機械設(shè)計與制造課程設(shè)計改革探索

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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)中嘗試開展了一種更適合大學(xué)學(xué)習(xí)特點的學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式。歷時2個學(xué)期、3個班級的實驗研究證明，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，使教師有機會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

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)的材料獨立完成知識的學(xué)習(xí)，而知識的內(nèi)化則在課堂上通過與教師的互動實現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式源于美國高中教師的嘗試[1]，從根本上講更適用于青少年通識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)的高級專門人才為目標(biāo)，其學(xué)習(xí)內(nèi)容的強度、廣度和深度都與中小學(xué)通識教育不可同日而語，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)中嘗試開展了更適合大學(xué)學(xué)習(xí)特點的學(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就是專業(yè)性較強、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)生高效完善知識建構(gòu)，我們選擇難度相對較大的專業(yè)基礎(chǔ)課化工原理作為實驗課程，開展了學(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)模式簡介

在學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式中，授課和聽課的主體都是學(xué)生，教師作為課堂進(jìn)度的引導(dǎo)和控制者。教師會在學(xué)期第一次課把這種教學(xué)模式介紹給學(xué)生，并對他們提出具體要求。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”。通過備課對所學(xué)內(nèi)容要有深入細(xì)致的領(lǐng)會，并達(dá)到能與學(xué)生分享的程度，當(dāng)然允許學(xué)生把不懂的知識點和問題帶到課上解決。上課時，由教師隨機指定學(xué)生作為主講。學(xué)生在講解中需要闡述自己對知識的理解，也可以提出備課時沒有理解的問題，教師則根據(jù)學(xué)生的講解情況，進(jìn)行引導(dǎo)、提問，與先導(dǎo)知識進(jìn)行鏈接并適時給出總結(jié)，適當(dāng)拓展和補充相關(guān)知識以及實踐應(yīng)用等。課后教師會通過在線教學(xué)平臺對知識進(jìn)行再次總結(jié)強化，同時開放討論區(qū)，實現(xiàn)與學(xué)生的全方位立體互動。

3實驗方法與結(jié)果分析

3.1實驗方法

該教學(xué)實驗歷時2個學(xué)期，共在河北中醫(yī)學(xué)院2個專業(yè)的3個班級開展。見表1。3.1.1實驗一。2018—2019學(xué)年第一學(xué)期，在2016級制藥工程專業(yè)和2016級生物工程專業(yè)2個平行班級同時實施學(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)形式完成全部內(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2個班學(xué)生的課堂表現(xiàn)和心態(tài)演變進(jìn)行定性觀察，對期末成績進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理和分析。3.1.2實驗二。2018—2019學(xué)年第二學(xué)期，在2017級制藥工程專業(yè)實施學(xué)生輔助課堂教學(xué)，并據(jù)前期經(jīng)驗對學(xué)生進(jìn)行分類細(xì)化，采取不同對策以提高教學(xué)效果。

3.2結(jié)果及分析

3.2.1實驗一。2個班級的期末考試成績分布情況見表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個班的集合成績作為取樣整體，求出整體方差和均值，然后分別對2個班的成績進(jìn)行u檢驗，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，顯示該班成績顯著低于2個班的整體成績；而制藥工程專業(yè)的u值為2.80＞1.96，該班成績則顯著高于2個班的整體水平，因此制藥工程專業(yè)的考試成績總體上要優(yōu)于生物工程專業(yè)。見表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、流體輸送設(shè)備、沉降與過濾和傳熱這4個以學(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)，說明在本次實驗中，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)計見表4。章節(jié)得分率計算方法：章節(jié)得分率=×100%∑每個學(xué)生該章節(jié)得分該章節(jié)分值×學(xué)生總數(shù)3.2.2實驗二。前期實驗中我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)對輔助課堂教學(xué)中的態(tài)度和表現(xiàn)，學(xué)生大體可以分為高質(zhì)互動型、踏實跟進(jìn)型和差強人意型3種類型。針對這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”。特別是對于差強人意型學(xué)生，需要教師嚴(yán)格把關(guān)，必要時示范講解直到掌握。另外，為檢驗學(xué)生在這種教學(xué)模式下對知識的接受和把握能力，期末沒有帶領(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，說明這種教學(xué)模式在整體調(diào)動學(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)生均屬平時表現(xiàn)上佳的高質(zhì)互動型學(xué)生，說明積極參與輔助課堂教學(xué)有助于對知識點的準(zhǔn)確理解和掌握。

4結(jié)論

4.1增強知識內(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其知識學(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)難度相對較大的專業(yè)課教學(xué)的痛點。當(dāng)然，教師在課上的引導(dǎo)作用也不可或缺，教師需要實時辨析學(xué)生思路，及時發(fā)現(xiàn)和糾正問題，啟發(fā)學(xué)生思考和討論，并適時補充相關(guān)重要的知識點，為此備課時要準(zhǔn)備更充分的素材和針對突發(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)生個體接觸較少，相對重教書輕育人。學(xué)生輔助課堂教學(xué)模式使專業(yè)課教師有機會把握每位學(xué)生的個性特質(zhì)和心理狀況，從而可以充分利用課堂思政形式，因材施教對學(xué)生素質(zhì)養(yǎng)成提出針對性建議。例如，我們曾就某些學(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，收到頗為理想的改善成效。同時，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

學(xué)生回饋改進(jìn)教學(xué)這種教學(xué)模式通過在更大程度上發(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題。不同學(xué)生由于知識基礎(chǔ)和思維方式的差異，即使對相同內(nèi)容的講述也會有不同的切入點，常令教師耳目一新。所以，引導(dǎo)學(xué)生輔助課堂教學(xué)，對教師的教學(xué)思路和技巧也有不同程度的啟發(fā)與提升，反過來可以指導(dǎo)改進(jìn)教學(xué)，這是我們在設(shè)計這個教學(xué)實驗時未曾料到的意外收獲。無論教改形式如何，其核心始終應(yīng)該由知識、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2個學(xué)期、3個班級的學(xué)生輔助課堂教學(xué)實驗結(jié)果表明，這種教學(xué)模式可以顯著提高教學(xué)效果，使教師有機會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:謝愛華 王蕾 蘇春燕 張園園 孫曉潤 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