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大数据背景下基于翻转课堂的信息类课程教学改革研究

范文

赵红梅+吴冬妮+周作梅

摘要：随着信息技术的发展，大数据时代的到来，互联网上巨大的、丰富的教学资源为师生的学习方式带来了方便与变化，在此背景下产生了一种新的基于翻转课堂的教学模式。该文以“信号与系统”课堂教学为载体，通过对教学实践、教学效果分析的研究，提出了翻转课堂教学模式不仅能够提高教学效果，活跃课堂氛围，还充分激发了学生的学习积极性、主动性以及自主学习的动力，提高了学生分析、解决问题的能力。

关键词：大数据；翻转课堂；课程教学改革；信号与系统

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）34-0205-03

Abstract： With the development of information technology， the era of big data， large， rich teaching resources for teachers and students' learning styles on the Internet brings convenience and change， under this background， a new teaching model based on the flipped classroom. Based on the "signal and system" classroom teaching as the carrier， through the study on the teaching effect of the teaching practice and analysis， put forward the flip classroom teaching mode can not only improve the teaching effect， active classroom atmosphere， but also to fully stimulate the enthusiasm and initiative of learning motivation and autonomous learning of students， improve students' ability to analyze and solve the problem.

Key words： big data； flipped classroom； teaching reform； signal and system

1 概述

随着信息技术的飞速发展，大数据时代的到来，互联网上急剧增长的教学资源和新的教学模式、方法的产生，学生的学习方式发生了改变。同时，这些新的教学方式也威胁了传统教学模式思维模式下的教学模式和教学理念，特别是近几年出现的翻转课堂、微课、MOOC（大规模开放在线课程）等已经成为现代教学研究的热点，受到很多教育工作者的极大关注，而这其中尤其以翻转课堂教学模式最为教育工作者探讨研究的热门话题。

我们知道，大数据时代最为显著的特征是数据的急剧增长，每天互联网上的信息量以多少多少T字节来计算，因而人们获取知识、信息的途径更为方便，随着互联网中优质教学资源的出现，教师授课通过搜索网上资源就能够轻松获取，在新技术的推动下，传统的照本宣科式的、满堂灌的“填鸭式”教学方式已经不能满足现代教学的需求，在互联网高速发展的今天，开放而丰富的教育资源将进一步解放人们的学习，这给传统的教学带來了巨大的挑战，在这样的背景下，翻转课堂顺应了这一变化。本文以“信号与系统”课堂教学为载体，通过对教学实践、教学效果分析的研究，提出了翻转课堂教学模式不仅能够提高教学效果，活跃课堂氛围，还充分激发了学生的学习积极性、主动性以及自主学习的动力，提高了学生分析、解决问题的能力。

2 大数据与翻转课堂的结合

翻转课堂是一种借助互联网，通过PPT、视频等学习资源进行各种课程学习的模式。目前将翻转课堂应用在大学信息类课程教学中的案例很少，而我们所见到的在中小学教学中应用较多，其实由于大学生已经成年，他们自主学习能力比中小学生要强，大数据应用越来越广泛，教学资源也越来越丰富和多元化，借助还联网平台传播的高效性。因此在大学信息类课程中更有利于开展翻转课堂的教学。

传统课堂是以教师的讲授为中心，老师相当于电视剧的主演；而翻转课堂重在以学习自主学习以及师生间共同协作探究为中心，老师就像是电视剧的导演。传统课堂中教师利用教材和PPT讲授，以课堂讲解与课后作业为主，学生只是被动地接受知识；而翻转课堂教师利用微、视频课、网络资源和教材等相结合的方式，以回答问题、解决问题为主的形式。翻转课堂更加注重师生间的、学生间的交流，但是这种交流不是提问，不是提问越多就代表交流越多，也不是交流越多就越好，不是在线视频的别称，不是学生任意低学习更不是师生对着屏幕各看各的，而是根据课前制作任务单对知识的掌握情况来提出具有针对性的问题展开讨论从而确保互动交流的有效性和高效性。

3 翻转课题的教学实践

“信号与系统”是一门理论与实验相结合的课程，主要内容分为信号与系统两个部分，重点强调了连续与离散时间系统的求解和三大变换即频域的“傅里叶变换”、复频域的“拉普拉斯变换”和Z域的“Z变换”。本文就“以信号与系统”这门课为例来探究大数据背景下基于翻转课堂的教学模式改革。

3.1 翻转课堂教学准备

考虑到翻转课堂中教师与学生的角色发生了改变，为了深入地研究翻转课堂这种新的教学模式的教学效果，选取了信本1 班和信本2班（每班35人）两个平行班展开对比学习实践，其中信本1班采用传统模式教学，而信本2班采用翻转课堂教学。

大数据背景下，网络资源丰富，我们的选择更加丰富与也多样化，在翻转教学模式下，由于中国学生大多都比较内敛，所以必须通过教师精巧的课堂设计、积极引导和鼓励，才能让学生在课堂上完全释放自我、表达观点、积极交流。学生大部分获取知识来自于教师制作的教学视频，在制作教学视频的时候充分地考虑到对学生自主思考、自主学习能力的培养。根据教材与网上资源特制作了《信号与系统》的教学视频，表1是内容设置，同时教师也可以通过建立QQ群、微信群学生更好地进行交流，方便也拉近了与学生的距离，使学生感到更加亲切。

3.2 翻转课堂实施

在课堂教学过程中，学生通过分组讨论、作品展示、互相评价等形式，加深对知识的理解和掌握。例如，在讲傅里叶变换的性质的时候，由于学生在上课之前已经自学过相关的视频内容，并要求学生自己根据傅立叶变换的性质完成课后的习题，因此在课堂上老师不用再讲授，而是直接与学生当面进行交流与探讨，并要求学生分组讨论说明这些性质在实际通信领域的应用情况，最后老师与学生一起进行打分评价。这种基于翻转课堂的教学模式最主要是能够使学生进一步加深对知识的消化吸收，将理论知识应用于实践，掌握其应用的方法；其次是能够促进教师与学生甚至是学生与学生之间的交流、协作，这样也能够提高学生分析问题、解决问题的能力，增强学生的自信心，同时增进学习的积极性和主动性。

3.3 翻轉课堂评价体系

传统教学重在以教师的讲解为主题，学生只是被动地在接受，老师讲课布置作业，学生完成作业参加考试，老师评判给出最终成绩，而且学生在实际执行时抄袭现象明显，我们学校按照这种传统而单一考评方式（一般最终成绩由10%平时成绩+20%实验成绩+70%期末考试成绩构成）不能够全面地评估学生的学习能力。而基于翻转课堂的评估系统相比传统教学的评价更科学、全面，学生最终的考核成绩由20%学生小组讨论成绩（教师打分与小组打分构成）+20%实验结果展示成绩+30%汇报成绩（一学期至少三次的平均成绩）+10%平时成绩（每次完成任务的成绩的平均成绩）+20%期末考试成绩。

3.4 翻转课堂教学效果分析

教学活动是学校教学的核心，而教学效果的优劣直接影响着学生的发展，通过对信本1班（传统教学）和信本2班（翻转课堂教学）两个班级的学生分别采用传统教学与翻转课堂教学，通过数据可以说明教学效果的差异。表2是两个班对教学资源使用情况的对比。

由上述表3.2可以看出，信本2班学生能够更积极主动地参与互动学习讨论中，教学资源利用率高，真正参与课堂的教学活动中去，达到自我学习的目的，教学效果比信本1班明显好。

在学期即将结束进行综合考核的时候，从学生平时表现、实验成绩分组讨论、作品展示、交流协作和学生互评等方面来考虑，得到了表3所示的结果。由此可以看出绝大多数学生认为获得了较好的学习效果，提高了自学能力和分析、解决问题的能力，对于这种新的翻转课堂教学模式，95%的学生表示满意，希望能够继续这种教学模式。

4 总结及展望

未来的学习越来越呈现出个性化，而我们获取知识的途径越来越多元化，资源也更加丰富，伴随着大数据在实际生产和生活中应用的深度和广度的提高，借助互联网教育资源高效的知识传输，利用信息技术这个平台寻找更加优质的教学资源丰富、拓展和优化现有的课堂教学。作为教师不仅仅是知识的传播者，更应当积极地开创新的教学模式为学生提供支持与服务，增强他们学习的自信心、激发他们学习的好奇心及其探究知识的渴望。

参考文献：

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