“翻转课堂”模式下的独立学院大学数学微课教学设计研究

莫京兰

[摘 要]随着高校教学改革的热浪大潮，独立学院大学数学微课也得到迅猛发展。教师可以通过分析微课的特点，结合独立学院教育的需求，微课视频制作以高等数学课程入手，探索“翻转课堂”模式下的独立学院大学数学微课的教学设计，为独立学院大学数学教学改革提供借鉴。

[关键词]独立学院；大学数学；翻转课堂；微课；教学设计

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）11-0077-04

教育部高等教育司对大学数学课程的教学要求给出明确指示，在网络技术飞速发展时期，高校数学教师应该改进以教师讲授为主的传统课堂教学模式，应当充分利用多媒体、网络技术，开发符合时代要求的新的教学模式。新的教学模式应以多媒体、网络技术为支撑，让大学数学课程教学具有自主学习、个性化学习和移动式学习，让学生学习大学数学不再受到时间和地点的限制，真正实现主动学习大学数学课程。近年来，在计算机、多媒体、互联网为主要代表的信息网络技术的推动下，国内外高校的教育理念、教学方法、教学模式等各方面都发生了巨大的变革。最近几年，美国兴起一种新的教学模式——“翻转课堂”，这种新的教学模式正是美国高校教师改革传统教学模式的一大创举。“翻转课堂”教学模式颠覆了传统的课堂模式，给教学改革提供了新的思考和启示。“翻转课堂”教学模式实施离不开微课视频，因为微课视频是“翻转课堂”课前学习的重要载体，因此微课和翻转课堂都受到许多高校大学数学教师的高度重视。在网络信息技术飞速发展和高校教学改革的浪潮下，独立学院大学数学微课的研究受到前所未有的高度关注。本文旨在研究在“翻转课堂”教学模式下独立学院大学数学微课的教学设计与开发。

一、微课综述

近几年，微课的研究与实施受到国内许多教育专家、学者的重视，对微课的定义也有很多种形式，比如“微课”、“微课程”等。微课的概念在不断地发展，不同的教育专家、学者有不同的定义。最早同时也是最系统地对微课进行研究和实施的是广东省佛山市教育局教育信息网络中心的胡铁生老师。2011年，他率先提出了“微课”的概念：总的来说，微课是根据新课程标准和课堂教学实践，以教学视频为主要呈现方式，反映教师在针对某个知识点或环节的教学活动中所运用和生成的各种教学资源有机结合体。[1]一般微课视频只讲解一个短小的知识点或者短小的教学活动，微课视频支持网络在线学习或者移动学习，视频学习时间一般是八到十分钟左右。2012年，李玉平提出以数字故事为呈现方式的微课程，提倡利用碎片化学习时间，以“5分钟完成一次学习，300秒经历一次思考”为宗旨。同年，张静然在“国内外微课程的概念辨析及研究实践现状”中做了系统的梳理，姚正东初步探讨了微课程的设计。随着“微课”概念的深入研究，全国各地纷纷开展各式各样各种级别的“微课比赛”。2013年，教育部全国高校教师网络培训中心举办“全国首届高校微课教学比赛”；2015年，由教育部高等学校大学数学课程教学指导委员会、全国高等学校教学研究中心、高等学校大学数学教学研究与发展中心共同举办“第一届全国高校数学微课程教学设计竞赛”。该比赛体现微课在高校大学数学改革的一个举措，同时也彰显了大学数学微课已经从理念的探索发展到实际的教学应用。

二、大学数学微课视频的特点和分类

大学数学课程主要有高等数学、微积分、线性代数、概率论等课程，各高校的不同专业根据自身专业需求选择不同的数学课程。目前，国内的大学数学微课存在的形式呈现多样化，但是它们也具有普遍的特征。大多数的大学数学微课最显著的一个特点就是教学视频的学习时间短，一般都是8-10分钟左右，而且都是只讲授一个教学知识点。为了能够满足高校大学数学教师的教学需求，这就要求教学视频能够突出教学重点，具有精致的教学设计。为了吸引更多大学生来观看微课视频，微课的内容通常采用经典实际案例，用情景化等方式进行教学。短小精悍、生动有趣的微课视频才能吸引更多大学生自主学习大学数学，提高自身的数学素养。

微课给大学生进行自主学习提供条件，也为高校大学数学开展“翻转课堂”、慕课等新型教学模式改革提供保障。大学数学教学所使用的微课，根据不同分类标准，可以分为很多种类型。例如，按照课堂教学方法分类可以分为讲授类、问答类、启发类、讨论类、演示类、练习类、自主学习类、合作学习类、探究学习类等；按课堂教学主要环节分类可以分为课前复习类、新课导入类、知识理解类、练习巩固类、小结拓展类等；按录制方式分类可以分为课堂实录式、实地拍摄式、绿幕扣屏式、讨论式、演讲式、采访式、PPT动画式、画中画式、剪纸片式等。[2]

三、独立学院大学数学微课现状

近年来，各大高校在对人才培养上要求对大学数学课程教学改革的呼声越来越大，国内许多专家学者在大学数学课程教学改革方面进行了很多有益的探索和研究，也取得一定的效果。当前，我国很多高校普遍采用多媒体教学，而有些独立学院的教学还停留在教师主讲的传统模式，教学方式单一，总体数学基础较差的独立学院学生学习数学兴趣不高，导致教师教学积极性也不高，因此很难培养出具有良好学习能力的应用技术型人才。为了提高独立学院大学数学教学质量，必须对传统的独立学院大学数学教学进行改革，“翻转课堂”教学模式下的微课教学不失为一种创新模式，必能产生良好的教学效果。目前，独立学院大学数学微课的研究现状并不理想，主要表现在以下几个方面：

（一）教师对微课的了解有待提高

独立学院的大学数学教师多数是以青年教师为主，他们的教学经验不足，平时的教学任务比较繁重，学校师资培训能力有限，使得这些教师对微课这种比较新型的教学方式了解不多，少部分教师都没有听说过微课。虽然，现今全国各地都在举办各种微课大赛，但是独立学院的大學数学教师参与各种微课大赛的人数较少，绝大多数教师没有参加过任何微课大赛并且没有自己尝试过制作微课。endprint

（二）微课设计思路比较单一

微课的教学设计是微课设计开发过程中最重要的环节。一个微课的教学设计不好，直接影响着微课的教学效果。由于很多独立学院的大学数学教师没有真正制作过微课和微课程的教学设计，所以这部分教师认为大学数学微课设计就是对教材的二次开发，录制的微课就是传统方式授课的一部分内容的录制，或者只是录制多媒体课件的内容，缺乏网络信息化教育理论的指导。

（三）微课制作团队技术有待加强

目前，多数独立学院大学数学教师的微课制作团队技术能力参差不齐，大学数学微课设计多数都是单枪匹马，有的教师有比较好的微课设计方案，但微课制作技术能力又较差，很多教师仅仅掌握录屏方式的微课制作方式，这些因素都影响微课制作的效果。

四、独立学院大学数学微课教学设计

随着网络科技的飞速发展，常见的智能手机、ipad等各种智能设备已经成为越来越多的独立学院大学生的学习工具。观看微课视频是学生借助各种智能设备实现自主學习的一种方式。独立学院的学生总体而言，数学基础较差，学习动力不强，因此只有具有良好教学设计的微课视频才能吸引学生进行自主学习。微课的教学设计一旦确定，教师就可以录制微课教学视频。一个好的微课教学设计可以从以下几个方面来实现。

（一）吸引人的课前导入

微课教学设计过程中一定要注重教学对象特点，也就是独立学院学生的特点，紧紧围绕教学目标，把每个微课视频的教学内容进行合理微型化处理。微课教学设计中一个十分重要的环节是精彩的引人入胜的课前导入。课前导入的好坏决定微课视频的质量，只有精彩的引人入胜的课前导入才能够吸引学生注意，激发学生的学习兴趣，从而快速进入教学内容的学习与思考。由于独立学院学生的数学基础较差，学习的主动性不强等特点，所以课前导入的难易程度要符合学生的实际情况，而且导入时间不宜过长，否则学生会失去继续观看微课视频的耐心。课前导入的方式多种多样，根据学生能力的实际情况，可以选择当前热点的社会事件作为导入，也可以选择与学生专业相关的实际案例分析作为导入，还可以选择情景剧表演的方式以及问题提问方式导入等等。精彩的引人入胜的导入能够吸引学生的注意力，引起学生的好奇心以及情感共鸣，这些都符合现代90后学生的心理特征。

（二）新颖有趣的教学方法

大学数学的教学内容比较抽象化、理论化，因此微课视频的教学内容不能照搬传统授课内容，纯粹的理论知识的讲解过程对于独立学院学生而言是非常枯燥无味的。对于大学数学课程中比较抽象化的概念，可以通过结合专业相关知识或者实例，运用图文并茂的生动讲解方式，通过微课传播方式让学生更加直观的认识和理解抽象化的数学概念。新颖有趣教学方法能够吸引学生并激发学生的学习兴趣，增强课堂教学的互动，促进学生进行自主探究和合作学习。因此在微课录制的过程中可以采用从“实际问题”驱动教学法出发，使学生从感兴趣的生活实际例子中，学会主动提出问题、研究问题和解决问题的过程，学会数学思想的运用，培养勇于探索的科学精神。为了突出重点，突破难点，达到教学目标，采用问题探究式的讲授教学法，以问题为载体贯穿教学过程，不断提出问题、分析问题、解决问题，且问题环环相扣。

（三）多样的微课录制手段

一个好的微课视频应该是采用网络多媒体技术录制，以动听的声音以及动画方式展示讲授知识点，使得教学课堂形象生动有趣，激发学生的学习兴趣。优秀的微课录制可以根据讲授知识点采用一种或者多种微课录制手段，使得微课能服务于学生，满足学生的自主学习和个性化学习的需要。微课录制可以采用智能手机、数码摄像机、录屏软件、屏幕录制专家、手写板等多种设备和软件来完成。微课视频剪辑可用Edius、PR等软件；动画制作可以用Affter Effects 、3D MAX、Flash、皮影客等软件；图片处理可以用PS、AL等软件。一个优秀的微课视频制作要消耗大学数学教师的很多时间和精力，同时微课制作技术也在不断更新，因此优秀的微课制作团队需要具有可持续发展的能力。

五、高等数学微课的案例分析

结合独立学院应用技术型的办学定位，我们尝试在基于“翻转课堂”教学模式下的独立学院大学数学微课教学设计探索。独立学院大学数学教师首先尝试录制微课视频，以微课为载体尝试进行“翻转课堂”教学模式改革。下面我们选择高等数学的一个知识点“定积分的概念”制作微课视频。

微课视频教学过程如下：

（一）创设情境，提出问题

现实生活中和科学研究中，我们常会遇到这样的问题：计算一片叶子的面积、求湖泊面积、求某一个国家或者地区国土的面积等等。PPT显示一片树叶的图片，提问：这片树叶的面积如何求？换句话说也就是不规则图形的面积如何求解？通过实际问题的引入，提高学生的学习兴趣，引导学生快速进入学习情境，提出与学生生活密切相关的问题如何求其面积，并且为应用定积分做铺垫，吸引学生与教师一起分析和探究。

（二）分析疑难，转化问题

把问题转化为已知。可以通过打网格把未知的面积分解成矩形面积和一类不规则图形的面积之和。提问：这类图形有什么共同的特点？引出曲边梯形的数学定义：由一条连续曲线f（x）、两条垂直于x轴的直线x = a，x = b，以及x轴围成的封闭图形。

这个过程主要是培养学生的观察能力、分析能力，学会如何把实际问题转化为数学问题，帮助学生从直观到抽象的飞跃。

（三）直观演示，分析推理

求曲边梯形的面积

求解策略：以退为进，先求近似值，然后再慢慢逼近。也就是化未知为已知，用已知图形的面积去近似这个曲边梯形的面积。用4个小矩形和9个小矩形的面积之和去近似进行比较，发现划分越细，小矩形的面积之和越接近曲边梯形面积。观察分割加细的演示过程。[3]endprint

提问：如何能够得到曲边梯形的精确面积呢？分析：把曲边梯形无限的细化，小矩形的面积之和就可以无限地逼近曲边梯形的面积，这就是无限逼近达到精确，这就是极限的思想。

用直观的、动态的方式来阐述问题，使深奥、抽象的概念变得形象易懂，采用问题的方式引导学生逐步建立“分割、近似、求和、取极限”的思想。

（四）归纳思想，四步求解

这样可以培养学生观察、分析归纳总结的能力，学习用严谨的数学语言建立抽象的数学概念，帮助学生建立“分割、近似、求和、取极限”的定积分思想。

（六）概念巩固阶段（应用举例）

回顾引例，曲边梯形的面积可以写成定积分的形式。再通过举例，掌握巩固如何利用定积分的定义去求函数的定积分，同时对树叶面积的求解引出下次课所讲内容：定积分几何意义及性质。

此外，还要帮助学生熟悉定积分符号的写法，进一步深化学生对定积分概念的理解。通过例子，让学生理解如何利用定积分的定义求一些简单函数的定积分。

（七）归纳小结及课后练习

微课视频最后归纳本节课主要内容：介绍定积分的概念，并提出思考练习题引导学生对本节课做出总结，使学生对学习内容有整体的把握，同时，为下节课讲定积分的性质埋下伏笔， 检验学生学习效果。

六、结束语

微课教学是一种新的教学形式[4]，它能够有效提高獨立学院大学生的学习积极性，能满足学生的个性化学习、自主学习和移动学习的需求。然而进行大学数学微课教学改革，必须要制作很多微课视频，这对独立学院大学数学教师而言是一项长期而又艰巨的任务。微课视频一方面能让学生反复观看，利于课前学习，课后复习巩固；另一方面，可以实现“翻转课堂”教学模式的实施。但倡导和推进新型教学模式并不意味对传统教学模式的全盘否定，微课教学、“翻转课堂”等新型教学模式也存在一定的局限性。因此，采用传统教学模式和新型教学模式相结合的混合式教学模式，是未来独立学院大学数学改革的方向。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 胡铁生，周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术，2014（24）：5-13.

[2] 梁厚圣，雷小朋.高校“微课”分类的探讨[J].科技视界，2014（7）：147-148.

[3] 陈国玉，肖金艳.浅谈定积分概念教学的设计[J].巢湖学院学报，2013（15）：157-159.

[4] 曹育红.基于开放教育资源的翻转课堂教学模式研究[J].成人教育，2015（324）：72-75.

[特约编辑：林志恒]endprint