機械設計與制造課程設計改革探索

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摘要：借鑒翻轉課堂的形式和理念，作者在大學化工原理課程教學中嘗試開展了一種更適合大學學習特點的學生輔助課堂教學模式。歷時2個學期、3個班級的實驗研究證明，這種介乎“翻轉課堂”和傳統教師主講課堂之間的教學模式，可以顯著提高教學效果，使教師有機會利用課堂思政的形式教書育人，是專業課教師培育學生綜合素質的可循之徑，對教師的教學思路和技巧也有不同程度的啟發與提升，可作為翻轉課堂的一種創新形式在高校教學改革中加以應用。

關鍵詞：學生輔助課堂教學；翻轉課堂；課堂思政；素質教育；教學相長

標準的翻轉課堂，指學生在課前根據教師提供的包括視頻在內的材料獨立完成知識的學習，而知識的內化則在課堂上通過與教師的互動實現。翻轉課堂的教學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制性的教學目標和內容。而大學本科教育是以培養具有綜合素質的高級專門人才為目標，其學習內容的強度、廣度和深度都與中小學通識教育不可同日而語，加之受限于教育技術、資源配置和自學能力等多種因素，通常意義上的“翻轉課堂”很難在我國大學本科教育完全落地[2，3]。然而，翻轉課堂所承載的強調自主學習、以學生為中心因材施教和引導學生積極參與課堂等教學理念對高校教改具有啟示意義。我們借鑒翻轉課堂的形式和理念，在化工原理教學中嘗試開展了更適合大學學習特點的學生輔助課堂教學模式，收到了較為理想的教學效果和實踐心得。

1研究背景

我們所在的河北中醫學院制藥工程教研室，承擔制藥工程、生物工程和中藥制藥等多個專業的多門專業課和專業基礎課的教學工作。這些課程的共性特點就是專業性較強、自學難度較大。即使有教師授課，由于教學內容多、學時緊，課堂信息量往往偏大，如果課前預習不夠深入，部分學生跟上進度依然比較困難。為幫助學生高效完善知識建構，我們選擇難度相對較大的專業基礎課化工原理作為實驗課程，開展了學生輔助課堂教學模式的“翻轉課堂”創新嘗試。

2學生輔助課堂教學模式簡介

在學生輔助課堂教學模式中，授課和聽課的主體都是學生，教師作為課堂進度的引導和控制者。教師會在學期第一次課把這種教學模式介紹給學生，并對他們提出具體要求。課前1周教師把教學內容、教學目標和相應參考資料發給學生“備課”。通過備課對所學內容要有深入細致的領會，并達到能與學生分享的程度，當然允許學生把不懂的知識點和問題帶到課上解決。上課時，由教師隨機指定學生作為主講。學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，教師則根據學生的講解情況，進行引導、提問，與先導知識進行鏈接并適時給出總結，適當拓展和補充相關知識以及實踐應用等。課后教師會通過在線教學平臺對知識進行再次總結強化，同時開放討論區，實現與學生的全方位立體互動。

3實驗方法與結果分析

3.1實驗方法

該教學實驗歷時2個學期，共在河北中醫學院2個專業的3個班級開展。見表1。3.1.1實驗一。2018—2019學年第一學期，在2016級制藥工程專業和2016級生物工程專業2個平行班級同時實施學生輔助課堂教學。制藥工程專業以學生輔助課堂教學形式完成全部內容，每位學生參與2次；生物工程專業學生則從第五章蒸餾開始改為教師主講的傳統教學，每位學生參與1次。并對2個班學生的課堂表現和心態演變進行定性觀察，對期末成績進行統計學處理和分析。3.1.2實驗二。2018—2019學年第二學期，在2017級制藥工程專業實施學生輔助課堂教學，并據前期經驗對學生進行分類細化，采取不同對策以提高教學效果。

3.2結果及分析

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班不及格人數均為2人；制藥工程專業的最高分、同時也是眾數得分為91分，平均分78.56分，而生物工程專業的最高分83分，眾數得分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個班的成績進行u檢驗，在顯著性水平α＝0.05下，查表可得u值置信區間為（-1.96，1.96）。生物工程專業的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，因此制藥工程專業的考試成績總體上要優于生物工程專業。見表3。制藥工程專業學生各章得分率比較均衡，而生物工程專業學生在流體流動、流體輸送設備、沉降與過濾和傳熱這4個以學生輔助課堂教學方式完成的章節，得分率要高于后面教師主講章節，說明在本次實驗中，學生輔助課堂教學模式的教學效果優于教師主講教學模式。學生試卷的章節得分率統計見表4。章節得分率計算方法：章節得分率=×100%∑每個學生該章節得分該章節分值×學生總數3.2.2實驗二。前期實驗中我們發現，根據對輔助課堂教學中的態度和表現，學生大體可以分為高質互動型、踏實跟進型和差強人意型3種類型。針對這3類學生，我們采取的態度是“質量管控，標準統一”。特別是對于差強人意型學生，需要教師嚴格把關，必要時示范講解直到掌握。另外，為檢驗學生在這種教學模式下對知識的接受和把握能力，期末沒有帶領學生進行綜合復習，而讓他們根據教學內容自行安排復習。毫無意外總體分數偏低，影響因素主要考慮與學生自行復習有關。但即使這樣，結果還是令人滿意的，試題難度偏大，但全班52名學生不及格人數為0，說明這種教學模式在整體調動學生學習興趣和提高學習效果方面有一定促進作用。4名80分以上的高分學生均屬平時表現上佳的高質互動型學生，說明積極參與輔助課堂教學有助于對知識點的準確理解和掌握。

4結論

4.1增強知識內化

教學效果得以顯著提高學生輔助課堂教學這種半強制方式提高了學生的課堂參與度。課前的深度準備和課上有效率的同步思維對其知識學習和內化都有質的影響，教學效果顯著提高，這也正是學習難度相對較大的專業課教學的痛點。當然，教師在課上的引導作用也不可或缺，教師需要實時辨析學生思路，及時發現和糾正問題，啟發學生思考和討論，并適時補充相關重要的知識點，為此備課時要準備更充分的素材和針對突發情況預案等，這些都是教學效果的有力保證[4]。

4.2利用課堂思政

因材施教培育學生綜合素質傳統授課方式教師與學生個體接觸較少，相對重教書輕育人。學生輔助課堂教學模式使專業課教師有機會把握每位學生的個性特質和心理狀況，從而可以充分利用課堂思政形式，因材施教對學生素質養成提出針對性建議。例如，我們曾就某些學生在課堂上表現出的不求甚解的心態、較差的抗壓能力等提出改進意見，收到頗為理想的改善成效。同時，學生輔助課堂教學滿足了青年學生渴望被關注的心理需求，有利于學生心理健康和情感培育。

4.3踐行教學相長

學生回饋改進教學這種教學模式通過在更大程度上發揮學生的主體性，充分踐行了教學相長的教育規律。我們發現，在以學生為主體的教學過程中，教師精心準備的教學素材并不能涵蓋課堂上學生經課前思索探究提出的全部問題。不同學生由于知識基礎和思維方式的差異，即使對相同內容的講述也會有不同的切入點，常令教師耳目一新。所以，引導學生輔助課堂教學，對教師的教學思路和技巧也有不同程度的啟發與提升，反過來可以指導改進教學，這是我們在設計這個教學實驗時未曾料到的意外收獲。無論教改形式如何，其核心始終應該由知識、信仰和熱忱所組成，其最終目的都是為了提高學生的學習興趣、效率和效果，同時把大學所秉承的素質教育理念潛移默化植入學生的成才之路。歷時2個學期、3個班級的學生輔助課堂教學實驗結果表明，這種教學模式可以顯著提高教學效果，使教師有機會回歸教書育人的使命和初衷，是專業課教師培育學生綜合素質的可循之徑，對教師的教學思路和技巧也有不同程度的啟發與提升。因此，更適合專業性較強的高校課程進行課堂教學改革，作為翻轉課堂在高校教學的一種創新形式適當加以應用。

作者:謝愛華 王蕾 蘇春燕 張園園 孫曉潤 單位:河北中醫學院藥學院 河北中醫學院基礎醫學院