(安徽新華學(xué)院 通識(shí)教育部,安徽 合肥 230088)

翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”[1～3],是契合于我們現(xiàn)在信息時(shí)代的一種學(xué)校的教學(xué)模式.現(xiàn)在學(xué)校常用的是“秧田式的”課桌椅,這樣的方式是工業(yè)化時(shí)代的產(chǎn)物.翻轉(zhuǎn)課堂是一種比較契合于信息化時(shí)代的教學(xué)方式.在這種教學(xué)模式下,學(xué)生合理安排課堂以外的時(shí)間,自主按照個(gè)人需求或者老師要求學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn),教師不再占用課堂內(nèi)寶貴的時(shí)間來(lái)講授知識(shí),而這些知識(shí)需要學(xué)生在課前自主完成學(xué)習(xí),能在任何時(shí)間去查閱需要的材料.教師也能有更多的時(shí)間與每個(gè)學(xué)生進(jìn)行交流探討,檢驗(yàn)鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)的效果.探究翻轉(zhuǎn)課堂模式是為了讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動(dòng)、有效,讓學(xué)生的參與度更高.

所謂慕課(MOOC),M代表Massive,O代表Open,O代表Oline,C代表Course[4～6].其最早是斯坦福大學(xué)將他們的計(jì)算機(jī)課放到互聯(lián)網(wǎng)上,讓校外的學(xué)生可以免費(fèi)下載學(xué)習(xí).隨后,Sebastian Thrun創(chuàng)辦Udacity；斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授吳恩達(dá)和達(dá)芙妮·科勒共同創(chuàng)辦了Coursera；哈佛和麻省理工大學(xué)也于2012年聯(lián)手做了一個(gè)edX的慕課平臺(tái),讓自己的大學(xué)課程在上面獨(dú)家展示.和前兩者不同的是,edX是一個(gè)非贏利平臺(tái).

2013年,兩大教育平臺(tái)Coursera和edX先后通過(guò)與國(guó)內(nèi)高校的合作形式進(jìn)駐中國(guó).2017年4月,美國(guó)的三大慕課平臺(tái)之一的Udacity以“優(yōu)達(dá)學(xué)城”的名字也正式進(jìn)入中國(guó).至此,被稱為改變大學(xué)教育的國(guó)外主要慕課平臺(tái)全部進(jìn)入了中國(guó).

2000年開始,我國(guó)應(yīng)用型本科院校逐步興起,作為培養(yǎng)本科層次應(yīng)用型人才的高等學(xué)校,目的是培養(yǎng)具有一定知識(shí)、能力和綜合素質(zhì),能夠適應(yīng)生產(chǎn)、服務(wù)、管理和建設(shè)等一線崗位且具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ母呒?jí)應(yīng)用型人才.

針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和三本院校師生比例懸殊等現(xiàn)實(shí)問題,本文針對(duì)公共基礎(chǔ)課程高等數(shù)學(xué)推行以慕課為基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究,并建立與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)組織形式、教學(xué)質(zhì)量考核體系和評(píng)估體系.力求使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)更輕松有效,更具針對(duì)性和更貼近專業(yè)需求.

1 存在問題

高等數(shù)學(xué)課程是所有本科院校的一門重要的基礎(chǔ)課程,它對(duì)大學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)和后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)都起到了重要的作用,但在具體的研究過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)了如下3方面不足[7～10]：

(1) 教師方面.現(xiàn)有高校教師普遍存在教育觀念陳舊,教學(xué)方法死板,知識(shí)結(jié)構(gòu)單一,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等問題.通過(guò)前期慕課制作,學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定,學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)有利于教師不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備和教學(xué)方法,從而實(shí)現(xiàn)“雙能型”教師的培養(yǎng)目標(biāo).

(2) 學(xué)生方面.絕大部分的學(xué)生課前都是盲目的,很少有預(yù)習(xí)的習(xí)慣,只能在課堂上被動(dòng)地吸收教師的教學(xué)內(nèi)容.而通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)后,學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)化成主動(dòng)的知識(shí)獲取者,學(xué)生在課前已經(jīng)了解當(dāng)天所學(xué)知識(shí),在課堂上能更有針對(duì)性的提出問題和見解.

(3) 教學(xué)考核方面.以往的教學(xué)方式中,主要通過(guò)課后的作業(yè)以及考試來(lái)考核學(xué)生知識(shí)的掌握情況,方法單一,忽視了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的考察和培養(yǎng).翻轉(zhuǎn)課堂的考核方式更全面合理,課前可以通過(guò)學(xué)習(xí)時(shí)間的監(jiān)控、學(xué)習(xí)任務(wù)的完成、問題的提出和討論等內(nèi)容教學(xué)考核,課后可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行單元模塊測(cè)試,形成一套完整合理的考核體系.

2 教學(xué)過(guò)程

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

圖1 教學(xué)設(shè)計(jì)

教師課前發(fā)布慕課資源,同時(shí)發(fā)布該單元學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生課前自主選擇學(xué)習(xí)慕課視頻,一般慕課視頻的時(shí)長(zhǎng)大概是5～15分鐘之間,這樣有利于提高學(xué)生的注意力,能更準(zhǔn)確把握重點(diǎn)、難點(diǎn),降低認(rèn)知負(fù)荷.隨后要求學(xué)生完成教師所布置的任務(wù)并將任務(wù)的完成情況反饋給教師,教師通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況以及問題在課堂上有針對(duì)性地分析，引導(dǎo)學(xué)生,使得課堂的討論更具針對(duì)性和有效性.通過(guò)課堂討論,課后學(xué)生可以選擇對(duì)應(yīng)的模塊測(cè)試,檢驗(yàn)課前課上的學(xué)習(xí)效果.課堂內(nèi)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,此種教學(xué)模式徹底顛覆了教師在教學(xué)中的主導(dǎo)地位,學(xué)生通過(guò)觀看慕課視頻自主學(xué)習(xí)后,通過(guò)任務(wù)的完成反思總結(jié),回到課堂與老師面對(duì)面交流,并完成相應(yīng)的考核.

2.2 教學(xué)相關(guān)問題

教學(xué)材料:(1) 創(chuàng)建慕課視頻：首先,應(yīng)明確學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)以及視頻最終需要呈現(xiàn)的內(nèi)容；其次,是收集和創(chuàng)建視頻,應(yīng)考慮不同知識(shí)點(diǎn)和不同專業(yè)學(xué)生對(duì)知識(shí)認(rèn)知的差異；其三,制作過(guò)程應(yīng)考慮不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣.(2) 組織課堂活動(dòng)：學(xué)生通過(guò)課外慕課學(xué)習(xí)后,教師更需組織高質(zhì)量的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在具體環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容，包括：學(xué)生創(chuàng)建內(nèi)容、獨(dú)立解決問題、探究式活動(dòng).

教學(xué)評(píng)估:(1) 對(duì)學(xué)生在視頻操作中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤,記錄其整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程.(2) 建立各章各節(jié)的試題庫(kù),隨時(shí)檢測(cè)教學(xué)效果.

2.3 教學(xué)目標(biāo)

翻轉(zhuǎn)課堂的首要目標(biāo)是借助優(yōu)秀的慕課資源為學(xué)生提供一個(gè)可以自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),使學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)性化、自主化,從而不再受課堂時(shí)間和空間的限制,學(xué)生可以自由、靈活的選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間.同時(shí)，搭建師生交流、生生交流的學(xué)習(xí)平臺(tái),為學(xué)生制定配套的自測(cè)題,學(xué)生可以隨時(shí)交流學(xué)習(xí)難題,檢測(cè)自學(xué)效果.

2.4 要解決的問題

(1) 教師方面.地方應(yīng)用型本科高校存在高等數(shù)學(xué)教師師生比例懸殊,教育教學(xué)資源匱乏,教師的教育教學(xué)理念相對(duì)比較傳統(tǒng)等實(shí)際問題.因此，如何有效組織好翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué),是一個(gè)亟待解決的問題.

(2) 學(xué)生方面.傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)由函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、積分、空間解析幾何、級(jí)數(shù)和常微分方程等幾個(gè)部分構(gòu)成,并沒有考慮不同學(xué)生的基礎(chǔ)程度和各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)上的不同.在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中,要充分考慮不同學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的不同需求,把學(xué)生從繁冗的知識(shí)點(diǎn)中解放出來(lái),有針對(duì)性的設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力.

(3) 考核體系.合理設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂,及時(shí)有效考核學(xué)生自主學(xué)習(xí)慕課課程對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,完善每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的配套習(xí)題,鞏固慕課學(xué)習(xí)效果,以便學(xué)生根據(jù)考核體系再對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)做鞏固學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)更直接有效.

3 主要特色

慕課作為一種新型的在線教學(xué)模式,相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式具有規(guī)模大、不受時(shí)間和地點(diǎn)限制的開放性優(yōu)勢(shì),可以在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足.以慕課為基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)課堂的主要特色，是由“教師主導(dǎo)學(xué)習(xí)流程設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)向“知識(shí)點(diǎn)為主導(dǎo)流程設(shè)計(jì)”，為知識(shí)的自主學(xué)習(xí)提供無(wú)限可能,從知識(shí)的掌握就開始讓學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣自主接受新的知識(shí)點(diǎn).

(1) 增加學(xué)生參與度.選擇翻轉(zhuǎn)課堂的第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它可以提高學(xué)生的參與度,使學(xué)生從盲目被動(dòng)地學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛嗅槍?duì)性地自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)熱情被點(diǎn)燃了.

(2) 增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作.選擇翻轉(zhuǎn)課堂的第二優(yōu)勢(shì),是因?yàn)樗梢栽鰪?qiáng)團(tuán)隊(duì)合作.教學(xué)技術(shù)不僅僅只是教會(huì)學(xué)生如何使用數(shù)字移動(dòng)設(shè)備,更重要的是利用它使學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容、與老師、與同伴之間更好交互,以培養(yǎng)出具有協(xié)作精神的一代.而翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生營(yíng)造了這樣一個(gè)環(huán)境,是擁有更廣泛的與世界交流的機(jī)會(huì),順應(yīng)了學(xué)生的接受習(xí)慣.因此,翻轉(zhuǎn)課堂可以更好地利用課堂時(shí)間開展團(tuán)隊(duì)活動(dòng),當(dāng)學(xué)生感受到團(tuán)隊(duì)需要他們,他們自然會(huì)很投入.

(3) 解放教師.翻轉(zhuǎn)課堂的第三個(gè)優(yōu)勢(shì)可以解放教師,它將課堂討論集中化,教師可以將更多的精力放在課堂活動(dòng)的組織上,引導(dǎo)學(xué)生深入探討一個(gè)知識(shí)點(diǎn),而不用占用課堂時(shí)間進(jìn)行授課.

4 效果對(duì)比與總結(jié)

為了更好地說(shuō)明慕課與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合的教學(xué)方法的優(yōu)缺點(diǎn),我們選擇兩個(gè)平行班級(jí)(為方便起見，稱為A班與B班)同時(shí)學(xué)習(xí)“基本初等函數(shù)求導(dǎo)”內(nèi)容.其中A班課前給出慕課視頻，合理設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,課堂上師生共同討論.而B班仍以傳統(tǒng)教學(xué)為主，兩個(gè)班成績(jī)的分布如圖2：

圖2 “基本初等函數(shù)求導(dǎo)”成績(jī)分布

從成績(jī)分布可以看出，兩個(gè)班的學(xué)習(xí)效果大致相同，分?jǐn)?shù)分布基本一致.

再選擇“可分離變量的微分方程”內(nèi)容,仍然對(duì)兩個(gè)班級(jí)使用兩種不同的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué),兩個(gè)班成績(jī)的分布如圖3：

圖3 “可分離變量的微分方程”成績(jī)分布

從這兩張圖可以看出兩個(gè)班的成績(jī)分布差別較大，這是由于“可分離變量的微分方程”這一節(jié)內(nèi)容較難，學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果較差.

結(jié)合上述兩個(gè)班級(jí)的成績(jī)分布圖,我們可以看出將慕課與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合并非適用于所有的學(xué)生以及所有的教學(xué)內(nèi)容.課前我們需要了解學(xué)生的知識(shí)程度,對(duì)于較為簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)可以利用慕課資源讓學(xué)生自主學(xué)習(xí).課堂上對(duì)于一些較為簡(jiǎn)單易懂的知識(shí)點(diǎn)可以讓學(xué)生講解,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣.但是在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)于一些推理性復(fù)雜、系統(tǒng)性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果會(huì)更好.而且這種全新的上課模式也有一定的局限性,它必須建立在學(xué)生的自控能力及自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的基礎(chǔ)上,對(duì)于某些自主學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,在自由的環(huán)境中反而欠缺主觀學(xué)習(xí)欲望,學(xué)習(xí)效果適得其反.因此,我們要針對(duì)不同的專業(yè)的不同學(xué)生,將慕課與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合,把慕課在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、課前快速小測(cè)試等納入考核范圍.而在課堂上，則應(yīng)根據(jù)時(shí)間設(shè)置討論內(nèi)容,依據(jù)師生、生生之間的交流討論給出評(píng)價(jià),完善考核體系,進(jìn)而將該模式更大程度地運(yùn)用到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中.