高等職業院校高等數學課程翻轉課堂的教學模式設計

郝春蕾，郝海燕，王英新

(承德石油高等專科學校社科數理部，河北承德067000)

高等職業院校高等數學課程翻轉課堂的教學模式設計

郝春蕾，郝海燕，王英新

(承德石油高等專科學校社科數理部，河北承德067000)

結合高職院校的數學教學現狀及教學改革方向，提出了高職院校高等數學課程翻轉課堂的實施必要性，并在實踐的基礎上，設計出了適合高職院校高等數學課程的翻轉課堂教學模式，并圍繞課程具體實施過程中遇到的問題進行了反思。課堂教學設計應堅持貫徹“以學生為中心”的教育理念，實現教師從“知識傳授者”向“學習指導者”的轉型，符合教育的內在發展規律，可以顯著提高高等數學課程的教學效率。

翻轉課堂;高等數學;高職院校;教學改革

1　翻轉課堂與傳統課堂的區別

翻轉課堂是從英語“Flipped Class Model”翻譯過來的術語，也被稱為“反轉課堂式教學模式”。傳統的教學方式可分為兩個階段，第一個階段是教師占據主導，在課堂上向學生傳授知識，完成信息的傳遞過程;第二個階段是課下學生完成作業，復習鞏固，實現知識的吸收內化過程。翻轉課堂教學模式的設計思路就是把這兩個過程顛倒過來，教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息的獲得需要學生在課前自主學習完成，課堂環節主要用于師生的交流以及同伴的協作，包括答疑解惑、知識的運用、知識的拓展等環節，學生成為課堂上的主體，教師的責任更多是對學生進行輔導答疑、引導學生運用知識以及分析和把握學生的學習效果。

翻轉課堂的教學模式在美國廣受推崇，甚至被稱為大勢所趨的課堂革命，其中孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創立的可汗學院就是這一模式的典范，可汗學院的網站制推出了數千個教學視頻供學習者在線學習。美國部分學校讓學生課前在家觀看可汗學院的視頻，課堂上則是做練習，遇到不懂的問題與老師、同學一起進行討論。我國許多中學作為教學改革的試點已經開始嘗試翻轉課堂的教學方式，如重慶聚奎中學、深圳南山實驗學校等［1］，并通過在實踐中的不斷探索，研究出了適合本校特色的翻轉課堂模式。由于種種因素的制約，該教學模式在我國高等院校還屬于起步探索的階段。本文將在承德石油高等專科學校開展高等數學翻轉課堂的實踐基礎之上，設計構建出適合于高等職業院校高等數學課程的翻轉課堂教學模型，進一步豐富高等職業院校課堂教學過程，逐步實現“以教師為中心”到“以學生為中心”的教學方式的轉變以及教師從“知識傳授者”向“學習指導者”的轉型。

2　高職院校高等數學課程翻轉課堂的實施必要性

高等數學課程是高等職業院校理工類各專業必修的專業基礎課程，通過高等數學課程的學習，一方面能使學生掌握高等數學的基本思想、基本計算能力，培養學生良好的數學素養，提高邏輯思維和抽象思維能力，為后繼課程的學習奠定必要的基礎;另一方面，能使學生提高應用數學知識建立數學模型和解決實際問題的能力。

由于高等職業院校學生入學時的數學水平極不均衡，而傳統教學模式又缺乏個性化的學習體驗，按照統一教學進度的常規學習使得這一部分基礎較差的同學跟不上教學進度，從而放棄學習，導致兩極分化的差距進一步加大。此外，高職類的數學授課一直采用傳統的通用型教材，缺乏專業特點，教學內容過于理論化，缺少知識的實際應用與拓展，對培養學生應用能力和思考能力的效果有限，因此對高職院校的學生來說，高等數學成了既難學又沒什么用處的科目，學生迷茫、教師在授課過程中也顯得無所適從［2］。要解決以上問題的關鍵:一是提供一種個性化的教育方式，讓學生自己掌控學習，變被動學習為主動學習;二是強化知識的應用。翻轉課堂這種模式正好為學生提供一種自主化的學習方式，使所有學生都能得到個性化的教育，同時節省下來的課堂時間也可以引入知識的應用。

3　針對高等數學課程的翻轉課堂教學過程的設計

美國富蘭克林學院的數學與計算科學專業的Robert Talbelt教授在《線性代數》、《算法與程序設計》等課程中應用翻轉課堂教學模式并取得了良好的教學效果，經過多年教學的積累，他總結出了翻轉課堂的實施結構模型(如圖1)，該模型簡要地描述了翻轉課堂實施過程中的主要環節［3］。

筆者結合該模式改進得出適合高職院校實際情況的高等數學翻轉課堂的實施結構模型，具體實施過程如下:

3．1課前設計模塊

1)提供學習資源、布置學習任務。教師首先要向學生提供學習資源，學習資源包括教學視頻和自制PPT課件等，其次學生在教師的指導下有針對性的初步完成資源的學習，以此達到知識傳遞的目的。教師基于對教學目標、教學對象和教學內容的分析，為學生制作和搜集適合的教學視頻、課件等學習資源，布置學習任務。教學視頻可以是網絡中的教學錄像，也可以是微課視頻，學習任務除了少量的常規題目，可設置一些個性化、開放性的問題，可結合學生所學專業提供相應的題目，由學生查資料并利用所學知識加以分析，這種問題可以讓學生自己意識到高等數學知識在專業中的具體應用，同時也能加強學生搜集資料的能力。例如，以導數的概念這一節為例，為學生提供的教學視頻應包含引出導數概念的具體實例和導數的概念介紹，經濟類專業的學生，可布置邊際成本模型作為學習任務，化工類專業布置化學反應速度模型作為學習任務，要求學生課前進行深入探究。還可結合視頻中的變速直線運動的瞬時速度模型，要求學生利用導數概念求自由落體運動在t=t0時刻的瞬時速度。

2)個人自主學習。學生自主學習的進行程度直接關系到翻轉課堂教學能否真正地“翻轉”過來。自主學習能力是學習者應該具備的重要學習素質之一，學生由中學進入大學，相當一部分學生自主學習能力較差，從依賴走向自主，是個體發展的重要過程。在翻轉課堂的教育活動設計中，教師要注重和培養學生的自主學習能力，讓學生在獨立學習的過程中構建自己的知識體系，同時有效的提升自主學習的能力。利用視頻學習的優點是可以隨時暫停，以便做筆記和有機會思考，概念混淆時，還可以回放。學生在看視頻的過程中要把遇到的問題做筆記，以便下一步與同學交流，或通過網絡、電話等工具向老師求助。傳統課堂側重信息傳遞過程，把知識的吸收內化過程放在了缺少教師幫助與同學交流的課堂外面;經過“翻轉”，把信息的獲得放在課前，在滿足學生的學習需求的前提下充分地尊重了學生個體的學習習慣。

3)課前針對性練習。課前針對性練習是學生自主學習的進一步強化，學生在觀看教學視頻之后，對教師提前布置好的學習任務進行解答，以強化對學習內容的理解。課前的針對性練習題設計要求少而精，有針對性，避免重復的機械練習。在做練習的過程中發現疑惑可以加以思考，或組內討論，如果解決不了就立刻記下來以便下一步的互動交流。

4)分組協作學習。在具體操作的過程中，為了加強對學生課前學習階段的監督以及對自制力較弱的同學進行干預，可以把班級學生分成若干個獨立小組，并在每組中推選一個組長，負責小組的總體任務實施并將實施情況及時反饋給任課教師。由于大學生統一住在學校集體宿舍，在具體執行時可直接按照宿舍進行分組以方便學生組內的討論交流。通過組內的討論，就可以實現先進帶后進的過程，同時也為教師對學生的學習動態進行指導提供方便。

3．2課中設計模塊

1)師生共同確定探究問題。課堂探究的問題需要師生共同確定。從學生的角度，由各組組長匯報課下學習活動的具體情況和任務進展，根據學生在課前觀看教學視頻、完成課前針對性練習時發現的疑問及小組交流中未解決的困難提出一些問題;從教師的角度，教師需要根據教學內容的重點、難點提出一些問題，綜合兩方面來確定用于課堂探究的問題。

2)開展協作探究式活動。在翻轉課堂的活動設計中，小組成員之間通過交流、協作共同對上一步所確定問題的進行探究。組織組內交流和組間答疑活動，在此過程中教師需要隨時捕捉各小組的探究動態并及時加以指導。通過課上教師和學生的互動協作，可以增進學生間的情感交流、培養團隊精神，同時盡量由學生自行解決問題，把更多的解決問題的機會交給學生，培養其探究問題、解決問題的能力。在此過程中，學生可以主動建構自己的知識體系，實現知識的內化及應用創新。但是面對新的教學內容和實際任務，也會存在一些學生解決不了的問題，這就引出教師總結與答疑解惑環節。

3)教師總結與答疑解惑。開展了協作探究式活動之后，要將個人及小組的研究成果和待解決問題在課堂上進行匯報，針對學生共同面臨的問題，教師通過分析問題產生的原因，有針對性講解，直至學生完全理解。最后由教師進行系統性的歸納與總結，梳理知識脈絡，構建知識框架，完善智能體系。

4)進行效果評估與反饋。對于數學成績的認定，高職院校采取的是平時成績與考試成績綜合的評定方式。相對于傳統教育模式平時成績的評價方式，翻轉課堂的評價體制是全方位、多維度的。評價成員除了有教師，還包括學習伙伴、組長;評價內容包括針對性練習的成績、課堂獨立解決問題的表現、提出問題的情況、在小組協作探究活動中的表現等多方面。對每一節翻轉課程進行及時的評估與反饋可為下一次課程教學計劃的調整和教學內容的安排提供依據。

4　翻轉課堂在實施過程中的反思

翻轉課堂的教學模式在我國高等院校還屬于新型的教學形式，實現了對傳統教學模式的革新。通過高等數學課程翻轉課堂的實踐，我們意識到還有一些實際問題需要我們反思。

1)教師教育理念的轉變。傳統的教學模式是以教師為主，翻轉課堂教學的改革就是要突出“以學生為中心”的教育理念。針對高等數學課程，“以教師為主”和“以學生為主”的教學過程的區別見圖2。

教師是否愿意放棄傳統的教學思維與習慣，是否具備引導學習的職業素質直接關系到教學改革的成敗。與學生一樣，習慣了傳統教育模式的老師也很難在短時間內完成從主動變為被動，從主導變為引導的角色轉變。放棄傳統的教學思維與習慣，將一種新的教學模式高效地應用在教學之中，無論是在思想上，還是在專業能力上對教師來說都是一個不小的挑戰。

2)翻轉課堂的教學資源建設。互聯網上大量的教學資源為學生的自主學習提供了素材，也使翻轉課堂的實施具備了條件。以教學視頻為例，雖然網絡上可供使用的高等數學教學視頻很多，但是大多是教師的講解，很像是課堂搬家，由于缺少教師的監督，學生在課前學習時，很容易產生疲倦感，學生又有控制權，他可以隨時關閉視頻或切換到其他地方。因此，教師要為學生提供適合學生自主學習的高質量的教學視頻，時刻吸引學生，引導其完成視頻的觀看。當前流行的微視頻具有“要點明確、短小精悍”的特點，在其中設置能夠吸引學生的節點來保持學生的學習興趣，避免學生自主學習時產生倦怠從而關閉視頻，這才是適合于翻轉課堂的優質的教學視頻。另一方面，以微視頻為核心，配有微練習、微課件、微反思、微反饋等環節的高等數學微課程教學資源目前還很貧乏，需要教師進一步大量的工作投入，對資源進行建設與完善。

3)翻轉課堂模式對教學課程與教學內容的適應性。文中設計的翻轉課堂的模式適用于理科類課程，因為理科類課程知識點相對明確。而部分文科類課程，在授課過程中需要教師與學生進行情感上的溝通與思想上的交流才能起到良好的教學效果。因此根據不同類型的課程進行翻轉式教學時要采取適合的方式方法與教學策略。除了學科的適應性，還有教學內容的適應性，高等數學課程也并不是所有的章節都適合翻轉式的教學模式，要根據實際情況具體對待。

5　結語

傳統課堂中，學生們在教室里并不能很好地接受老師傳授的信息，而知識內化的過程都是被放在教室外，那個時候沒有老師在場也沒有可供交流討論的同學。通過具體的實踐，把這“教”與“學”這兩個過程顛倒過來，有了很大的改善，課堂上不再有睡覺、玩手機等現象，即調動了學生在課堂上的積極性，也培養了學生交流、協作、探究的能力，從而提升了教學效果。在翻轉課堂上，老師與學生的的角色發生了變化，教師由“知識傳授者”轉變為“學習指導者”，學生由“被動接受者”轉變為“主動探究者”［4］，教師的責任主要是幫助學生解決困難和引導學生運用知識，分析和把握學生的學習效果，體現了“以學生為中心”的教育理念。

有人提出是否用翻轉課堂來代替傳統課堂的疑問，我們要清楚，任何一種教學模式都有它的優勢和劣勢，不要輕易用翻轉課堂否定傳統課堂，傳統課堂的“教、育”功能是翻轉課堂的弱項。翻轉課堂的熱可能很快就過去，但是“以學生為中心”的教育理念要被長期堅持并探討下去。

［1］王紅，趙蔚．翻轉課堂教學模式的設計——基于國內網典型案例分析［J］．現代教育技術，2013，23(8):5－10．

［2］吳娟，章曉忠．高職院校高等數學教學改革的思考［J］．通化師范學院學報，2012，33(6):53－54．

［3］張金磊，王穎，張寶輝．翻轉課堂教學模式研究［J］．遠程教育雜志，2012，(4):46－51．

［4］丁建英，黃煙波，趙輝．翻轉課堂研究及其教學設計［J］．中國教育技術裝備，2013，(21):88－91．

Teaching Design of Higher Mathematics Flipped Classroom in Higher Vocational Colleges

HAO Chun-lei，HAO Hai-yan，WANG Ying-xin
(Department of Social Sciences，Mathematics and Physics，Chengde Petroleum College，Chengde 067000，Hebei，China)

Based on mathematics teaching status and teaching reform direction of vocational colleges，this article presents the necessity of implementing flipped class in higher mathematics，designs appropriate flipped class model on the basis of practice，and reflects the encountered problems in the implementation process of flipped class．The“student centered”philosophy of education in the design of classroom teaching with transforming the teacher from knowledge transmitter to the guide of the learners accords with the inherent law of development of education and could significantly improve teaching efficiency．

flipped class model;higher mathematics;vocational college;teaching reform

O13-42

A

1008-9446(2015)02-0062-04

2014-08-27

郝春蕾(1980－)，女，內蒙古包頭人，承德石油高等專科學校社科數理部講師，碩士，主要從事應用高等數學、線性代數等課程的教學與研究工作。