基于“学习通”APP的“离散数学翻转课堂”实践研究

（大连工业大学基础教学部 辽宁·大连 116034）

0 引言

离散数学是计算机科学等专业核心课程之一，为学习后续数据结构和数字逻辑等专业课提供必要的数学基础，对培养学生良好的抽象思维能力和严密的逻辑推理能力起着非常重要的作用。传统授课模式存在以下几个问题：课程内容多，理论难度大；教师理论讲解为主，板书讲授较多，教学手段单一；教师重讲授理论轻实践等。翻转课堂教学要求教师将教学内容中最基础、最核心的知识要素制作成模块化数字资源，发布在网络平台，学生预先对教学核心内容进行自主学习，教师在课堂上将更多精力用于深度研讨、组织团队学习等教学活动，实现因材施教，提高课堂教学效果。

1 本校离散数学教学改革的实践研究

1.1 离散数学课程改革必要性

本校目前针对计算机科学与技术和网络工程专业开设64学时离散数学课程，2020级学生本门课学时将减少到56学时，19级留学生本门课48学时。有限的课堂教学学时数与需要讲授的众多知识点的矛盾、严谨客观的理论知识传授与生动通俗表达之间的矛盾等，极大地制约了离散数学课堂教学的实效性。打破传统的以教师课堂讲授为主的教学模式，采用翻转课堂，以学生先学为主，可以解决目前课堂教学课时量不足的问题，提高离散数学课堂教学实效性，意义重大。

图1：计算机和网络专业成绩对比

图2：计算机和网络专业成绩分布

1.2 基于“学习通”APP的翻转课堂建设

本门课程的教学PPT，教学文档（教学大纲、教学日历、电子教案），不同题型（选择、填空、简答、证明题）的习题库等均已上传到“学习通”APP。通过EV录屏软件录制速课，上传至“学习通”APP各章节，并设为任务点。学生课前通过“学习通”APP章节提前学习课程内容，完成指定任务点。截至今年1月期末考试前，教改试点计算机18级两个班共计75人，“学习通”APP的学习访问量累计达到8229次，本门课64学时，平均每人每节课学习访问量是3.43。数据分析说明，大多数学生能够课前运用“学习通”APP提前预习，课后及时复习，通过做任务点中章节测验题目，巩固所学知识点。传统教学，教师是教学的主体，形成内化课堂；而翻转课堂使教学空间和时间发生较大变化，教师不在线，教学也能发生，教材和“学习通”APP都能承担教学的功能。课程章节设置“闯关模式”发放，学生课前必须努力学习，课中对关键要点开展练习、讨论和反馈，课后通过试题库检验学习效果。

课程内容也实现翻转，在学习任务类别上，更重视“为什么的知识”外化，提升学科核心素养，教师的角色从“讲坛圣贤”转向“俯身指点”。19-20年第一学期开学时，根据计算机18级学生《高等数学（下）》课程各分数段成绩均分，分成12组，每组平均6～7人。为了让学生把内化的知识更好得外化，培养实际应用能力和团队合作精神，通过“学习通”APP，给每组发放分组任务。例如，实现真值表功能的程序编写和求关系的传递闭包程序编写：要求学生上传程序源代码，录制程序运行视频，成员间一起讨论完成任务过程中遇到的问题，利用网络资源和数据结构等课程相关知识，提出解决方案。一题多解，学生能够利用多种编程语言（C,C++,HTML和JavaScript）然后组员之间互相打分，最后教师根据该组的实际完成情况综合打分。分组任务的完成度较好，学生比较喜爱这种开放式学习方法。通过“学习通”APP发布作业，设置作业截止时间，学生的提交率更高。主观题学生以图片形式上传，教师随时随地打开“学习通”APP就能批改，与传统的纸质作业相比更便捷。

1.3 翻转课堂教学改革阶段性成果

19-20年第一学期期末，本门课平时成绩统计中，提高线上作业、学习任务点完成和分组任务完成成绩所占比例，重视学生学习的过程考核。学生可分为理论学习型和实践应用型，翻转课堂教学模式为其个性发展提供许多途径。通过题库练习，增强学生理论知识；通过编程完成分组任务，更深入学习具体知识点。此学期计算机科学与技术181-182班（75人）和网络工程专业181-183班（93人）均开设离散数学课程，计算机18级两个班是教改试点教学班，网络18级三个班仍采用传统教学模式，期末考试采用相同试卷，平均分、及格率和优良率的对比见图1,成绩分布情况见图2。从图表中，可以看出实施翻转课堂教学改革的计算机专业在各项成绩考核指标上与传统教学的网络专业对比，均略胜一筹。

2 总结

离散数学课程具有多个目标，不仅要求学生学会特定的数学知识，培养其数学逻辑思维，还有掌握其在计算机科学和数据网络中的许多应用。图论中包含TSP问题、最短路径、状态转移、最优树等模型，用离散数学来建模是非常重要的技巧。因此，依托网络平台“学习通”APP,采用翻转课堂的教学模式，更培养学生的自律能力，增加学生的学习兴趣，学以致用。