翻轉課堂中運籌學教學模式改革范文

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《安徽科技學院學報》2016年第3期

摘要:

翻轉課堂打破了傳統自上而下的教學模式，為教學改革的開展注入了新的活力，從而也成為近幾年來國內外教育界的熱門話題。文章首先介紹了在模塊化教學改革背景下針對運籌學的課程特點實施翻轉課堂教學模式的必要性，然后針對運籌學課程的特點構建了適用于該課程的翻轉課堂教學模式并加以實施。教學實踐證明，翻轉課堂教學模式既可以提高學生對運籌學這門應用性很強的學科的學習興趣，又可以有效培養大學生的創新意識。

關鍵詞:

微課程;慕課;翻轉課堂

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》提出要建立“創新人才培養模式”，“探索多種培養方式”［1］。在此背景下，為了適應應用型大學的辦學要求，2011年我校在數學與應用數學專業實行模塊化教學改革，將運籌學歸為運籌與優化模塊。模塊化教學改革是以專業能力培養為目標［2］，注重教學內容的實踐性和應用性，要求改變傳統的以知識輸入為導向的課程體系為以知識輸出為導向(從能力分解出發)的模塊體系［3］。

運籌與優化這個模塊以往的教學模式是基于模型驅動的教學模式，學生學習了課本上的模型以后往往感到在處理實際問題時還是摸不到頭腦，從而產生數學沒用的想法，大大挫傷了學生學習的積極性。于是在運籌學的教學過程中嘗試了問題驅動教學法，取得了較好的教學效果。但是由于運籌學是一門應用性很強的學科，將學生局限于校園和課堂的45分鐘，一來提出的問題跟實際生活中的問題有一些脫軌，二來因為沒有實際背景和相關的專業知識，學生對于老師提出的問題很難給出滿意的回答。隨著模塊化建設的深化，嘗試將學生帶到企業去，然后在現場向他們提出實際問題，學生表現出極大的興趣，再回到課堂上時給出的答案較之以前有了明顯的進步。但是每門課程的學時有限，這種將課堂搬到教室之外的做法雖然取得了很好的教學效果，但是卻給學時安排帶來了極大的麻煩。因此，必須繼續探索出新的教學模式以適應問題驅動教學法的需要。我們考慮互聯網尤其是移動互聯網特別發達的今天，學生對知識的學習可以在課下進行，既可以借助于網絡資源也可以借助老師針對這個知識點制作的微課程來進行。把課堂變成老師學生之間以及學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等。這種教學模式就是當下流行的翻轉課堂教學模式。

1研究基礎

1．1翻轉課堂

翻轉課堂(FlippedClassroom)是一種新型教學模式。翻轉課堂教學模式于2012年起源于美國科羅拉多州的林地公園高中［4］。傳統教學過程通常包括“信息傳遞”和“知識內化”兩個階段?！靶畔鬟f”是通過教師在課堂中的講授來完成，“知識內化”則需要學生在課后通過作業、操作或者實踐來完成，在“知識內化”階段由于缺少教師的支持和幫助，學生常常會有挫敗感，喪失學習的動機和成就感。鑒于此，翻轉課堂教學模式對學生的學習過程進行了重構，“信息傳遞”是學生在課前進行的，學生可以借助于網絡和老師提供的微課程等完成相關知識的學習。“知識內化”是在課堂上通過互動來完成的，老師在課前可以通過在線平臺了解到學生的學習困難，在課堂上給予有效的指導，同學之間的交流更有助于促進學生知識的吸收內化進程。

1．2微課程

微課程是指為使學習者自主學習獲得最佳效果，經過精心的信息化教學設計，以流媒體的形式展示出來的圍繞某個知識點或者教學環節開展的簡短、完整的教學活動。它的形式是自主學習，目的是最佳效果，設計是精心的信息化教學設計，形式是流媒體，內容是某個重點、難點、疑點或者某個教學環節。對于老師而言，最關鍵的是要從學生的角度去制作微課程，要體現以學生為本的教學思想。在“互聯網+”時代，微課程的出現，以及它與翻轉課堂的完美結合，為我們現在的課堂教學帶來了新的思路。

1．3慕課

慕課是新近涌現出來的一種在線課程開發模式，這一大規模在線課程掀起的風暴始于2011年秋天，被譽為“印刷術發明以來教育最大的革新”呈現“未來教育”的曙光。2012年被《紐約時報》稱為“慕課元年”。慕課是以連通主義理論和網絡化學習的開放教育學為基礎的。課程的范圍不僅覆蓋了廣泛的科技學科，也包含了社會學科和人文學科。這些課程跟傳統的大學課程一樣循序漸進地讓學生從初學者成為高級人才。通常，參與慕課的學習是免費的。鑒于慕課的以上特點，顯然其可以成為翻轉課堂實施過程中微課程的一種補充。

2翻轉課堂模型的構建

翻轉課堂的教學模型最早是在2011年由美國學者Gerstein構建的［5］，該模型將課堂劃分為體驗學習、概念探究、意義建構以及展示應用這四個階段。我國的學者曾貞等［6－7］也結合自己的教學實踐，構建了翻轉課堂教學框架。借鑒眾多學者的觀點，結合我們的教學需求以及學習者特征，構建了圖1所示的翻轉課堂教學模型圖。將模型的整個過程分為五個部分。其中課程開發和學習先行發生在課前，教師和學生承擔不同的任務，教師負責制作微視頻課程、提供豐富的資源、布置任務等，學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習。課堂內化、評價反饋和研討總結則是在課中進行，這時教師作為指導者引導學生交流討論、鞏固練習，對學生學習中存在的問題既要有集中輔導，又要進行個性化指導。該模式課前注重培養學生自主學習能力和自控力，課中注重在協作探究中促進知識的內化，課后注重交流和評價。這種方式有利于引導學生向探究的深層思維發展，以充分挖掘學習者學習的潛力、發揮學習者的主動學習積極性，從而有利于培養學生的創新能力［8］。

3基于翻轉課堂教學模式的教學設計

基于前面構建的基于翻轉課堂的教學模型，以“運籌學”課程為例，設計整個教學流程。本次課程教授對象信息與計算科學專業三年級的學生，通過前兩年對大學學習的適應，已經具有一定的信息獲取能力和自主學習能力。班級人數為45，將學生分為了15個小組，教師可以盡可能兼顧各個小組的協作交流過程并予以個性化指導。學校具備基本的硬件與軟件設施，可以保證翻轉課堂的有效開展。

3．1課前

這個階段，教師的任務除了向學生提供一些參考書籍、電子課件和教案之外，還需要向學生提供相應教學內容的微課程視頻，以及相關專題的慕課學習網站等類型的教學資源。一般會根據不同基礎的學習者將資源分為基礎部分和延伸部分兩個等級。這里，微視頻的制作是資源準備中的核心內容。根據每節課的課堂目標，我們為學習者準備3個左右微課程視頻，每一個微課程視頻不超過10分鐘，只介紹一個知識點或者呈現一個案例。利用CamtasiaStudio8．5．2來進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盤，方便學生們下載觀看。教師會將課前學習任務明確的告知學習者，并在學生自學完畢后，統計學生的問題，及時了解學生的自學情況。學生在這個階段要做的是，在充分了解教師安排的任務之后，學習教師準備好的微課程視頻，對于那些有能力的同學還可以再學習了基礎資源后，繼續學習延伸資源。有一些內容還可以結合著相應的慕課來學習。經過前一階段的學習之后，學生還要及時總結自己學到的知識，記錄自己在學習過程中遇到的問題，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。這種學習方式的好處是顯而易見的。學生可以根據自己的情況選擇資源和自定學習時間，很好地實現了個性化學習。

3．2課中這一過程是學生知識內化階段，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小組長之前匯總上來的學生在課前學習中遇到的問題來安排任務，由小組同學合作完成。學生可以充分利用這段時間來和學習伙伴討論交換意見，有些課前遇到的問題在這個階段已經得到完美的解決。這個階段是學生團結互助精神的體現。

3．2．2個性化指導階段

個性化指導階段為教師為各個小組解答疑惑的過程。因為每一個小組在合作探究階段都會遇到不同的問題，而這些問題在合作探究階段也許不能夠完全解決，這時候需要教師根據學生不同的問題進行個性化指導，為每個小組解答疑惑。這個階段是教師實施因材施教教學方式的體現。

3．2．3鞏固練習階段

經歷了教師個性化指導之后，學習中遇到的各種問題得以解決，這時候小組內部同學應該總結收獲，通過做練習來鞏固重難點以加深印象。這時候如若練習時間充裕，則可與其他小組同學進行組間的心得體會交流。將自己遇到的問題和需要注意的地方和他人分享，這時候對知識的理解會更進一步。

3．2．4總結點撥階段

總結點撥階段教師可以根據事先掌握的情況由選擇幾個提出典型問題的同學來總結本次課程的收獲及已解決的疑難點。之后教師通過對整節課的知識進行系統化梳理，集中強調重難點以引起學生注意。

3．2．5反饋評價階段

反饋評價階段是課程的最后環節。這個環節中，教師會對課程進行整體的評價，這時候要重視評價的多元性和公平性，主要以激勵為主。之后教師可以從學生個人、各個小組的具體情況引導學生課后從自己薄弱的環節進行復習鞏固。

4實施情況與結果分析

在設計了翻轉課堂教學模式以后，將實施翻轉課堂教學模式的信息與計算科學專業的學生與未實施該教學模式的應用數學專業的學生的期末考核情況做了對比分析。這里實驗班和對照班學生基礎和人數均相當。因此符合對照實驗的條件，針對該課程我們的對照班采用傳統的“教師講+學生練習”的方式進行授課，實驗組班級采用本文論述的翻轉課堂教學模式進行教學，在為期三個月的時間后，我們對學生進行了考核。比較兩個班的學生測試成績發現實驗班平均成績(85．34)高出對照班平均成績(79．37)將近6分。再將兩個班的學生成績劃為:69分以下、70～79分、80～89分以及90分以上四個分數段做出成績分布統計圖如圖2。由圖2，實驗班的學生在這四個成績段的分布比例分別為13%，22%，46%，19%，對照班的學生在這四個成績段的分布比例分別為20%，26%，36%，18%。90分以上的優秀率實驗班比對照班高的優勢不是特別明顯，但是實驗班80分以上的同學遠遠高于對照班，而得分69分以下的比率實驗班比對照班減少了7%，有了明顯的進步。相信在總結了這次的經驗以后，新一輪翻轉課堂教學模式的實施將進一步提高教學效果。

5結語

通過在運籌學課程教學中實施翻轉課堂教學模式，我們認為翻轉課堂不應是對傳統教學形式的簡單翻轉，而且是從尊重人、尊重人的發展規律的角度對課程教學結構的根本性變革［9］。這種變革不僅對教師的教學技能提出了新要求，也對學生的學習能力提出了新要求。因此，要想取得預期的效果，在翻轉課堂實施過程中需要進行師生角色重定位、精心制作課程教學視頻、重建課堂對話。只有實現了這幾點，才能夠實現真正的翻轉課堂，才能取得預期的教學效果。

參考文獻:

［1］何克抗．我國教育信息化理論研究新進展［J］．中國電化教育，2011(1):1－19．

［2］蔡敬民，陳嘯．基于能力導向的模塊化教學體系構建－以合肥學院為例［M］．合肥:中國科學技術大學出版社，2012．

［3］邵一江，劉紅．基于能力導向的模塊化教學體系構建［J］．合肥學院學報:自然科學版，2013(4):58－63．

［4］張躍國，張渝江．透視“翻轉課堂”［J］．中小學信息技術教育，2012(3):9－10．

［6］鐘曉流，宋述強，焦麗珍．信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究［J］．開放教育研究，2013，19(1):58－64．

［7］陳怡，趙呈領．基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究［J］．現代教育技術，2014，24(2):49－54．

［8］丁自成，金美芳．信息技術與物理課程整合的思考———信息技術促進探究能力的教學模式設計［J］．新疆師范大學學報:自然科學版，2006，25(3):393－396，400．

［9］謝貴蘭．慕課、翻轉課堂、微課及微視頻的五大關系辨析［J］．教育科學，2015，31(5):43－46．

作者:趙娟 管梅 江立輝 單位:合肥學院數學與物理系