《數(shù)字化礦山》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法設(shè)計(jì)與思考

陳結(jié)　趙恒　劉莉　王亮

摘要：為了提高大學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)字化礦山》課程時(shí)的興趣和學(xué)習(xí)效果，結(jié)合當(dāng)下影響廣泛的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，分析如何將《數(shù)字化礦山》課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課程設(shè)計(jì)。本文論述了《數(shù)字化礦山》翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)思路，該課程以課前任務(wù)引導(dǎo)、課間問(wèn)題討論及解答為主旨，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生探索性思維能力，最終提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，為培養(yǎng)出優(yōu)秀的礦業(yè)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化礦山；翻轉(zhuǎn)課堂；課程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）37-0215-02

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法（Flipped Classroom）近幾年在國(guó)內(nèi)廣泛推廣，從基礎(chǔ)教育到高等教育，涌現(xiàn)出一批示范性的成功案例。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的主旨是基于互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)將“課上教學(xué)，課后作業(yè)”的傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行徹底的翻轉(zhuǎn)。首先學(xué)生通過(guò)觀看教學(xué)視頻資料、信息自查及在線交流等方式進(jìn)行課前學(xué)習(xí)；然后，教師把課堂時(shí)間主要用于學(xué)生討論與答疑，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交流與小組互動(dòng)活動(dòng)；最后，通過(guò)學(xué)生互評(píng)，老師點(diǎn)評(píng)共同作用的評(píng)教面上[1-3]。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過(guò)程中，因課前、課間、課后均強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，有利于學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力的發(fā)展[4-5]。教師在具體實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂過(guò)程中，要遵循知識(shí)內(nèi)化基本原理，根據(jù)課型、學(xué)情分析，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略[6]。但也有不少老師表示：自己的課堂翻轉(zhuǎn)不過(guò)來(lái)。如何了解翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法背后的教學(xué)原理，探究成功實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的經(jīng)驗(yàn)和秘訣，打造專屬于自己的翻轉(zhuǎn)課堂是當(dāng)前多數(shù)老師的面臨的直接問(wèn)題。

數(shù)字化礦山是采礦工程學(xué)科的重要教學(xué)內(nèi)容之一，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，由于上機(jī)時(shí)不足、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間有限等教學(xué)條件限制，以及受限于教學(xué)模式的影響，學(xué)生參與軟件操作及交流的機(jī)會(huì)少，導(dǎo)致軟件操作教學(xué)效果并不理想。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式為數(shù)字化礦山課程教學(xué)提供了新的模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法通過(guò)課前準(zhǔn)備，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)老師分配的視頻學(xué)習(xí)資料，有利于學(xué)生控制學(xué)習(xí)進(jìn)度。課前學(xué)習(xí)布置的教學(xué)視頻材料對(duì)于不同學(xué)生建立相應(yīng)的課程初始認(rèn)識(shí)，并根據(jù)自己的時(shí)間和學(xué)習(xí)習(xí)慣安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，當(dāng)進(jìn)入課間學(xué)習(xí)時(shí)就能快速和高效地切入到教學(xué)討論過(guò)程中[7]。同時(shí)通過(guò)在視頻學(xué)習(xí)中增加提問(wèn)與測(cè)試，提升學(xué)生觀看視頻的積極性和參與度以及學(xué)習(xí)效果[8]。學(xué)生通過(guò)在課前完成課前知識(shí)學(xué)習(xí)，從而減少教師課堂講授時(shí)間，把時(shí)間留給學(xué)生參與交流討論和獲得教師的指導(dǎo)，以解決學(xué)生上機(jī)時(shí)間少、討論交流時(shí)間不足的問(wèn)題。

總之，翻轉(zhuǎn)課堂作為一個(gè)集成現(xiàn)代化信息技術(shù)的交互式教學(xué)模式，在實(shí)施過(guò)程中存在許多不確定的影響因素。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外已有翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐者的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，針對(duì)數(shù)字化礦山課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)適合與工科學(xué)生的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，最終實(shí)現(xiàn)課程的翻轉(zhuǎn)。

一、《數(shù)字化礦山》課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂概述

1.實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂課前學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)。研究《數(shù)字化礦山》課程的知識(shí)體系與架構(gòu)，尤其注重對(duì)知識(shí)層次的劃分，以及對(duì)各部分知識(shí)關(guān)聯(lián)性的描述。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法特點(diǎn)，明確《數(shù)字化礦山》課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)過(guò)程的學(xué)習(xí)主題及最終達(dá)成目標(biāo)；《數(shù)字化礦山》課程翻轉(zhuǎn)課堂課前學(xué)習(xí)計(jì)劃設(shè)計(jì)包含：學(xué)習(xí)總體指南、學(xué)前資料制作、學(xué)前任務(wù)設(shè)計(jì)、學(xué)前要點(diǎn)測(cè)試、成績(jī)匯總與分析等。

2.翻轉(zhuǎn)課堂資源制作及課上活動(dòng)組織形式設(shè)計(jì)與研究?；趯W(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度及個(gè)體學(xué)習(xí)習(xí)慣差異可以自行控制教學(xué)視頻學(xué)習(xí)進(jìn)度，確保學(xué)生能在上課前完成課前知識(shí)的學(xué)習(xí)，確保課堂討論的效果。課間活動(dòng)設(shè)計(jì)的主旨是積極組織課堂，增強(qiáng)學(xué)生互動(dòng)討論。課堂內(nèi)主要目的是設(shè)計(jì)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)討論活動(dòng)，讓每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)在討論中學(xué)習(xí)及幫助同學(xué)答疑，實(shí)現(xiàn)學(xué)用結(jié)合。

3.《數(shù)字化礦山》翻轉(zhuǎn)課程的實(shí)施。研究翻轉(zhuǎn)課堂與學(xué)生自主學(xué)習(xí)關(guān)系，旨在觀察統(tǒng)計(jì)學(xué)生是如何選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，從而總結(jié)出典型的自主學(xué)習(xí)方法。針對(duì)翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)的諸環(huán)節(jié)，分析研究教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)，形成有效的翻轉(zhuǎn)教學(xué)效果評(píng)估及反饋體系，最終真正實(shí)現(xiàn)《數(shù)字化礦山》課程的有效翻轉(zhuǎn)。

二、數(shù)字化礦山翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法設(shè)計(jì)步驟

廣泛調(diào)研分析《數(shù)字化礦山》課程教學(xué)過(guò)程中教師的教學(xué)困惑與教學(xué)心得及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的難點(diǎn)與期望。在此基礎(chǔ)上提出教師引導(dǎo)、學(xué)生自主的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方法設(shè)計(jì)。《數(shù)字化礦山》翻轉(zhuǎn)課堂的核心仍然是以學(xué)生自主為主旨，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的設(shè)計(jì)者、引導(dǎo)者、答疑者和學(xué)習(xí)伙伴。其具體內(nèi)容設(shè)計(jì)如下：

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。教學(xué)內(nèi)容方面，根據(jù)專業(yè)特色和教學(xué)大綱制定整個(gè)學(xué)期需要完成的教學(xué)內(nèi)容，提煉出教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)分析。

1）知識(shí)貢獻(xiàn)：掌握數(shù)字礦山課程基本概念及重要理論原理。

2）技能貢獻(xiàn)：通過(guò)數(shù)字化礦山軟件學(xué)習(xí)，掌握基本的軟件操作技能。

3）素質(zhì)貢獻(xiàn)：通過(guò)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)字化礦山技術(shù)的興趣，從而產(chǎn)生求知的欲望。

3.學(xué)習(xí)者特征分析。授課對(duì)象是大三學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)過(guò)了部分的基礎(chǔ)課和專業(yè)課，已經(jīng)具備了礦山開(kāi)采的基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)礦山空間信息，比較容易接受。大三學(xué)生的思維方式從固化被動(dòng)學(xué)習(xí)、準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，到注重個(gè)人見(jiàn)解的主動(dòng)學(xué)習(xí)的方向轉(zhuǎn)變。教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，舉一反三，提出自己的見(jiàn)解。大學(xué)生有較強(qiáng)的獨(dú)立意識(shí)，但又沉默不愿表達(dá)自己的想法，同時(shí)對(duì)自己理解的信息持批評(píng)態(tài)度。課堂中，給學(xué)生充分的話語(yǔ)權(quán)，讓學(xué)生質(zhì)疑、由學(xué)生回答、教師點(diǎn)評(píng)。課后，鼓勵(lì)學(xué)生探索更多的知識(shí)。

4.課前任務(wù)設(shè)計(jì)。活動(dòng)設(shè)計(jì)中采用同伴教學(xué)方法，授課對(duì)象是大三學(xué)生，他們已經(jīng)學(xué)過(guò)了部分的基礎(chǔ)課和專業(yè)課，已經(jīng)具備了礦山開(kāi)采的基礎(chǔ)知識(shí)。老師在討論中過(guò)多參與會(huì)影響學(xué)生表達(dá)欲望，他們自己相互討論解惑效果更好，對(duì)最終無(wú)法解決的問(wèn)題集中答疑能加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。通過(guò)制作課前學(xué)習(xí)視屏資料，同時(shí)附上簡(jiǎn)要的問(wèn)答測(cè)試，使學(xué)生在課前掌握預(yù)備性知識(shí)。

5.課上任務(wù)設(shè)計(jì)。讓學(xué)生進(jìn)入討論式教學(xué)，學(xué)生提交的課前任務(wù)作業(yè)，課前網(wǎng)上學(xué)習(xí)答疑。制定兩套課內(nèi)討論方案，一套為備選方案，確保課堂的學(xué)習(xí)效果，該過(guò)程以老師引導(dǎo)為輔，學(xué)生相互答疑為主。為了達(dá)到最佳的討論效果，在學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)上，可以讓學(xué)生自由選擇進(jìn)行分組，自己分配組員角色，老師充當(dāng)引導(dǎo)解惑、控制進(jìn)度角色，盡量形成咖啡吧式討論環(huán)境。

學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)：學(xué)生互評(píng)，學(xué)生分組計(jì)分，并由學(xué)生闡述某一問(wèn)題的解題過(guò)程計(jì)分，老師最后做總評(píng)。打分考慮3部分：課前學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況；課間討論參與度和活躍度；課后總結(jié)與作業(yè)。

6.教學(xué)設(shè)計(jì)反思。分組互評(píng)討論是課堂討論的核心，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后通過(guò)討論和老師啟發(fā)，達(dá)到自己解決問(wèn)題，真正掌握課程核心知識(shí)點(diǎn)。

三、數(shù)字化礦山翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法思考與總結(jié)

1.《數(shù)字化礦山》學(xué)習(xí)任務(wù)計(jì)劃設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在幫助學(xué)生在課前明確自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容、目標(biāo)和方法，教師在提供合適的學(xué)習(xí)資源，制作涵蓋主旨吸引力強(qiáng)的教學(xué)視頻。優(yōu)秀的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人實(shí)際情況自行制定學(xué)習(xí)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

2.課間創(chuàng)設(shè)平等放松的課題情境有助于學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目。通過(guò)提供放松的課堂環(huán)境，通過(guò)對(duì)課前知識(shí)的回顧，引導(dǎo)學(xué)生掌握教學(xué)重難點(diǎn)或其他知識(shí)點(diǎn)的目的。有限組織課堂討論活動(dòng)，主要教學(xué)內(nèi)容學(xué)生在課外已有初步了解，那么在課堂內(nèi)通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)加深對(duì)課程內(nèi)容的理解與掌握，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在積極環(huán)境中交流并應(yīng)用其所學(xué)知識(shí)。

3.課后復(fù)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)、問(wèn)題歸納分析和反思，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)之后能夠及時(shí)對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)測(cè)，最終達(dá)到能自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題，互助學(xué)習(xí)。

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