基于微课的“翻转课堂”的工科运筹学课程模式设计*

杨林峰 凌冬花 陈宁江（广西大学 计算机与电子信息学院，广西 南宁，530004）



基于微课的“翻转课堂”的工科运筹学课程模式设计*

杨林峰 凌冬花 陈宁江
（广西大学 计算机与电子信息学院，广西 南宁，530004）

该文对微课和翻转课堂进行了分析，并结合运筹学课程本身的特性，提出了一种基于微课和“翻转课堂”的运筹学教学模式设计，并给出了运筹学课程中该教学模式的实施方案，实践验证了该方法可以在教学过程中有效地提高教师的教学效率，提高了师生互动性。

运筹学；微课；翻转课堂；微视频；教学模式

引言

运筹学属于电子商务专业和现代管理类专业的一门应用基础学科，其主要目的是在决策时为管理者提供理论的、科学的决策依据，是实现管理现代化的正确和有效方法之一。该学科是应用数学和形式科学的交叉，同时涉及统计学、数学模型与算法理论，用于在复杂问题中寻找最佳方案或者最优解的方法。目前，绝大多数高校在该课程的教学过程中主要还是采用授课与听课的传统模式，课程的整个教学过程比较理论化、数学化，忽视了这是一门应用科学。为了达到更好的运筹学教学效果，以及快速有效地教会学生运用运筹学解决实际问题，本文研究了本科运筹学的教学模式、特点以及微课的概念，利用微课短小精悍、高效率等特点，在对比“传统课堂”和“翻转课堂”模式的基础上，发现“翻转课堂”更具有提高学生自主学习、加强学生吸收内化、积极探索能力等优势，在借鉴国内外微课和翻转课堂成功经验的基础上，以建模为例，为工科学生设计了更为生动有效的基于微课的“翻转课堂”的运筹学教学模式，以此进一步说明该模式的实用性和优势所在。

1 微课和翻转课堂

1.1 微课及其特点

早在2008年，美国著名学者戴维·彭罗斯就定义了微课的概念，并且应用到在线课程中。他指出，微课是一种注重学习者的自主学习能力、通过在线或者移动端学习某个简单明了的主题或重要概念的时长为60秒的简短视频课程。在国内，广东胡铁生教授经过研究并结合国内的教育现状，于2010年提出了“微课”概念。

“微课”的关键组成部分是“微视频”，视频时长约为5～8分钟，控制在10分钟内［1］［2］。“微课”的内容是与教学要求相关的微教案、微习题和微反思等各种微资源，所以“微课”是一种进一步丰富传统枯燥的教学课件的新型教学资源。“微课”的特点主要包括：（1）突出的教学主题和明确的目标。“微课”运用视频着重阐述了某个学科重点、难点、疑点，让学生更好掌握知识点，所以“微课”有着更加明确突出的教学主题和个性化的教学方法。（2）多种多样的资源，生动的情景。“微视频”是“微课”的重要组成部分，视频内容是有针对性地结合了教学的要求、生动情景化的一种教学资源，教学知识更容易被学生吸收。（3）简短有力，方便使用。基于人类的视觉驻留规律考虑，“微视频”控制在10分钟以内。老师和学生都能够在家或者学校进行在线观看，或者事先在笔记本电脑、手机等设备上下载好所需的教学资源，可以随时随地进行学习，非常方便实现个性化学习和远程听课。

1.2 翻转课堂及其教学模型

1.2.1 翻转课堂概述

翻转课堂是一种新型且受欢迎的教学模式。它是指改变了传统的上课模式，翻转为学生事先自主观看老师指定的教学视频，在课堂则不再是老师一味进行授课，而是老师进行答疑解惑，老师和学生或者学生和学生之间相互讨论、交流学习经验和心得的一种更加互动的教学方式［3］。

1.2.2 “翻转课堂”的教学模型

在传统教学模式下，一般都是老师让学生在课前进行预习，在课堂中由老师来讲课，学生负责听课的模式，课后学生复习巩固上课知识和完成相应作业。而翻转课堂则用“颠倒模式”进行教学——让学生课前在家里通过网络自主听课、在课堂上讨论解决问题、师生共同探索知识的教学方式［4］［5］。“传统课堂”与“翻转课堂”的区别如表1所示。

表1 “传统课堂” 与“翻转课堂”教学模式对比

2 基于微课的“翻转课堂”的运筹学教学模式设计

建模是运筹学一个非常重要的应用，笔者在大量相关研究和分析基础上，以建模为例创新性地设计出一个基于微课的“翻转课堂”的教学模式（如图1所示），该模式打破了传统的讲课模式，而是在课前要求学生观看微视频、课堂上师生积极合作探讨和课后安排适量的拓展任务，从而更加有效地实现了课堂前知识的传递、课内知识建构和吸收内化、课后知识巩固和拓展。该教学模式层层相扣，步步深入，可以较好地实现运筹学的教学目的，提高学生的实践能力，达到显著的教和学的效果。

课前老师准备阶段：老师依据教学的相关要求，把建模的基本知识点、重点、难点、注意事项等进行生动形象的微视频的制作。

微视频制作时应该注意：（1）为了达到最好的学习吸收率，视频时长控制在10分钟内。（2）视频要有一定吸引力，可以采用各种多媒体技术，有声音、有动画，主要以声音突出讲课效果，使学习者一步一步跟上讲授者的节奏。（3）为了增加教学的真实感和现场感，视频中应偶尔出现教师讲授的镜头。（4）视频中对于重难点内容应加入提示信息以便学生更好把握。

制作视频完成后，老师会在比较好的网络教学平台放上微视频等各种相关的学习资源，而且会合理设置一些过关的任务（简单实用的建模题目，比如：商品运输费用最小，配料问题），还会进行在线答疑和在线讨论。

之后老师会认真检查和批改学生的过关任务，然后分析在线答疑和在线讨论情况，初步了解学生在课前对于建模相关知识的掌握情况以及学生存在的问题，以便在课堂上针对性讲解。

课前学生自主学习阶段：学生主动在课前就观看老师指定的建模微视频，积极参加在线答疑和在线讨论，然后完成过关任务，对过关失败或者有某一知识点不掌握的同学可反复观看视频进行理解。通过微视频对建模内容有一个基础了解，提出问题，以便在课堂更高效地讨论解答，更深入探索知识。

课堂上吸收内化阶段：课堂内首先是解决课前老师收集到的问题，组织讨论式或者探究式课堂；问题解决之后，老师可以布置一些典型建模实例任务，学生根据实际情况可以自主探究或者建立小组合作完成，老师对学生操作情况进行观察或者积极和学生进行讨论，老师还可以对个别学生进行适当辅导，也可以集体讲解学生普遍不懂之处，最后学生完成建模任务。在这一过程循序渐进，让学生在课堂上实现了知识的建构和吸收内化，进一步提高实践能力。

课后巩固阶段：老师会对学生课前和课堂上的学习情况进行简要的点评，然后把优秀的建模作品上传到网络教学平台，学生也分享建模作品的经验，以便学生互相学习交流，巩固所学知识。另外，老师会及时收集一些与建模教学内容相关的资源来设置相应的拓展任务，供学生自由选择学习。阶段测验时根据学生平时学习情况有针对性地设置个性化试题，让学生循序渐进，查漏补缺，更有效提升能力。

图1 运筹学基于微课的“翻转课堂”的教学模式

3 基于微课的“翻转课堂”教学模式的优势

对学生来说，“微课”可以自由方便地让学生根据个人情况来学习，可以自由掌握学习进度和反复观看不懂的知识点，从而使掌握的知识更加牢固。“翻转课堂”在课前通过微视频进行信息传递和在线答疑，视频的动态效果让学生更清晰明白知识点的来龙去脉，更容易理解学习内容，提高学生的学习效率。在课堂内的讨论合作探索，减少了传统课堂一味听课的枯燥无聊，提高学生的吸收内化率，视频的永久性也使学生课后复习方便快捷。翻转课堂的一大特色就是它可以突破时空的限制，能让因有事不能按时上课的学生在家进行在线学习，及时学习落下的课程，不用担心进度跟不上其他学生。除此之外，网络平台有一个很大的优势就是会把学生的学习历程记录下来，还能统计和分析学习和测试情况，从而让学生发现自己的不足之处，及时调整学习计划。

对老师而言，通过查看学生的课前过关任务可以提前知道学生对该教学内容存在的问题，从而在课堂上进行有效的针对性辅导。通过与学生的探讨，不仅提高了师生互动性和激发了学生的学习兴趣，而且提高师生的教与学的效率。网络平台上的学习数据的分析统计则能够让老师了解学生的不懂之处，更加及时地解决学生的学习困扰和准确地调整教学内容。

［1］付佳鑫.浅析视频微课的设计原则［J］.当代教育实践与教学研究，2015（3）：8.

［2］焦建利.微课及其应用与影响［J］.中小学信息技术教育，2013（4）：13-14.

［3］刘锐，王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践［J］.现代教育技术，2014，24（5）：26-32.

［4］胡运红，杨建雅，王鹏岭.翻转课堂教学模式下的大学数学微课探究----以线性代数的某知识点为例［J］.运城学院学报，2015（03）：1-3.

［5］朱宏洁，朱赟.翻转课堂及其有效实施策略刍议［J］.电化教育研究，2013（8）：79-83.

Curriculum Mode Design of the Operational Research Based on Micro Lesson and Flipped Classroom

YANG Lin-feng， LING Dong-hua， CHEN Ning-jiang
（School of Computer， Electronics and Information， Guangxi University， Nanning Guangxi 530004）

This paper analyzes the application of micro lessons and the flipped classroom，and puts forward a teaching mode design of operational research based on micro lessons and flipped classroom combining the features of said curriculum. In this paper， the author also introduces the implementation plan of this teaching mode in this curriculum. It has been proved that this method significantly improves the teaching efficiency and teacherstudent interactions during the teaching process.

Operational research； Micro lesson； Flipped classroom； Micro video；teaching mode

杨林峰（1979—），男，湖北武汉人，博士，副教授，硕士生导师，长期开展运筹学算法及其应用的相关教学与科研工作。凌冬花（1993—），女，广西玉林人，本科生。陈宁江（1975—），男，广西南宁人，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：软件工程、中间件。

G642

A

1674-3083（2016）03-0006-04

2016-04-19

广西高等教育本科教学改革工程项目（2015JGB122），广西高等教育教学改革工程重点项目（2014JGZ103）。