基于翻转的师生共赢教学模式探索

陈瑛+吴明珠

[摘 要] 精品资源共享课建设应顺应互联网时代背景，本文探讨我校“数据结构”精品资源共享课在教学模式上的探索，借鉴MOOC及翻转课堂的先进教学理念，改革教学设计，形成教师课前引导学习提出问题，学生观看视频，课堂解决问题的新型教学模式。并讨论了这种翻转学习模式实践中的主要问题，包括自主学习、互动模式以及形成性考核。最后实践证明翻转学习模式能达到完成学生学习目标、促使学生可持续学习能力提高、促进教师业务水平等效果，达到师生共赢。

[关键词] “数据结构”精品资源共享课；翻转课堂；自主学习；师生共赢

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2017） 08-0110-03

教育部办公厅颁布的教高司[2012]2号文件规定了精品资源共享课建设是国家精品开放课程建设项目的组成部分，旨在促进教育教学观念转变，引领教学内容和教学方法改革，推动高等学校优质课程教学资源通过现代信息技术手段共建共享，提高人才培养质量，服务学习型社会建设[1]。我校的“数据结构”课程是广东省级精品资源共享课程，按照相关文件精神，我们在2013年底开始“数据结构”精品资源共享课的建设和研究工作，并于2016年6月通过结题验收，获得省级精品资源共享课称号。

在建设过程中，课程组成员充分借鉴了MOOC为代表的在线教育的一些做法，结合实际授课过程，进行了一些具有互联网时代背景特色的教学模式探索。在探索过程中，发现这种基于翻转学习的教学模式的贡献不仅能让学生人才培养质量提高，也促进了教师教学理念的更新，科研业务水平的提高，实现了师生共赢。

一 课程建设背景

1 课程建设要求

精品资源共享课建设包括教改、教材、师资、资源等等诸多方面，是一项系统工程，本文仅就教学模式探索进行讨论，为我校“数据结构”精品资源共享课建设内容之一。在此之前，“数据结构”课程已有完善教学大纲、考试大纲、教学日历等资源，教师按部就班依据大纲指导内容进行理论授课、实验指导，一个学期下来，学生接受“数据结构”中各种是数据逻辑结构以及存储结构、行为特征。

如果一直遵循这种教学思路，“数据结构”课程建设能稳步进行，但也不会有出彩的成果。借着精品资源共享课程建设的契机，以及MOOC时代大背景，课程组决定除了在教材、资源等建设不放松的前提下，在教学模式上进行大胆探索。

2 MOOC时代背景

MOOC是随着可汗学院的影响力日益增大以及视频技术的不断完善而发展起来的，在教育界得到广泛的认可，被认为是互联网时代建设学习型社会的有效方式。

MOOC采用传统的以授课教师为主导的教学模式，拥有完善的教学环节，构建了符合教学规律的虚拟教学过程及环境，具有特别注重互动环节，以及评价方式灵活、多元的特点[2]。MOOC特别适用于远程教育，它可以构建最优秀的教学资源供学习者使用，学习者将不受地域、师资的限制，自由地学习。目前许多高校在通识课程教育中，采用购买MOOC课程的方法。

MOOC隔离了教师与学生，一方面自由的学习氛围容易滋生学习者潜在的惰性，需要学生有很强的主观能动性；另一方面独立的学习方式容易容易使学生缺乏“存在感”。在传统高校中，MOOC这种教学模式也受到了限制，如培养目标的差异、学生水平的差异等，高校不能摒弃教师这一角色在学习中的导向作用。能不能实践一种新的教学模式，结合MOOC的优势，加入教师的导向作用，引导课程更加有效开展，成为教育工作者的新课题。

二 基于翻转的教学模式实践

精品资源共享课建设中的重要原则之一就是“开放”和“共享”，课程面向社会学习者和在校学习者，这都要求为师生搭建开放、共享的学习平台，该平台能为学习者提供的自主学习环境非常重要，是资源能否有效利用的关键。对于在校学习者而言，加入教师的导学，能发挥更大的学习效果。

1 “翻转课程”模式

“翻转课堂（Flipping Classroom）”为近年国内外教育界关注的热点，即将传统教学模式进行翻转，从“课堂上听讲，回家做作业”翻转为“课前用视频听讲，课堂做作业”。然而教学视频播放并非翻转课堂的重点，视频教学还属于单向传授，“翻转课堂”更关注的还是有利于发展学生深层次认知能力的教师与学生之间、学生与学生之间的交流与互动，以及基于问题、基于资源的自主学习与协作探究。这种学习模式和建构主义所倡导的“学习是获取知识的过程，但知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的幫助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。”理念不谋而合。

华东师范大学的田爱丽教授认为[3]，“翻转课堂更加符合学生的学习规律，是先学后教的一种形式”。“翻转课堂”更符合人类的认知规律[4]，把知识传授的过程放在教室外，赋予学生更多的自由。因为每个人在课前看视频过程中的理解、思考和感悟不同，学生由被动接受者转变为主动研究者[5]，在课堂上做作业过程中将迸发出更多的火花。例如针对某知识点，可能会有很多的思考方向，如果按传统课堂教学模式，可能大家都朝教师引导的方向思考，或者说受限于教师的思考方向，来不及产生自己的思考。翻转课堂的“课前传授+课上内化”的教学形式与传统教学过程正好相反，教师从传统课堂中的知识传授者和课堂管理者转变成为学习指导者和促进者[3]。翻转课堂的两个关键点是课外真正发生了深入的学习，以及高效利用课堂时间进行学习经验的交流与观点的相互碰撞深化学生的认知，这是翻转课堂能真正产生卓越成效的根本。

翻转课堂中，学生对已知的结论性知识的把握已经不是主要目的，教材成为学生迸发思想火花的资源，课堂成为学生体验知识、把握知识发展规律、实现自我超越的空间，从而为自我的可持续发展奠定基础。如“数据结构”课程中关于链栈的存储，为什么可以采用无头结点的存储方式而普通单链表需要头结点呢？学习者第一次看到会有困惑，但经过进一步思考讨论明白了头结点存在的意义，是为了消除在单链表空和表不空这两种不同情况下的操作差异，而链栈的操作永远在栈顶，没有这个差异，故可以不设置头结点。进而，同学们在学习到队列的时候，同样从这个思路出发，链队列要不要设置头结点呢？这些讨论以及对知识点深层次的学习、认识，为今后的可持续学习奠定基础。

2 “数据结构”课程翻转实践

（1）改革课程设计

资源共享课课程设计不仅要完整、灵活地呈现教学内容和各种立体化资源，还要运用信息技术为学习者提供优质网上学习环境，便于开展启发式、探究式、讨论式等教学方法，还要注重协同学习功能与评价，建立新型的“课题+网络”教学模式，激发学生自主学习，转变教师教学理念。“数据结构”课程教学模式设计示意图如图1所示。

如图1所示，课内教师会提出下次课的教学目标，并提出待解决的问题、解释问题，为学生的课外学习方向提供导向。这样的目的是让教学的进度、内容能按教学大纲的要求执行，最终完成教学目标。课后，学生根据教师提出的问题，观看视频，在学习平台上，可对视频进行讨论，即互动交流模块，这部分包括生生交流以及师生交流。其次对教师提出的问题进行解决，即课程练习和课堂小测。第三对该节课总结学习心得。学生在学习、交流、自我总结的过程中达到知识内化的目的。回到课堂上，教师对学生解决的问题进行总结，对其中还存在的问题组织讨论，学生们还可提出学习过程中延伸的思考，这对教师提出进一步的要求，知识面要求更广，知识理解、综合程度更深。

（2） 激发自主学习

上文说过，课外真正发生了深入学习是翻转课堂是否能产生卓越成效的关键之一。精品资源共享课程要以引导学习者学习为导向，充分调动学习者在学习中的主动性，引领学习者积极自主学习。一方面要激发学生的主观能动性，另一方面要提供给学习者良好的网络协同学习环境，如设置互动交流模块、布置分组讨论习题、在线答疑时间等。另外精品资源共享课资源不仅要有满足学习该课程必备的丰富的基本的教学资源、还要有启发学习者拓广其知识，激发其创造性思维的扩展资源，浏览或下载方便，免费开放。同时教师可通过导学，使学生明确学习任务、清楚学习进度、明白评价标准，引导学生更有意义有目标地自主学习。例如在哈夫曼编码这一节内容中，数据结构教程上通常介绍讲授的是如何根据报文频率构造哈夫曼树，进而根据哈夫曼树进行哈夫曼编码。至于报文的编码与译码并没有讲授。学生在学习到这里时，考虑报文如何编码与译码会发现，编码可直接根据每个报文編码表直接编码即可，那么译码呢？因为每个报文编码长度不同，给译码带来困难。如果学生还是从根据编码表进行译码的思路，会觉得过程繁琐。根据教师的提示，译码能否从哈夫曼树上入手，自顶向下进行译码？根据这个提示，学生展开讨论、资料搜寻，最后一般能得到正确思路。所以，自主学习也应该有教师的引导，而不是让学生完全自主，否则解决不了问题反而会让学生产生挫败感。随着自主学习的深入开展，学生能自主解决的问题难度越来越大。

（3）互动模式

在精品资源共享课及翻转课堂中，师生互动、生生互动是非常重要的。在各种形式的互动中，培养学习者的扩散思维、求异思维、逆向思维等创新思维能力。

生生互动 包括互动交流、在线答疑、分组学习等模块，建立多种形式的生生互动模式，帮助学习者协同学习能力的培养和提高。在此，可以设置动态学习小组长，让学生在学习过程中更有使命感，并在组织学习小组学习过程中掌握知识。

师生互动 包括在线作业、在线考试、在线答疑等模块，可及时反馈及解决学习过程中出现的问题。

以上两种互动能让学习者在学习过程中产生“沉浸感”和“全程参与感”，有利于更好滴完成学习目标。

（4）形成性考核实践

“翻转课堂”还有一个重要的改革就是考核改革。因为翻转课堂更重视学生学习过程，强调教师、学习者、教材、环境等多种因素持续相互作用过程中动态知识建构，考核也应该是一个随着学习行为的持续动态变化的结果。“数据结构”课程将在线时长、登录次数、线上学生提问次数、答疑次数、观看视频时间、作业完成次数等均作为形成性考核评价指标体系的重要组成部分[6]，这在另外一篇教材文章中论述，这里不再赘述。

三 师生共赢

1 学生成果

通过“数据结构”课程学习，学生自主学习习惯得到培养，自主学习能力提高，不仅对本课程学习有益，还会辐射到其他课程，这是一种可持续学习能力，对学生是终身受益。另外，学生在学习寻求答案、解决问题过程中，感受到了学习的成就感，激发内在学习动力，在学习上形成一个良性循环。如学生在学习哈夫曼编码过程中，会自然形成哈夫曼编码有什么用的问题，然后检索更多关于哈夫曼编码应用的问题，形成发现问题随即自主解决的习惯，这是一种可贵的学习习惯。

经过几年“数据结构”课程翻转教学实践，学生学习效果明显，在课程分数上，同专业不同年级学生平均分有所提高；在各类软件竞赛中，如“蓝桥杯”全国软件大赛、中国大学生服务外包创新创业大赛、广东省“高校杯”软件作品设计竞赛、全国软件专业人才设计与开发大赛均取得丰硕成果。

2 教师成果

在“数据结构”课程实践过程中，教学视频起到了举足轻重的作用。教师在制作视频过程中，不仅在知识点的引入、案例、语言组织等方面要精心设计，关于视频制作工具的使用及技巧也得到不断提升。经过积累经验及提升技术，课程组教师参加省级微课竞赛，取得不俗成绩。

教学方面促使课程组教师接触更多先进教学理念，在教学内容、教学方法和手段等方面不断改进，从而形成许多心得，发表教改文章，促进教学改革，提高教学质量。

在科研方面，也是有所益助。导学过程中，会促使教师更深入研究问题、发现问题，从而促进科研。如在对文件中B树的深入学习和讨论过程中，触发灵感，可否将B树及其相关树型结构应用在时态大数据管理索引技术上？实践研究表明，这是一种有效的时态数据管理途径。

一流的教师队伍是一门课程之所以能够成为精品的关键因素，精品资源共享课建设对教师素质的提升以及教师对课程的精心建设是一对相辅相成的关系。

四 总结与展望

“数据结构”精品资源共享课建设将是一个长期过程，“翻转课堂”时间也是一个长期过程，目前课程组在该课程建设上取得的成果，证明“翻转课堂”是个科学有效的教学模式。尽管在课程建设中还有不尽如人意的地方，如如何防止学生的抄袭行为、如何保证每个学生都在课堂外自觉自主学习等问题，我们课程组将继续努力，提高自身业务水平，与学生一起共创双赢。

参考文献

[1]教育部办公厅.关于印发《精品资源共享课建设工作实施办法的通知》[Z].教高司[2012]2号，2012-05-21.

[2]郑旭东，陈琳，陈耀华，李振超.MOOCs对我国精品资源共享课建设的启示研究[J].中国电化教育，2014（1）：76-81.

[3]田爱丽.借助慕课改善人才培养模式[J].中小学信息技术教育，2014（2）：13-15.

[4]何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014（7）：5-16.

[5]刘震，曹泽熙.“翻转课堂”教学模式在思想政治理论课上的实践与思考[J].现代教育技术，2013（8）：17-20.

[6]陈瑛，黄灿辉，吴明珠.网络教学协同学习能力培养及其评价体系[J].计算机教育，2014（7）：105-108