“線性代數”課程翻轉課堂教學模式的研究與實踐

潘建江

摘要：隨著信息技術的發展，翻轉課堂教學模式已受到廣泛的關注，并被應用到越來越多的課程教學實踐中。本文分析了線性代數課程教學中存在的問題，引入翻轉課堂教學模式，并設計了相應的實施方案，結果表明，翻轉課堂教學模式有利于提高學生的自主學習能力和課程教學質量。

關鍵詞：翻轉課堂；教學模式；教學改革

近年來，隨著信息技術的發展，信息技術與教學如何進行深入融合逐漸成為教育者關注的熱點，翻轉課堂結合了在線學習與課堂教學的各自特點，體現了以“學習者為中心”的教學理念，受到廣泛的關注和認可[1-4]?！熬€性代數”是理工科專業的數學基礎課程，在相關專業的學習中有著非常重要的地位。本文基于該課程教學實踐，分析我?！熬€性代數”課程教學現狀，在探討翻轉課堂教學模式的基本模型、實施流程的基礎上，總結出適用于“線性代數”課程翻轉課堂教學模式的實施方案。

一、“線性代數”課程教學現狀分析

目前，“線性代數”課程教學基本采用傳統的教師講授為主型的教學模式，在課堂內進行知識內容的傳授，課堂外通過練習等方式進行知識內化，這種教學模式存在如下不足：

1.以“教師為中心”的教學模式影響教學效果，較高層次的教學目標較難達到

教師在課堂上采用傳統板書方式授課，學生處于被動接受知識的狀態，課后通過布置習題來檢查學生知識掌握程度，雖然學生基本能接受所授的知識，但是對于知識的理解不深刻，對于所學知識應用的能力較弱，直接影響了后續課程的學習，同時，由于上課采用灌輸式教學，教師處于主導地位，不能充分發揮學生學習積極性和主動性，無法滿足學生個性化的學習需求，也不利于學生自主學習能力的提高。同時，作為理工科專業的一門理論基礎課，在培養學生抽象思維能力，邏輯推理能力和計算能力方面起重要作用，但是由于教師主導的教學方式，課內學生獨立思考時間缺乏，不利于上述能力的培養。

2.考核方式較為單一

課程的評定成績為平時和期中期末考試以一定比例構成。以筆試為主的考核形式，使部分學生不注重平時學習，在考前突擊就有可能通過，這對于平時學習刻苦，注重理論和實踐結合的同學，明顯有失公平，不能反映學生平時的過程性學習狀況。

綜上所述，目前的教學模式影響著教學質量的提高，本文結合作者的教學實踐，引入翻轉課堂教學模式。

二、“線性代數”翻轉課堂教學模式的設計

翻轉課堂的教學實踐起源于美國科羅拉多州洛基山林地公園高中的兩位教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯[1]，近年來該教學模式受到了廣泛的推廣和應用，其主要包含課前、課中、課外三個教學環節設計[2]及貫穿整個教學活動的過程性考核評價體系設計。

1. 課前學習模塊設計

（1）教學視頻的錄制

教學視頻是實施翻轉課堂教學的重要內容，首先需將授課內容進行知識點劃分，錄制以知識點為單元的教學視頻，同時，由于學生課外學習容易受到環境的影響，注意力持續時間較短，每段視頻不宜過長，時間控制在5-10分鐘左右。在制作教學視頻時需要考慮視覺效果、支持和強調主題的要點、設計結構的互動策略等[1]。同時，為了便于學生學習，為一些典型的習題錄制解答視頻，供學生參考學習。

（2）課前任務單的制作

為了使學生能進一步了解所學的知識內容，為每次課編寫課前任務單，包括每次課學習的主要內容，特別是將內容以要點形式列出，便于學生的理解，每次課需要觀看的視頻和閱讀材料及其它學習任務，使學生在課前學習時有目的有重點的學習；同時，在視頻制作完成后，提供文本形式的講稿，內容與視頻解說一致，以便學生隨時翻看學習。

（3）參考資料的收集

為了使學生更好的獲取知識，理解知識，擴大知識面，需搜集和整理參考資料，特別是結合專業的相關文獻資料，參考資料以若干視頻構建的完整內容為主題，形式可以多樣，如課件，閱讀材料，應用案例，優秀的同類授課視頻。

（4）課前測驗的設計

為加強學生對學習內容的鞏固并便于發現學生存在的困難，設計一些有針對性的課前測驗，難易程度中等以下。同時，提供網上留言區方便學生提出疑問。

2. 課堂活動模塊設計

以一次3課時為例，每次課堂活動內容安排如下：

（1）確定、解決問題 （0.5課時）

根據課程內容和學生觀看教學視頻、課前練習中存在的問題和提出的疑問，總結一些有共性的問題進行講解，同時課堂中隨時接受提出新疑問并進行討論講解，使學生理解所學內容。

（2）課堂練習、應用導向型問題的討論 （1.5課時）

根據課程內容和學生學習進度，以完整的知識內容為主題，設計若干應用型問題，特別是結合專業的應用問題組織學生討論。討論時學生以分組的形式進行，一般以3-5人為一組，鼓勵通過手機平板等設備查找資料現場學習。教師是整個討論的引導者和組織者，同時可隨機參與若干組的討論，了解學生掌握知識的情況。

（3）反饋評價和總結 （1課時）

在此環節中，根據時間進度，可由若干小組根據前期的討論進行全班交流，教師進行及時點評，并引導學生共同思考方案的優缺點，是否可以推廣擴展，結果是否可以應用到其它問題，幫助學生加深理解所學內容，培養學生良好的思維習慣。

3. 課外社區化學習模塊設計

現代信息技術的發展，特別是互聯網和移動互聯網的發展，打破了學生學習時空間和時間的局限，通過構建網絡學習社區，有益于群策群力，有效匯總不同成員提供的知識，將其整理固化，變被動學習為主動學習，變傳授為分享。通過在線討論，在線答疑等形式，在師生、生生間彼此的互動、互助和多向溝通完成知識的固化，教師在此環節中是組織者，管理者。

4. 考核評價體系設計endprint

為了檢驗本課程實施翻轉課堂的教學效果，以便于與以往教學效果進行比較，課程成績考核的框架基本保持不變，仍采用平時成績、期中考試成績和期末考試成績的加權計算。但是，由于在實施翻轉課堂的教學過程中，學生的在線學習情況，課堂表現情況及參與社區討論學習的情況均有記錄，因此在確定平時成績時，可改變以往主要根據到課情況和課后作業情況評定的形式，以學生在學習的各個主要環節綜合評定，形成學習過程性的評價成績，同時，平時成績的比例可適當加大，在本文作者的教學實踐中，平時成績占比為50%，主要包括視頻觀看，課前測驗，課堂活動和論壇交流等內容。

三、效果評價

為檢驗“線性代數”課程翻轉課堂教學實施效果，在實驗班完成該課程教學后對學生進行了匿名問卷調查，內容涉及翻轉課堂是否能學到更多的知識、更能有針對性的解決問題，是否有利于學習能力的培養和提高等。統計數據顯示：87.5%的學生認為翻轉課堂學習效果好，能學到更多的知識和更有針對性的解決問題；80%的同學認為翻轉課堂很有利于學習能力的培養和提高。同時，將同一教師實行翻轉課堂的實驗班和傳統教學班的期末卷面成績進行比較，實驗班的平均成績高出8.3分。

四、結束語

教師的最高境界，不是教會了學生多少知識，而是激發學生的求知欲和好奇心[3]。現代信息技術的發展為翻轉課堂的有效實施提供了技術基礎，同時翻轉課堂結合了信息技術和傳統教學的特點，將灌輸知識的課堂轉變為個性化互動的課堂，在一定程度上是對傳統教學的巨大創新。在今后的教學實踐中，對于如何設計課堂互動的問題（特別是相對于線性代數等數學基礎課程尤為重要），如何更好的設計學生學習效果評價體系，需要進一步的研究和實踐。

參考文獻：

[1]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，2012，30（4）：46-51.

[2]薛云，鄭麗. 基于SPOC翻轉課堂教學模式的探索與反思[J]，中國電化教育，2016，（5）： 132-137.

[3]蘇小紅，王甜甜，張羽等.基于大班翻轉課堂的混合教學模式探索與實踐[J].中國大學教學，2017，（7）：54-62.

[4]楊春梅.高等教育翻轉課堂研究綜述[J].江蘇高教，2016，（1）：59-63.

基金項目：本文系浙江省高等教育課堂教學改革項目（kg2015131）的階段性研究成果。endprint