和解决问题能力的工程专业毕业生。许多研究表明，以学生或学习者为中心的教学环境是促进这种智力成长的有效手段³,⁴,⁵。

以学习者为中心的教学方法包括各种各样的方法，包括主动和协作学习、基于问题的学习和基于项目的学习⁶。将以学生为中心的学习融入课堂可以提高学生的学习能力⁶,⁷，能改善学生态度⁵,⁶，对于那些个性类型和偏爱的学习方式削弱了他们在传统教育环境中的表现的学生特别有利⁸，并能提高学生解决开放式问题的能力。

虽然以学习者为中心的方法有改善教育的希望，但它们确实有成本。这些方法要求教育工作者为以学习者为中心的活动腾出时间，因此可能会使覆盖工程课程所要求的所有内容变得更加困难。解决这个困境的一个办法是使用一个翻转教室¹²、¹³、¹⁴来提供课程内容。

在翻转课堂中，课程材料在课堂之外传播，课堂时间用于以学习者为中心的活动，有助于澄清和强化概念。各种形式的翻转教室已经使用了几十年。在19世纪20年代，军事学院要求学生来上课时准备背诵前一天晚上学习的结果，并在黑板上解决问题。20世纪90年代，教师们开始使用技术来传播授课材料。基于网络的教学或视频讲座允许教师根据学生的需要定制材料和授课方式。2000年，拉奇、普拉特和特里利亚成功地将一门经济学课程转化为不同的学习风格。最近，一种使用视频讲座的翻转课堂成功地应用于中学教育。

翻转课程不同于在线课程，因为它包括与老师面对面的课堂时间，它不仅仅是简单地要求学生在上课前阅读课文。在翻转课堂中，课堂外传播的材料是由教师设计的，以补充和加强教科书中的概念。通过将传统的教学材料移出课堂时间，翻转课堂将这些时间腾出来用于以学习者为中心的活动。Zappe等¹¹证明了这一点。Zappe等人在网上发布视频讲座供学生在课外观看，从而腾出时间在授课期间进行积极的学习练习。Bland²¹发现，翻转课堂格式实际上允许在课程中涵盖更多内容。类似的方法已经被其他许多人采用了¹⁴、²²、²³、²⁴、²⁵。

翻转课堂的另一个好处是，它允许教育者以几种不同的形式展示课程材料，从而解决学生不同的学习风格。Lage等人在经济学课程中使用翻转课堂，提供视频、文本和PowerPoint格式的课程材料。他们的研究结果显示了学生的积极满意度，并表明翻转课堂模式甚至可能有助于吸引学生。甘诺德等人¹³成功地利用翻转课堂来解决那些成长过程中接触到技术的学生的共同学习特征。

翻转课堂的另一个好处是，它可以用来鼓励学生成为自学者，并帮助他们准备如何作为实习工程师来学习。例如，Bland²¹利用翻转课堂设计了一门电气工程课程，以鼓励学生自主学习。课程材料主要以文本形式提供，而不是视频或互动媒体。在这项研究中，学生注意到他们使用协作学习的增加和他们的学习技能的提高，适用于工程职业。

工程课程中翻转课堂有效性的研究主要集中在两个方面：学生满意度和学生学习。大多数研究关注学生满意度，并发现学生对课堂形式非常满意。Bland²¹、Haden等人和Kellogg²⁶都发现，学生喜欢翻转课堂的形式，并觉得它激励他们学习。另一方面，在工程课程中使用翻转课堂的研究显示，与传统课程相比，翻转课堂对学生的学习有边际或没有改善。Papadopoulos和Roman¹⁴使用静力学概念评估工具(CATS)对翻转课堂和传统静力学课程的学生的理解进行了比较，发现他们在知识方面没有统计学上的显著差异。rasi - rohani等²⁷在静态课程中同样使用翻转课堂，发现翻转课堂组和对照组在成绩上没有统计学差异。凯洛格²⁶学院的一门建筑管理课程的成绩略有改善，但没有任何统计学意义。然而，在这些研究中，翻转课堂只实施了一部分课程，以便与对照组的结果进行比较。翻转课堂的形式，就像任何新的学习形式一样，需要学生花时间来适应，因此短期使用可能无法实现翻转课堂的全部好处。

在这篇论文中，我们报告了一项研究的结果，比较三个班的课程，一个传统的讲授课程使用一年，一个翻转课程使用第二年。本文的其余部分分为三个部分:描述、结果和经验教训。描述部分提供了本研究中使用的课程的概述，学生人数，以及传统课堂提供的与翻转课堂提供的不同之处。Results部分显示了三个方面的结果。1) 翻转课堂对内容覆盖的影响。2)在传统教科书和设计问题上，翻转课堂对学生表现的影响。希望获得工程执照(工程基础和专业工程考试)的学生必须通过由传统教科书类型的问题组成的考试。因此，不牺牲学生在传统问题上的表现是很重要的。3)翻转课堂对学生感知的影响。最后，总结了本研究的主要经验教训，并为翻转课堂的实施提供了一些可行的建议。

本文是梅森、舒曼和库克²⁸的论文的继续。描述主要来自梅森、舒曼和库克，为本文提供了背景。结果部分基于相同的参考，但增加了：1)研究第三年的新数据和新结果，以及2)实施细节的讨论和讲师的见解。经验教训为希望实施这种方法的教师提供了切实可行的建议，这是全新的。

描述

本研究中使用的课程是机械工程项目中的控制系统。控制系统课程为期10周，是所有高级机械工程专业学生必修的四学分四分之一长的课程，也是学生第一次接触课程中的控制系统概念。必修课程包括动力系统和数值方法。本课程涵盖传统控制主题，包括根轨迹、波特图、奈奎斯特图、PID和超前/滞后控制器，见表1。

表1 .控制系统课程内容(计划)

连续三年对该课程进行了评估。第一年，该课程使用传统的课堂讲授；在接下来的两年里，这门课是用翻转课堂来教授的。所有的课程都是由同一个教授在冬季授课，使用相同的课本和每周的家庭作业。前两年，该课程每周四天，课时为50分钟。在第三年，这门课程每周教三天，课时70分钟。

所有产品中的主题都以相同的顺序介绍。在所有课程中，学生都是通过每周15分钟的测验、期中考试和期末考试来评估的。本季度所有课程的考试安排在大致相同的时间，并且尽可能相似，每个课程的问题数量、类型和难度大致相同。

所有课程均采用了Quanser²⁹开发的Matlab控制系统软件和控制系统硬件。学生从一门必修课开始就熟悉了Matlab和Simulink。

传统讲授课堂

控制系统课程在第一年采用传统的授课形式。这些学生作为这项研究的对照组。传统课程的内容以讲座形式呈现。在典型的一周中，范例测验和家庭作业是在星期五布置的。周二，学生们就上周的材料进行了一次测验。本周剩下的时间用于课堂授课，然后是教科书式和家庭作业式的例子。大多数例子都是由老师在黑板上解决的，只是偶尔由学生在短期的积极学习活动中解决。五节课(占总课时的12%)在计算机实验室进行，学生要么使用Matlab解决类似于指定作业的问题，要么为Quanser²⁹硬件设计控制器。

翻转课堂

在研究的第二年和第三年，控制系统课程是使用倒置的教室教授的。课程内容在课外使用简短的

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[405327]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

您可能感兴趣的文章

• 光学稀疏孔径系统的中频MTF补偿外文翻译资料
• 生产旋转同轴和离轴圆锥面的制造技术（WAGNER)外文翻译资料
• 通过PbTe掺杂和退火提高Bio.sSb1.sTe3薄膜的功率因数外文翻译资料
• 通过调节柔性链长度控制超分子富勒烯液晶的熔熵竞争外文翻译资料
• 完全安全的对称量子全同态加密外文翻译资料
• 两导电球间的静电相互作用外文翻译资料
• Mathematica在当代物理教学中的应用外文翻译资料
• EuCuAs单晶的磁性能外文翻译资料
• 氢化物气相外延GaN层扩展缺陷处的扩散限制非辐射复合外文翻译资料
• 激光ICF裂变能量的裂变安全概述外文翻译资料