桑海風(fēng)等

【摘要】通過對微課和翻轉(zhuǎn)課堂概念和特點(diǎn)的研究，將微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式引入到《Matlab 程序設(shè)計與應(yīng)用》教學(xué)中，給出了Matlab教學(xué)中微課翻轉(zhuǎn)課堂模式的具體實施流程以及實施方案.

【關(guān)鍵詞】微課； 翻轉(zhuǎn)課堂； Matlab

一、微課

1.微課的起源與定義

“微課程”（Microlecture）這個概念，最早是由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設(shè)計師戴維·彭羅斯（David Penrose）于2008年秋首先提出的，并成功地在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中使用.目前國內(nèi)比較權(quán)威的“微課”定義是胡鐵生的最新定義3.0版： 微課又名“微課程”，是“微型視頻網(wǎng)絡(luò)課程”的簡稱，它是以微型教學(xué)視頻為主要載體，針對某個學(xué)科知識點(diǎn)（如重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)等）或教學(xué)環(huán)節(jié)（如學(xué)習(xí)活動、主題、實驗、任務(wù)等）而設(shè)計開發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的在線視頻課程資源.

2.微課的主要特點(diǎn)

（1）教學(xué)時間“微”.

（2）教學(xué)內(nèi)容“微”.

（3）教學(xué)資源容量“微”.

二、翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）這個概念，最早是由美國科羅拉多州林地公園高中的化學(xué)老師喬納森·伯爾曼（Jonathan Bergmann ）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）于2007年春首先提出的.當(dāng)年他們開始使用視頻軟件錄制PowerPoint演示文稿并附上講解聲音，并將錄制的視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以此為不能按時上課的學(xué)生補(bǔ)課.不久他們進(jìn)行了更具開創(chuàng)性的嘗試——逐漸以學(xué)生在家看視頻、聽講解為基礎(chǔ)，在課堂上，老師主要進(jìn)行問題輔導(dǎo)，或者對做實驗過程中有困難的學(xué)生提供幫助.這就是翻轉(zhuǎn)課堂模式的初步形式.所謂翻轉(zhuǎn)課堂，是指在課外的時間，通過在線教學(xué)視頻、聽播客、閱讀功能增強(qiáng)的電子書等讓學(xué)生自學(xué)完成課堂知識；而在課內(nèi)時間，教師基本不講授知識，而是解決學(xué)生在課外學(xué)習(xí)的疑惑，采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個性化學(xué)習(xí).翻轉(zhuǎn)課堂采用全新的教學(xué)理念和方式，真正體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性及教師的主導(dǎo)性，徹底改變了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式[4].在翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生從被動的接收轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性；而教師從講授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、組織者和幫助者，有利于教師進(jìn)行個性化教學(xué)和學(xué)生的個性化發(fā)展.

三、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式在Matlab教學(xué)中的實施

1. 實施流程

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式在Matlab教學(xué)中的實施流程如圖1所示

2.具體實施方案

（1）制作微課視頻及練習(xí)

《Matlab程序設(shè)計》分為系統(tǒng)環(huán)境、數(shù)據(jù)及其運(yùn)算、矩陣分析與處理、程序設(shè)計、繪圖、數(shù)值計算與符號計算七個部分.根據(jù)執(zhí)行性和操作性強(qiáng)特點(diǎn)，再將這七個部分分解成具體的微課單元.如將數(shù)值計算分解成數(shù)據(jù)處理、多項式計算、微積分計算、線性方程組數(shù)值解計算、非線性方程數(shù)值解計算與常微分方程數(shù)值解計算共計六個微課單元.

首先對具體微課單元進(jìn)行自主學(xué)習(xí)設(shè)計單，主要包括學(xué)習(xí)指南、學(xué)習(xí)任務(wù)、問題設(shè)計、習(xí)題設(shè)計、學(xué)習(xí)反思等.其次對具體微課單元進(jìn)行微課制作，時長控制在15分鐘以內(nèi)，防止學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒.最后對具體微課單元編制難度適當(dāng)?shù)木毩?xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.

（2）學(xué)生課外學(xué)習(xí)

《Matlab程序設(shè)計》微課學(xué)習(xí)平臺設(shè)計圖如下：

在第一次課外學(xué)習(xí)前，先對班級進(jìn)行分組，每組選出一名組長，主要任務(wù)是及時向教師反饋本組課外學(xué)習(xí)情況.結(jié)合本校實際情況，可分成8組，每組大概5人.具體操作體現(xiàn)在每次微課學(xué)習(xí)過程中，教師首先布置自主學(xué)習(xí)設(shè)計單，學(xué)生自由選擇時間、地點(diǎn)、方式進(jìn)行課外學(xué)習(xí).其次學(xué)生在觀看微課時，及時記錄下疑惑不解的知識點(diǎn)，以便在課堂學(xué)習(xí)中與同學(xué)、老師交流.

（3）學(xué)生課堂學(xué)習(xí)

根據(jù)《Matlab程序設(shè)計》課程的特點(diǎn)，課堂學(xué)習(xí)基本在實驗室完成.首先教師對學(xué)生課外學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)進(jìn)行針對性答疑，對練習(xí)中遇到的實際問題進(jìn)行現(xiàn)場解決.其次根據(jù)微單元的知識目標(biāo)，組織同學(xué)獨(dú)立或小組合作完成課堂活動.以數(shù)值計算單元學(xué)習(xí)為例，在前期階段的課堂活動主要完成書上內(nèi)容上機(jī)練習(xí)的課堂活動；到了后期階段，鑒于對數(shù)值計算單元目標(biāo)已基本掌握，可適當(dāng)安排一些較復(fù)雜且較實用的數(shù)值計算問題進(jìn)行課堂交流活動，如利用牛頓下山法求解非線性方程的數(shù)值解問題.最后通過集中展示等方式，向同學(xué)展示優(yōu)秀作品.

四、結(jié)語

綜上所述，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式，從以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變，以課堂教學(xué)為主向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變.實踐證明，在實踐性強(qiáng)的高校課程中實施翻轉(zhuǎn)課堂是可行的.具體在Matlab教學(xué)中引入基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式，具有讓學(xué)生自主掌控學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)中的互動和提高學(xué)生動手實踐能力等優(yōu)點(diǎn).但翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式畢竟是一種全新教學(xué)理念，只有在實踐中不斷的積累經(jīng)驗，才能找到適合Matlab教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式.