機(jī)械設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì)改革探索

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摘要：借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的形式和理念，作者在大學(xué)化工原理課程教學(xué)中嘗試開(kāi)展了一種更適合大學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)的學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式。歷時(shí)2個(gè)學(xué)期、3個(gè)班級(jí)的實(shí)驗(yàn)研究證明，這種介乎“翻轉(zhuǎn)課堂”和傳統(tǒng)教師主講課堂之間的教學(xué)模式，可以顯著提高教學(xué)效果，使教師有機(jī)會(huì)利用課堂思政的形式教書育人，是專業(yè)課教師培育學(xué)生綜合素質(zhì)的可循之徑，對(duì)教師的教學(xué)思路和技巧也有不同程度的啟發(fā)與提升，可作為翻轉(zhuǎn)課堂的一種創(chuàng)新形式在高校教學(xué)改革中加以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：學(xué)生輔助課堂教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；課堂思政；素質(zhì)教育；教學(xué)相長(zhǎng)

標(biāo)準(zhǔn)的翻轉(zhuǎn)課堂，指學(xué)生在課前根據(jù)教師提供的包括視頻在內(nèi)的材料獨(dú)立完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，而知識(shí)的內(nèi)化則在課堂上通過(guò)與教師的互動(dòng)實(shí)現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式源于美國(guó)高中教師的嘗試[1]，從根本上講更適用于青少年通識(shí)教育中具有高度可復(fù)制性的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容。而大學(xué)本科教育是以培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的高級(jí)專門人才為目標(biāo)，其學(xué)習(xí)內(nèi)容的強(qiáng)度、廣度和深度都與中小學(xué)通識(shí)教育不可同日而語(yǔ)，加之受限于教育技術(shù)、資源配置和自學(xué)能力等多種因素，通常意義上的“翻轉(zhuǎn)課堂”很難在我國(guó)大學(xué)本科教育完全落地[2，3]。然而，翻轉(zhuǎn)課堂所承載的強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心因材施教和引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂等教學(xué)理念對(duì)高校教改具有啟示意義。我們借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的形式和理念，在化工原理教學(xué)中嘗試開(kāi)展了更適合大學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)的學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式，收到了較為理想的教學(xué)效果和實(shí)踐心得。

1研究背景

我們所在的河北中醫(yī)學(xué)院制藥工程教研室，承擔(dān)制藥工程、生物工程和中藥制藥等多個(gè)專業(yè)的多門專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作。這些課程的共性特點(diǎn)就是專業(yè)性較強(qiáng)、自學(xué)難度較大。即使有教師授課，由于教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)緊，課堂信息量往往偏大，如果課前預(yù)習(xí)不夠深入，部分學(xué)生跟上進(jìn)度依然比較困難。為幫助學(xué)生高效完善知識(shí)建構(gòu)，我們選擇難度相對(duì)較大的專業(yè)基礎(chǔ)課化工原理作為實(shí)驗(yàn)課程，開(kāi)展了學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式的“翻轉(zhuǎn)課堂”創(chuàng)新嘗試。

2學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式簡(jiǎn)介

在學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式中，授課和聽(tīng)課的主體都是學(xué)生，教師作為課堂進(jìn)度的引導(dǎo)和控制者。教師會(huì)在學(xué)期第一次課把這種教學(xué)模式介紹給學(xué)生，并對(duì)他們提出具體要求。課前1周教師把教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和相應(yīng)參考資料發(fā)給學(xué)生“備課”。通過(guò)備課對(duì)所學(xué)內(nèi)容要有深入細(xì)致的領(lǐng)會(huì)，并達(dá)到能與學(xué)生分享的程度，當(dāng)然允許學(xué)生把不懂的知識(shí)點(diǎn)和問(wèn)題帶到課上解決。上課時(shí)，由教師隨機(jī)指定學(xué)生作為主講。學(xué)生在講解中需要闡述自己對(duì)知識(shí)的理解，也可以提出備課時(shí)沒(méi)有理解的問(wèn)題，教師則根據(jù)學(xué)生的講解情況，進(jìn)行引導(dǎo)、提問(wèn)，與先導(dǎo)知識(shí)進(jìn)行鏈接并適時(shí)給出總結(jié)，適當(dāng)拓展和補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)以及實(shí)踐應(yīng)用等。課后教師會(huì)通過(guò)在線教學(xué)平臺(tái)對(duì)知識(shí)進(jìn)行再次總結(jié)強(qiáng)化，同時(shí)開(kāi)放討論區(qū)，實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的全方位立體互動(dòng)。

3實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果分析

3.1實(shí)驗(yàn)方法

該教學(xué)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)2個(gè)學(xué)期，共在河北中醫(yī)學(xué)院2個(gè)專業(yè)的3個(gè)班級(jí)開(kāi)展。見(jiàn)表1。3.1.1實(shí)驗(yàn)一。2018—2019學(xué)年第一學(xué)期，在2016級(jí)制藥工程專業(yè)和2016級(jí)生物工程專業(yè)2個(gè)平行班級(jí)同時(shí)實(shí)施學(xué)生輔助課堂教學(xué)。制藥工程專業(yè)以學(xué)生輔助課堂教學(xué)形式完成全部?jī)?nèi)容，每位學(xué)生參與2次；生物工程專業(yè)學(xué)生則從第五章蒸餾開(kāi)始改為教師主講的傳統(tǒng)教學(xué)，每位學(xué)生參與1次。并對(duì)2個(gè)班學(xué)生的課堂表現(xiàn)和心態(tài)演變進(jìn)行定性觀察，對(duì)期末成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析。3.1.2實(shí)驗(yàn)二。2018—2019學(xué)年第二學(xué)期，在2017級(jí)制藥工程專業(yè)實(shí)施學(xué)生輔助課堂教學(xué)，并據(jù)前期經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類細(xì)化，采取不同對(duì)策以提高教學(xué)效果。

3.2結(jié)果及分析

3.2.1實(shí)驗(yàn)一。2個(gè)班級(jí)的期末考試成績(jī)分布情況見(jiàn)表2。2班不及格人數(shù)均為2人；制藥工程專業(yè)的最高分、同時(shí)也是眾數(shù)得分為91分，平均分78.56分，而生物工程專業(yè)的最高分83分，眾數(shù)得分67分，平均分67.33分。采用2個(gè)班的集合成績(jī)作為取樣整體，求出整體方差和均值，然后分別對(duì)2個(gè)班的成績(jī)進(jìn)行u檢驗(yàn)，在顯著性水平α＝0.05下，查表可得u值置信區(qū)間為（-1.96，1.96）。生物工程專業(yè)的u值為-2.69＜-1.96，顯示該班成績(jī)顯著低于2個(gè)班的整體成績(jī)；而制藥工程專業(yè)的u值為2.80＞1.96，該班成績(jī)則顯著高于2個(gè)班的整體水平，因此制藥工程專業(yè)的考試成績(jī)總體上要優(yōu)于生物工程專業(yè)。見(jiàn)表3。制藥工程專業(yè)學(xué)生各章得分率比較均衡，而生物工程專業(yè)學(xué)生在流體流動(dòng)、流體輸送設(shè)備、沉降與過(guò)濾和傳熱這4個(gè)以學(xué)生輔助課堂教學(xué)方式完成的章節(jié)，得分率要高于后面教師主講章節(jié)，說(shuō)明在本次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果優(yōu)于教師主講教學(xué)模式。學(xué)生試卷的章節(jié)得分率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。章節(jié)得分率計(jì)算方法：章節(jié)得分率=×100%∑每個(gè)學(xué)生該章節(jié)得分該章節(jié)分值×學(xué)生總數(shù)3.2.2實(shí)驗(yàn)二。前期實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)對(duì)輔助課堂教學(xué)中的態(tài)度和表現(xiàn)，學(xué)生大體可以分為高質(zhì)互動(dòng)型、踏實(shí)跟進(jìn)型和差強(qiáng)人意型3種類型。針對(duì)這3類學(xué)生，我們采取的態(tài)度是“質(zhì)量管控，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一”。特別是對(duì)于差強(qiáng)人意型學(xué)生，需要教師嚴(yán)格把關(guān)，必要時(shí)示范講解直到掌握。另外，為檢驗(yàn)學(xué)生在這種教學(xué)模式下對(duì)知識(shí)的接受和把握能力，期末沒(méi)有帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行綜合復(fù)習(xí)，而讓他們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容自行安排復(fù)習(xí)。毫無(wú)意外總體分?jǐn)?shù)偏低，影響因素主要考慮與學(xué)生自行復(fù)習(xí)有關(guān)。但即使這樣，結(jié)果還是令人滿意的，試題難度偏大，但全班52名學(xué)生不及格人數(shù)為0，說(shuō)明這種教學(xué)模式在整體調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)效果方面有一定促進(jìn)作用。4名80分以上的高分學(xué)生均屬平時(shí)表現(xiàn)上佳的高質(zhì)互動(dòng)型學(xué)生，說(shuō)明積極參與輔助課堂教學(xué)有助于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確理解和掌握。

4結(jié)論

4.1增強(qiáng)知識(shí)內(nèi)化

教學(xué)效果得以顯著提高學(xué)生輔助課堂教學(xué)這種半強(qiáng)制方式提高了學(xué)生的課堂參與度。課前的深度準(zhǔn)備和課上有效率的同步思維對(duì)其知識(shí)學(xué)習(xí)和內(nèi)化都有質(zhì)的影響，教學(xué)效果顯著提高，這也正是學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大的專業(yè)課教學(xué)的痛點(diǎn)。當(dāng)然，教師在課上的引導(dǎo)作用也不可或缺，教師需要實(shí)時(shí)辨析學(xué)生思路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考和討論，并適時(shí)補(bǔ)充相關(guān)重要的知識(shí)點(diǎn)，為此備課時(shí)要準(zhǔn)備更充分的素材和針對(duì)突發(fā)情況預(yù)案等，這些都是教學(xué)效果的有力保證[4]。

4.2利用課堂思政

因材施教培育學(xué)生綜合素質(zhì)傳統(tǒng)授課方式教師與學(xué)生個(gè)體接觸較少，相對(duì)重教書輕育人。學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式使專業(yè)課教師有機(jī)會(huì)把握每位學(xué)生的個(gè)性特質(zhì)和心理狀況，從而可以充分利用課堂思政形式，因材施教對(duì)學(xué)生素質(zhì)養(yǎng)成提出針對(duì)性建議。例如，我們?cè)湍承W(xué)生在課堂上表現(xiàn)出的不求甚解的心態(tài)、較差的抗壓能力等提出改進(jìn)意見(jiàn)，收到頗為理想的改善成效。同時(shí)，學(xué)生輔助課堂教學(xué)滿足了青年學(xué)生渴望被關(guān)注的心理需求，有利于學(xué)生心理健康和情感培育。

4.3踐行教學(xué)相長(zhǎng)

學(xué)生回饋改進(jìn)教學(xué)這種教學(xué)模式通過(guò)在更大程度上發(fā)揮學(xué)生的主體性，充分踐行了教學(xué)相長(zhǎng)的教育規(guī)律。我們發(fā)現(xiàn)，在以學(xué)生為主體的教學(xué)過(guò)程中，教師精心準(zhǔn)備的教學(xué)素材并不能涵蓋課堂上學(xué)生經(jīng)課前思索探究提出的全部問(wèn)題。不同學(xué)生由于知識(shí)基礎(chǔ)和思維方式的差異，即使對(duì)相同內(nèi)容的講述也會(huì)有不同的切入點(diǎn)，常令教師耳目一新。所以，引導(dǎo)學(xué)生輔助課堂教學(xué)，對(duì)教師的教學(xué)思路和技巧也有不同程度的啟發(fā)與提升，反過(guò)來(lái)可以指導(dǎo)改進(jìn)教學(xué)，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)這個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)未曾料到的意外收獲。無(wú)論教改形式如何，其核心始終應(yīng)該由知識(shí)、信仰和熱忱所組成，其最終目的都是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、效率和效果，同時(shí)把大學(xué)所秉承的素質(zhì)教育理念潛移默化植入學(xué)生的成才之路。歷時(shí)2個(gè)學(xué)期、3個(gè)班級(jí)的學(xué)生輔助課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種教學(xué)模式可以顯著提高教學(xué)效果，使教師有機(jī)會(huì)回歸教書育人的使命和初衷，是專業(yè)課教師培育學(xué)生綜合素質(zhì)的可循之徑，對(duì)教師的教學(xué)思路和技巧也有不同程度的啟發(fā)與提升。因此，更適合專業(yè)性較強(qiáng)的高校課程進(jìn)行課堂教學(xué)改革，作為翻轉(zhuǎn)課堂在高校教學(xué)的一種創(chuàng)新形式適當(dāng)加以應(yīng)用。

作者:謝愛(ài)華 王蕾 蘇春燕 張園園 孫曉潤(rùn) 單位:河北中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 河北中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院