数学建模翻转课堂教学模式探析

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摘要：翻转课堂有助于激发学生的学习兴趣，提高学生学习的效率和自主学习的能力。文章通过分析高职院校高等数学课程的教学现状，讨论了将翻转课堂教学模式应用于高等数学课程中的实施步骤。

关键词：高等数学；翻转课堂；微课

引言

2020年新年伊始，一场突如其来的病毒，打乱了全国各个高校教学的步伐。在此背景下，教育部下发《教育部应对病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》(教高厅〔2020〕2号)，各个高校认真贯彻落实“停课不停教、停课不停学”的精神，积极准备，认真应对，采用线上教学的方式，保证教学工作的正常开展，也将信息技术融入课堂教学提升到了一个新的高度。同时随着21世纪社会发展对高素质、高技能型人才的需要，国家明确提出高等职业院校的教育目标是为生产、服务和管理第一线培养技术实用型人才。围绕这个目标，高职院校的教学模式进行了积极的探索和创新，而作为公共基础课的高等数学教学改革就应以实现数学的应用性作为切入点，结合信息化网络技术，实现高职学生的全方位发展[1]。伴随着信息化技术的快速发展和网络应用的普及，翻转课堂这一全新的教学模式应运而生。翻转课堂是指在信息技术的支持下，以教师录制的微课视频为载体，学生在课外自主完成知识的学习，而课堂变成教师与学生之间互动的场所，包括答疑、解惑和知识的运用等，从而达到更好的教育效果。将翻转课堂的教学模式应用于高等数学课堂，使得学生变被动学习为主动学习，将大大激发学生的学习兴趣，更有利于培养学生理论联系实际的能力[2]。

1高职院校高等数学课程教学现状

首先，高职院校学生数学基础相对较为薄弱。高职院校学生的学习兴趣不高，自制力和学习的韧劲与本科学生有一定差距，特别是对于数学类比较抽象的课程普遍缺乏学习的动力。而高职院校高等数学课堂开设周期长，覆盖面广，一方面为学生后续的专业课学习提供理论支撑，另一方面可以培养学生严谨的数学思维逻辑，对学生的全面发展和综合能力的培养有着其他学科无法替代的作用。高职院校大部分学生由于在高中阶段没有养成良好的学习习惯和学习自信心的缺乏，面对深奥的数学理论知识往往止步不前，极容易产生放弃学习的想法。其次，高职院校高等数学教师专业素质有待提高。教师素质的高低是影响学生学习效果的关键因素。高等数学理论性较强，学生学习较为困难，在教学过程学生经常无法跟上课堂节奏。在高等数学教学的授课目标中，往往知识目标很难完成，能力目标和素质目标自然无法涉及。由于高等数学课程比较抽象，因此教师需根据高职院校学生自身的特点，勇于创新，不断挖掘高等数学理论知识的专业背景，学习网络信息化技术手段，提高自身的专业素质，一方面可以增强学生学习的积极性，使学生更易于对课堂知识目标的理解，另一方面可以很好地对学生的能力目标和素质目标进行培养。最后，高职院校的高等数学教学模式有待改进。根据高等数学自身学科的特点，其概念和定理比较抽象，计算实例较多，因此在传统的教学模式中，多采用板书加PPT形式，对学生进行授课。学生在学习过程中，面对枯燥的教学内容和教学方式，很难全身心地投入到学习当中。随着网络信息技术的普及，部分高职院校纷纷对高等数学课程进行教学改革，对高等数学的教学目标、教学方法、教学手段、教学内容进行创新，尝试将信息化手段引入到教学当中，取得了一定的成绩。但由于教学模式的改革要求教师和学生要打破传统的教学理念，教学方式和教学评价体系也需要发生相应的改变，因此并未取得预期的效果。

2翻转课堂在高等数学教学中的实施路径

2.1明确教学目标

确定教学目标是教学能够得以顺利实施的指向灯。教师是教学的设计者和引导者，在进行高等数学授课之前，需根据课程的教学目标明确教学中的重点和难点内容，将教学内容分解为若干小知识模块，并确立每个小知识模块的教学目标。根据教学目标明确教学方法，确定每个小知识模块的教学目标和教学重点、难点，并录制相应的微课教学视频。同时根据高职学生的实际特点，减少高等数学的理论推导部分，注重对高等数学思想的引入和数学计算能力的培养。在知识目标环节，要求学生了解高等数学的相关概念，如函数、极限、导数、积分；熟悉高等数学的相关定理和公式，如两个重要极限、洛必达法则、函数性态的判别；掌握简单函数的运算，如求函数的极限、导数和积分、判断函数的单调性和极值；在能力目标环节，培养熟练的运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力；在素质目标环节，塑造学生勇于克服困难、顽强进取、大胆创新的拼搏意识，形成良好的个性品质以及团队合作意识。

2.2微课视频的制作

在高等数学课程教学开始之前，教师需要提前录制好微课视频，并将制作的微课视频到网络平台上，学生可以在网上直接观看，也可以下载到线下学习。从学习者的认知特点出发，视频时间应该控制在20分钟左右，明确教学目标和重难点，这样更能集中学生学习的注意力。首先，微课视频的制作可以通过常规的多媒体软件实现，如微软PPT自带的录屏功能、Camtasiastudio软件、EV录屏等。其次，微课视频要保证画面清晰，最好配有字幕，可以结合直观的表格、图像和动画等方式来辅助学生理解。最后，高等数学课程中微课视频的理论内容尽量通过生活中的实际问题引入，激发学生的学习兴趣。如讲解极限问题时，可通过“割圆术”引入；讲解最值问题时，可通过经济当中控制成本问题引入；讲解微分方程问题时，可通过人口问题引入[3]。

2.3课前学生自主学习

高等数学教师需提前选择网络教学平台，目前蓝墨云班课、职教云、超星智慧校园网络教学平台等在线上教学方面均取得不错的效果。教师在网络教学平台布置学生观看微课视频，最好组织学生三人为一组，集体在课前下载或在网上直接观看。在观看教学视频的过程中，学生自己掌握学习节奏，将重点难点问题进行记录，通过线上发言或留言的方式和教师进行交流，也可以将问题带到课堂上与同学和老师进行讨论。而教师可以通过线上交流或学生留言了解学生观看视频时遇到的问题，整理出具有研究和讨论价值的问题，为课堂教学做准备。学生看完微课视频后，可以通过教师在微课中预先设定的作业，自己进行练习检查学习效果。针对高职院校学生的实际特点，在课前自主学习环节，教师要充分运用网络平台优势，通过设置问题，查看学生观看微课视频时长，线上讨论留言情况等，及时督促学生课前完成相关微课视频的观看学习。在课前微课学习较为突出的学生，要通过网络技术手段给予表扬和肯定，对于微课学习滞后的同学，要及时提醒，保证每位学生都能认真完成[4-5]。

2.4课上交流讨论

课上交流讨论是高等数学翻转课堂教学模式得以顺利进行的重要环节。在课上交流讨论中，教师需要针对学生观看视频的情况和通过网络交流平台所反映出的问题进行解疑。学生也可以提出自己在观看教学视频中所存在的疑惑点，与教师和学生共同探讨。教师对每个小组遇到的问题进行点评，同时对学生在学习过程中出现的问题进行分析、交流、讨论和总结。教师对每一个知识模块总结和答疑结束后，可设置课上测试或者头脑风暴等活动，对学生的学习效果进行检验。在课上交流环节，教师要时刻关注课堂动态，充分调动每位同学的积极性，同时掌握好课堂节奏，既不能让课堂过于混乱，影响正常的上课节奏，也不能降低学生的参与度，影响交流和讨论的效果。在整个学习过程中，翻转课堂模式的引入，将使得学生的课堂参与能力和对待学习的态度发生根本性的改变[6]。2.5课后学习交流高等数学课后学习交流是学生对所学知识的一个总结和提高的过程。高等数学课后，教师可通过小组作业活动，按照学生事先的分组情况，设置一个与本节知识模块相关的实际问题，要求每组学生课后通过查阅相关资料，给予解决。学生将解决方案上传至网络平台，教师和学生可以通过网络评价的方式进行交流，这样既可以鼓励做得好的学生，也可以促进学生之间的相互学习。

3结语

在高等数学翻转课堂的实施过程中，确定教学目标，选择知识点，录制微课视频，指导学生进行自主学习，让学生真正成为学习的主体，而教师成为学生思想的引导者和学习的促进者，不再是知识的传授者。学生通过主动思考，在课堂交流、讨论和网络互动学习中逐步建立高等数学概念体系，使其能够在自主探究和小组合作分工过程中体验学习高等数学的乐趣。

[参考文献]

[1]郭二芳.翻转课堂在高职数学教学中的运用[J].教育观察，2020（18）：128-129.

[2]梁萌.翻转课堂教学应用与高职数学教学设计案例分析[J].科技资讯，2020（6）：108-109.

[3]李庆东.翻转课堂教学模式在高职数学教学中的应用[J].科教导刊，2019（28）：120-121.

[4]罗福林.高职数学翻转课堂中交互式微课的应用效果分析[J].济南职业学院学报，2019（3）：46-48.

[5]白余.浅议高职数学课程的教学现状与研究对策[J].教育教学论坛，2020（35）：355-356.

[6]李金寨.翻转课堂教学模式在高职数学教学中的应用探究[J].数理化研究，2016（5）：291-292.

作者：张志国 单位：辽宁轨道交通职业学院