基于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究
——以《高等數(shù)學(xué)》課程設(shè)計(jì)為例

潘 寧

（東北林業(yè)大學(xué) 黑龍江·哈爾濱 150040）

1 《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)中引入MOOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的必要性

1.1 《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)特點(diǎn)

在各大高校中，《高等數(shù)學(xué)》都是主要的不可或缺的通識課。而由于《高等數(shù)學(xué)》課時(shí)多，難度較大，導(dǎo)致了在《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)過程中，教師講解時(shí)間幾乎占用了整節(jié)課時(shí)，幾乎整節(jié)課都是老師在講授課程，學(xué)生自主操作、討論及探究的時(shí)間太少，這就導(dǎo)致了很多學(xué)生不能主動思考問題，對知識點(diǎn)掌握不到位，學(xué)習(xí)勁頭及效率不高等情況的發(fā)生。并且?guī)熒右诧@得尤為不足，從而學(xué)生的獨(dú)立性和主動性能力都無法得到鍛煉和發(fā)揮，降低了學(xué)生對知識的理解程度和對《高等數(shù)學(xué)》課程的興趣。因此在《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)過程中有必要引入其他的教學(xué)模式，提升學(xué)生的自主思考和學(xué)習(xí)的能力顯得十分必要。

1.2 MOOC教學(xué)模式特點(diǎn)

MOOC即“大規(guī)模開放在線課程”，面向公眾開放，具有一定規(guī)模，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為媒介的新型教育方式。課前學(xué)生可以運(yùn)用MOOC平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課上教師和同學(xué)相互探討、解決問題，學(xué)生不再是被動的知識接收者，教師也不再是灌輸者。

MOOC并非是新鮮事物，它經(jīng)歷了很長時(shí)間的積淀。前幾年，復(fù)旦大學(xué)教師陳果的教學(xué)視頻被網(wǎng)友瘋傳，成為不折不扣的網(wǎng)紅教師，其傳播和教學(xué)形式正是MOOC模式的延伸和拓展。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，特別是一些互聯(lián)網(wǎng)平臺的應(yīng)用和普及，學(xué)習(xí)方式和內(nèi)容更加便捷，溝通渠道更加順暢，特別是MOOC、微課、互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)網(wǎng)站、教學(xué)類APP的出現(xiàn)，促使傳統(tǒng)教學(xué)模式發(fā)生著深刻變革，過去是教師對學(xué)生傳道、授業(yè)、解惑單向知識技能的傳導(dǎo)，而隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和移動終端的普及，學(xué)生們可以通過MOOC自學(xué)和預(yù)習(xí)，在課堂上由學(xué)生們對知識要點(diǎn)主動講解并進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，啟發(fā)思考、群策群力、開卷有益，教師在教學(xué)過程中從“填鴨式”的主導(dǎo)地位向監(jiān)督、引導(dǎo)、指導(dǎo)的“裁判員”職能轉(zhuǎn)化，使教與學(xué)互相轉(zhuǎn)化、相得益彰，使教學(xué)活動更加自主與靈活，學(xué)習(xí)效果更加顯著，贏得了師生和教學(xué)研究部門的高度關(guān)注和認(rèn)可。轉(zhuǎn)變教育觀念、深化教學(xué)改革、提高教師素養(yǎng)、探索體制創(chuàng)新，并在互聯(lián)網(wǎng)課程質(zhì)量提升、互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)評價(jià)體系建構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)教育產(chǎn)業(yè)運(yùn)營機(jī)制和商業(yè)模式探索等方面深化發(fā)展。

1.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂即學(xué)生提前觀看老師的錄制的視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課堂上老師通過組織各種形式（比如小組討論、作業(yè)檢測、教師單獨(dú)輔導(dǎo)等）的教學(xué)活動，完成知識的內(nèi)化的一種教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂帶來的最大益處是增進(jìn)了教師與學(xué)生和學(xué)生與學(xué)生之間的交流、互動。

近十余年，翻轉(zhuǎn)課堂在高校教學(xué)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，可以看出翻轉(zhuǎn)課堂已成為教學(xué)改革的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。各大高校都在教學(xué)實(shí)踐中積極探索、研究，逐步總結(jié)出適合本校的適用教學(xué)模式。

國內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂的研究與國外相比晚了四、五年時(shí)間，不過目前我國的教育界已經(jīng)對翻轉(zhuǎn)課堂給予了高度的重視。雖然我國已經(jīng)對翻轉(zhuǎn)課堂的理論和實(shí)踐都進(jìn)行了研究，但是目前仍處在比較初級的狀態(tài)，尤其是將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用到各個(gè)學(xué)科教學(xué)中時(shí)存在一定的局限性。因此，探究出一種能適用于多學(xué)科的教學(xué)模式是目前翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)研究中亟待解決的問題。

以上的特點(diǎn)分析可以看出，如果在《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)中引入MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，可以提高教學(xué)效率，并讓學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和發(fā)現(xiàn)問題的能力。

2 以“定積分”為例，對MOOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)

我們借助學(xué)校已有的教育技術(shù)平臺，以“定積分”的教學(xué)實(shí)踐為例，探究了MOOC翻轉(zhuǎn)課堂模式在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用。“定積分”是大學(xué)本科課程《高等數(shù)學(xué)》（上）的一個(gè)重要內(nèi)容，它是《高等數(shù)學(xué)》（下）教學(xué)內(nèi)容多重積分的基礎(chǔ)。

2.1 教學(xué)目標(biāo)

定積分的教學(xué)內(nèi)容包括定積分的概念與性質(zhì)、微積分基本公式、定積分計(jì)算方法與反常積分。要求學(xué)生理解定積分的定義與性質(zhì)，能夠熟練運(yùn)用換元法、分部積分進(jìn)行定積分計(jì)算，掌握反常積分的計(jì)算方法。通過定積分的學(xué)習(xí)，能夠解決定積分在幾何和物理中的應(yīng)用問題，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與創(chuàng)新能力。

2.2 課前準(zhǔn)備

在教學(xué)中，我們使用的教材是同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系編寫的《高等數(shù)學(xué)》第七版，所以在中國MOOC平臺上，選取同濟(jì)大學(xué)的MOOC作為教學(xué)視頻。定積分部分包括四個(gè)教學(xué)微視頻，分別為：定積分的定義與性質(zhì)、微積分基本公式、定積分的計(jì)算和反常積分。每個(gè)視頻在8-15分鐘之間。

通過課前的視頻學(xué)習(xí)，讓學(xué)生們課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提出問題，進(jìn)行討論和匯報(bào)，讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有更加深刻的認(rèn)識。

課前學(xué)習(xí)效果十分重要，這是教師是否能順利展開課堂翻轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。為了檢測學(xué)生們課前MOOC的學(xué)習(xí)效果，我們預(yù)留了相應(yīng)的練習(xí)，例如：

其中，練習(xí)（1）（-2）考查學(xué)生對定積分定義的理解；練習(xí)（3）（-4）考查學(xué)生對定積分性質(zhì)的掌握；練習(xí)（5）考查學(xué)生對微積分積分公式的掌握及對積分上限函數(shù)求導(dǎo)的理解；練習(xí)（6）-（7）考查學(xué)生對定積分計(jì)算（換元法、分部積分法）方法的掌握；練習(xí)（8）考查學(xué)生對反常積分的理解。根據(jù)學(xué)生在上述問題出現(xiàn)的情況，在課堂上進(jìn)行有針對講解，加深學(xué)生對定積分概念和計(jì)算的理解和掌握。

2.3 課堂深入研究

在課堂上，首先讓同學(xué)們根據(jù)觀看的課前視頻，對知識點(diǎn)進(jìn)行講解，并對預(yù)習(xí)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行提問，教師進(jìn)行解答。接著結(jié)合定積分的教學(xué)目的，由教師提出具有探索意義的問題給學(xué)生選擇進(jìn)行深入研究。（1）定積分的定義及其內(nèi)涵。第一個(gè)研究性活動：講解定積分定義的分割思想，舉出可以由定積分表示的幾何及物理問題，并說明原因。這個(gè)研究活動能夠讓學(xué)生理解定積分的定義和內(nèi)涵，加深對分割思想的理解，并且與應(yīng)用聯(lián)系，讓學(xué)生體會高等數(shù)學(xué)在實(shí)際生活的應(yīng)用。（2）掌握Newton—Leibniz公式，對定積分的計(jì)算方法進(jìn)行總結(jié)。第二個(gè)研究活動是：給出一些定積分，讓學(xué)生對其計(jì)算方法進(jìn)行分類。這個(gè)研究活動能夠讓考查學(xué)生是否掌握了定積分的基本計(jì)算方法。（3）對反常積分的掌握。第三個(gè)研究活動是：給出廣義積分及瑕點(diǎn)在區(qū)間中間的瑕積分，讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)研究活動能夠考查學(xué)生是否能將換元法或分部積分法應(yīng)用到廣義積分中，以及學(xué)生能夠能否意識到瑕點(diǎn)的存在。

學(xué)生根據(jù)老師提出的問題，以小組為單位進(jìn)行討論研究，每小組5-7人，學(xué)生可以通過查閱資料，分工合作，討論等方式完成老師提出的研究性問題，這是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生之間的交流、協(xié)作互助和數(shù)學(xué)語言表達(dá)能力，因此，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的課堂組織和課堂學(xué)習(xí)有助于知識的內(nèi)化。

2.4 課堂總結(jié)

在學(xué)生討論結(jié)束后，教師會對本次課進(jìn)行總結(jié)，給出學(xué)生在視頻預(yù)習(xí)階段的意見，提出課上對知識點(diǎn)進(jìn)行講解時(shí)存在的問題，以及對課上提出的研究性問題進(jìn)行點(diǎn)評，并再次強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)難點(diǎn)，布置相應(yīng)的作業(yè)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測。

3 及時(shí)解決MOOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，授課方式上與時(shí)俱進(jìn)

（1）通過學(xué)習(xí)解決MOOC教學(xué)的應(yīng)用問題。據(jù)本校調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，通過教師自學(xué)、學(xué)校組織培訓(xùn)以及在學(xué)校組建的技術(shù)咨詢保障群的學(xué)習(xí)，大多數(shù)教師都能“熟悉”教學(xué)平臺及教學(xué)工具，有些課程在建課初期所遇到的問題，都能夠得到很好的解決。特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)終端的應(yīng)用和線上教學(xué)軟件的普及使用，從單一的線下發(fā)展為線上、線下相結(jié)合已經(jīng)成為未來教學(xué)活動的必然趨勢。

（3）采取各項(xiàng)措施提高教學(xué)質(zhì)量。對于在教學(xué)中所出現(xiàn)的問題，教師們也都采取各項(xiàng)措施積極應(yīng)對。例如，在學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)，PPT與視頻相結(jié)合，或者將要補(bǔ)充的問題以照片的形式上傳到群中，以供學(xué)生方便學(xué)習(xí)。對于重難點(diǎn)問題，課堂上減慢講課速度和教學(xué)進(jìn)度便于學(xué)生消化和理解。

（4）教師對教學(xué)方式思想的轉(zhuǎn)變。一些教師（特別是高等數(shù)學(xué)教師）對于MOOC翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式存在抵觸情緒，“黑板—粉筆”的教學(xué)模式已經(jīng)成為了他們的固有狀態(tài)，他們對于開展靈活多樣的教學(xué)活動也存在著困難。這就要求一線教學(xué)教師具有與時(shí)俱進(jìn)的思想，及時(shí)學(xué)習(xí)新知識，掌握新技能來開闊視野，打破固有的職業(yè)倦怠，不斷增添新鮮的教育血液，這樣他們才能去利用網(wǎng)絡(luò)信息條件和資源開展教學(xué)活動。除此之外，學(xué)校也應(yīng)該有一支強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，以便于能及時(shí)解決在教學(xué)中出現(xiàn)的技術(shù)問題。

4 結(jié)束語

通過對定積分教學(xué)引入MOOC翻轉(zhuǎn)課堂模式，可以看出MOOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，能讓學(xué)生更加主動地參與到學(xué)習(xí)之中。通過觀看課前視頻，在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主探索，協(xié)作學(xué)習(xí)和分享交流，既可以幫助學(xué)生掌握知識，提高學(xué)習(xí)的積極性，引發(fā)對高等數(shù)學(xué)知識及其應(yīng)用的濃厚興趣，還可以培養(yǎng)他們自覺發(fā)現(xiàn)問題，觀察規(guī)律的良好習(xí)慣。