从慕课到翻转课堂：

以学生为中心的教与学

清华大学

于歆杰

内容提要

• 关于慕课的基本情况

• 清华大学电路原理慕课

• 以学生为中心的教与学

名词解释 • 慕课(massive open online course)

–社会学习者

• SPOC (small private online course)

–校园学习者

• 在线开放课程

– MOOC + SPOC

• 翻转课堂(flipped classroom)

–学生在课下和课上行为翻转

• 混合式学习(blended learning), O2O

–学生线上学习和线下学习混合

相同资源 不同对象

类似形式 不同视角

教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见

• 应用驱动、建以致用

• 建设一批以大规模在线开放课程为代表、课程应用与教学服务相融通的优质在线开放课程

• 鼓励高校结合本校人才培养目标和需求，通过在线学习、在线学习与课堂教学相结合等多种方式应用在线开放课程，不断创新校内、校际课程共享与应用模式

教高[2015]3号

中国慕课迅猛发展

• 综合平台 – 中国大学MOOC(爱课程+网易)

– 学堂在线(清华)

– 好大学在线(上海交大)

– 育网(五所交大)

– 华文慕课(北大+阿里)

• 专业平台/联盟 – 林业(树人网)、中国医学教育慕课联盟(人卫慕课)、工信部7所

高校联盟、中国高校计算机教育MOOC联盟、涉海高校海洋课程联盟……

• 区域平台/联盟 – 东西部高校课程共享联盟(北京大学)、上海高校课程中心(上海

市教委)、优客联盟(深圳大学)、宁波市高校慕课联盟、陕西省高等教育MOOC中心……

• 商业公司的MOOC平台/解决方案 – 网易(云课堂)、超星(泛雅)、卓越(智慧树)、金智(知途)、过来

人(TopU) ……

Open or

Obsolete

清华大学电路原理慕课

第1次运行

第1部分

158国家地区

注册学生 13秋-14春 14秋 15春 15秋 总

edX 17000 8000 8000 9000 42000

学堂在线 16000 18000 13000 12000 59000

33000 26000 21000 13000 101000

edX平台学生中文水平

2014秋学生年龄分布

0

20

40

60

80

100

120

727065646260575655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413

年龄

学堂在线平台

0

20

40

727065646260575655545352515049484746454443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413

edX平台

人数

2014秋学生工作状态分布

48%

34%

2% 3%

7% 2% 2% 2%

59%

37%

1% 1% 1% 1%

全日制学生

全职工作者

兼职工作者

自由职业者/农民

NGO工作人员，全职志愿者

或宗教界人士

失业者

无业且没有求职打算

全职顾家、照顾家人或孕期

离职

退休

无法工作者

edX平台

学堂在线平台

2014秋学生对视频音频质量的评价

34%

45%

17%

4% 0%

50%

36%

12% 2% 0%

非常好，完全能满足学习需求

很好，但是有些地方需要改进

还行，能够顺利进行学习

一般，对学习造成了一定障碍

不怎么样，基本上没什么帮助

edX平台

学堂在线平台

为什么要让慕课资源落地？

为什么要建设SPOC？

• 没有教育技术的进步，没有更好的教学方法和理念，普通高校教育的水平不可能提高

• 不按照天才成长的规律来孕育天才，研究型大学永远培养不出世界一流的人才

• 仅仅停留在“秀强大”时代，优质教育资源无法为其他高校共享

• 拥有优质教育资源，不等于有效学习行为发生

以学生为中心的教与学

几种可行的以学生为中心的教与学模式

学校

级别

高考入学成绩

开课学期

目标 学生选择 学生数量

南京大学

标准版

1

“985” >610 大一秋

电路

不难

学生申请

简单面试 36

青海大学

精简加强版

2

“211”

480-

580 大二秋 低课时

学生申请

面试考虑成绩 24

贵州理工学院

逐步过渡版

3

二本

380-

450 大二秋

学习

有意思 选择行政班 50*4

清华大学(a)

加强版

1

“985” >630 春秋 创新

学生申请

简单面试 20

清华大学(b)

大班翻转课堂

1

“985” >630 春秋 大班 学生选课 >80

清华大学(c)

电路原理X

1

“985” >630 春秋 灵活性 学生选课 30

不同的目标不同程度的翻转

• 强目标（创新）完全翻转

–清华a模式

• 中目标（反馈互动）部分翻转

–清华b模式

• 弱目标（灵活性）少量翻转

–清华c模式

清华a模式

(1) 确定改革对象

电机系大一本科生：

选课动员

(2) 调整课程结构

理论课与实验课完全融合

自由报名 简单面试

课堂规模：20人

(3) 课下（L5-L6之间实例）

项目 具体内容

第5讲课后

要完成的内容

作 业 3道习题（略）

实 验 用MOSFET搭建一个反相器，输入信号为100Hz的方波信

号，用示波器同时观察输入输出波形，验证电路的正确性。课堂上要演示互查。

第6讲课前

要完成的内容

观看视频 MOOC视频18-21

练 习 MOOC相关quiz

实 验 设计实验，测量跟随器输入端口的u-i特性，并与理论分析结果对比。

(4) 课上

• 知识点讨论 以学生提出问题为主，教师补充问题为辅，基本涵盖所有主要

知识点 10~15个知识点，讨论时间约占1/3

• 做习题 讨论课前练习题的解题思路、解题方法和答案 课堂上新给出的一些难度较高的或有实际工程应用背景的练习 3-5道题，讨论时间约占1/3

• 实验 阐述或讨论实验设计思路，现场演示实验结果 讨论时间约占1/3

布鲁姆教育目标

初步效果 (Tsinghua (a))

•学生动手能力显著提高

序号 专利名称 学生姓名 专利状态

1 一种有源降噪耳机 陈**，刘** 已授权

2 一种主动式降噪耳机的实现 朱**，施** 已授权

3 一种耳机功放的实现 吴*，郭* 已授权

24

初步效果 (清华a模式)

2013春 2013秋 2014春 2015春

期中 期末 期末 期中 期末 期中 期末

a 87.3 85.8 75.7 90.4 84.3 84.6 83.9

对照组 82.0 76.2 68.0 80.1 73.3 65.1 72.0

我们还有哪些烦恼

• 一般性课程

–一大半学生还是在用传统模式学习

• 慕课

–在天上飘得挺好，但是应该可以被应用得更好

• 完全翻转课堂

–效果非常好，但是师生投入均比较大，生师比要求高

• 电路原理X

–学生对学习灵活性的需求必然小众

优质的慕课资源如何改善

大班授课质量？？？

化云为雨

清华b模式

雨课堂

雨课堂需要老师干什么

• 修改课堂授课课件(PPT)

–增加几道题（配合前面几页ppt，增加现学现卖的题）

–删一些内容（课前/课后以推送的方式让学生在手机上看）

• 上课前启用雨课堂(微信)

• 制作课前/课后课件(PPT)

–竖版模板，方便插入慕课视频和网络视频，方便建立练习题，方便录音

雨课堂需要学生干什么

• 课前看几页老师推送到手机的PPT – 包含视频，不超过10分钟

• 上课之前，拿出手机，打开微信，扫描二维码

• 没听懂的PPT，可以点不懂 – 老师能知道

• 老师推送给我的练习题，在指定的时间内要提交 – 好紧张啊，而且立刻能知道其他人做得怎么样

• 课间可以弹幕调侃

• 课后看几页老师推送到手机的PPT – 包含视频，不超过10分钟

• 做作业

雨课堂师生活动

做作业/ 交作业

扫码/ 听课/ 不懂/ 弹幕/

回答问题

看预习

PPT

看复习

PPT

扫码/ 授课/ 推题/

根据学生不懂和回答问题情况

制作并推送复习/预习PPT

布置作业

电子批改作业

根据预习/复习情况

修改授课PPT

学生

教师

所有学习行为数据均被自动完整采集

雨课堂能给老师什么

• 每个学生的预习和复习情况（每页课前/课后PPT的停留时间，学生练习的正确率和留言）

• 学生对课堂PPT的反馈（每页中有多少个“不懂”）

• 每个学生对每个练习题的完成情况（对了吗？多长时间提交的）

• 大班也能玩

• 关键的是：这些事都不需要老师来计量

雨课堂能给学生什么

• 学习被泛在化了（课前、课上、课后）

• 课内学习注意力提高了（没事老做题，还限制时间提交，一直需要高度注意力）

• 学生主动参与意识提高了（“不懂”、弹幕、预习/复习评语）

• 手机上保留了老师的PPT

• 肯定掌握程度比听听睡睡要高

• 把微信从敌人变成朋友

做作业/ 交作业

扫码/ 听课/ 不懂/ 弹幕/

回答问题

看预习

PPT

看复习

PPT

学生

雨课堂能给电路原理教学组带来什么

• 真正实现“以学生为中心的教与学”

–大班：雨课堂（加强课堂交互）

–小班：完全翻转课堂（加强创新训练）

–小班：电路原理X课堂（提供学习灵活性）

• 基于OBE的精品课重塑

• 慕课资源的全覆盖应用

学生反馈如何(82人班61反馈)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

总体使用体验

非常不满意 非常满意

学生反馈如何(82人班61反馈)

最有帮助功能

0

5

10

15

20

25

30

35

40

课外推送PPT 课上推送PPT 点“不懂” 弹幕 限时习题

学生同卷考试成绩

2016春期中

雨课堂

78人

应届非留学生

传统对照1班62人

应届非留学生

传统对照2班

51人

应届非留学生

平均分 73.2 71.1 70.5

雨课堂老师和学生的投入产出？

润物无声

做作业/ 交作业

扫码/ 听课/ 不懂/ 弹幕/

回答问题

看预习

PPT

看复习

PPT

扫码/ 授课/ 推题/

根据学生不懂和回答问题情况

制作并推送复习/预习PPT

布置作业

电子批改作业

根据预习/复习情况

修改授课PPT

学生

教师

弱校实施以学生为中心的教与学

侧重培养学生： 知识点挖掘能力、

初步培养学生： 归纳总结能力

初步培养学生： 知识运用能力

贵州理工学院课前预习任务表设计（初期）

已具备一定知识点挖掘能力

重点培养学生： 归纳总结能力

重点培养学生： 知识运用能力

贵州理工学院课前预习任务表设计（中期）

41

已具备一定 知识点挖掘能力 归纳总结能力

侧重培养学生： 知识运用能力、综合能力

贵州理工学院课前预习任务表设计（后期）

初步效果(青海大学、贵州理工学院)

42

青海大学 期中 期末

精简加强版翻转课堂 70 81

优秀生对照组 56 70

贵州理工学院 逐步过渡版翻转课堂

4个行政班

200人

常规课堂

6个行政班

300人

平均分 61 53

不及格率 47% 62%

<40分率 7% 20%

>80分率 9% 3%

比成绩更重要的收获

• 教师收获

–教师课堂把控能力显著提高

–铁饭碗 金饭碗

• 三位一体

–价值塑造、能力培养、知识传授

43

教师的金饭碗（青海大学）

45

学生调查问卷(贵理工，能力提升)

01020304050607080

0-2 3-4 5-6 7-8 9-10

学生真心买账（贵理工）

21%

79%

如果现在让你选择，你愿意选择？

传统课堂

MOOC资源下

的翻转课堂

星星之火，可以燎原

• 2014秋 – 清华(985)、南大(985) 、青海(211)、贵理工(二本）

• 2015春 – 扬州大学(一本)、厦门理工学院(一本)、内蒙古师范大学(一本) 、

重庆科技学院(二本)

• 2015秋 – 华北电力(211)

• 2016春 – 合肥工大(211)、中国石油(211)、江苏大学（一本）、江苏理工

学院（一本/二本）、温州大学（二本）、三亚学院（二本/三本）

• 2016秋 – 广西师范大学（一本）、上海电机学院（二本）、国开(继续教

育）

总结

• 在线开放课可同时服务社会学习者和校内师生

• 建以致用

• 以学生为中心的教与学的核心是 – 给学生提供选择

– 根据学生需求提供有价值的教育服务

• 实施以学生为中心的教与学，学生真心买账，教师找到金饭碗！