高校工科类专业翻转课堂的探索与实践研究

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  摘  要:为了提高高校工科类专业课堂教学效果,以塔里木大学农业机械化及其自动化专业的农业机械化生产管理学课程为例,结合基于网络教学平台雨课堂进行了翻转课堂教学模式的探索与实践,对教学过程进行了优化设计,最后对教学效果进行了评估。实践结果表明,基于雨课堂的翻转课堂模式,可调动学生的学习主观能动性,促进学生的学习主动性和积极性,是一种促进变被动学习为主动学习的有效教学手段,能显著提高课堂教学效果,可为工科专业的课程教学方法改革提供参考。
  关键词:农业机械化;课堂教学改革;翻转课堂;任务驱动;角色转化;分组讨论
  中图分类号:G642        文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2021)22-0109-06
  Abstract: In order to improve the classroom teaching effect of agricultural mechanization production management of agricultural machinery specialty in Tarim University, combined with the exploration and practice of flipped classroom teaching mode based on rain classroom platform, the teaching process was optimized and the teaching effect was evaluated. The practice results show that the flipped classroom model based on rain classroom can mobilize students' learning initiative and promote their learning initiative and enthusiasm. It is an effective teaching method to promote the change from passive learning to active learning, which can significantly improve the classroom teaching effect and provide reference for the reform of curriculum teaching methods for engineering majors.
  Keywords: Agricultural Mechanization; classroom teaching reform; flipped classroom; homework driven; role transformation; group discussion
  新疆塔里木大学的农业机械化生产管理学课程是面向农业机械化及其自动化专业开设的一门专业方向必修课,也是该专业的核心课程。该课程是将农艺农机融合、农业机械作业工艺、农业机械化管理等多方面知识融合形成的农业机械化生产体系,对农业机械化及其自动化专业人才培养至关重要[1]。由于本门课涉及的知识面广,内容庞杂,学习过程有一定难度,如果没有合适的教学方法和学习方法,掌握该课程难度较大。在多年教学过程中,作者发现该门课考试通过率比较低。对该问题作者进行了研究和思考,认为主要原因如下:第一,课程内容本身难度大,知识综合性强,大部分学生在课堂上理解和记忆教师的讲解内容上有一定困难,知识点不能融会贯通。第二,学生基础相对薄弱,在学习过程中遇到基于前期课程的相关知识,不能有效综合利用来解决问题,导致问题积累。第三,学习的主观能动性不強,积极性不高,往往全程“被动学习”,没有主动思考和带着问题学习。第四,教学方法不匹配,没有做到因材施教,没有引起学生主动学习的兴趣[2]。第五,课堂互动少,教师和学生间的交流、同学之间的交流过少,没有通过交流的手段解决学习过程出现的问题,久而久之导致学习积极性不高。每年该门课程考试不通过率高于其他课程不通过率的平均水平。如何通过改变教学方法来高效利用课堂时间、提高农机专业学生学习的主观能动性[3]、提高教学效果、促进学生主动学习是该课程教学改革的重要方向,也是农业机械化及其自动化专业综合改革的重要内容,对农业机械化及其自动化人才培养质量的提升具有重要意义。
  一、基于雨课堂的翻转课堂教学模式的提出
  传统教学法的被动学习过程已经不适合现代化教学的要求,而新兴的“互联网+翻转课堂”的教学模式,给该门课的教学提供了新方向[4-5]。网络教学平台“雨课堂”相比传统课堂“板书+PPT”有更多优势:第一,在教学过程中可以根据平台提供的课堂数据,实时掌握学生学习动态,更好把控课堂和了解学生学习情况,可根据实际情况有的放矢地讲解重点和难点。第二,可以给学生推送学习视频、资料、文献等供学生课前预习和课后复习。第三,学生的手机变为雨课堂教学工具,可提高学生“手机有效使用利用率”和课堂效率,充分利用上课时间。第四,以互联网技术为基础的雨课堂,有丰富的互动功能,可有效增加课堂趣味性,提高学生的学习兴趣[6]。
  翻转课堂是重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生[7],将学习流程重构、颠倒知识传递和内化顺序的一种教学模式[8]。翻转课堂的优点是充分利用课前、课中、课后三部分的时间,课前教师准备好相关课程资料并推送,学生接到学习任务后针对学习材料进行课前学习,课中以交流讨论、提出问题、重点解答的方式答疑解惑、交流观点、增加互动,加深知识认知程度,将传统的课中被动的灌输式学习、课后被动复习的旧模式转变为课前知识主动学习,课中以讨论交流的方式完成疑问解答和知识消化,课后知识巩固和新知识学习的良性学习循环[9]。可充分发挥学生学习的主观能动性、有效提高学习主动性、增加课堂师生互动、提高课堂时间利用率。   将雨课堂和翻转课堂结合形成“雨课堂+翻转课堂”的教学模式是一种全新的现代化翻转课堂的教学模式,可综合利用二者优势。作者从2018至2019学年第二学期对塔里木大学农业机械化及其自动化专业“农业机械化生产管理学”课程进行了“雨课堂+翻转课堂”教学模式的探索和实践,以学习主动性、课堂互动、课堂教学等方面进行考察,发现“雨课堂+翻转课堂”教学模式比传统课堂授课模式具有更好的教学效果,可为民族生课程教学方法提供参考,对农业机械化及其自动化专业综合改革也具有重要意义。
  二、基于雨课堂的翻转课堂设计与实践
  在进行基于雨课堂的翻转课堂教学设计时,主要从课前、课中、课后、反馈与评价四个环节进行设计的[10]。设计的出发点是基于课程难度大和学生的基础薄弱这两个客观因素的基础上,以任务驱动法为手段,在课前、课中、课后三个关键环节促进和提高学生的学习主动性和积极性[11]。教师方面,改进教学方法,采用多种教学手段提高课堂学习效率,综合提高学生的学习效果[12]。
  (一)课前设计
  课前设计中教师和学生两方面都必须做好充分准备,教师方面主要在课前以学习任务的形式,给学生推送课程资料、教学视频、相关文献等,并根据课堂内容的重点和难点布置、推送与资料相关的问题,要求学生在观看完所有教学视频和资料的基础上完成布置的任务并将问题以PPT的形式整理出来,做好在上课时讨论和汇报的准备[13]。学生方面,必须先看教师布置的作业题目,带着题目中的疑问,学习平台上教师推送的学习资料的同时,根据自己的理解完成题目,课前环节设计图如图1所示。
  (二)课中设计
  课堂的知識消化和升级是基于雨课堂的翻转课堂教学模式的关键,首先教师要从知识学习、任务完成、重难点掌握等多方面全面了解学生的学习情况,以便后续有的放矢地有针对性地解决问题[14]。主要包括:课前任务汇报→提出问题→小组(组内)讨论→汇报讨论结果→组间讨论(质疑答疑)→解决问题→课堂测验→总结归纳→布置作业,课中环节设计图如图2所示。具体步骤如下:第一,上课时要求学生微信扫码进入雨课堂,在雨课堂平台上,将班级学生随机分组(一般每小组不超过6人),然后从已分组的雨课堂名单中每组随机抽取1名同学,就留的课前作业任务做不超过2组的简短汇报。在汇报过程中,实际学生和教师角色瞬间互换,教师在听取学生讲述的同时能了解学生整体学习情况,学生也在汇报过程巩固前期预习的知识,加深理解和记忆。第二,教师根据小组提问汇报情况,针对未完全掌握或理解有偏差的知识点提出新的问题,按照前期的分组,进入课堂分组讨论阶段,使学生充分进行组内讨论和交流,一般分组讨论时间根据问题的多少和难易程度而定,要考虑到循序渐进引导学生掌握和理解知识。第三,分组讨论结束后,仍然以小组为单位,在雨课堂平台每组再随机抽取1名同学再次汇报问题讨论结果,在此过程中不同小组往往会有不同理解,也会出现不同问题,可以通过有效的组间交流,提出不同的组出现的问题。第四,进入质疑和答疑阶段,首先根据前期每小组汇报的情况,让不同小组相互提出质疑,然后被质疑小组解答,形成激烈的组间问答和讨论阶段,在此全过程教师全程倾听,做好记录。第五,教师根据前期课堂进行过程的记录,进行关键知识点解析,对各环节出现的问题针对性地重点讲解,进行答疑解惑,在此过程学生可以用雨课堂的弹幕功能进行提问和互动。第六,进入考察阶段,教师在雨课堂平台发布有关本节课的重点知识的考核题目,来考察学生的掌握程度,通过完成题目,进行知识点的考察和理解升华。第七,教师根据考核情况,进行难点讲解、系统归纳并总结该节课的知识点,使学生形成知识体系。第八,布置课后作业,便于学生知识巩固。
  (三)课后设计
  课后设计主要从作业、疑问反馈解答、教学反馈和改进等多个方面进行。教师在雨课堂发布的课后作业,是根据本节课讲解的知识点进行复习和实践应用,以作业任务为驱动,加深学生的理解和记忆深度。学生在课堂或作业中出现的疑问,可在雨课堂平台的相关模块直接上传,教师通过检查和批阅作业、平台留言等发现问题并及时反馈,最终解决问题[15]。同时,还给学生建立了课后对课堂评价和建议环节,有问题的学生可以提出相关建议,便于教师进一步改进[16]。
  (四)考核评价
  农业机械化生产管理学课程是塔里木大学农机专业的专业核心课程,为了保证教学质量,所以保持了30%平时成绩和70%期末成绩的成绩构成结构。但是,在平时成绩考核方面,更注重学习过程和课堂上学习情况的考核。为了以任务为驱动提高学生的学习主动性,平时成绩侧重了课前和课后作业考察(占平时成绩的40%),上课小组提问和回答问题考察(占平时成绩的30%),课堂测试考察(占平时成绩的30%)三大方面(图3),由三方面的总得分相加成为平时成绩,不再单独设立考勤,而将考勤作为必要条件进行。此考核评价实施后,作者发现课堂在保证全勤率的同时,课堂气氛活跃,小组互动和讨论热烈,课前课后作业提交积极,对该门课程的教学起到了积极的促进作用。
  三、课堂教学效果分析
  (一)基于雨课堂和翻转课堂教学方法探索
  为了改进传统教学方法,探索基于雨课堂的翻转课堂模式对课堂教学效果影响,以塔里木大学机械电气化工程学院的农业机械化及其自动化专业的农机20-1班、农机20-2班、农机20-3班、农机20-4班、农机20-5、农机20-6总共六个班为研究对象,其中农机20-1班和农机20-2班为对照组,采用传统教学法;农机20-3班和农机20-4班采用“雨课堂+翻转课堂”教学法;农机20-5班采用“雨课堂+传统课堂”教学法;农机20-6班采用传统的翻转课堂教学法,教学效果以期末考试成绩为依据,期末考试成绩统计如表1所示,得到成绩分布如图4所示。
  (二)基于雨课堂的翻转课堂教学效果分析
  对表1和图4综合进行分析,可得出以下结论:   第一,在优秀率方面,作为“雨课堂+翻转课堂”教学模式下的农机20-3和农机20-4班(分别为21.86%和23.08%)十分突出,远远高于其他四个班级(优秀率均为0%),这说明基于雨课堂的翻转课堂模式,大大促进了学生对知识的掌握和深层次的认识,可显著提高课程考试中优等生比例,对拔尖式的教学有重要借鉴意义。
  第二,在良好率方面,作为“雨课堂+翻转课堂”教学模式下的农机20-3和农机20-4班(分别为46.86%和38.46%)也十分突出,超过了班级人数的1/3,远远高于其他四个班级(农机20-1、20-2、20-5、20-6班分别为9.09%、25.8%、12%、29.17%),这说明基于雨课堂的翻转课堂模式,可在教学过程中显著提高中等生的学习水平和学习成绩,促进中等生的“优良化”。其中的对照组农机20-1班和农机20-2班、农机20-5班和农机20-6班的良好率区别较大,而农机20-2班和农机20-6班的良好率很接近。对此现象作者进行了深入分析:其中农机20-6班的良好率(29.17%)相对较高的原因是单独使用了传统的翻转课堂模式,这说明传统的翻转课堂模式也对提高教学效果有显著作用;而同为传统教学法的农机20-1班和农机20-2班良好率区别较大(分别为9.09%和25.8%),作者认为这与班级学风有直接关系,主要体现在平时上课提问、提交作业等多个方面,农机20-2班的积极性明显好于农机20-1班,所以在教学方法的改进的同时,也要重视班级的学风建设。
  第三,及格率和平均成绩是反映整体掌握知识的程度的考核指标,是教学效果体现的重要方面,所以对所得数据进行了方差分析,成绩的影响因素主要考虑翻转课堂(因素A),雨课堂(因素B),翻转课堂与雨课堂交互作用(A×B)对指标值及格率和平均成绩的影响,分析结果如表2和表3所示。
  从表2可知,翻转课堂(因素A)和雨课堂(因素B)对班级及格率的影响非常显著(p<0.05),翻转课堂與雨课堂交互作用(A×B)对班级及格率影响显著(p<0.1)。从表3可知,翻转课堂(因素A)对平均成绩影响非常显著(p<0.05),雨课堂(因素B)对班级平均成绩的提高影响显著(p<0.1),翻转课堂与雨课堂交互作用(A×B)对班级平均成绩影响不显著。综合以上数据分析结果,即可得到以下结论:在教学时,单独或联合采用翻转课堂或在课堂中采用雨课堂授课,都有促进课堂效果、提高学生课堂参与度、增强学生学习效果的作用。其中“雨课堂+翻转课堂”模式,在提高及格率和平均成绩方面较传统的教学模式有更好的效果。
  (三)对教师基于雨课堂的翻转课堂的教学满意度和评价
  为了切实提高教学效果,反馈教学过程存在的问题并及时改进教学方法,作者抽取了2018-2019年度第二学期农业机械化生产管理学课程的学生网络评教的相关数据,如表4所示。从表4中满意度结果可知,基于“雨课堂+翻转课堂”教学模式下教学的各项满意度均高于94.35%(优秀的满分比例为95%),综合教学效果的满意度达到了94.939%,说明“雨课堂+翻转课堂”的模式,既可有效提高课堂教学效果和学生成绩,又是一种学生可以普遍接受和欢迎的现代化教学模式,对其他课程教学方法改进具有积极的借鉴意义。
  四、结束语
  通过结合塔里木大学农业机械化及其自动化专业综合改革进行了农业机械化生产管理学课程教学方法改革,在基于雨课堂的翻转课堂教学过程中,教师与学生的“身份互换”,看似教师可以从课堂教学中解放出来,但实际上是对教师提出了更高的要求:在课堂上,要求教师时刻把控整个课堂并实现教学要求和教学目的,关注学生的学习情况并有的放矢地抓住重点和难点。在课下,要求教师要准备很多教学视频、微课、文献等相关资料,同时也对教师提高自身水平提出了更高的要求。
  基于雨课堂的翻转课堂在实践过程中,成功借助先进的现代化教学平台“雨课堂”为手段,通过角色转化、分组讨论、任务驱动等教学方法的综合创新,探索出基于“雨课堂+翻转课堂”的教学模式,对提高课堂效果和学生学习效果有显著作用,可为其他课程教学方法提供借鉴和参考。
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