基于翻轉課堂教學模式的課程教學設計研究

摘"要：隨著社會對大數據領域相關人才需求的增加，“金融大數據技術”課程的建設受到了學校的關注。本文針對“金融大數據技術”課程中目前存在課程學習難度較大、傳統的教學模式效果不佳、學生層次不同且個性化學習需求難以滿足、實驗整體把握能力不強的問題，以課程內容中理論課大數據處理架構Hadoop、實驗課WordCount編程為例，將翻轉課堂融入教學中，從而改進傳統的課程教學設計，同時從教學任務達成度、學生調查問卷兩個方面分析課程的實施效果。結果表明，翻轉課堂可以有效提升教師授課效率和學生學習效率，促進學生綜合素質的全面發展。

關鍵詞：翻轉課堂；教學設計；金融大數據技術

一、概述

2015年10月，黨的十八屆五中全會正式提出實施國家大數據戰略，推進數據資源開放［1］。自此之后，我國把大數據作為戰略資源。目前，大數據已上升至國家戰略層面。

近年來，隨著大數據行業和市場規模的持續壯大，對各個層次相關專業人才的需求日益增加［2］。為了更好地適應行業的需求，培養更多具備大數據技術能力的人才，各級各類高校紛紛開設大數據相關課程。例如，我校開設了“金融大數據技術”課程，旨在培養更多金融領域的大數據技術人才。

此外，隨著新課改在我國本科教育中的不斷進步，教育的發展逐漸呈現出個性化和主動化的特點［3］。如果“金融大數據技術”課程的授課教師在課堂講授中一味地注重理論知識的話，就不能有效突破“應試教育”的桎梏。翻轉課堂作為一種全新的教學模式拓展了更廣闊的教育新空間，打破了原有的教學模式限制，更加符合當前社會背景下教育改革的發展需求［4］。因此，教師在講授“金融大數據技術”課程時，嘗試利用翻轉課堂的教學方式，并在教學活動結束后對學生進行問卷調查，以調動學生的學習積極性，培養學生承擔責任、分工合作、溝通表達等能力和綜合素養。本文分析了學生對翻轉課堂教學的評價和學生在教學過程中的表現，為今后“金融大數據技術”及其他課程教學改革提供了新的方向。

二、“金融大數據技術”課程目前存在的問題

“金融大數據技術”課程是金融科技專業的必修課之一，它不僅在金融科技專業中起著承上啟下的重要作用，而且也是一門集理論性、實踐性和技術性于一體的課程。這門課程既要培養學生處理數據的能力，還要培養學生具備一定的實際應用能力。此外，這門課程的性質決定了它具有一定的難度，所以在課堂的教學中不可避免地會存在以下問題。

（一）課程學習難度較大

“金融大數據技術”課程包括經典的大數據分布式處理架構Hadoop、分布式文件系統HDFS、分布式計算框架MapReduce等內容。從中可以看出，對于教師而言，教師的授課具有一定的難度；對于學生而言，因為這門課程是他們首次接觸，所以這就給學生對本門課程的學習帶來了較大的困難。

（二）傳統的教學模式效果不佳

“金融大數據技術”課程的授課內容不僅相對枯燥，也比較抽象。在實際的教學中，如果有些教師采用的教學方法不夠科學、不夠先進，就會讓學生處于一種被動的學習狀態，學生的學習積極性和主動性難以調動起來，不利于學生創造性、發散性思維的培養。

（三）學生層次不同，個性化學習需求難以滿足

在當前的教學過程中，大部分教師沒有注意到學生之間的差異性。如果按照課程大綱上的教學任務和實訓要求進行統一教學，可能會導致部分學生發展受到限制，很難滿足學生的個性化需求。同時，理論課講授之后或者實驗案例操作之后，由于學生之間的基礎各不相同，就導致一部分學生能跟上進度，另一部分學生感到非常茫然。

（四）實驗整體把握能力不強

在“金融大數據技術”課程的實驗中，教師通常會選擇中等難度的實驗，同時要求學生依據實驗手冊完成。在實驗課上，大部分同學可以做到課堂上認真聽講，按時完成教學案例代碼的編寫、運行、部署等任務，但當他們面對實際問題時，往往會手足無措。通過深入探討，發現這種現象產生的原因是學生在課后很少做相關的實驗操作，所以在遇到具體問題時害怕寫代碼、編程序，從而導致對實驗整體把握能力不夠強大。

三、翻轉課堂教學模式的現狀

翻轉課堂（Flip"Classroom）是一種顛覆傳統教學模式的課堂教學模式［5］。最初，薩爾曼·可汗為了能夠更好地輔導請假的學生，就為他們制作了一些學習視頻，不久之后，他發現他們的成績奇跡般提高。由此，薩爾曼·可汗提出了全新的教學模式——翻轉課堂。這種教學模式不僅包括線下教學，還包括線上教學。同時，該模式將教師授課和學生探究進行了結合，重新構建了教學結構［6］。在這之后，這種新的教學模式受到眾多學者的高度關注。

2011年，重慶市聚奎中學率先開展翻轉課堂的實踐研究，迅速贏得其他學校的廣泛關注。此后，聚奎中學的翻轉課堂教學模式成為向其他學校展示的“金字招牌”。同時，隨著計算機技術的飛速發展和互聯網的普及，這種教學模式開始被越來越多的教育工作者接受，并開始利用翻轉課堂教學模式進行授課，這種教學模式變得更加實用。馮可可等［7］針對利用翻轉課堂教學模式學習“高等數學”課程中存在的問題，從創新科技運用、強化階段管理、轉變教學設置三個角度，為提高“高等數學”學習效率提供了支撐。陳鳳琴［8］針對在講授“數據結構”課程中存在的問題，提出了“MOOC+SPOC+翻轉課堂”教學模式，既提高了教師們的教學效率，也提高了學生的學習效率。馬潤梅等［9］對工程熱力學專業基礎課程部分內容進行了混合式翻轉課堂教學設計與實踐，不僅促進了學生認真自學與復習，而且較好地梳理了各章節知識之間的聯系。楊欣宇等［10］通過在線上教學中利用微課等豐富的線上資源設置不同類型的學習任務，不僅增加了教師與學生之間的交流與互動，而且較好地改善了教學的效果。

綜上所述，近年來，翻轉課堂教學模式研究者甚多，成果頗豐，但基于翻轉課堂教學模式的“金融大數據技術”課堂教學研究尚少?！敖鹑诖髷祿夹g”課程是金融科技專業的必修課程，課程組通過引入翻轉課堂理念，不斷改進“金融大數據技術”教學方法，利用雨課堂和學校專門購置的大數據教學平臺，搭建了線上教學和線下教學結合的混合式新模式。

四、基于翻轉課堂教學模式的“金融大數據技術”課程教學設計

“金融大數據技術”課程共51學時，其中，27學時為理論學時，24學時為實驗學時。授課對象為2021級金融科技1班和2班。教學時間為2022—2023學年度第二學期。本文探討的翻轉課堂是以雨課堂和學校專門購置的大數據教學平臺為基礎進行搭建。其中，雨課堂包含了課堂簽到、課堂提問、課堂討論等多個環節，大數據教學平臺包括課前預習、視頻資源學習、實驗操作、課后復習、章節測驗、期末測驗等多項內容。通過翻轉課堂的使用，注重以學生為導向，滿足不同的學生之間存在的差異性，從而充分調動學生的學習積極性，促進學生綜合素養的提高。

（一）基于翻轉課堂教學模式的“金融大數據技術”理論課程設計

本部分以金融科技專業的“金融大數據技術”課程第二章大數據處理架構Hadoop為例。

1.課前知識獲取

在課前環節，教師通過大數據教學平臺提前發布與本章節相關的PPT、視頻資源、作業，要求學生提前了解Hadoop的定義、特性、版本、安裝過程等基礎知識，同時完成平臺上布置的作業。這種方式不僅可以讓學生更方便地在課前進行自主學習，還可以讓學習不再受時間、空間的限制。同時，教師可以根據學生的作業完成情況，掌握學生課前的學習情況，然后在課堂上有針對性、有側重性地進行講解，最大限度地發揮課堂教學的作用。

2.課上知識內化

在上課一開始，學生采用雨課堂進行掃碼簽到。在教學的過程中，教師利用線上教學和線下教學相結合的方式，強化學生對重點、難點知識的理解。例如，Hadoop的安裝過程可以利用觀看大數據教學平臺上視頻講解的方式加以學習，通過生動形象的講解，可以幫助學生更好地掌握Hadoop的安裝步驟。

同時，教師在課堂上針對講授的教學內容，可以利用雨課堂向學生發布討論問題。根據學生回答問題的情況，可以及時掌握學生對重點和難點的理解。另外，還可以根據較難的知識點組織小組討論，采用雨課堂提問的形式選出學生代表，讓他們說出自己在學習過程中遇到的問題。總之，在學生相互協作和討論的情況下，通過教師的講授，可以幫助學生更好地實現對重點、難點知識的理解，有效提高課堂的教學效率。

3.課后知識鞏固與拓展

課后，學生可以通過完成大數據教學平臺中教師布置的課后測驗等學習任務對所學內容進行回顧復習。同時，通過課后測驗，可以對仍未掌握的知識點以及存在的疑惑再次查閱網課教程、電子書等線上資源進行知識鞏固。

（二）基于翻轉課堂教學模式的“金融大數據技術”實驗課程設計

本部分以金融科技專業的“金融大數據技術”課程WordCount編程實驗為例，本實驗在大數據教學平臺中操作。

1.課前知識獲取

首先，在上課之前，由教師在大數據教學平臺上發布實驗手冊和相關視頻。通過這種方式，學生可以提前進行實驗的預習。其次，學生在觀看實驗操作視頻、閱讀實驗手冊后，可以在具體的實際操作開始前提出自己的看法和疑惑。最后，教師根據學生所提出的問題進行歸納，找出其中的重點和難點，從而有針對性地調整實驗課程的教學方案。

2.課上知識內化

在實驗課的授課期間，教師可以利用投屏的方式集中演示實驗過程中的一些操作難點。同時，為學生解答實踐中所碰到的具體問題，確保他們能夠熟練地掌握WordCount編程實驗的操作流程。在各小組完成相應的實驗后，由授課教師主持，各小組分別對各自的實驗成果做報告。當報告人做完報告后，小組中的其他人員可以對報告內容做進一步的補充，同時回答教師和其他小組成員所提的技術問題。當所有的報告都匯報完后，教師對各小組進行評價。此外，依據“金融大數據技術”課程的教學理念，在教學過程中，教師也可以讓學生對各小組進行點評，從而培養學生的責任心，提高課堂教學質量。

3.課后知識鞏固與拓展

課后學生需要提交實驗課程中的實驗結果，保證教師能了解學生的掌握情況。

五、基于翻轉課堂教學模式的“金融大數據技術”課程教學效果

為了深入分析基于翻轉課堂的“金融大數據技術”課程教學模式的教學效果，課程組教師對以下幾方面展開問卷調查。

（一）教學任務達成度分析

“金融大數據技術”課程的教學任務達成度從以下三方面進行衡量，分別是課前預習、課中練習、課后測試。其中，課前預習是完成大數據平臺中發布的預習任務。從圖1中可以看出，課前預習任務提交率達到100%，成績在良好及以上學生占20%，分析原因是學生首次接觸“金融大數據技術”課程，相對來講難度較大。課中練習是包括小組合作完成的任務以及雨課堂中發布的測試題。從圖1中可以看出，課中練習任務提交率達到100%，成績在良好及以上學生占71%，分析原因是課堂時間有限，有些學生對課程中的重難點知識掌握不牢固。課后測試是完成大數據平臺中發布的測試題。從圖1中可以看出，課后測試任務提交率達到100%，成績在良好及以上學生占80%，與課中練習相比，成績有所提升。但是，由于“金融大數據技術”課程難度較大，依舊需要學生在課后多加鞏固與練習。

（二）翻轉課堂教學模式是否提高學生的學習興趣

從圖2中的分析結果可以看出：8%的學生顯著地提高了“金融大數據技術”課程的學習興趣，61%的學生較大地提高了“金融大數據技術”課程的學習興趣，29%的學生對“金融大數據技術”課程的學習興趣保持不變，僅有2%的學生降低了對“金融大數據技術”課程的學習興趣。

由圖2可知，翻轉課堂這一教學模式的教學效果是值得肯定的?！敖鹑诖髷祿夹g”課程是大學眾多課程中難度較大的一門課程，該課程能夠通過翻轉課堂教學實現突破，是值得向其他高校進行大力發揚和推廣的。

（三）課程資源是否符合學生的自主學習

通過分析調查問卷，采用翻轉課堂教學模式后，學生的學習方式逐漸向“以學生為中心”的自主學習方式轉變。60%的學生認為課程資源完全符合學生的自主學習，31%的學生認為課程資源基本符合學生的自主學習，9%的學生認為課程資源不符合學生的自主學習。由此可知，學生的自主學習能力有所提高。

（四）學生對該教學模式是否滿意

在翻轉課堂教學模式實施的過程中，從課程教學目標設置、課程資源種類、教學活動安排、教學活動設計、課程形成性評價等方面調查學生對課程教學模式的滿意度，65%的學生完全滿意該教學模式，32%的學生基本滿意該教學模式，3%的學生不滿意該教學模式。從中可知，大多數學生滿意該教學模式。

（五）學生是否愿意將該教學模式應用在后續課程的學習中

通過分析調查問卷，98%的學生喜歡并且適應該教學模式，愿意繼續采用該教學模式上課；2%的學生不愿意將該教學模式應用在后續課程的學習中。從中可以看出，該教學模式非常適合學生學習“金融大數據技術”課程。

結語

在開展教學時，金融科技專業的教師將本文中提到的方法運用到了“金融大數據技術”課程的理論與實踐的教學過程中。經過教學實踐表明，對于學生而言，學生開始主動、獨立地完成學習任務，不僅上交的實驗報告正確完整，而且測試題的準確率也比較高；對于教師而言，針對這類課程，教師們充分利用了信息化的資源、信息化的教學平臺，不僅實踐能力有所提高，而且實踐類課程的教學效果也得到了提升。由此可見，該教學模式不僅提高了學生學習的積極性，而且取得了較好的教學效果。因此，本文的研究內容對金融科技專業的教學和發展具有非常實際的價值。

參考文獻：

［1］何宏宇.高職大數據技術專業Linux操作系統課程教學改革實踐探析［J］.電腦知識與技術，2023，19（19）：140142+148.

［2］劉芳.Hadoop實驗教學平臺與課程體系設計［J］.課程教育研究，2020（05）：253254.

［3］郭呈怡，王鎮威，朱命冬.基于翻轉課堂教學模式的大數據分析創新課程項目化教學設計［J］.河南教育（高等教育），2023（08）：9293.

［4］徐薇，王志海.計算機大類專業核心課程翻轉課堂教學實踐：以“數據結構”課程為例［J］.工業和信息化教育，2019（03）：3034+43.

［5］林克正，劉彥君，金恩海，等.基于翻轉課堂理念的計算機組成原理教學研究［J］.計算機教育，2016（04）：117120.

［6］張攀，周俊東.基于翻轉課堂理念的微分幾何教學實踐與反思［J］.高教學刊，2022，8（35）：120123.

［7］馮可可，董李娜.大數據視閾下高等數學翻轉課堂教學實踐研究［J］.河南教育學院學報（自然科學版），2023，32（01）：4854.

［8］陳鳳琴.“MOOC+SPOC+翻轉課堂”教學模式在數據結構課程中的應用研究［J］.現代職業教育，2022（10）：2830.

［9］馬潤梅，李雙喜，于洪杰.工程熱力學混合式翻轉課堂教學實踐與反思［J］.中國現代教育裝備，2023（19）：6164.

［10］楊欣宇，李誠，張浩鵬.混合式教學在計算機組成原理課程中的應用研究［J］.高師理科學刊，2019，39（10）：7779+83.

基金項目：黑龍江省教育科學“十四五”規劃2023年度重點課題“基于PBL+翻轉課堂的混合教學模式在跨學科教學中的實踐研究”（GJB1423315）

作者簡介：霍鏡宇（1995—"），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，碩士，講師，研究方向：大數據、金融科技。