基于翻轉(zhuǎn)課堂的工科專業(yè)知識性課程教學方法研究

1、 基于翻轉(zhuǎn)課堂的工科專業(yè)知識性課程教學方法研究 柏興旺等Summary：知識性課程在工科專業(yè)課程體系中地位偏低，課時少任務(wù)重，教師講解易淺嘗輒止，學生學習常死記硬背，淺層而低效的學習嚴重損害學生的學習動機。本文分析了工科專業(yè)知識性課程自身學科特點和實際教學問題，設(shè)計了針對知識性課程的翻轉(zhuǎn)課堂，并開展了教學實驗研究。文中采用對比實驗法和行動研究法，在翻轉(zhuǎn)課堂教學活動設(shè)計方面進行了一些探索，同時輔以問卷法、訪談法評測實際教學效果。Key：現(xiàn)代教育技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；知識性課程；行動研究法：G434 ：A 論文編號：1674-2117（2015）20-0113-04當前，我國高等教育已經(jīng)從外延式發(fā)展進入

2、到內(nèi)涵式發(fā)展階段，提高教育教學質(zhì)量已經(jīng)成為高等教育發(fā)展的核心任務(wù)和建設(shè)高等教育強國的基本要求。1提高高等教育教學質(zhì)量的關(guān)鍵是依據(jù)各課程自身特點，創(chuàng)新教學模式，解決教學問題，全面提高各類課程的教學質(zhì)量。在工科專業(yè)中，課程按功能性可分為工具性課程、知識性課程、技能性課程和實踐性課程，各類課程的教學改革中應(yīng)依據(jù)學科適應(yīng)性的原則創(chuàng)新運用現(xiàn)代教學方法或它們的組合及演化。工科專業(yè)知識性課程教學現(xiàn)狀知識性課程是以發(fā)散知識結(jié)構(gòu)為主要特征的一類課程。目前，我國各工科專業(yè)均開設(shè)了數(shù)量各異的知識性課程，以傳授專業(yè)領(lǐng)域知識或進行通識教育為主要目的。例如，機械工程專業(yè)中就有“特種加工”“機械工程材料”“機械專業(yè)英語”等

3、知識性課程。發(fā)散知識性課程包含大量繁雜而相互關(guān)聯(lián)性弱的事實性知識。例如，“特種加工”課程分章節(jié)介紹了電火花、電化學、激光、電子束、超聲、快速成形等十多種加工技術(shù)，它們在加工原理和工藝規(guī)律方面的關(guān)聯(lián)并不強。傳統(tǒng)課堂教學方式是教師講，學生聽并觀看視頻，教師引導(dǎo)回顧復(fù)習，教學模式單一而枯燥，難以解決知識性課程教學中面臨的一系列問題。問題主要有：知識性課程的知識結(jié)構(gòu)發(fā)散，增加了學生構(gòu)筑自我知識網(wǎng)絡(luò)的難度，學生易落入“死記硬背”的低效學習陷阱。知識性課程多處于選修課地位，考查而非考試，且涉及的實用技能相對較少，在實用主義思想驅(qū)動下工科學生易將其歸類為次重要課程。知識性課程所占地位較低，教學任務(wù)與課時的比

4、例遠高于其他專業(yè)課，課堂上教師的知識講解易趨于淺層知識和思維，缺少對學生的深層思維訓練，導(dǎo)致學生對方法性和原理性內(nèi)容理解不清，知識遷移能力差，形成了所謂“學不致用，用不曾學”的教學效果。知識性課程緊跟科技發(fā)展前沿，求新求異，對教師的領(lǐng)域知識儲備要求很高，如何在教師適量工作前提下激發(fā)和培養(yǎng)學生科研素養(yǎng)也是一個難題。總的來說，在學生低重視程度和低學習成就感的共同作用下，傳統(tǒng)課堂教學形式很難調(diào)動學生對知識性課程的學習興趣和動機，到課率、聽課率比其他專業(yè)課程低。然而，知識性課程承擔著培養(yǎng)學生完備專業(yè)領(lǐng)域知識體系的重要任務(wù)，低質(zhì)量教學既浪費時間和資源，又將導(dǎo)致學生的知識短板。因此，革新傳統(tǒng)知識性課程課堂

5、勢在必行。筆者將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于機械本科專業(yè)知識性課程教學中，并開展深入研究，以期解決學生學習知識性課程的動機和效率問題。研究方法本文主要采用行動研究法，即教師與教育研究專家合作，為解決教育實踐中的實際問題，將問題發(fā)展成研究主題進行系統(tǒng)研究的一種研究方法。行動研究法包括四個基本步驟：計劃、行動、觀察、反思，如圖1所示。筆者選擇學校機械專業(yè)4個班級共98名學生作為研究對象，針對“特種加工”課程教學過程開展對比實驗研究：由同一教師授課，采用相同的授課內(nèi)容和教學進度，但1、2班采用傳統(tǒng)教學方法，而3、4班采用翻轉(zhuǎn)課堂教學方法。在實驗班級教學中，依據(jù)章節(jié)內(nèi)容和教學階段特點設(shè)計并開展相適應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學方

6、案。每個方案的研究都依據(jù)行動研究方法的四個步驟進行，以一個課次為一個研究循環(huán)，呈螺旋式上升的發(fā)展過程。同時，采用問卷調(diào)查、個體訪談等方法對實際教學效果進行評價。翻轉(zhuǎn)課堂的教學實踐研究1.“課前學習課堂討論探究”的翻轉(zhuǎn)課堂教學在“特種加工”課程的一些章節(jié)的教學過程中，筆者采用“課前學習課中討論探究”的翻轉(zhuǎn)課堂典型教學模式。課前，學生借助教材以及課件、視頻等資料按照教師安排的教學進度進行學習。學習資料內(nèi)容編排合理，知識點闡述清晰，誘導(dǎo)學生進行結(jié)構(gòu)化思考，自主解決重點、難點和熱點問題。課堂上，教師督促學生通過練習與測試消化所學知識，解答學生課前通過QQ群反饋的主要疑惑，引導(dǎo)學生通過協(xié)作學習解決次要疑

7、惑，啟發(fā)學生進行以解決問題為目的的探究討論。詳細實施過程如上頁表1所示。該教學模式在教學實踐中取得了良好的教學效果。隨著研究的推進，學生課前在線提出的問題數(shù)量逐漸增多，3課次后實驗班級所有學生都至少在線提問一次。整個學期中，90%的學生在課堂上與教師有直接對話交流，所有學生都參與了問題討論探究環(huán)節(jié)。實驗班級的到課率、作業(yè)完成率和質(zhì)量均高于非實驗班級。上述結(jié)果說明翻轉(zhuǎn)課堂顯著提高了學生學習的主動性?；凇罢n前學習課中討論探究”的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式實現(xiàn)了學生被動接受知識傳授到主動探究知識的轉(zhuǎn)變的同時，課堂思維活動層次也從低級思維學習轉(zhuǎn)變到了高級智慧學習。這些轉(zhuǎn)變既是學生學習動機提升的原因，也是培養(yǎng)具

8、有良好知識遷移能力和解決問題能力的創(chuàng)新型人才的必然要求。 2.“學生講，教師聽，分組主題演示”的翻轉(zhuǎn)課堂教學當今，機械、電子、納米等領(lǐng)域的新興加工技術(shù)迅猛發(fā)展，這些為“特種加工”課程教學提供了豐富而新鮮的素材，這是“特種加工”課程在培養(yǎng)本科生科研素養(yǎng)和興趣上具備的獨特優(yōu)勢。然而，將科研發(fā)展引入課堂教學對教師自身的科研素養(yǎng)和教學準備工作要求很高。為了在不提高教師工作量的前提下引導(dǎo)學生關(guān)注更廣闊的科學研究進展，筆者設(shè)計并實施了“分組主題演示”的翻轉(zhuǎn)課堂教學實驗。學生課前查閱最新科研和技術(shù)發(fā)展的信息資料，自選主題，制作演示PPT，課堂上清楚、精練地展示主題內(nèi)容，具體實施步驟如上頁表2所示。教學過程中

9、，教師通過審核主題、提問和評分等環(huán)節(jié)保證教學效果：嚴格控制選題和PPT質(zhì)量，防止學生抄襲網(wǎng)上低質(zhì)量主題，保證每位學生都花費時間進行準備；演示后，教師提出深刻而尖銳的專業(yè)問題，督促學生全面而深入地學習主題內(nèi)容；及時恰當?shù)剡M行評價、評分和獎罰，讓學生辨明主題選擇、演講技巧等方面的優(yōu)劣。上頁表3為一個優(yōu)秀分組演示的記錄表，可說明教學質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)。美國貝瑟爾國家培訓實驗室研究結(jié)果表明，采用“講授”“閱讀”“視聽結(jié)合”“示范”“討論組”“實踐練習”等方法進行學習，24小時后材料平均保持率分別為5%、10%、20%、30%、50%、70%，而采用“向其他人教授/對所學內(nèi)容的立即運用”方法的24小時后材料

10、平均保持率達90%。主題演示的翻轉(zhuǎn)課堂變“教師講，學生聽”為“學生講，教師聽并評價”，該教學模式提高了學生的學習強度和質(zhì)量，學生能向聽眾清晰地傳授主題內(nèi)容，說明學生已很好地理解和掌握了主題內(nèi)容。課后的問卷調(diào)查結(jié)果如圖2所示。參與主題演示的學生要比未參與的同學多花45小時進行課前學習，多數(shù)人在準備過程中感覺到壓力，但未因為學習時間更長而覺得勞累；感覺演講交流能力和科研興趣獲得提升并愿意再次參與的人數(shù)超過總?cè)藬?shù)的三分之二。上述結(jié)果說明，學習成就感促進學生產(chǎn)生深入學習的意愿。該模式引導(dǎo)學生自主地以最新科技成果為對象進行項目式、開放性的探究學習，通過實地調(diào)研、查閱資料、分析研究和編撰PPT及演講提綱等

11、過程構(gòu)建新知識體系，既避免了教師長時間查閱資料，又達到了培養(yǎng)學生查閱、分析和處理科研資料等學術(shù)能力的目的。結(jié)束語本文針對知識性課程實施翻轉(zhuǎn)課堂教學，將師生從枯燥的知識講解中解放出來，教師不再“照本宣科”，學生不再“死記硬背”，課堂時間主要用于測試訓練、討論探究、游戲競賽、主題演示等更具情感體驗的教學活動，學生的學習動機、效率和成就感獲得顯著提升。同時，學生對翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的良好反饋證明了該模式對知識性課程課堂的適應(yīng)性。課堂上，學生積極參與教學活動，用于課程學習的課外時間顯著增加，學習效率和成績獲得提升，而且學生從事科研和設(shè)計等創(chuàng)新工作的興趣明顯增長，半學期課程后很多學生主動聯(lián)系授課教師，或希望參與教師科研項目工作，或希望教師能指導(dǎo)其完成創(chuàng)新機械設(shè)計，學生對教師的學術(shù)信任達到新高度。Reference：1教育部.國家中長期教育改革發(fā)展和規(guī)劃綱要（2010-2020年）EB/OL.http：/publicfiles/business/h