劉樹(shù)錕，蔡佐威，李玲琳，潘顯民

（1. 湖南女子學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2. 湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 智能交通學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410132）

0 引 言

與當(dāng)初發(fā)展Internet的目標(biāo)一樣，目前行業(yè)需要構(gòu)建連接各種云的云計(jì)算環(huán)境，即“云際云”，可以表示為Inter-cloud或Cloud of clouds。云際云是由眾多公有云、私有云以及各企業(yè)混合云構(gòu)成的復(fù)合數(shù)據(jù)資源綜合平臺(tái)。該綜合平臺(tái)包含的資源比單純某一云平臺(tái)更加豐富，因此，高校教學(xué)基于云際云的學(xué)習(xí)模式比傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式覆蓋的學(xué)習(xí)內(nèi)容范圍更加廣泛，學(xué)習(xí)者的可用資源空間也更加廣闊。在大數(shù)據(jù)2.0時(shí)代，移動(dòng)學(xué)習(xí)已成為云際云環(huán)境支持的一個(gè)最具有廣泛前景的典型應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)1.0時(shí)代即大數(shù)據(jù)應(yīng)用初期，其強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)的多元性，在數(shù)據(jù)應(yīng)用的有效性選擇方面不能高效地為用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)選擇（僅僅限于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法，缺少大數(shù)據(jù)分析的技術(shù)手段）。隨著用戶(hù)應(yīng)用需求的增強(qiáng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益發(fā)展和成熟，我國(guó)漸漸步入了大數(shù)據(jù)2.0時(shí)代。在此階段，結(jié)合云際云平臺(tái)的同時(shí)，復(fù)合多樣的教學(xué)數(shù)據(jù)資源和基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析與知識(shí)推薦技術(shù)，可以為高校教育的實(shí)體對(duì)象（教師和學(xué)生）提供更有效、更有針對(duì)性的教學(xué)資源。教學(xué)框架由若干個(gè)教學(xué)過(guò)程構(gòu)成，教學(xué)過(guò)程是教學(xué)環(huán)節(jié)的核心組成部件，是影響高校教學(xué)質(zhì)量的重要因素。眾多高校已進(jìn)行了大量的教學(xué)改革，但目前主要體現(xiàn)在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

1 翻轉(zhuǎn)課堂分類(lèi)

學(xué)習(xí)者依托手持設(shè)備隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)知識(shí)的模式稱(chēng)為移動(dòng)學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)的必要條件有兩個(gè)：首先要有充足的、帶有評(píng)價(jià)機(jī)制的學(xué)習(xí)資源可供選擇，其次要有適于用戶(hù)的學(xué)習(xí)設(shè)備?，F(xiàn)在云計(jì)算、云際云以及大數(shù)據(jù)技術(shù)都發(fā)展得如火如荼，為學(xué)習(xí)資源的整合、分類(lèi)與選擇提供了技術(shù)保障；另外，平板設(shè)備、智能手機(jī)等多樣化移動(dòng)設(shè)備的普及以及4G、5G技術(shù)的發(fā)展為移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了支撐條件。因此，移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為目前比較容易實(shí)現(xiàn)的一種學(xué)習(xí)途徑。在翻轉(zhuǎn)教學(xué)過(guò)程中可以基于移動(dòng)學(xué)習(xí)為學(xué)生提供充分的知識(shí)獲取途徑。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂是否基于云平臺(tái)完成學(xué)習(xí)過(guò)程、是否基于移動(dòng)學(xué)習(xí)針對(duì)性地完成知識(shí)點(diǎn)的有效學(xué)習(xí)，可把翻轉(zhuǎn)課堂分為第一代翻轉(zhuǎn)課堂和第二代翻轉(zhuǎn)課堂。

第一代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)遵循3個(gè)基本過(guò)程：首先，由教師制作一定數(shù)量的教學(xué)視頻（教師課前準(zhǔn)備好且根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置給學(xué)生）；然后，由學(xué)生課下（線(xiàn)下）根據(jù)自己的需求自主學(xué)習(xí)；最后，學(xué)生在課堂上提出問(wèn)題，教師針對(duì)性地回答問(wèn)題，進(jìn)行師生探討[1]。其不足在于，教師制作的視頻材料仍然受限于本身教學(xué)水平和認(rèn)知水平，因此在一定程度上固定了學(xué)生的思維。當(dāng)今云際云和大數(shù)據(jù)2.0時(shí)代，數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)資源極其豐富，學(xué)習(xí)者不再受限于教師的視頻材料，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)對(duì)某知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)視頻的推薦機(jī)制，采集云際云平臺(tái)中的教學(xué)資源，這樣可以避免第一代翻轉(zhuǎn)課堂的弊端，有序地開(kāi)展第二代翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。

第二代翻轉(zhuǎn)課堂完全借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)推薦的教學(xué)數(shù)據(jù)資源（一部分是教師自制的視頻，大部分是網(wǎng)絡(luò)資源），借助各種移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)。在第一階段，學(xué)生不再受制于教師的知識(shí)水平，從而促進(jìn)學(xué)生思維的進(jìn)一步發(fā)散。在第二代翻轉(zhuǎn)課堂中，教師無(wú)需提供學(xué)習(xí)資源，第一階段完全由學(xué)生根據(jù)教師布置的知識(shí)點(diǎn)完成自我學(xué)習(xí)。這樣，一方面解放了教師，教師可以投入更多的時(shí)間研究學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中可能出現(xiàn)的狀況，另一方面可以鍛煉學(xué)生自我甄別資源和自我學(xué)習(xí)的能力[1]，這是和第一代翻轉(zhuǎn)課堂截然不同的鍛煉方式和學(xué)習(xí)方法。第二代翻轉(zhuǎn)課堂的第一階段融入了云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)學(xué)習(xí)，更好地促進(jìn)了學(xué)生的思維提升和知識(shí)的掌握。第二代翻轉(zhuǎn)課堂是強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)思維提升的教學(xué)模式，對(duì)于提升學(xué)生綜合素質(zhì)提供了強(qiáng)有力的手段，和傳統(tǒng)教學(xué)以及第一代翻轉(zhuǎn)課堂相比，在教學(xué)模式上具有本質(zhì)的區(qū)別。

2 開(kāi)展第二代翻轉(zhuǎn)課堂的意義

大數(shù)據(jù)2.0時(shí)代，基于移動(dòng)學(xué)習(xí)方式的第二代翻轉(zhuǎn)課堂，不但可以為學(xué)生提供更豐富的教學(xué)資源，還可以增加更多師生教學(xué)過(guò)程的交互，可以說(shuō)云際云+大數(shù)據(jù)2.0的時(shí)代背景可以為基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革提供最大化的資源和環(huán)境支持，為第二代翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，第二代翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)的是教學(xué)過(guò)程的框架布局，是對(duì)傳統(tǒng)教與學(xué)的一次變革[1]。第二代翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)以大數(shù)據(jù)環(huán)境為基礎(chǔ)，教學(xué)過(guò)程重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解與運(yùn)用[1]。從本質(zhì)上看，第二代翻轉(zhuǎn)課堂不同于第一代翻轉(zhuǎn)課堂簡(jiǎn)單地顛倒教與學(xué)的順序，而是深度融合云平臺(tái)的資源優(yōu)勢(shì)和大數(shù)據(jù)分析推薦技術(shù)的復(fù)合型教學(xué)模式。該模式的突出特點(diǎn)是全過(guò)程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，教師在教學(xué)過(guò)程中起到輔助作用，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。

近年來(lái)很多教學(xué)單位進(jìn)行了教學(xué)模式改革，第一代翻轉(zhuǎn)課堂就是其中一種流行的教學(xué)改革方式。第一代翻轉(zhuǎn)課堂的主要過(guò)程由兩部分構(gòu)成：第一，教師課前指定部分視頻，學(xué)生課前自學(xué)；第二，課堂上教師根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題分組，進(jìn)行課堂討論和答疑[3]。在一定程度上，第一代翻轉(zhuǎn)課堂取得了一定的成果，但從以往第一代翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式來(lái)看，大部分實(shí)踐者僅簡(jiǎn)單地顛倒教與學(xué)的順序，并不能從根本上解決學(xué)生思維模式的鍛煉問(wèn)題。為了改進(jìn)教學(xué)手段和提高教學(xué)效果，近年來(lái)，高校教師以及部分科研機(jī)構(gòu)對(duì)第一代翻轉(zhuǎn)課堂的過(guò)程與效果進(jìn)行了充分的分析[1]，發(fā)現(xiàn)了以下不足。

第一，在教學(xué)過(guò)程中不能有效區(qū)別學(xué)生之間的個(gè)體差異，學(xué)生學(xué)習(xí)的視頻內(nèi)容與教師傳統(tǒng)課堂的內(nèi)容基本相同，區(qū)別僅在于一個(gè)線(xiàn)上講解一個(gè)線(xiàn)下講授。

第二，第一代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中尤其關(guān)注以學(xué)生為中心的理念，學(xué)生課外主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)，無(wú)法保證學(xué)生達(dá)到要求，很難實(shí)現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中提供實(shí)時(shí)幫助[1]。

第三，教學(xué)視頻的制作需要一定的技術(shù)水平，但大部分教師缺少專(zhuān)業(yè)的視頻制作技術(shù)，視頻的質(zhì)量難以保障，不利于學(xué)生的知識(shí)獲取。由于沒(méi)有融入云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，在學(xué)生自學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候不能準(zhǔn)確定位，更加浪費(fèi)學(xué)習(xí)時(shí)間。

第四，被動(dòng)學(xué)習(xí)是我國(guó)學(xué)生的固化學(xué)習(xí)方式，對(duì)第一代翻轉(zhuǎn)課堂變革十分不利[2]。

第五，第一代翻轉(zhuǎn)課堂一般僅翻轉(zhuǎn)了教學(xué)過(guò)程中教和學(xué)的時(shí)間階段，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不能有效辨別學(xué)習(xí)對(duì)象對(duì)內(nèi)容吸收的有效度。如果長(zhǎng)期處于此種狀態(tài)，很難使學(xué)生在課下學(xué)習(xí)中最大限度地汲取應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容，教師在課堂中也不能針對(duì)性地和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)和交流。

根據(jù)上述分析可知，第一代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生在課堂前自發(fā)學(xué)習(xí)的過(guò)程中缺少有效的推薦準(zhǔn)則，同時(shí)由于沒(méi)有有效利用移動(dòng)學(xué)習(xí)方式，導(dǎo)致課前的學(xué)習(xí)效果不佳，從而在和教師進(jìn)行交流的過(guò)程中無(wú)所適從，不僅沒(méi)有提高教學(xué)效果，反而在一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第一代翻轉(zhuǎn)課堂過(guò)多地把知識(shí)的掌握放在課前學(xué)生的自我學(xué)習(xí)階段，過(guò)分依賴(lài)學(xué)生，導(dǎo)致課堂那部分的教師力量弱化，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步理解和升華[10]。

基于云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式（通過(guò)各種設(shè)備，例如手機(jī)、平板等）極大地滿(mǎn)足了學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，在改善課堂交互和分享過(guò)程中極大地提升了學(xué)生的興趣、促進(jìn)了知識(shí)的深化。結(jié)合云際云+大數(shù)據(jù)2.0背景提出的基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有很強(qiáng)的時(shí)代性和必要性。第二代翻轉(zhuǎn)課堂在引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)、自我創(chuàng)新能力方面開(kāi)拓了一種新的高校教學(xué)模式。基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的第二代翻轉(zhuǎn)課堂模式對(duì)推進(jìn)信息化課堂建設(shè)也有重大的意義。

3 第二代翻轉(zhuǎn)課堂的前提條件與教學(xué)模式

第二代翻轉(zhuǎn)課堂是一種借助外部資源的教學(xué)過(guò)程。例如，在學(xué)生學(xué)習(xí)資源有效性供給方面，從耶魯公開(kāi)課、可汗學(xué)院微視頻、麻省理工學(xué)院的開(kāi)放課件運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，大量?jī)?yōu)質(zhì)教學(xué)資源不斷涌現(xiàn)。這一系列優(yōu)秀視頻為第一代和第二代翻轉(zhuǎn)課堂的開(kāi)展提供了有效的資源支持[4]。這些資源在教師進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，可為教師所用，但如何區(qū)分現(xiàn)有教學(xué)資源的可用度已成為翻轉(zhuǎn)課堂執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)重中之重。如果學(xué)生在進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)前沒(méi)有有效的學(xué)習(xí)對(duì)象，那么就很容易造成時(shí)間的浪費(fèi)，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率的降低。

3.1 第二代翻轉(zhuǎn)課堂的前提條件

當(dāng)今以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為核心的大數(shù)據(jù)技術(shù)，在知識(shí)的生產(chǎn)、傳遞、運(yùn)用等方面給學(xué)生和教師提供了便利條件，尤其是云計(jì)算歷經(jīng)了多年發(fā)展后，其技術(shù)已相當(dāng)成熟。云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，形成了一個(gè)可以容納極大可用教學(xué)資源的綜合可分析數(shù)據(jù)資源平臺(tái)。學(xué)生在學(xué)習(xí)某些知識(shí)點(diǎn)之前可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)推薦最優(yōu)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，避免走彎路，這是提出第二代翻轉(zhuǎn)課堂的前提條件。目前，大部分機(jī)構(gòu)僅停留在第一代翻轉(zhuǎn)課堂模式，教師以及學(xué)生的觀念還沒(méi)跳出傳統(tǒng)模式和第一代翻轉(zhuǎn)課堂模式。因此，第二代翻轉(zhuǎn)課堂具有極大的挑戰(zhàn)性，也具有很大的優(yōu)越性。

3.2 第二代翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

在教學(xué)方式方面，移動(dòng)學(xué)習(xí)模式與第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式深度融合。學(xué)生在進(jìn)行第二代翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，可以借助移動(dòng)學(xué)習(xí)方式，有效利用碎片時(shí)間，更有利于學(xué)習(xí)目標(biāo)的迅速實(shí)現(xiàn)[5]。云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)具有管理、輔助、交流協(xié)作等功能，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以促進(jìn)第二代翻轉(zhuǎn)課堂的高效實(shí)施[6]。

在技術(shù)手段上，對(duì)學(xué)生而言，大數(shù)據(jù)是有效的知識(shí)載體，但與傳統(tǒng)的書(shū)本相比，此載體在存儲(chǔ)的容量、方式等方面存在著天壤之別[7]。大數(shù)據(jù)1.0時(shí)代知識(shí)內(nèi)容的復(fù)雜性和混亂性使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握無(wú)從下手，大大降低了大數(shù)據(jù)被有效利用的程度[8-9]，這就需要數(shù)據(jù)分析技術(shù)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。就高校教育而言，就是要從大數(shù)據(jù)中獲取精準(zhǔn)的教育數(shù)據(jù)分類(lèi)和評(píng)價(jià)。因此，第一代翻轉(zhuǎn)課堂出現(xiàn)的問(wèn)題，在第二代翻轉(zhuǎn)課堂中被完全解決。第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式主要框架流程見(jiàn)圖1。

圖1 第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式主要框架流程圖

第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的主要過(guò)程包含以下幾部分。

（1）云際云+大數(shù)據(jù)2.0綜合教學(xué)資源的選擇與構(gòu)建，結(jié)合大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)推薦機(jī)制對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)，按照不同的類(lèi)別進(jìn)行單項(xiàng)排名，再根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的偏好給出推薦的學(xué)習(xí)視頻序列。

（2）針對(duì)資源平臺(tái)推薦的可供學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生隨時(shí)利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，積極思考，提出問(wèn)題，這樣學(xué)生的思維能力和自我創(chuàng)新能力都會(huì)得到一定的提升。

（3）教師只需要給出知識(shí)點(diǎn)信息，無(wú)需自己制作視頻資料，大大降低了工作量，從而可以利用空余時(shí)間積極思考學(xué)生有可能提出哪些問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入剖析。當(dāng)然，（2）和（3）是同步進(jìn)行的，只是執(zhí)行的主體對(duì)象不同。

（4）學(xué)生和教師在約定時(shí)間進(jìn)行圓桌討論，學(xué)生拋出問(wèn)題，教師和學(xué)生各抒己見(jiàn)，加深知識(shí)掌握的同時(shí)碰撞出創(chuàng)新的花火，這樣進(jìn)一步提升了學(xué)生的參與度，也進(jìn)一步提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，加深了與教師的情感交流。

目前，學(xué)術(shù)界對(duì)于利用云際云+大數(shù)據(jù)2.0技術(shù)并結(jié)合移動(dòng)學(xué)習(xí)工具開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的研究較少。筆者在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程中利用云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)開(kāi)展第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐。課堂實(shí)踐證明文中提出的第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成效顯著，為廣泛開(kāi)展信息化教學(xué)提供了一種新的教學(xué)模式。

3.3 第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的一點(diǎn)不足

作為一種新型的教學(xué)模式，第二代翻轉(zhuǎn)課堂的順利開(kāi)展依托于教師與學(xué)生對(duì)于此教學(xué)模式的統(tǒng)一認(rèn)知，但由于教師與學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中的兩個(gè)不同主體，對(duì)于同一事物的認(rèn)知肯定存在偏差，這個(gè)偏差有可能影響第二代翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。另外，第二代翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)教學(xué)雙方的硬件水平有一定的要求。但就目前主流的教學(xué)環(huán)境而言，上述問(wèn)題都是可以克服的。

4 結(jié) 語(yǔ)

第二代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)的是如何轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)搭建一個(gè)好的交互平臺(tái)。這種教學(xué)理念必然會(huì)促進(jìn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的本質(zhì)變革。總之，第二代翻轉(zhuǎn)課堂借助現(xiàn)有的云資源和大數(shù)據(jù)技術(shù)，將教學(xué)任務(wù)中最容易的部分即知識(shí)的傳遞移到課堂外，讓學(xué)生基于移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，充分利用課堂上教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決、創(chuàng)造性思維、高水平推理和批判性思維能力等教育目標(biāo)。