基于翻轉的師生共贏教學模式探索*
——廣東省精品資源共享課“數據結構”課程建設

■陳瑛 吳明珠 （廣州商學院信息技術與工程學院）

基于翻轉的師生共贏教學模式探索*
——廣東省精品資源共享課“數據結構”課程建設

■陳瑛 吳明珠 （廣州商學院信息技術與工程學院）

精品資源共享課建設應順應互聯網時代背景，本文探討我校“數據結構”精品資源共享課在教學模式上的探索，借鑒MOOC及翻轉課堂的先進教學理念，改革教學設計，形成教師課前引導學習提出問題，學生觀看視頻，課堂解決問題的新型教學模式。并討論了這種翻轉學習模式實踐中的主要問題，包括自主學習、互動模式以及形成性考核。最后實踐證明翻轉學習模式能達到完成學生學習目標、促使學生可持續學習能力提高、促進教師業務水平等效果，達到師生共贏。

“數據結構”精品資源共享課；翻轉課堂；自主學習；師生共贏

教育部辦公廳頒布的教高司[2012]2號文件規定了精品資源共享課建設是國家精品開放課程建設項目的組成部分，旨在促進教育教學觀念轉變，引領教學內容和教學方法改革，推動高等學校優質課程教學資源通過現代信息技術手段共建共享，提高人才培養質量，服務學習型社會建設[1]。我校的“數據結構”課程是廣東省級精品資源共享課程，按照相關文件精神，我們在2013年底開始“數據結構”精品資源共享課的建設和研究工作，并于2016年6月通過結題驗收，獲得省級精品資源共享課稱號。

在建設過程中，課程組成員充分借鑒了MOOC為代表的在線教育的一些做法，結合實際授課過程，進行了一些具有互聯網時代背景特色的教學模式探索。在探索過程中，發現這種基于翻轉學習的教學模式的貢獻不僅能讓學生人才培養質量提高，也促進了教師教學理念的更新，科研業務水平的提高，實現了師生共贏。

一 課程建設背景

1 課程建設要求

精品資源共享課建設包括教改、教材、師資、資源等等諸多方面，是一項系統工程，本文僅就教學模式探索進行討論，為我校“數據結構”精品資源共享課建設內容之一。在此之前，“數據結構”課程已有完善教學大綱、考試大綱、教學日歷等資源，教師按部就班依據大綱指導內容進行理論授課、實驗指導，一個學期下來，學生接受“數據結構”中各種是數據邏輯結構以及存儲結構、行為特征。

如果一直遵循這種教學思路，“數據結構”課程建設能穩步進行，但也不會有出彩的成果。借著精品資源共享課程建設的契機，以及MOOC時代大背景，課程組決定除了在教材、資源等建設不放松的前提下，在教學模式上進行大膽探索。

2 MOOC時代背景

MOOC是隨著可汗學院的影響力日益增大以及視頻技術的不斷完善而發展起來的，在教育界得到廣泛的認可，被認為是互聯網時代建設學習型社會的有效方式。

MOOC采用傳統的以授課教師為主導的教學模式，擁有完善的教學環節，構建了符合教學規律的虛擬教學過程及環境，具有特別注重互動環節，以及評價方式靈活、多元的特點[2]。MOOC特別適用于遠程教育，它可以構建最優秀的教學資源供學習者使用，學習者將不受地域、師資的限制，自由地學習。目前許多高校在通識課程教育中，采用購買MOOC課程的方法。

MOOC隔離了教師與學生，一方面自由的學習氛圍容易滋生學習者潛在的惰性，需要學生有很強的主觀能動性；另一方面獨立的學習方式容易容易使學生缺乏“存在感”。在傳統高校中，MOOC這種教學模式也受到了限制，如培養目標的差異、學生水平的差異等，高校不能摒棄教師這一角色在學習中的導向作用。能不能實踐一種新的教學模式，結合MOOC的優勢，加入教師的導向作用，引導課程更加有效開展，成為教育工作者的新課題。

二 基于翻轉的教學模式實踐

精品資源共享課建設中的重要原則之一就是“開放”和“共享”，課程面向社會學習者和在校學習者，這都要求為師生搭建開放、共享的學習平臺，該平臺能為學習者提供的自主學習環境非常重要，是資源能否有效利用的關鍵。對于在校學習者而言，加入教師的導學，能發揮更大的學習效果。

1“翻轉課程”模式

“翻轉課堂（Flipping Classroom）”為近年國內外教育界關注的熱點，即將傳統教學模式進行翻轉，從“課堂上聽講，回家做作業”翻轉為“課前用視頻聽講，課堂做作業”。然而教學視頻播放并非翻轉課堂的重點，視頻教學還屬于單向傳授，“翻轉課堂”更關注的還是有利于發展學生深層次認知能力的教師與學生之間、學生與學生之間的交流與互動，以及基于問題、基于資源的自主學習與協作探究。這種學習模式和建構主義所倡導的“學習是獲取知識的過程，但知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。”理念不謀而合。

華東師范大學的田愛麗教授認為[3]，“翻轉課堂更加符合學生的學習規律，是先學后教的一種形式”。“翻轉課堂”更符合人類的認知規律[4]，把知識傳授的過程放在教室外，賦予學生更多的自由。因為每個人在課前看視頻過程中的理解、思考和感悟不同，學生由被動接受者轉變為主動研究者[5]，在課堂上做作業過程中將迸發出更多的火花。例如針對某知識點，可能會有很多的思考方向，如果按傳統課堂教學模式，可能大家都朝教師引導的方向思考，或者說受限于教師的思考方向，來不及產生自己的思考。翻轉課堂的“課前傳授＋課上內化”的教學形式與傳統教學過程正好相反，教師從傳統課堂中的知識傳授者和課堂管理者轉變成為學習指導者和促進者[3]。翻轉課堂的兩個關鍵點是課外真正發生了深入的學習，以及高效利用課堂時間進行學習經驗的交流與觀點的相互碰撞深化學生的認知，這是翻轉課堂能真正產生卓越成效的根本。

翻轉課堂中，學生對已知的結論性知識的把握已經不是主要目的，教材成為學生迸發思想火花的資源，課堂成為學生體驗知識、把握知識發展規律、實現自我超越的空間，從而為自我的可持續發展奠定基礎。如“數據結構”課程中關于鏈棧的存儲，為什么可以采用無頭結點的存儲方式而普通單鏈表需要頭結點呢？學習者第一次看到會有困惑，但經過進一步思考討論明白了頭結點存在的意義，是為了消除在單鏈表空和表不空這兩種不同情況下的操作差異，而鏈棧的操作永遠在棧頂，沒有這個差異，故可以不設置頭結點。進而，同學們在學習到隊列的時候，同樣從這個思路出發，鏈隊列要不要設置頭結點呢？這些討論以及對知識點深層次的學習、認識，為今后的可持續學習奠定基礎。

2“數據結構”課程翻轉實踐

（1）改革課程設計

資源共享課課程設計不僅要完整、靈活地呈現教學內容和各種立體化資源，還要運用信息技術為學習者提供優質網上學習環境，便于開展啟發式、探究式、討論式等教學方法，還要注重協同學習功能與評價，建立新型的“課題＋網絡”教學模式，激發學生自主學習，轉變教師教學理念。“數據結構”課程教學模式設計示意圖如圖1所示。

圖1 “數據結構”課程教學模式設計示意圖

如圖1所示，課內教師會提出下次課的教學目標，并提出待解決的問題、解釋問題，為學生的課外學習方向提供導向。這樣的目的是讓教學的進度、內容能按教學大綱的要求執行，最終完成教學目標。課后，學生根據教師提出的問題，觀看視頻，在學習平臺上，可對視頻進行討論，即互動交流模塊，這部分包括生生交流以及師生交流。其次對教師提出的問題進行解決，即課程練習和課堂小測。第三對該節課總結學習心得。學生在學習、交流、自我總結的過程中達到知識內化的目的。回到課堂上，教師對學生解決的問題進行總結，對其中還存在的問題組織討論，學生們還可提出學習過程中延伸的思考，這對教師提出進一步的要求，知識面要求更廣，知識理解、綜合程度更深。

（2）激發自主學習

上文說過，課外真正發生了深入學習是翻轉課堂是否能產生卓越成效的關鍵之一。精品資源共享課程要以引導學習者學習為導向，充分調動學習者在學習中的主動性，引領學習者積極自主學習。一方面要激發學生的主觀能動性，另一方面要提供給學習者良好的網絡協同學習環境，如設置互動交流模塊、布置分組討論習題、在線答疑時間等。另外精品資源共享課資源不僅要有滿足學習該課程必備的豐富的基本的教學資源、還要有啟發學習者拓廣其知識，激發其創造性思維的擴展資源，瀏覽或下載方便，免費開放。同時教師可通過導學，使學生明確學習任務、清楚學習進度、明白評價標準，引導學生更有意義有目標地自主學習。例如在哈夫曼編碼這一節內容中，數據結構教程上通常介紹講授的是如何根據報文頻率構造哈夫曼樹，進而根據哈夫曼樹進行哈夫曼編碼。至于報文的編碼與譯碼并沒有講授。學生在學習到這里時，考慮報文如何編碼與譯碼會發現，編碼可直接根據每個報文編碼表直接編碼即可，那么譯碼呢？因為每個報文編碼長度不同，給譯碼帶來困難。如果學生還是從根據編碼表進行譯碼的思路，會覺得過程繁瑣。根據教師的提示，譯碼能否從哈夫曼樹上入手，自頂向下進行譯碼？根據這個提示，學生展開討論、資料搜尋，最后一般能得到正確思路。所以，自主學習也應該有教師的引導，而不是讓學生完全自主，否則解決不了問題反而會讓學生產生挫敗感。隨著自主學習的深入開展，學生能自主解決的問題難度越來越大。

（3）互動模式

在精品資源共享課及翻轉課堂中，師生互動、生生互動是非常重要的。在各種形式的互動中，培養學習者的擴散思維、求異思維、逆向思維等創新思維能力。

生生互動 包括互動交流、在線答疑、分組學習等模塊，建立多種形式的生生互動模式，幫助學習者協同學習能力的培養和提高。在此，可以設置動態學習小組長，讓學生在學習過程中更有使命感，并在組織學習小組學習過程中掌握知識。

師生互動 包括在線作業、在線考試、在線答疑等模塊，可及時反饋及解決學習過程中出現的問題。

以上兩種互動能讓學習者在學習過程中產生“沉浸感”和“全程參與感”，有利于更好滴完成學習目標。

（4）形成性考核實踐

“翻轉課堂”還有一個重要的改革就是考核改革。因為翻轉課堂更重視學生學習過程，強調教師、學習者、教材、環境等多種因素持續相互作用過程中動態知識建構，考核也應該是一個隨著學習行為的持續動態變化的結果。“數據結構”課程將在線時長、登錄次數、線上學生提問次數、答疑次數、觀看視頻時間、作業完成次數等均作為形成性考核評價指標體系的重要組成部分[6]，這在另外一篇教材文章中論述，這里不再贅述。

三 師生共贏

1 學生成果

通過“數據結構”課程學習，學生自主學習習慣得到培養，自主學習能力提高，不僅對本課程學習有益，還會輻射到其他課程，這是一種可持續學習能力，對學生是終身受益。另外，學生在學習尋求答案、解決問題過程中，感受到了學習的成就感，激發內在學習動力，在學習上形成一個良性循環。如學生在學習哈夫曼編碼過程中，會自然形成哈夫曼編碼有什么用的問題，然后檢索更多關于哈夫曼編碼應用的問題，形成發現問題隨即自主解決的習慣，這是一種可貴的學習習慣。

經過幾年“數據結構”課程翻轉教學實踐，學生學習效果明顯，在課程分數上，同專業不同年級學生平均分有所提高；在各類軟件競賽中，如“藍橋杯”全國軟件大賽、中國大學生服務外包創新創業大賽、廣東省“高校杯”軟件作品設計競賽、全國軟件專業人才設計與開發大賽均取得豐碩成果。

2 教師成果

在“數據結構”課程實踐過程中，教學視頻起到了舉足輕重的作用。教師在制作視頻過程中，不僅在知識點的引入、案例、語言組織等方面要精心設計，關于視頻制作工具的使用及技巧也得到不斷提升。經過積累經驗及提升技術，課程組教師參加省級微課競賽，取得不俗成績。

教學方面促使課程組教師接觸更多先進教學理念，在教學內容、教學方法和手段等方面不斷改進，從而形成許多心得，發表教改文章，促進教學改革，提高教學質量。

在科研方面，也是有所益助。導學過程中，會促使教師更深入研究問題、發現問題，從而促進科研。如在對文件中B樹的深入學習和討論過程中，觸發靈感，可否將B樹及其相關樹型結構應用在時態大數據管理索引技術上？實踐研究表明，這是一種有效的時態數據管理途徑。

一流的教師隊伍是一門課程之所以能夠成為精品的關鍵因素，精品資源共享課建設對教師素質的提升以及教師對課程的精心建設是一對相輔相成的關系。

四 總結與展望

“數據結構”精品資源共享課建設將是一個長期過程，“翻轉課堂”時間也是一個長期過程，目前課程組在該課程建設上取得的成果，證明“翻轉課堂”是個科學有效的教學模式。盡管在課程建設中還有不盡如人意的地方，如如何防止學生的抄襲行為、如何保證每個學生都在課堂外自覺自主學習等問題，我們課程組將繼續努力，提高自身業務水平，與學生一起共創雙贏。

[1]教育部辦公廳.關于印發《精品資源共享課建設工作實施辦法的通知》[Z].教高司[2012]2號，2012-05-21.

[2]鄭旭東,陳琳,陳耀華,李振超.MOOCs對我國精品資源共享課建設的啟示研究[J].中國電化教育，2014(1)：76-81.

[3]田愛麗.借助慕課改善人才培養模式[J].中小學信息技術教育，2014(2)：13-15.

[4]何克抗.從“翻轉課堂”的本質，看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究，2014(7)：5-16.

[5]劉震，曹澤熙.“翻轉課堂”教學模式在思想政治理論課上的實踐與思考[J].現代教育技術，2013(8)：17-20.

[6]陳瑛,黃燦輝,吳明珠.網絡教學協同學習能力培養及其評價體系[J].計算機教育，2014(7)：105-108

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1008-2549(2017)08-0110-03

廣東省本科高校教學質量與教學改革工程教學團隊項目（JXTD201601）；廣東省本科高校教學質量與教學改革工程教學改革項目(GDJG2016001)；廣州商學院校級質量工程教學團隊項目(zlgc2015004)；廣州商學院應用型人才培養示范基地(zlgc2015005)。