基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式建構(gòu)與應用
——以數(shù)學建模教學為例

劉 ，岑苑君

（順德職業(yè)技術(shù)學院，廣東 佛山528333）

0 引言

當前高職學生獲取信息的途徑和內(nèi)容發(fā)生了明顯的變化。首先，學生獲取信息的途徑越來越多。學生通過網(wǎng)絡獲取知識信息更加方便[1]。其次，學生對個性化知識信息的需求與日俱增。這些變化促進了教學模式改革。MOOC資源與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，為教學模式變革帶來了契機。本文以數(shù)學建模課程教學為例，建構(gòu)基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。

全國大學生數(shù)學建模競賽是由教育部高教司主辦的全國規(guī)模最大的基礎(chǔ)學科競賽[2]。數(shù)學建模是一種運用數(shù)學工具、計算機技術(shù)等建立數(shù)學模型，并解決實際問題的一種實踐方法。高職院校開設數(shù)學建模課程的目的是培養(yǎng)學生運用數(shù)學方法和計算機技術(shù)的能力，建立解決實際問題的數(shù)學模型，以更好地分析研究對象。目前多數(shù)高職院校針對部分學生開設了數(shù)學建模課程，并組織學生參加全國數(shù)學建模競賽。

1 傳統(tǒng)教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的比較

在傳統(tǒng)的課堂教學活動中，以教師為中心，教師向?qū)W生傳授知識，學生被動地接受知識，學生缺乏自主學習的積極性。在翻轉(zhuǎn)課堂教學活動中，以學生為中心，學生自主學習，教師只是教學活動的組織者。本文從數(shù)學建模課程知識載體、作業(yè)形式、學習時間、學習工具等方面比較傳統(tǒng)教學和翻轉(zhuǎn)課堂教學的差異[3]，比較結(jié)果如表1所示。

從表1說明，翻轉(zhuǎn)課堂教學比傳統(tǒng)教學更人性化，更能夠滿足學生個性化學習的需要。

2 基于MOOC資源的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式建構(gòu)

高職數(shù)學建模課程是面向部分學生的一門公共選修課。學校應建立開放的公共網(wǎng)絡平臺，為推廣運用基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式奠定基礎(chǔ)，以方便學生學習、交流、互動等。依托學校的網(wǎng)絡平臺建構(gòu)基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)學建模課程教學模式，如圖1所示。

表1 傳統(tǒng)教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學模式比較

圖1 數(shù)學建模翻轉(zhuǎn)課堂教學模式

基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)學建模課程教學模式包括教學準備環(huán)節(jié)、學生課前學習、課中翻轉(zhuǎn)、課后拓展、多元評價等五個環(huán)節(jié)，缺一不可。

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學資源平臺建設——教學準備

以學校的網(wǎng)絡資源為載體，根據(jù)教學大綱，利用教學文件和MOOC資源，建設具有師生互動、多元性評價等功能的數(shù)學建模課程教學資源庫平臺。教學文件包括教學課件、學習任務單、教案等。MOOC資源包括教師自制的教學視頻、微視頻、PPT、在線MOOC資源、網(wǎng)絡資源等?；庸δ懿粌H能夠滿足學生提問題和教師回答問題的要求，而且還能夠鏈接網(wǎng)址，以方便學生獲取與學習相關(guān)的知識信息。多元性評價包括生生評價、教師評價等。在教學資源庫平臺，教師依據(jù)大綱和課程特點制定教學目標、確定教學重點和難點確定教學內(nèi)容、編制學習任務單。

2.2 學生分組協(xié)作，相互督促完成課前學習

在教學資源庫平臺，學生可以根據(jù)學習任務單，收集有關(guān)的學習資料，學習相關(guān)的知識。本文以“0-1”規(guī)劃模型為例，編制學生學習任務單，結(jié)果如表2所示。

表2“0-1規(guī)劃模型”學習任務單

在學生自主學習階段，將學生分成若干學習小組，每三人一組，每組推選一名組長，組長負責任務分派、協(xié)調(diào)組內(nèi)學習活動，組員根據(jù)任務開展學習和訓練活動。學生在組內(nèi)協(xié)作、組間競爭，以提高學生自主學習能力和學習積極性。同組學生之間相互督促學習，小組間競爭學習，促使學生克服惰性。學習組通過觀看視頻、PPT等學習知識，用數(shù)學軟件MATLAB、LINGO等進行反復實驗，分析實驗結(jié)果，歸納總結(jié)知識要點，并與教師進行交流互動。學生課前自主學習是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學的關(guān)鍵。為了更好促進學生開展課前學習活動，構(gòu)建課前學習模式，如圖2所示。

圖2 課前學習模式

2.3 小組展示——課堂翻轉(zhuǎn)和知識內(nèi)化

教師應設計合理的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，以利用有限的課堂時間完成知識內(nèi)化過程。教師給每組學生布置課前學習任務，并要求學生在課堂上翻轉(zhuǎn)師生角色，完成小組學習成果展示。小組學習成果展示和課堂角色翻轉(zhuǎn)模式如圖3所示。課堂角色翻轉(zhuǎn)是學生和教師角色之間相互轉(zhuǎn)換，學生扮演教師角色，在組內(nèi)向其他同學講解數(shù)學建模知識和數(shù)學建模的思想，并要求每組學生在8—12分鐘內(nèi)闡述學習任務、解決的問題、解決問題的方法、結(jié)論等。每組選派1—2位學生在講臺上講解和展示學習成果，其他各組學生和教師提問題，講解的學生負責回答問題。通過展示學習成果，師生角色翻轉(zhuǎn)，學生扮演教師角色，教師扮演學生角色，學生能夠更好地體驗、感知所學的知識，是一個知識內(nèi)化的過程。學生小組提出問題能夠反映學生掌握知識的程度，教師可以依據(jù)學生提問題的情況和解決問題的能力綜合評價學生的學習成績。通過課堂角色翻轉(zhuǎn)，教師不再是教學活動的主導者，而是教學活動的指導者與促進者；學生不只是知識灌輸?shù)慕邮苷撸墙虒W活動的主導者。

圖3 小組展示和課堂角色翻轉(zhuǎn)模式

2.4 課后拓展——知識升華

在課堂教學活動后，教師應要求學生根據(jù)構(gòu)建的數(shù)學模型撰寫論文或報告，以固化學習的新知識。撰寫論文或報告是學生學習拓展的范疇。教師應從論文或報告的摘要、框架、內(nèi)容等方面指導學生。學生在撰寫論文或報告的過程中，能夠進一步地發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化解決問題的方法，能夠把解決問題的具體方法、經(jīng)驗等升華為解決問題的一般方法。

2.5 多元評價學生學習成績

采用課前形成性評價、課中過程性平價、課后終結(jié)性評價等評價學生數(shù)學建模課程的學習成績。課前形成性評價內(nèi)容包括學生在線視頻學習、技能訓練等，把學生的成績劃分為A、B、C、D、E等五個評價等級。課中過程性評價形式包括小組學生之間相互評價、小組之間相互評價、教師評價等。教師依據(jù)小組及其組員提問題的情況和解決問題的能力評判學生學習成績。教師依據(jù)學生提交的論文或報告質(zhì)量進行課后終結(jié)性評價。多元評價不僅要評價學生的學習成績，還評價教師的教學效果。形成性評價成績、過程性評價成績、終結(jié)性評價成績分別賦予30%、40%、30%的權(quán)重，并進行加權(quán)平均得到每個學生數(shù)學建模課程的綜合成績。

3 基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的應用和推廣

順德職業(yè)技術(shù)學院在數(shù)學建模課程教學中，運用基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，不僅吸引了大量的學生選修數(shù)學建模課程和參加數(shù)學建模培訓，而且取得了良好的成績，2012—2017年期間，獲全國大學生數(shù)學建模競賽一等獎2次、二等獎4次，獲數(shù)學建模全國競賽廣東賽區(qū)一等獎8次、二等獎13次、三等獎17次。學校參加數(shù)學建模競賽隊伍從2012年的4支發(fā)展到2016年12支。

學校還把數(shù)學建模課程教學試點經(jīng)驗進一步推廣運用到全校數(shù)學課程教學，促進了學校各專業(yè)的數(shù)學課程教學改革。

4 結(jié)語

高職數(shù)學建模翻轉(zhuǎn)課堂教學模式顛覆了傳統(tǒng)的教學模式。在數(shù)學建模課程教學活動中，MOOC資源和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合，建構(gòu)了一種有效的數(shù)學教學模式。在高職院校實施翻轉(zhuǎn)課堂教學，能夠滿足學生個性化學習的要求，教師個性化指導學生，鼓勵學生個性化學習，激發(fā)學生自主學習的積極性，從而提高教學效果。