基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的工科運(yùn)籌學(xué)課程模式設(shè)計(jì)*

楊林峰 凌冬花 陳寧江（廣西大學(xué) 計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧，530004）

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基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的工科運(yùn)籌學(xué)課程模式設(shè)計(jì)*

楊林峰 凌冬花 陳寧江
（廣西大學(xué) 計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院，廣西 南寧，530004）

該文對(duì)微課和翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行了分析，并結(jié)合運(yùn)籌學(xué)課程本身的特性，提出了一種基于微課和“翻轉(zhuǎn)課堂”的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式設(shè)計(jì)，并給出了運(yùn)籌學(xué)課程中該教學(xué)模式的實(shí)施方案，實(shí)踐驗(yàn)證了該方法可以在教學(xué)過程中有效地提高教師的教學(xué)效率，提高了師生互動(dòng)性。

運(yùn)籌學(xué)；微課；翻轉(zhuǎn)課堂；微視頻；教學(xué)模式

引言

運(yùn)籌學(xué)屬于電子商務(wù)專業(yè)和現(xiàn)代管理類專業(yè)的一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，其主要目的是在決策時(shí)為管理者提供理論的、科學(xué)的決策依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化的正確和有效方法之一。該學(xué)科是應(yīng)用數(shù)學(xué)和形式科學(xué)的交叉，同時(shí)涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)模型與算法理論，用于在復(fù)雜問題中尋找最佳方案或者最優(yōu)解的方法。目前，絕大多數(shù)高校在該課程的教學(xué)過程中主要還是采用授課與聽課的傳統(tǒng)模式，課程的整個(gè)教學(xué)過程比較理論化、數(shù)學(xué)化，忽視了這是一門應(yīng)用科學(xué)。為了達(dá)到更好的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)效果，以及快速有效地教會(huì)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題，本文研究了本科運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)模式、特點(diǎn)以及微課的概念，利用微課短小精悍、高效率等特點(diǎn)，在對(duì)比“傳統(tǒng)課堂”和“翻轉(zhuǎn)課堂”模式的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”更具有提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、加強(qiáng)學(xué)生吸收內(nèi)化、積極探索能力等優(yōu)勢，在借鑒國內(nèi)外微課和翻轉(zhuǎn)課堂成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以建模為例，為工科學(xué)生設(shè)計(jì)了更為生動(dòng)有效的基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式，以此進(jìn)一步說明該模式的實(shí)用性和優(yōu)勢所在。

1 微課和翻轉(zhuǎn)課堂

1.1 微課及其特點(diǎn)

早在2008年，美國著名學(xué)者戴維·彭羅斯就定義了微課的概念，并且應(yīng)用到在線課程中。他指出，微課是一種注重學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力、通過在線或者移動(dòng)端學(xué)習(xí)某個(gè)簡單明了的主題或重要概念的時(shí)長為60秒的簡短視頻課程。在國內(nèi)，廣東胡鐵生教授經(jīng)過研究并結(jié)合國內(nèi)的教育現(xiàn)狀，于2010年提出了“微課”概念。

“微課”的關(guān)鍵組成部分是“微視頻”，視頻時(shí)長約為5～8分鐘，控制在10分鐘內(nèi)［1］［2］?！拔⒄n”的內(nèi)容是與教學(xué)要求相關(guān)的微教案、微習(xí)題和微反思等各種微資源，所以“微課”是一種進(jìn)一步豐富傳統(tǒng)枯燥的教學(xué)課件的新型教學(xué)資源?！拔⒄n”的特點(diǎn)主要包括：（1）突出的教學(xué)主題和明確的目標(biāo)?！拔⒄n”運(yùn)用視頻著重闡述了某個(gè)學(xué)科重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)，讓學(xué)生更好掌握知識(shí)點(diǎn)，所以“微課”有著更加明確突出的教學(xué)主題和個(gè)性化的教學(xué)方法。（2）多種多樣的資源，生動(dòng)的情景?！拔⒁曨l”是“微課”的重要組成部分，視頻內(nèi)容是有針對(duì)性地結(jié)合了教學(xué)的要求、生動(dòng)情景化的一種教學(xué)資源，教學(xué)知識(shí)更容易被學(xué)生吸收。（3）簡短有力，方便使用?；谌祟惖囊曈X駐留規(guī)律考慮，“微視頻”控制在10分鐘以內(nèi)。老師和學(xué)生都能夠在家或者學(xué)校進(jìn)行在線觀看，或者事先在筆記本電腦、手機(jī)等設(shè)備上下載好所需的教學(xué)資源，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，非常方便實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程聽課。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂及其教學(xué)模型

1.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂概述

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型且受歡迎的教學(xué)模式。它是指改變了傳統(tǒng)的上課模式，翻轉(zhuǎn)為學(xué)生事先自主觀看老師指定的教學(xué)視頻，在課堂則不再是老師一味進(jìn)行授課，而是老師進(jìn)行答疑解惑，老師和學(xué)生或者學(xué)生和學(xué)生之間相互討論、交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和心得的一種更加互動(dòng)的教學(xué)方式［3］。

1.2.2 “翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模型

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，一般都是老師讓學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，在課堂中由老師來講課，學(xué)生負(fù)責(zé)聽課的模式，課后學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固上課知識(shí)和完成相應(yīng)作業(yè)。而翻轉(zhuǎn)課堂則用“顛倒模式”進(jìn)行教學(xué)——讓學(xué)生課前在家里通過網(wǎng)絡(luò)自主聽課、在課堂上討論解決問題、師生共同探索知識(shí)的教學(xué)方式［4］［5］?！皞鹘y(tǒng)課堂”與“翻轉(zhuǎn)課堂”的區(qū)別如表1所示。

表1 “傳統(tǒng)課堂” 與“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式對(duì)比

2 基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

建模是運(yùn)籌學(xué)一個(gè)非常重要的應(yīng)用，筆者在大量相關(guān)研究和分析基礎(chǔ)上，以建模為例創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一個(gè)基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式（如圖1所示），該模式打破了傳統(tǒng)的講課模式，而是在課前要求學(xué)生觀看微視頻、課堂上師生積極合作探討和課后安排適量的拓展任務(wù)，從而更加有效地實(shí)現(xiàn)了課堂前知識(shí)的傳遞、課內(nèi)知識(shí)建構(gòu)和吸收內(nèi)化、課后知識(shí)鞏固和拓展。該教學(xué)模式層層相扣，步步深入，可以較好地實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌學(xué)的教學(xué)目的，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，達(dá)到顯著的教和學(xué)的效果。

課前老師準(zhǔn)備階段：老師依據(jù)教學(xué)的相關(guān)要求，把建模的基本知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)等進(jìn)行生動(dòng)形象的微視頻的制作。

微視頻制作時(shí)應(yīng)該注意：（1）為了達(dá)到最好的學(xué)習(xí)吸收率，視頻時(shí)長控制在10分鐘內(nèi)。（2）視頻要有一定吸引力，可以采用各種多媒體技術(shù)，有聲音、有動(dòng)畫，主要以聲音突出講課效果，使學(xué)習(xí)者一步一步跟上講授者的節(jié)奏。（3）為了增加教學(xué)的真實(shí)感和現(xiàn)場感，視頻中應(yīng)偶爾出現(xiàn)教師講授的鏡頭。（4）視頻中對(duì)于重難點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)加入提示信息以便學(xué)生更好把握。

制作視頻完成后，老師會(huì)在比較好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)放上微視頻等各種相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，而且會(huì)合理設(shè)置一些過關(guān)的任務(wù)（簡單實(shí)用的建模題目，比如：商品運(yùn)輸費(fèi)用最小，配料問題），還會(huì)進(jìn)行在線答疑和在線討論。

之后老師會(huì)認(rèn)真檢查和批改學(xué)生的過關(guān)任務(wù)，然后分析在線答疑和在線討論情況，初步了解學(xué)生在課前對(duì)于建模相關(guān)知識(shí)的掌握情況以及學(xué)生存在的問題，以便在課堂上針對(duì)性講解。

課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段：學(xué)生主動(dòng)在課前就觀看老師指定的建模微視頻，積極參加在線答疑和在線討論，然后完成過關(guān)任務(wù)，對(duì)過關(guān)失敗或者有某一知識(shí)點(diǎn)不掌握的同學(xué)可反復(fù)觀看視頻進(jìn)行理解。通過微視頻對(duì)建模內(nèi)容有一個(gè)基礎(chǔ)了解，提出問題，以便在課堂更高效地討論解答，更深入探索知識(shí)。

課堂上吸收內(nèi)化階段：課堂內(nèi)首先是解決課前老師收集到的問題，組織討論式或者探究式課堂；問題解決之后，老師可以布置一些典型建模實(shí)例任務(wù)，學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況可以自主探究或者建立小組合作完成，老師對(duì)學(xué)生操作情況進(jìn)行觀察或者積極和學(xué)生進(jìn)行討論，老師還可以對(duì)個(gè)別學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)輔導(dǎo)，也可以集體講解學(xué)生普遍不懂之處，最后學(xué)生完成建模任務(wù)。在這一過程循序漸進(jìn)，讓學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的建構(gòu)和吸收內(nèi)化，進(jìn)一步提高實(shí)踐能力。

課后鞏固階段：老師會(huì)對(duì)學(xué)生課前和課堂上的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行簡要的點(diǎn)評(píng)，然后把優(yōu)秀的建模作品上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生也分享建模作品的經(jīng)驗(yàn)，以便學(xué)生互相學(xué)習(xí)交流，鞏固所學(xué)知識(shí)。另外，老師會(huì)及時(shí)收集一些與建模教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的資源來設(shè)置相應(yīng)的拓展任務(wù)，供學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)。階段測驗(yàn)時(shí)根據(jù)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況有針對(duì)性地設(shè)置個(gè)性化試題，讓學(xué)生循序漸進(jìn)，查漏補(bǔ)缺，更有效提升能力。

圖1 運(yùn)籌學(xué)基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式

3 基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的優(yōu)勢

對(duì)學(xué)生來說，“微課”可以自由方便地讓學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況來學(xué)習(xí)，可以自由掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度和反復(fù)觀看不懂的知識(shí)點(diǎn)，從而使掌握的知識(shí)更加牢固?！胺D(zhuǎn)課堂”在課前通過微視頻進(jìn)行信息傳遞和在線答疑，視頻的動(dòng)態(tài)效果讓學(xué)生更清晰明白知識(shí)點(diǎn)的來龍去脈，更容易理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在課堂內(nèi)的討論合作探索，減少了傳統(tǒng)課堂一味聽課的枯燥無聊，提高學(xué)生的吸收內(nèi)化率，視頻的永久性也使學(xué)生課后復(fù)習(xí)方便快捷。翻轉(zhuǎn)課堂的一大特色就是它可以突破時(shí)空的限制，能讓因有事不能按時(shí)上課的學(xué)生在家進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，及時(shí)學(xué)習(xí)落下的課程，不用擔(dān)心進(jìn)度跟不上其他學(xué)生。除此之外，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有一個(gè)很大的優(yōu)勢就是會(huì)把學(xué)生的學(xué)習(xí)歷程記錄下來，還能統(tǒng)計(jì)和分析學(xué)習(xí)和測試情況，從而讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃。

對(duì)老師而言，通過查看學(xué)生的課前過關(guān)任務(wù)可以提前知道學(xué)生對(duì)該教學(xué)內(nèi)容存在的問題，從而在課堂上進(jìn)行有效的針對(duì)性輔導(dǎo)。通過與學(xué)生的探討，不僅提高了師生互動(dòng)性和激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且提高師生的教與學(xué)的效率。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計(jì)則能夠讓老師了解學(xué)生的不懂之處，更加及時(shí)地解決學(xué)生的學(xué)習(xí)困擾和準(zhǔn)確地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

［1］付佳鑫.淺析視頻微課的設(shè)計(jì)原則［J］.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2015（3）：8.

［2］焦建利.微課及其應(yīng)用與影響［J］.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2013（4）：13-14.

［3］劉銳，王海燕.基于微課的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式設(shè)計(jì)和實(shí)踐［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，24（5）：26-32.

［4］胡運(yùn)紅，楊建雅，王鵬嶺.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的大學(xué)數(shù)學(xué)微課探究----以線性代數(shù)的某知識(shí)點(diǎn)為例［J］.運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（03）：1-3.

［5］朱宏潔，朱赟.翻轉(zhuǎn)課堂及其有效實(shí)施策略芻議［J］.電化教育研究，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

楊林峰（1979—），男，湖北武漢人，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，長期開展運(yùn)籌學(xué)算法及其應(yīng)用的相關(guān)教學(xué)與科研工作。凌冬花（1993—），女，廣西玉林人，本科生。陳寧江（1975—），男，廣西南寧人，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向：軟件工程、中間件。

G642

A

1674-3083（2016）03-0006-04

2016-04-19

廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2015JGB122），廣西高等教育教學(xué)改革工程重點(diǎn)項(xiàng)目（2014JGZ103）。