基于MOOC的翻转课堂教学模式建构与应用——以数学建模教学为例

刘 ，岑苑君

（顺德职业技术学院，广东 佛山528333）

0 引言

当前高职学生获取信息的途径和内容发生了明显的变化。首先，学生获取信息的途径越来越多。学生通过网络获取知识信息更加方便[1]。其次，学生对个性化知识信息的需求与日俱增。这些变化促进了教学模式改革。MOOC资源与翻转课堂相结合，为教学模式变革带来了契机。本文以数学建模课程教学为例，建构基于MOOC的翻转课堂教学模式。

全国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司主办的全国规模最大的基础学科竞赛[2]。数学建模是一种运用数学工具、计算机技术等建立数学模型，并解决实际问题的一种实践方法。高职院校开设数学建模课程的目的是培养学生运用数学方法和计算机技术的能力，建立解决实际问题的数学模型，以更好地分析研究对象。目前多数高职院校针对部分学生开设了数学建模课程，并组织学生参加全国数学建模竞赛。

1 传统教学模式与翻转课堂教学模式的比较

在传统的课堂教学活动中，以教师为中心，教师向学生传授知识，学生被动地接受知识，学生缺乏自主学习的积极性。在翻转课堂教学活动中，以学生为中心，学生自主学习，教师只是教学活动的组织者。本文从数学建模课程知识载体、作业形式、学习时间、学习工具等方面比较传统教学和翻转课堂教学的差异[3]，比较结果如表1所示。

从表1说明，翻转课堂教学比传统教学更人性化，更能够满足学生个性化学习的需要。

2 基于MOOC资源的翻转课堂教学模式建构

高职数学建模课程是面向部分学生的一门公共选修课。学校应建立开放的公共网络平台，为推广运用基于MOOC的翻转课堂教学模式奠定基础，以方便学生学习、交流、互动等。依托学校的网络平台建构基于MOOC翻转课堂的数学建模课程教学模式，如图1所示。

表1 传统教学模式与翻转课堂教学模式比较

图1 数学建模翻转课堂教学模式

基于MOOC翻转课堂的数学建模课程教学模式包括教学准备环节、学生课前学习、课中翻转、课后拓展、多元评价等五个环节，缺一不可。

2.1 翻转课堂教学资源平台建设——教学准备

以学校的网络资源为载体，根据教学大纲，利用教学文件和MOOC资源，建设具有师生互动、多元性评价等功能的数学建模课程教学资源库平台。教学文件包括教学课件、学习任务单、教案等。MOOC资源包括教师自制的教学视频、微视频、PPT、在线MOOC资源、网络资源等。互动功能不仅能够满足学生提问题和教师回答问题的要求，而且还能够链接网址，以方便学生获取与学习相关的知识信息。多元性评价包括生生评价、教师评价等。在教学资源库平台，教师依据大纲和课程特点制定教学目标、确定教学重点和难点确定教学内容、编制学习任务单。

2.2 学生分组协作，相互督促完成课前学习

在教学资源库平台，学生可以根据学习任务单，收集有关的学习资料，学习相关的知识。本文以“0-1”规划模型为例，编制学生学习任务单，结果如表2所示。

表2“0-1规划模型”学习任务单

在学生自主学习阶段，将学生分成若干学习小组，每三人一组，每组推选一名组长，组长负责任务分派、协调组内学习活动，组员根据任务开展学习和训练活动。学生在组内协作、组间竞争，以提高学生自主学习能力和学习积极性。同组学生之间相互督促学习，小组间竞争学习，促使学生克服惰性。学习组通过观看视频、PPT等学习知识，用数学软件MATLAB、LINGO等进行反复实验，分析实验结果，归纳总结知识要点，并与教师进行交流互动。学生课前自主学习是实施翻转课堂教学的关键。为了更好促进学生开展课前学习活动，构建课前学习模式，如图2所示。

图2 课前学习模式

2.3 小组展示——课堂翻转和知识内化

教师应设计合理的翻转课堂教学模式，以利用有限的课堂时间完成知识内化过程。教师给每组学生布置课前学习任务，并要求学生在课堂上翻转师生角色，完成小组学习成果展示。小组学习成果展示和课堂角色翻转模式如图3所示。课堂角色翻转是学生和教师角色之间相互转换，学生扮演教师角色，在组内向其他同学讲解数学建模知识和数学建模的思想，并要求每组学生在8—12分钟内阐述学习任务、解决的问题、解决问题的方法、结论等。每组选派1—2位学生在讲台上讲解和展示学习成果，其他各组学生和教师提问题，讲解的学生负责回答问题。通过展示学习成果，师生角色翻转，学生扮演教师角色，教师扮演学生角色，学生能够更好地体验、感知所学的知识，是一个知识内化的过程。学生小组提出问题能够反映学生掌握知识的程度，教师可以依据学生提问题的情况和解决问题的能力综合评价学生的学习成绩。通过课堂角色翻转，教师不再是教学活动的主导者，而是教学活动的指导者与促进者；学生不只是知识灌输的接受者，而是教学活动的主导者。

图3 小组展示和课堂角色翻转模式

2.4 课后拓展——知识升华

在课堂教学活动后，教师应要求学生根据构建的数学模型撰写论文或报告，以固化学习的新知识。撰写论文或报告是学生学习拓展的范畴。教师应从论文或报告的摘要、框架、内容等方面指导学生。学生在撰写论文或报告的过程中，能够进一步地发现问题，优化解决问题的方法，能够把解决问题的具体方法、经验等升华为解决问题的一般方法。

2.5 多元评价学生学习成绩

采用课前形成性评价、课中过程性平价、课后终结性评价等评价学生数学建模课程的学习成绩。课前形成性评价内容包括学生在线视频学习、技能训练等，把学生的成绩划分为A、B、C、D、E等五个评价等级。课中过程性评价形式包括小组学生之间相互评价、小组之间相互评价、教师评价等。教师依据小组及其组员提问题的情况和解决问题的能力评判学生学习成绩。教师依据学生提交的论文或报告质量进行课后终结性评价。多元评价不仅要评价学生的学习成绩，还评价教师的教学效果。形成性评价成绩、过程性评价成绩、终结性评价成绩分别赋予30%、40%、30%的权重，并进行加权平均得到每个学生数学建模课程的综合成绩。

3 基于MOOC的翻转课堂教学模式的应用和推广

顺德职业技术学院在数学建模课程教学中，运用基于MOOC的翻转课堂教学模式，不仅吸引了大量的学生选修数学建模课程和参加数学建模培训，而且取得了良好的成绩，2012—2017年期间，获全国大学生数学建模竞赛一等奖2次、二等奖4次，获数学建模全国竞赛广东赛区一等奖8次、二等奖13次、三等奖17次。学校参加数学建模竞赛队伍从2012年的4支发展到2016年12支。

学校还把数学建模课程教学试点经验进一步推广运用到全校数学课程教学，促进了学校各专业的数学课程教学改革。

4 结语

高职数学建模翻转课堂教学模式颠覆了传统的教学模式。在数学建模课程教学活动中，MOOC资源和翻转课堂的结合，建构了一种有效的数学教学模式。在高职院校实施翻转课堂教学，能够满足学生个性化学习的要求，教师个性化指导学生，鼓励学生个性化学习，激发学生自主学习的积极性，从而提高教学效果。