基于翻转课堂教学模式的课程教学设计研究

摘"要：随着社会对大数据领域相关人才需求的增加，“金融大数据技术”课程的建设受到了学校的关注。本文针对“金融大数据技术”课程中目前存在课程学习难度较大、传统的教学模式效果不佳、学生层次不同且个性化学习需求难以满足、实验整体把握能力不强的问题，以课程内容中理论课大数据处理架构Hadoop、实验课WordCount编程为例，将翻转课堂融入教学中，从而改进传统的课程教学设计，同时从教学任务达成度、学生调查问卷两个方面分析课程的实施效果。结果表明，翻转课堂可以有效提升教师授课效率和学生学习效率，促进学生综合素质的全面发展。

关键词：翻转课堂；教学设计；金融大数据技术

一、概述

2015年10月，党的十八届五中全会正式提出实施国家大数据战略，推进数据资源开放［1］。自此之后，我国把大数据作为战略资源。目前，大数据已上升至国家战略层面。

近年来，随着大数据行业和市场规模的持续壮大，对各个层次相关专业人才的需求日益增加［2］。为了更好地适应行业的需求，培养更多具备大数据技术能力的人才，各级各类高校纷纷开设大数据相关课程。例如，我校开设了“金融大数据技术”课程，旨在培养更多金融领域的大数据技术人才。

此外，随着新课改在我国本科教育中的不断进步，教育的发展逐渐呈现出个性化和主动化的特点［3］。如果“金融大数据技术”课程的授课教师在课堂讲授中一味地注重理论知识的话，就不能有效突破“应试教育”的桎梏。翻转课堂作为一种全新的教学模式拓展了更广阔的教育新空间，打破了原有的教学模式限制，更加符合当前社会背景下教育改革的发展需求［4］。因此，教师在讲授“金融大数据技术”课程时，尝试利用翻转课堂的教学方式，并在教学活动结束后对学生进行问卷调查，以调动学生的学习积极性，培养学生承担责任、分工合作、沟通表达等能力和综合素养。本文分析了学生对翻转课堂教学的评价和学生在教学过程中的表现，为今后“金融大数据技术”及其他课程教学改革提供了新的方向。

二、“金融大数据技术”课程目前存在的问题

“金融大数据技术”课程是金融科技专业的必修课之一，它不仅在金融科技专业中起着承上启下的重要作用，而且也是一门集理论性、实践性和技术性于一体的课程。这门课程既要培养学生处理数据的能力，还要培养学生具备一定的实际应用能力。此外，这门课程的性质决定了它具有一定的难度，所以在课堂的教学中不可避免地会存在以下问题。

（一）课程学习难度较大

“金融大数据技术”课程包括经典的大数据分布式处理架构Hadoop、分布式文件系统HDFS、分布式计算框架MapReduce等内容。从中可以看出，对于教师而言，教师的授课具有一定的难度；对于学生而言，因为这门课程是他们首次接触，所以这就给学生对本门课程的学习带来了较大的困难。

（二）传统的教学模式效果不佳

“金融大数据技术”课程的授课内容不仅相对枯燥，也比较抽象。在实际的教学中，如果有些教师采用的教学方法不够科学、不够先进，就会让学生处于一种被动的学习状态，学生的学习积极性和主动性难以调动起来，不利于学生创造性、发散性思维的培养。

（三）学生层次不同，个性化学习需求难以满足

在当前的教学过程中，大部分教师没有注意到学生之间的差异性。如果按照课程大纲上的教学任务和实训要求进行统一教学，可能会导致部分学生发展受到限制，很难满足学生的个性化需求。同时，理论课讲授之后或者实验案例操作之后，由于学生之间的基础各不相同，就导致一部分学生能跟上进度，另一部分学生感到非常茫然。

（四）实验整体把握能力不强

在“金融大数据技术”课程的实验中，教师通常会选择中等难度的实验，同时要求学生依据实验手册完成。在实验课上，大部分同学可以做到课堂上认真听讲，按时完成教学案例代码的编写、运行、部署等任务，但当他们面对实际问题时，往往会手足无措。通过深入探讨，发现这种现象产生的原因是学生在课后很少做相关的实验操作，所以在遇到具体问题时害怕写代码、编程序，从而导致对实验整体把握能力不够强大。

三、翻转课堂教学模式的现状

翻转课堂（Flip"Classroom）是一种颠覆传统教学模式的课堂教学模式［5］。最初，萨尔曼·可汗为了能够更好地辅导请假的学生，就为他们制作了一些学习视频，不久之后，他发现他们的成绩奇迹般提高。由此，萨尔曼·可汗提出了全新的教学模式——翻转课堂。这种教学模式不仅包括线下教学，还包括线上教学。同时，该模式将教师授课和学生探究进行了结合，重新构建了教学结构［6］。在这之后，这种新的教学模式受到众多学者的高度关注。

2011年，重庆市聚奎中学率先开展翻转课堂的实践研究，迅速赢得其他学校的广泛关注。此后，聚奎中学的翻转课堂教学模式成为向其他学校展示的“金字招牌”。同时，随着计算机技术的飞速发展和互联网的普及，这种教学模式开始被越来越多的教育工作者接受，并开始利用翻转课堂教学模式进行授课，这种教学模式变得更加实用。冯可可等［7］针对利用翻转课堂教学模式学习“高等数学”课程中存在的问题，从创新科技运用、强化阶段管理、转变教学设置三个角度，为提高“高等数学”学习效率提供了支撑。陈凤琴［8］针对在讲授“数据结构”课程中存在的问题，提出了“MOOC+SPOC+翻转课堂”教学模式，既提高了教师们的教学效率，也提高了学生的学习效率。马润梅等［9］对工程热力学专业基础课程部分内容进行了混合式翻转课堂教学设计与实践，不仅促进了学生认真自学与复习，而且较好地梳理了各章节知识之间的联系。杨欣宇等［10］通过在线上教学中利用微课等丰富的线上资源设置不同类型的学习任务，不仅增加了教师与学生之间的交流与互动，而且较好地改善了教学的效果。

综上所述，近年来，翻转课堂教学模式研究者甚多，成果颇丰，但基于翻转课堂教学模式的“金融大数据技术”课堂教学研究尚少。“金融大数据技术”课程是金融科技专业的必修课程，课程组通过引入翻转课堂理念，不断改进“金融大数据技术”教学方法，利用雨课堂和学校专门购置的大数据教学平台，搭建了线上教学和线下教学结合的混合式新模式。

四、基于翻转课堂教学模式的“金融大数据技术”课程教学设计

“金融大数据技术”课程共51学时，其中，27学时为理论学时，24学时为实验学时。授课对象为2021级金融科技1班和2班。教学时间为2022—2023学年度第二学期。本文探讨的翻转课堂是以雨课堂和学校专门购置的大数据教学平台为基础进行搭建。其中，雨课堂包含了课堂签到、课堂提问、课堂讨论等多个环节，大数据教学平台包括课前预习、视频资源学习、实验操作、课后复习、章节测验、期末测验等多项内容。通过翻转课堂的使用，注重以学生为导向，满足不同的学生之间存在的差异性，从而充分调动学生的学习积极性，促进学生综合素养的提高。

（一）基于翻转课堂教学模式的“金融大数据技术”理论课程设计

本部分以金融科技专业的“金融大数据技术”课程第二章大数据处理架构Hadoop为例。

1.课前知识获取

在课前环节，教师通过大数据教学平台提前发布与本章节相关的PPT、视频资源、作业，要求学生提前了解Hadoop的定义、特性、版本、安装过程等基础知识，同时完成平台上布置的作业。这种方式不仅可以让学生更方便地在课前进行自主学习，还可以让学习不再受时间、空间的限制。同时，教师可以根据学生的作业完成情况，掌握学生课前的学习情况，然后在课堂上有针对性、有侧重性地进行讲解，最大限度地发挥课堂教学的作用。

2.课上知识内化

在上课一开始，学生采用雨课堂进行扫码签到。在教学的过程中，教师利用线上教学和线下教学相结合的方式，强化学生对重点、难点知识的理解。例如，Hadoop的安装过程可以利用观看大数据教学平台上视频讲解的方式加以学习，通过生动形象的讲解，可以帮助学生更好地掌握Hadoop的安装步骤。

同时，教师在课堂上针对讲授的教学内容，可以利用雨课堂向学生发布讨论问题。根据学生回答问题的情况，可以及时掌握学生对重点和难点的理解。另外，还可以根据较难的知识点组织小组讨论，采用雨课堂提问的形式选出学生代表，让他们说出自己在学习过程中遇到的问题。总之，在学生相互协作和讨论的情况下，通过教师的讲授，可以帮助学生更好地实现对重点、难点知识的理解，有效提高课堂的教学效率。

3.课后知识巩固与拓展

课后，学生可以通过完成大数据教学平台中教师布置的课后测验等学习任务对所学内容进行回顾复习。同时，通过课后测验，可以对仍未掌握的知识点以及存在的疑惑再次查阅网课教程、电子书等线上资源进行知识巩固。

（二）基于翻转课堂教学模式的“金融大数据技术”实验课程设计

本部分以金融科技专业的“金融大数据技术”课程WordCount编程实验为例，本实验在大数据教学平台中操作。

1.课前知识获取

首先，在上课之前，由教师在大数据教学平台上发布实验手册和相关视频。通过这种方式，学生可以提前进行实验的预习。其次，学生在观看实验操作视频、阅读实验手册后，可以在具体的实际操作开始前提出自己的看法和疑惑。最后，教师根据学生所提出的问题进行归纳，找出其中的重点和难点，从而有针对性地调整实验课程的教学方案。

2.课上知识内化

在实验课的授课期间，教师可以利用投屏的方式集中演示实验过程中的一些操作难点。同时，为学生解答实践中所碰到的具体问题，确保他们能够熟练地掌握WordCount编程实验的操作流程。在各小组完成相应的实验后，由授课教师主持，各小组分别对各自的实验成果做报告。当报告人做完报告后，小组中的其他人员可以对报告内容做进一步的补充，同时回答教师和其他小组成员所提的技术问题。当所有的报告都汇报完后，教师对各小组进行评价。此外，依据“金融大数据技术”课程的教学理念，在教学过程中，教师也可以让学生对各小组进行点评，从而培养学生的责任心，提高课堂教学质量。

3.课后知识巩固与拓展

课后学生需要提交实验课程中的实验结果，保证教师能了解学生的掌握情况。

五、基于翻转课堂教学模式的“金融大数据技术”课程教学效果

为了深入分析基于翻转课堂的“金融大数据技术”课程教学模式的教学效果，课程组教师对以下几方面展开问卷调查。

（一）教学任务达成度分析

“金融大数据技术”课程的教学任务达成度从以下三方面进行衡量，分别是课前预习、课中练习、课后测试。其中，课前预习是完成大数据平台中发布的预习任务。从图1中可以看出，课前预习任务提交率达到100%，成绩在良好及以上学生占20%，分析原因是学生首次接触“金融大数据技术”课程，相对来讲难度较大。课中练习是包括小组合作完成的任务以及雨课堂中发布的测试题。从图1中可以看出，课中练习任务提交率达到100%，成绩在良好及以上学生占71%，分析原因是课堂时间有限，有些学生对课程中的重难点知识掌握不牢固。课后测试是完成大数据平台中发布的测试题。从图1中可以看出，课后测试任务提交率达到100%，成绩在良好及以上学生占80%，与课中练习相比，成绩有所提升。但是，由于“金融大数据技术”课程难度较大，依旧需要学生在课后多加巩固与练习。

（二）翻转课堂教学模式是否提高学生的学习兴趣

从图2中的分析结果可以看出：8%的学生显著地提高了“金融大数据技术”课程的学习兴趣，61%的学生较大地提高了“金融大数据技术”课程的学习兴趣，29%的学生对“金融大数据技术”课程的学习兴趣保持不变，仅有2%的学生降低了对“金融大数据技术”课程的学习兴趣。

由图2可知，翻转课堂这一教学模式的教学效果是值得肯定的。“金融大数据技术”课程是大学众多课程中难度较大的一门课程，该课程能够通过翻转课堂教学实现突破，是值得向其他高校进行大力发扬和推广的。

（三）课程资源是否符合学生的自主学习

通过分析调查问卷，采用翻转课堂教学模式后，学生的学习方式逐渐向“以学生为中心”的自主学习方式转变。60%的学生认为课程资源完全符合学生的自主学习，31%的学生认为课程资源基本符合学生的自主学习，9%的学生认为课程资源不符合学生的自主学习。由此可知，学生的自主学习能力有所提高。

（四）学生对该教学模式是否满意

在翻转课堂教学模式实施的过程中，从课程教学目标设置、课程资源种类、教学活动安排、教学活动设计、课程形成性评价等方面调查学生对课程教学模式的满意度，65%的学生完全满意该教学模式，32%的学生基本满意该教学模式，3%的学生不满意该教学模式。从中可知，大多数学生满意该教学模式。

（五）学生是否愿意将该教学模式应用在后续课程的学习中

通过分析调查问卷，98%的学生喜欢并且适应该教学模式，愿意继续采用该教学模式上课；2%的学生不愿意将该教学模式应用在后续课程的学习中。从中可以看出，该教学模式非常适合学生学习“金融大数据技术”课程。

结语

在开展教学时，金融科技专业的教师将本文中提到的方法运用到了“金融大数据技术”课程的理论与实践的教学过程中。经过教学实践表明，对于学生而言，学生开始主动、独立地完成学习任务，不仅上交的实验报告正确完整，而且测试题的准确率也比较高；对于教师而言，针对这类课程，教师们充分利用了信息化的资源、信息化的教学平台，不仅实践能力有所提高，而且实践类课程的教学效果也得到了提升。由此可见，该教学模式不仅提高了学生学习的积极性，而且取得了较好的教学效果。因此，本文的研究内容对金融科技专业的教学和发展具有非常实际的价值。

参考文献：

［1］何宏宇.高职大数据技术专业Linux操作系统课程教学改革实践探析［J］.电脑知识与技术，2023，19（19）：140142+148.

［2］刘芳.Hadoop实验教学平台与课程体系设计［J］.课程教育研究，2020（05）：253254.

［3］郭呈怡，王镇威，朱命冬.基于翻转课堂教学模式的大数据分析创新课程项目化教学设计［J］.河南教育（高等教育），2023（08）：9293.

［4］徐薇，王志海.计算机大类专业核心课程翻转课堂教学实践：以“数据结构”课程为例［J］.工业和信息化教育，2019（03）：3034+43.

［5］林克正，刘彦君，金恩海，等.基于翻转课堂理念的计算机组成原理教学研究［J］.计算机教育，2016（04）：117120.

［6］张攀，周俊东.基于翻转课堂理念的微分几何教学实践与反思［J］.高教学刊，2022，8（35）：120123.

［7］冯可可，董李娜.大数据视阈下高等数学翻转课堂教学实践研究［J］.河南教育学院学报（自然科学版），2023，32（01）：4854.

［8］陈凤琴.“MOOC+SPOC+翻转课堂”教学模式在数据结构课程中的应用研究［J］.现代职业教育，2022（10）：2830.

［9］马润梅，李双喜，于洪杰.工程热力学混合式翻转课堂教学实践与反思［J］.中国现代教育装备，2023（19）：6164.

［10］杨欣宇，李诚，张浩鹏.混合式教学在计算机组成原理课程中的应用研究［J］.高师理科学刊，2019，39（10）：7779+83.

基金项目：黑龙江省教育科学“十四五”规划2023年度重点课题“基于PBL+翻转课堂的混合教学模式在跨学科教学中的实践研究”（GJB1423315）

作者简介：霍镜宇（1995—"），女，汉族，黑龙江哈尔滨人，硕士，讲师，研究方向：大数据、金融科技。