高麗萍　霍歡　曹春萍

摘 要： 個性化教學(xué)是尊重學(xué)生個性的教學(xué)，需要根據(jù)學(xué)生的興趣、愛好、特長、個性、基礎(chǔ)等進行因材施教，這是信息化社會和現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢。跨系選修課程的開設(shè)須考慮學(xué)生在基礎(chǔ)、專業(yè)、時間等方面差異，如果仍然采用傳統(tǒng)教學(xué)中以班級授課為主的填鴨式教學(xué)方法，則教學(xué)效果會較差。本文提出在這類課程的教學(xué)中，采用翻轉(zhuǎn)課堂的個性化教學(xué)法，開拓思維，鼓勵創(chuàng)造，因人而異，促進學(xué)生多元化發(fā)展。教學(xué)實踐證明，該方法可以取得較好的效果。

關(guān)鍵詞： 翻轉(zhuǎn)課堂； 個性化教育； 課程改革； 跨系選修

中圖分類號：G40 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）01-79-04

Research on the individualized teaching based on flipped classroom

Gao Liping， Huo Huan， Cao Chunping

（School of Optical-Electrical and Computer Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract： Individualized teaching is a teaching method， which respects the personalities of the students. It launches teaching based on the students' interests， hobbies， strengths， personalities， etc. It is an inevitable trend with the development of the information technology and modern education. During the teaching process of the elective and cross-department courses of the students， due to the differences in the basics， specialties， time， etc.， if still adopt the traditional cramming teaching method， the teaching effect will be poor. This paper presents the process of using flipped classroom teaching method during the teaching process of such courses to encourage creativity， broaden mind and promote the diversified development of students. Teaching practice has proved that this method can achieve a better result.

Key words： flipped classroom； individualized teaching； curriculum reform； cross-department course

0 引言

隨著信息化技術(shù)和知識經(jīng)濟時代的發(fā)展，社會競爭日趨激烈?，F(xiàn)代企業(yè)要想在競爭中立于不敗之地，就需要大量的有個性化能力的人才[1]。傳統(tǒng)教育主要以課堂授課為主，對學(xué)生一視同仁，同樣的課程采用相同的教學(xué)大綱、教學(xué)模式、進度安排和考核形式等。這種一刀切的教育模式，不利于學(xué)生按照自己的興趣愛好自由發(fā)展，學(xué)校也就不能為企業(yè)直接輸送他們所急需的人才。

研究生與本科生的不同點在于他們具有一定的獨立學(xué)習(xí)能力，大部分學(xué)習(xí)內(nèi)容可以通過自學(xué)的方式掌握，不易自學(xué)的部分則可以通過小組討論或者教師講解的方式來學(xué)習(xí)。基于這樣的考慮，我們提出采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)法[2-4]來鼓勵學(xué)生按照自己的需求進行自主學(xué)習(xí)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程放到課堂外完成，而充分利用課堂時間把自己不懂或者不明白的問題拿出來與教師溝通交流。改變統(tǒng)一試卷的考核方式，允許學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)方向選擇相應(yīng)的題目來進行解答。在教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生個人的興趣、愛好、需要、進度等要求，為學(xué)生制定學(xué)習(xí)計劃、任務(wù)，并安排相應(yīng)的教學(xué)活動[5-6]。在基于翻轉(zhuǎn)教學(xué)的個性化教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師起到輔助、幫助學(xué)生的作用。

本文以“算法設(shè)計與分析”課程為例，討論如何在研究生課程的教學(xué)過程中采用翻轉(zhuǎn)法教學(xué)以滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求?！八惴ㄔO(shè)計與分析”是計算機專業(yè)的核心課程，同時也是面向全校學(xué)生的選修課程[7]。通常班級里人數(shù)眾多，且來自各個不同的專業(yè)，學(xué)生基礎(chǔ)差異較大。本文提出的基于翻轉(zhuǎn)課堂的個性化教學(xué)方法將教學(xué)分為三個階段：教學(xué)前的準(zhǔn)備階段、教學(xué)階段和教學(xué)后的整理階段，這三個階段銜接方能實現(xiàn)個性化教學(xué)的目標(biāo)。

1 個性化教學(xué)

最早的教學(xué)是個體教學(xué)（即一對一教學(xué)），所以能接受教育的只是極少數(shù)貴族，后來逐漸演變?yōu)榘嗉壗虒W(xué)（一對多，即一個教師對一群學(xué)生）。班級教學(xué)的產(chǎn)生大大加快了人類文明的進程。但是進入到信息化社會我們發(fā)現(xiàn)，班級教學(xué)雖不象盧梭所說：是學(xué)生心靈的屠宰場，可它那一刀切的模式卻讓越來越多有獨立思考能力有創(chuàng)新精神的學(xué)生難以忍受，這樣的教育也越來越不適應(yīng)科學(xué)技術(shù)日新月異的信息化社會。于是出現(xiàn)了個性化教育。

我們理解個性化教育的概念是：教師根據(jù)學(xué)生的具體情況，有創(chuàng)造的設(shè)計教學(xué)過程，前提正確認(rèn)識學(xué)生的個體差異，因材施教，使每個學(xué)生都在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。這就需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，建立新的教學(xué)方式，實現(xiàn)從教學(xué)范式向?qū)W習(xí)范式，從以教師為中心向以學(xué)生為中心的教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。這個概念落實到課堂教學(xué)中就是要實施個性化教育。即以學(xué)生的個性化差異為依據(jù)，運用個性化的教學(xué)方法、策略和技術(shù)，使每一個學(xué)生都能找到適合自己才能發(fā)展的獨特領(lǐng)域。

因材施教、個性化學(xué)習(xí)是教育所追求的最高目標(biāo)，但在傳統(tǒng)教學(xué)的班集體授課制中，要實現(xiàn)這一點是很困難的。信息技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，以及計算機網(wǎng)絡(luò)在教育中的普及應(yīng)用，更好地促進了翻轉(zhuǎn)教學(xué)方法的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)所具有的分布式特點可以使學(xué)生在物理位置上分散的地點進行自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)資源的非線性特征，也可以方便學(xué)生記錄自己的學(xué)習(xí)過程，挑選自己感興趣的章節(jié)。

2 翻轉(zhuǎn)法教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。在這種教學(xué)模式下，課堂內(nèi)的寶貴時間用于讓學(xué)生專注于基于項目的學(xué)習(xí)和探討，師生共同研究和面對本地化或全球化的挑戰(zhàn)以及其他現(xiàn)實世界面臨的問題，從而獲得更深層次的理解。教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息需要學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)，他們可以看視頻講座、播客、閱讀電子書，還能在網(wǎng)絡(luò)上與別的同學(xué)討論，能在任何時候去查閱需要的資料。教師也能有更多的時間與每個人交流。在課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識的方式，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要，促成他們的個性化學(xué)習(xí)，其目標(biāo)是讓學(xué)生獲得更真實的學(xué)習(xí)效果。

翻轉(zhuǎn)課堂模式是大教育運動的一部分，它與混合式學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、其他教學(xué)方法和工具在含義上有所重疊，都是為了讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動，讓學(xué)生的參與度更高?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)豐富的在線課程，不必到學(xué)校接受教師講授?；ヂ?lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)催生了“翻轉(zhuǎn)課堂式”教學(xué)模式?！胺D(zhuǎn)課堂式”是對基于印刷術(shù)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)流程的徹底顛覆，由此將引發(fā)教師角色、課程模式、管理模式等一系列變革。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的個性化學(xué)習(xí)方法

“算法設(shè)計與分析”是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課[7]。無論是計算科學(xué)還是計算實踐，算法都在其中扮演著重要角色。該課程的教學(xué)目的是講授在計算機應(yīng)用中常常遇到的實際問題的解法，講授設(shè)計和分析各種算法的基本原理、方法和技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對算法復(fù)雜性正確分析的能力。為了對學(xué)生進行個性化培養(yǎng)，本文引入翻轉(zhuǎn)課堂，建立以學(xué)生為主，以教師為輔的新教學(xué)體系。將教學(xué)過程分為三個階段：教學(xué)前的準(zhǔn)備階段、教學(xué)階段和教學(xué)完成之后的整理階段。

3.1 教學(xué)前的準(zhǔn)備階段

教學(xué)前的準(zhǔn)備階段改變了傳統(tǒng)教學(xué)中以紙張為主的備課模式，教師不僅需要熟悉所要教授的課程的主題內(nèi)容，還要具備音視頻處理、課件制作、網(wǎng)站架構(gòu)及網(wǎng)頁設(shè)計的能力。在授課之前，教師首先錄制教學(xué)視頻，之后以主體為單位將視頻進行編輯、裁剪、組合，必要時重新進行配音。這里強調(diào)以主體為單位對視頻進行管理是因為現(xiàn)有的檢索工具不能提供對視頻內(nèi)容的檢索，這種一主體一視頻的方式方便學(xué)生按照主體關(guān)鍵字對視頻進行搜索。視頻資料整理完成之后，教師需要進行相應(yīng)的課件制作（主要以PPT的形式）、動畫制作（主要是Flash的形式）及相應(yīng)的素材整理（教學(xué)大綱、課程計劃、練習(xí)素材等）。為了方便同學(xué)或師生之間能夠就某些問題展開討論，教師需要搭建一個課程論壇。在論壇中，學(xué)生可以隨時提問或者回答有疑問的問題。論壇作為一個獨立的模塊可以為多門課程所復(fù)用，故作為一個獨立的模塊被搭建。最后，教師進行網(wǎng)頁設(shè)計，將課程網(wǎng)站中所需要的頁面以主體為單位，整合所有的視頻、音頻、課件、素材等資料，進行搭建。經(jīng)過這一階段之后，學(xué)生開課之前的準(zhǔn)備工作就已準(zhǔn)備就緒。教學(xué)前的準(zhǔn)備階段分為五個過程。如圖1所示。

[錄制教學(xué)

視頻][視頻剪輯編輯][課件制作，素材整理][課程論壇搭建][課程網(wǎng)站搭建]

圖1 教學(xué)前的準(zhǔn)備階段

3.2 教學(xué)階段

翻轉(zhuǎn)教學(xué)法以學(xué)生自學(xué)為主，鼓勵學(xué)生課前學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣調(diào)整自己的學(xué)習(xí)進度，網(wǎng)站提供非線性學(xué)習(xí)的功能支持，學(xué)生可以對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的主題進行標(biāo)注，并可以對有疑問的地方做備忘備注。討論以兩種方式展開：課堂討論及論壇討論。方便學(xué)生課堂和課外都能進行知識點探討。教師組在課堂上分小組對學(xué)生進行答疑。教學(xué)階段分為四個過程，如圖2所示。

3.3 教學(xué)后的整理階段

教學(xué)階段之后，教師要根據(jù)學(xué)生的疑點問題進行分析總結(jié)，并添加答疑模塊到課程網(wǎng)站中。每堂課結(jié)束之后，教師通過課程網(wǎng)站安排相應(yīng)的課后練習(xí)，課后練習(xí)題包括理論題和上機操作題。開通相應(yīng)的FTP服務(wù)器以離線接收學(xué)生作業(yè)。整理階段分為四個過程，如圖3所示。

[課前預(yù)習(xí)、自

主學(xué)習(xí)][課堂分小組討論][論壇在線討論][教師課堂答疑]

圖2 教學(xué)階段

[疑點問題

總結(jié)][課程網(wǎng)站添

加疑點模塊] [理論題練習(xí)＼&][上機實踐練習(xí)＼&]

圖3 教學(xué)后的整理階段

3.4 課程網(wǎng)站設(shè)計

課程網(wǎng)站建設(shè)是翻轉(zhuǎn)課堂的核心和關(guān)鍵部分。為了支持前面我們所設(shè)計的三個教學(xué)階段，本文所建設(shè)的網(wǎng)站主要包含九個模塊：課程簡介、教學(xué)大綱、電子教案、課后練習(xí)、教師隊伍、主體視頻、經(jīng)典動畫、疑點討論和課程交互。如圖4所示。

課程簡介部分描述了課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)大綱部分描述了課程的學(xué)時、學(xué)分、授課對象、先修課程、主要內(nèi)容、基本要求、參考書目及學(xué)時分配等；電子教案給出了教師整理的所有電子材料，包括電子課件、素材資料等；課后練習(xí)給出了每一個主體所對應(yīng)的理論題題目、答案及上機作業(yè)；教師隊伍描述了課題組所有成員的辦公地點、答疑時間及聯(lián)系方式等；主體視頻則是按主體分類的教師授課視頻；經(jīng)典動畫是教師用FLASH做的對諸如二分查找等經(jīng)典算法的動畫演示；疑點討論則是教師根據(jù)學(xué)生的課堂提問所整理出來的常見疑點及問題的描述；課程互動模塊所提供的論壇模塊方便同學(xué)及老師之間進行協(xié)作和交流。同時，課程互動模塊中的問卷調(diào)查也方便老師以向?qū)W生發(fā)問卷的形式對授課效果進行了解和總結(jié)。

3.5 考核方法

由于采用個性化教學(xué)方法，每個學(xué)生所關(guān)注的知識點和興趣點可能互不相同。因此，如果采用傳統(tǒng)的基于統(tǒng)一試卷的測試方法則有失公平。本文根據(jù)知識點的性質(zhì)將主體分為兩種：必學(xué)部分和選學(xué)部分。其中必學(xué)部分包含課程中所涉及到的核心算法，例如迭代算法、分治算法等；而選學(xué)部分則包含課程中所涉及到的高級算法，例如進化算法、圖算法、動態(tài)表算法等。其中前者占課程內(nèi)容的60%，后者占40%。我們對考試做了兩方面的改革。

⑴ 學(xué)生成績由平時成績、期末成績兩部分組成。其中前者占50%，后者占50%。學(xué)生的平時成績由以下三個因素決定：課堂表現(xiàn)占20%，作業(yè)占40%，實驗成績占40%。

⑵ 期末考試我們采用固定命題+自主選題混合方式。其中60%的題目來自必修部分的知識點，這部分采用固定命題方式；另外40%的題目來自選修部分的知識點，這部分則采用學(xué)生自主選題的模式。

4 實驗結(jié)果

本文從學(xué)生評教得分、學(xué)生成績平均分及最高分三個方面對教學(xué)效果進行測評。圖5是2014年未課程改革之前及2015年課程改革之后的對比圖。從圖5可以看出，基于翻轉(zhuǎn)課堂的個性化教學(xué)方法能明顯提高學(xué)生成績，同時，學(xué)生對新的教學(xué)方法的滿意度也較高。

5 總結(jié)

在研究生教學(xué)階段，教師教學(xué)的重點已不是傳授知識，而是讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，即培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂的興起可為學(xué)生提供一個“自主學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠支持學(xué)生的個性化發(fā)展。以個性化的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)，能幫助學(xué)生全面提高學(xué)習(xí)能力、提升學(xué)習(xí)成績，幫助學(xué)生獲得更好的教育資源，使他們在學(xué)業(yè)、應(yīng)試、競賽及綜合素質(zhì)等方面增加競爭力。近一年的教學(xué)實踐也很好的證明了這一點。

進一步的研究工作包括將基于翻轉(zhuǎn)課堂的個性化學(xué)習(xí)方法推廣應(yīng)用到更多的課程，如數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)等。

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