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《安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào)》2016年第3期

摘要:

翻轉(zhuǎn)課堂打破了傳統(tǒng)自上而下的教學(xué)模式，為教學(xué)改革的開展注入了新的活力，從而也成為近幾年來國內(nèi)外教育界的熱門話題。文章首先介紹了在模塊化教學(xué)改革背景下針對運(yùn)籌學(xué)的課程特點(diǎn)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的必要性，然后針對運(yùn)籌學(xué)課程的特點(diǎn)構(gòu)建了適用于該課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式并加以實(shí)施。教學(xué)實(shí)踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式既可以提高學(xué)生對運(yùn)籌學(xué)這門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，又可以有效培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞:

微課程;慕課;翻轉(zhuǎn)課堂

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》提出要建立“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”，“探索多種培養(yǎng)方式”［1］。在此背景下，為了適應(yīng)應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)要求，2011年我校在數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)實(shí)行模塊化教學(xué)改革，將運(yùn)籌學(xué)歸為運(yùn)籌與優(yōu)化模塊。模塊化教學(xué)改革是以專業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)［2］，注重教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性和應(yīng)用性，要求改變傳統(tǒng)的以知識(shí)輸入為導(dǎo)向的課程體系為以知識(shí)輸出為導(dǎo)向(從能力分解出發(fā))的模塊體系［3］。

運(yùn)籌與優(yōu)化這個(gè)模塊以往的教學(xué)模式是基于模型驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)了課本上的模型以后往往感到在處理實(shí)際問題時(shí)還是摸不到頭腦，從而產(chǎn)生數(shù)學(xué)沒用的想法，大大挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。于是在運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)過程中嘗試了問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，取得了較好的教學(xué)效果。但是由于運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，將學(xué)生局限于校園和課堂的45分鐘，一來提出的問題跟實(shí)際生活中的問題有一些脫軌，二來因?yàn)闆]有實(shí)際背景和相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，學(xué)生對于老師提出的問題很難給出滿意的回答。隨著模塊化建設(shè)的深化，嘗試將學(xué)生帶到企業(yè)去，然后在現(xiàn)場向他們提出實(shí)際問題，學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣，再回到課堂上時(shí)給出的答案較之以前有了明顯的進(jìn)步。但是每門課程的學(xué)時(shí)有限，這種將課堂搬到教室之外的做法雖然取得了很好的教學(xué)效果，但是卻給學(xué)時(shí)安排帶來了極大的麻煩。因此，必須繼續(xù)探索出新的教學(xué)模式以適應(yīng)問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的需要。我們考慮互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特別發(fā)達(dá)的今天，學(xué)生對知識(shí)的學(xué)習(xí)可以在課下進(jìn)行，既可以借助于網(wǎng)絡(luò)資源也可以借助老師針對這個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作的微課程來進(jìn)行。把課堂變成老師學(xué)生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)的場所，包括答疑解惑、知識(shí)的運(yùn)用等。這種教學(xué)模式就是當(dāng)下流行的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

1研究基礎(chǔ)

1．1翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂(FlippedClassroom)是一種新型教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式于2012年起源于美國科羅拉多州的林地公園高中［4］。傳統(tǒng)教學(xué)過程通常包括“信息傳遞”和“知識(shí)內(nèi)化”兩個(gè)階段。“信息傳遞”是通過教師在課堂中的講授來完成，“知識(shí)內(nèi)化”則需要學(xué)生在課后通過作業(yè)、操作或者實(shí)踐來完成，在“知識(shí)內(nèi)化”階段由于缺少教師的支持和幫助，學(xué)生常常會(huì)有挫敗感，喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和成就感。鑒于此，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)，“信息傳遞”是學(xué)生在課前進(jìn)行的，學(xué)生可以借助于網(wǎng)絡(luò)和老師提供的微課程等完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。“知識(shí)內(nèi)化”是在課堂上通過互動(dòng)來完成的，老師在課前可以通過在線平臺(tái)了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，在課堂上給予有效的指導(dǎo)，同學(xué)之間的交流更有助于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的吸收內(nèi)化進(jìn)程。

1．2微課程

微課程是指為使學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)獲得最佳效果，經(jīng)過精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，以流媒體的形式展示出來的圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學(xué)活動(dòng)。它的形式是自主學(xué)習(xí)，目的是最佳效果，設(shè)計(jì)是精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，形式是流媒體，內(nèi)容是某個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)或者某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。對于老師而言，最關(guān)鍵的是要從學(xué)生的角度去制作微課程，要體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)思想。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，微課程的出現(xiàn)，以及它與翻轉(zhuǎn)課堂的完美結(jié)合，為我們現(xiàn)在的課堂教學(xué)帶來了新的思路。

1．3慕課

慕課是新近涌現(xiàn)出來的一種在線課程開發(fā)模式，這一大規(guī)模在線課程掀起的風(fēng)暴始于2011年秋天，被譽(yù)為“印刷術(shù)發(fā)明以來教育最大的革新”呈現(xiàn)“未來教育”的曙光。2012年被《紐約時(shí)報(bào)》稱為“慕課元年”。慕課是以連通主義理論和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的開放教育學(xué)為基礎(chǔ)的。課程的范圍不僅覆蓋了廣泛的科技學(xué)科，也包含了社會(huì)學(xué)科和人文學(xué)科。這些課程跟傳統(tǒng)的大學(xué)課程一樣循序漸進(jìn)地讓學(xué)生從初學(xué)者成為高級(jí)人才。通常，參與慕課的學(xué)習(xí)是免費(fèi)的。鑒于慕課的以上特點(diǎn)，顯然其可以成為翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程中微課程的一種補(bǔ)充。

2翻轉(zhuǎn)課堂模型的構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型最早是在2011年由美國學(xué)者Gerstein構(gòu)建的［5］，該模型將課堂劃分為體驗(yàn)學(xué)習(xí)、概念探究、意義建構(gòu)以及展示應(yīng)用這四個(gè)階段。我國的學(xué)者曾貞等［6－7］也結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架。借鑒眾多學(xué)者的觀點(diǎn)，結(jié)合我們的教學(xué)需求以及學(xué)習(xí)者特征，構(gòu)建了圖1所示的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型圖。將模型的整個(gè)過程分為五個(gè)部分。其中課程開發(fā)和學(xué)習(xí)先行發(fā)生在課前，教師和學(xué)生承擔(dān)不同的任務(wù)，教師負(fù)責(zé)制作微視頻課程、提供豐富的資源、布置任務(wù)等，學(xué)生按照教師的安排通過微課程和慕課開放資源等方式自主學(xué)習(xí)。課堂內(nèi)化、評(píng)價(jià)反饋和研討總結(jié)則是在課中進(jìn)行，這時(shí)教師作為指導(dǎo)者引導(dǎo)學(xué)生交流討論、鞏固練習(xí)，對學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題既要有集中輔導(dǎo)，又要進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。該模式課前注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和自控力，課中注重在協(xié)作探究中促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化，課后注重交流和評(píng)價(jià)。這種方式有利于引導(dǎo)學(xué)生向探究的深層思維發(fā)展，以充分挖掘?qū)W習(xí)者學(xué)習(xí)的潛力、發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，從而有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力［8］。

3基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)

基于前面構(gòu)建的基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型，以“運(yùn)籌學(xué)”課程為例，設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)流程。本次課程教授對象信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)三年級(jí)的學(xué)生，通過前兩年對大學(xué)學(xué)習(xí)的適應(yīng)，已經(jīng)具有一定的信息獲取能力和自主學(xué)習(xí)能力。班級(jí)人數(shù)為45，將學(xué)生分為了15個(gè)小組，教師可以盡可能兼顧各個(gè)小組的協(xié)作交流過程并予以個(gè)性化指導(dǎo)。學(xué)校具備基本的硬件與軟件設(shè)施，可以保證翻轉(zhuǎn)課堂的有效開展。

3．1課前

這個(gè)階段，教師的任務(wù)除了向?qū)W生提供一些參考書籍、電子課件和教案之外，還需要向?qū)W生提供相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的微課程視頻，以及相關(guān)專題的慕課學(xué)習(xí)網(wǎng)站等類型的教學(xué)資源。一般會(huì)根據(jù)不同基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者將資源分為基礎(chǔ)部分和延伸部分兩個(gè)等級(jí)。這里，微視頻的制作是資源準(zhǔn)備中的核心內(nèi)容。根據(jù)每節(jié)課的課堂目標(biāo)，我們?yōu)閷W(xué)習(xí)者準(zhǔn)備3個(gè)左右微課程視頻，每一個(gè)微課程視頻不超過10分鐘，只介紹一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者呈現(xiàn)一個(gè)案例。利用CamtasiaStudio8．5．2來進(jìn)行微視頻的錄制與后期制作，畫面清晰且操作簡單。制作完成后，將視頻和其他電子資源上傳到網(wǎng)盤，方便學(xué)生們下載觀看。教師會(huì)將課前學(xué)習(xí)任務(wù)明確的告知學(xué)習(xí)者，并在學(xué)生自學(xué)完畢后，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的問題，及時(shí)了解學(xué)生的自學(xué)情況。學(xué)生在這個(gè)階段要做的是，在充分了解教師安排的任務(wù)之后，學(xué)習(xí)教師準(zhǔn)備好的微課程視頻，對于那些有能力的同學(xué)還可以再學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)資源后，繼續(xù)學(xué)習(xí)延伸資源。有一些內(nèi)容還可以結(jié)合著相應(yīng)的慕課來學(xué)習(xí)。經(jīng)過前一階段的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生還要及時(shí)總結(jié)自己學(xué)到的知識(shí)，記錄自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，并將問題反饋給小組長，由小組長將問題匯總后反饋給教師。這種學(xué)習(xí)方式的好處是顯而易見的。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況選擇資源和自定學(xué)習(xí)時(shí)間，很好地實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3．2課中這一過程是學(xué)生知識(shí)內(nèi)化階段，具體來說分為以下幾步:

3．2．1合作探究階段

合作探究階段可以由教師根據(jù)小組長之前匯總上來的學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中遇到的問題來安排任務(wù)，由小組同學(xué)合作完成。學(xué)生可以充分利用這段時(shí)間來和學(xué)習(xí)伙伴討論交換意見，有些課前遇到的問題在這個(gè)階段已經(jīng)得到完美的解決。這個(gè)階段是學(xué)生團(tuán)結(jié)互助精神的體現(xiàn)。

3．2．2個(gè)性化指導(dǎo)階段

個(gè)性化指導(dǎo)階段為教師為各個(gè)小組解答疑惑的過程。因?yàn)槊恳粋€(gè)小組在合作探究階段都會(huì)遇到不同的問題，而這些問題在合作探究階段也許不能夠完全解決，這時(shí)候需要教師根據(jù)學(xué)生不同的問題進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，為每個(gè)小組解答疑惑。這個(gè)階段是教師實(shí)施因材施教教學(xué)方式的體現(xiàn)。

3．2．3鞏固練習(xí)階段

經(jīng)歷了教師個(gè)性化指導(dǎo)之后，學(xué)習(xí)中遇到的各種問題得以解決，這時(shí)候小組內(nèi)部同學(xué)應(yīng)該總結(jié)收獲，通過做練習(xí)來鞏固重難點(diǎn)以加深印象。這時(shí)候如若練習(xí)時(shí)間充裕，則可與其他小組同學(xué)進(jìn)行組間的心得體會(huì)交流。將自己遇到的問題和需要注意的地方和他人分享，這時(shí)候?qū)χR(shí)的理解會(huì)更進(jìn)一步。

3．2．4總結(jié)點(diǎn)撥階段

總結(jié)點(diǎn)撥階段教師可以根據(jù)事先掌握的情況由選擇幾個(gè)提出典型問題的同學(xué)來總結(jié)本次課程的收獲及已解決的疑難點(diǎn)。之后教師通過對整節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化梳理，集中強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)以引起學(xué)生注意。

3．2．5反饋評(píng)價(jià)階段

反饋評(píng)價(jià)階段是課程的最后環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師會(huì)對課程進(jìn)行整體的評(píng)價(jià)，這時(shí)候要重視評(píng)價(jià)的多元性和公平性，主要以激勵(lì)為主。之后教師可以從學(xué)生個(gè)人、各個(gè)小組的具體情況引導(dǎo)學(xué)生課后從自己薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。

4實(shí)施情況與結(jié)果分析

在設(shè)計(jì)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以后，將實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生與未實(shí)施該教學(xué)模式的應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生的期末考核情況做了對比分析。這里實(shí)驗(yàn)班和對照班學(xué)生基礎(chǔ)和人數(shù)均相當(dāng)。因此符合對照實(shí)驗(yàn)的條件，針對該課程我們的對照班采用傳統(tǒng)的“教師講+學(xué)生練習(xí)”的方式進(jìn)行授課，實(shí)驗(yàn)組班級(jí)采用本文論述的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，在為期三個(gè)月的時(shí)間后，我們對學(xué)生進(jìn)行了考核。比較兩個(gè)班的學(xué)生測試成績發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班平均成績(85．34)高出對照班平均成績(79．37)將近6分。再將兩個(gè)班的學(xué)生成績劃為:69分以下、70～79分、80～89分以及90分以上四個(gè)分?jǐn)?shù)段做出成績分布統(tǒng)計(jì)圖如圖2。由圖2，實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生在這四個(gè)成績段的分布比例分別為13%，22%，46%，19%，對照班的學(xué)生在這四個(gè)成績段的分布比例分別為20%，26%，36%，18%。90分以上的優(yōu)秀率實(shí)驗(yàn)班比對照班高的優(yōu)勢不是特別明顯，但是實(shí)驗(yàn)班80分以上的同學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對照班，而得分69分以下的比率實(shí)驗(yàn)班比對照班減少了7%，有了明顯的進(jìn)步。相信在總結(jié)了這次的經(jīng)驗(yàn)以后，新一輪翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施將進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

5結(jié)語

通過在運(yùn)籌學(xué)課程教學(xué)中實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，我們認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂不應(yīng)是對傳統(tǒng)教學(xué)形式的簡單翻轉(zhuǎn)，而且是從尊重人、尊重人的發(fā)展規(guī)律的角度對課程教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本性變革［9］。這種變革不僅對教師的教學(xué)技能提出了新要求，也對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了新要求。因此，要想取得預(yù)期的效果，在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程中需要進(jìn)行師生角色重定位、精心制作課程教學(xué)視頻、重建課堂對話。只有實(shí)現(xiàn)了這幾點(diǎn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的翻轉(zhuǎn)課堂，才能取得預(yù)期的教學(xué)效果。

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作者:趙娟 管梅 江立輝 單位:合肥學(xué)院數(shù)學(xué)與物理系