基于實(shí)驗(yàn)對(duì)分的大學(xué)工科課程教學(xué)模式研究

古今

摘? ? 要：對(duì)分課堂是一種將課堂分為講授和討論，中間設(shè)置自主學(xué)習(xí)式內(nèi)化吸收環(huán)節(jié)的教學(xué)模式。該模式已經(jīng)得到了較為廣泛的研究和應(yīng)用，但在工科類大學(xué)課程中的實(shí)踐探索相對(duì)較少。針對(duì)工科課程特點(diǎn)，提出了實(shí)驗(yàn)對(duì)分的模式，并將其應(yīng)用于“機(jī)器人技術(shù)”課程的教學(xué)中。整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為引導(dǎo)式課堂講授、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)化和遞進(jìn)式討論總結(jié)，并采用過(guò)程性的評(píng)價(jià)體系。對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：對(duì)分課堂;實(shí)驗(yàn)對(duì)分;內(nèi)化吸收;過(guò)程性評(píng)價(jià);機(jī)器人技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642.3? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2019）08-0064-04

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生獲取知識(shí)的途徑日趨多樣化，課堂和書(shū)本不再是知識(shí)的唯一來(lái)源。教師的不可或缺性不只體現(xiàn)在靜態(tài)知識(shí)的講授上，更多地表現(xiàn)在教學(xué)活動(dòng)的組織引導(dǎo)上。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)信息隨時(shí)隨地可得，浩如煙海且形式生動(dòng)多樣。學(xué)生們很難繼續(xù)滿足相對(duì)枯燥的灌輸式講授，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)下降。碎片化的閱讀習(xí)慣，也使學(xué)生難以長(zhǎng)時(shí)間集中注意力去被動(dòng)接受知識(shí)。因此，教學(xué)改革勢(shì)在必行，其重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)式學(xué)習(xí)。

教學(xué)改革的一個(gè)主要方向是討論式教學(xué)，指的是教學(xué)過(guò)程不再是教師單向講授，而由教師講授、學(xué)生討論和教師總結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)組成[1]。這種方式有一定的局限性。首先，常規(guī)討論式教學(xué)不太適用于國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的大班教學(xué)，效率偏低;其次，講授后立即要求學(xué)生討論和發(fā)言，有悖于學(xué)習(xí)過(guò)程的心理學(xué)規(guī)律，學(xué)生對(duì)剛接觸的內(nèi)容缺乏理解，較難展開(kāi)有效討論[2]。對(duì)于并不習(xí)慣主動(dòng)發(fā)言的中國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)，弊端更為明顯。

基于此，普林斯頓心理學(xué)博士，復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出了一種新的教學(xué)模式——對(duì)分課堂。形式上將課堂時(shí)間一分為二，一半用作教師講授，另一半留給學(xué)生討論[3]。與傳統(tǒng)的討論式教學(xué)不同之處在于，將講授和討論在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和內(nèi)化吸收，同時(shí)對(duì)學(xué)生的考核采用過(guò)程化評(píng)價(jià)。

對(duì)分課堂的教學(xué)模式目前已在全國(guó)乃至少數(shù)其他國(guó)家得到推廣，收到了良好的效果。很多一線的教學(xué)科研人員對(duì)其進(jìn)行了研究和實(shí)踐。目前相關(guān)研究大多集中在中小學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，高等教學(xué)中的應(yīng)用也以語(yǔ)言類和思政類課程居多[4-5]，工科類課程的實(shí)踐研究相對(duì)匱乏。工科課程教學(xué)的特點(diǎn)是理論與實(shí)驗(yàn)并重，將對(duì)分課堂的理論應(yīng)用于工科課程，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步拓展和創(chuàng)新。本文將對(duì)分課堂的模式應(yīng)用于“機(jī)器人技術(shù)”的課程學(xué)習(xí)，采用“實(shí)驗(yàn)對(duì)分”的模式，第一次將實(shí)驗(yàn)引入內(nèi)化學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，取得了良好的效果。

一、實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式下的“機(jī)器人技術(shù)”課程

（一）課程目的及教學(xué)特色

“機(jī)器人技術(shù)”是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)高年級(jí)本科生的一門專業(yè)課，具有A很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。課程的目的是使學(xué)生掌握機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，掌握機(jī)器人的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)及編程控制等技術(shù)，達(dá)到能夠基于機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，綜合設(shè)計(jì)智能機(jī)器人完成特定任務(wù)的水平。

機(jī)器人技術(shù)的傳統(tǒng)授課方式為理論課與實(shí)驗(yàn)課分別進(jìn)行，有一定聯(lián)系但相對(duì)割裂，且實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)遠(yuǎn)少于理論學(xué)時(shí)。這樣的安排使學(xué)生覺(jué)得理論授課冗長(zhǎng)枯燥，且與實(shí)踐脫節(jié)導(dǎo)致不知學(xué)如何致用，實(shí)驗(yàn)部分則因?yàn)檎n時(shí)太少，通常為純粹的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)書(shū)上的步驟亦步亦趨，沒(méi)有自己的思考，好奇心和積極性也無(wú)從談起。如何將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合，互相促進(jìn)，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，達(dá)到靈活運(yùn)用自主創(chuàng)新的教學(xué)效果，是教學(xué)改革的重點(diǎn)所在。

學(xué)習(xí)金字塔是美國(guó)國(guó)家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室的研究成果，用24小時(shí)后還能記住內(nèi)容的比例（平均學(xué)習(xí)保持率）來(lái)反映學(xué)習(xí)的有效性。其中，聽(tīng)講、閱讀、視聽(tīng)結(jié)合、演示、討論、實(shí)際演練和馬上運(yùn)用的學(xué)習(xí)保持率分別為5%、10%、20%、30%、50%、75%、90%[6]。從中可見(jiàn)，討論，實(shí)際演練和馬上運(yùn)用等主動(dòng)式學(xué)習(xí)方式達(dá)到了相當(dāng)高的學(xué)習(xí)保持率。因此，我們將這幾種方式融入實(shí)驗(yàn)對(duì)分的教學(xué)模式中。

實(shí)驗(yàn)對(duì)分的課堂模式，是將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為內(nèi)化環(huán)節(jié)，貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程之中。實(shí)驗(yàn)不再是理論教學(xué)的附屬，而成為教學(xué)的主體。根據(jù)智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求，把實(shí)驗(yàn)分為機(jī)械、傳感器、編程、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等各個(gè)模塊，圍繞各模塊主題安排理論授課。課堂流程如下：（1）由教師進(jìn)行提綱挈領(lǐng)的理論教授，為學(xué)生進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)鋪墊。（2）進(jìn)行隔堂對(duì)分，在兩次理論課之間安排實(shí)驗(yàn)作為內(nèi)化環(huán)節(jié)。學(xué)生可以根據(jù)課上理論指引，搜索細(xì)節(jié)資料自主探索，完成實(shí)驗(yàn)。（3）在第二次課上進(jìn)行討論總結(jié)。學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)中的疑難進(jìn)行討論，解決不了的問(wèn)題由教師統(tǒng)一解答。學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)心得和各自的解法，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，與理論知識(shí)相互印證，使學(xué)生融會(huì)貫通、深入理解所學(xué)知識(shí)。在這里，實(shí)驗(yàn)成為整個(gè)教學(xué)的抓手和突破點(diǎn)?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”。只有通過(guò)“課堂講授—實(shí)驗(yàn)內(nèi)化—討論總結(jié)”的閉環(huán)過(guò)程，才能使知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生自己的理解。

另外，這里的實(shí)驗(yàn)并不是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而是開(kāi)放性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師并不給出具體步驟，也不限定解決思路，僅給出實(shí)驗(yàn)要求和限制條件，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法予以完成[7]。這一過(guò)程可以激活學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鼓勵(lì)其自行探索，用不同的方式完成任務(wù)并進(jìn)行匯報(bào)。這不僅訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維，也使學(xué)習(xí)過(guò)程充滿了探索性和創(chuàng)新性。學(xué)生用自己的方式完成任務(wù)，會(huì)有很強(qiáng)的成就感。

（二）具體課程安排

機(jī)器人實(shí)驗(yàn)的總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，教師大幅度提高了實(shí)驗(yàn)的比例。使得理論和實(shí)驗(yàn)分別為28學(xué)時(shí)和20學(xué)時(shí)。具體安排如下。

二、實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式的教學(xué)環(huán)節(jié)

下面具體介紹實(shí)驗(yàn)對(duì)分教學(xué)模式的各個(gè)環(huán)節(jié)。

（一）引導(dǎo)式的課堂講授

對(duì)分課堂的講授環(huán)節(jié)，是僅用一半的時(shí)間進(jìn)行提綱挈領(lǐng)的講解。教師起的是一個(gè)引領(lǐng)者的作用，介紹知識(shí)的結(jié)構(gòu)和重難點(diǎn)，而將具體細(xì)微的技術(shù)環(huán)節(jié)留給學(xué)生課下去閱讀學(xué)習(xí)。這樣，單向講授的時(shí)間壓縮了，學(xué)生注意力水平提高了;重點(diǎn)講授具有稀缺的知識(shí)，對(duì)學(xué)生更有吸引力;同時(shí)從大處著眼，知識(shí)的整體框架更加清晰。學(xué)生更加清楚“為什么”，也留白讓學(xué)生自己去填空，回答具體的“怎么樣”，非常適合機(jī)器人技術(shù)這樣實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程。

實(shí)驗(yàn)對(duì)分的課堂講授部分緊密圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，講述基礎(chǔ)知識(shí)及重難點(diǎn)理解，同時(shí)提供拓展閱讀的文本資料及網(wǎng)絡(luò)資源。例如在講解傳感器知識(shí)時(shí)，只講解基本的傳感器分類及原理，至于具體的應(yīng)用及技術(shù)指標(biāo)，則提供網(wǎng)絡(luò)資源，供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到具體問(wèn)題時(shí)去閱讀查找。而在講述編程語(yǔ)言時(shí)，介紹編程平臺(tái)、算法思路和典型示例，具體的軟件操作和編程語(yǔ)句細(xì)則則提供給學(xué)生相關(guān)手冊(cè)備查。實(shí)踐證明，這樣的講授方式重點(diǎn)突出，學(xué)生聽(tīng)講積極性有所提高。

（二）設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)化

對(duì)分課堂模式的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)在于把講授和討論錯(cuò)開(kāi)。在兩次授課之間，安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)化吸收。一般課程的內(nèi)化環(huán)節(jié)多以讀書(shū)學(xué)習(xí)、查閱資料、完成作業(yè)等方式進(jìn)行。機(jī)器人技術(shù)課程創(chuàng)新性地采用了基于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)化方式，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決實(shí)際問(wèn)題。

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課不同，對(duì)分課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)化的特點(diǎn)如下。

1.內(nèi)容聯(lián)系緊密性。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課有自己的課程安排，與理論講授并不嚴(yán)格同步。而對(duì)分課堂的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是緊密圍繞上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容安排的。學(xué)生學(xué)習(xí)完理論知識(shí)后立刻動(dòng)手實(shí)踐，可以達(dá)到深刻理解、掌握、應(yīng)用課程內(nèi)容的目的。

例如，在“步態(tài)與穩(wěn)定性”模塊中，課上學(xué)習(xí)了穩(wěn)定性判據(jù)之后，實(shí)驗(yàn)即安排學(xué)生利用構(gòu)件設(shè)計(jì)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算ZMP等指標(biāo)，來(lái)判斷設(shè)計(jì)的機(jī)器人是否能夠穩(wěn)定站立和行走。這樣的實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)穩(wěn)定性判據(jù)的概念和應(yīng)用印象深刻。

2.解決方案開(kāi)放性。機(jī)器人技術(shù)的實(shí)驗(yàn)多數(shù)為開(kāi)放性問(wèn)題，學(xué)生不再按部就班地完成實(shí)驗(yàn)步驟，而是建構(gòu)性地設(shè)計(jì)解決方案予以完成。例如，在循跡實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以利用紅外傳感器進(jìn)行路徑標(biāo)識(shí)的判斷，也可以利用攝像頭進(jìn)行圖像處理提取路徑信息，還可以輔以碰撞傳感器進(jìn)行避障。傳感器的安裝位置、距離等參數(shù)都沒(méi)有固定答案，留待學(xué)生去開(kāi)放性地探究。學(xué)生在不斷的嘗試和實(shí)踐中，會(huì)更深入地理解傳感器的作用范圍、精度等概念，也對(duì)算法的應(yīng)用條件有更深刻的認(rèn)識(shí)。開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)，可以解放學(xué)生的創(chuàng)新思維，也使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng)。

3.學(xué)習(xí)過(guò)程閉環(huán)性。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)流程，到教師批改報(bào)告給出分?jǐn)?shù)為止。學(xué)生只能得到得分的反饋，而鮮有機(jī)會(huì)對(duì)理解不夠深入之處進(jìn)行反芻和討論，整個(gè)教學(xué)并未實(shí)現(xiàn)完整的閉環(huán)。而實(shí)驗(yàn)對(duì)分的模式，將實(shí)驗(yàn)與課堂緊密聯(lián)系。前序的課堂講授對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)加深了對(duì)理論的理解，而實(shí)驗(yàn)后續(xù)的課堂討論又進(jìn)一步解決了實(shí)驗(yàn)中的疑難，實(shí)現(xiàn)了“理論講授→學(xué)生實(shí)驗(yàn)→撰寫(xiě)報(bào)告→課堂討論”的完整閉環(huán)。

（三）遞進(jìn)式的討論總結(jié)

課堂討論占據(jù)了對(duì)分課堂的一半時(shí)間，舉足輕重。課堂講授和討論在時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)。例如，一次課兩個(gè)學(xué)時(shí)，第一學(xué)時(shí)用作對(duì)上一次課及實(shí)驗(yàn)的討論，第二學(xué)時(shí)用作新一輪的課堂講授。環(huán)環(huán)相扣，以此類推。

實(shí)驗(yàn)對(duì)分的討論環(huán)節(jié)是遞進(jìn)式的，這里的遞進(jìn)有兩層含義。

1.討論規(guī)模的遞進(jìn)。從小組討論到組間交流，最后是教師全班答疑。首先是小組討論，交流實(shí)驗(yàn)中的心得和疑問(wèn)。小組內(nèi)部初步相互解答，不能解決的問(wèn)題組內(nèi)匯總。然后是組間交流，挑選幾組代表匯報(bào)，闡述各自實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其他組補(bǔ)充和回答問(wèn)題。最后面向全班，教師針對(duì)未能解決的共性問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一解答，并總結(jié)評(píng)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)。

2.認(rèn)知層面的遞進(jìn)。從解惑層面到分享層面，最后為拓展層面。首先就實(shí)驗(yàn)中的疑難進(jìn)行討論和解答，例如傳感器循跡部分，可能會(huì)出現(xiàn)攝像頭角度對(duì)邊界判斷產(chǎn)生影響，環(huán)境亮度對(duì)紅外循跡產(chǎn)生干擾等問(wèn)題，學(xué)生教師討論解決，此為解惑。其次是各組介紹各自的循跡解決方案，進(jìn)行思維碰撞，從而相互借鑒，開(kāi)拓思路，此為分享。最后教師進(jìn)行總結(jié)，將實(shí)驗(yàn)中的體會(huì)與理論講授相印證，將知識(shí)框架與具體技術(shù)細(xì)節(jié)相結(jié)合，讓學(xué)生形成完整知識(shí)體系，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步聯(lián)系新技術(shù)新應(yīng)用。例如介紹新型傳感器技術(shù)，聯(lián)系當(dāng)下自動(dòng)駕駛、智能家居等科技熱點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣，此為拓展層面。

小組討論較為考驗(yàn)教師的課堂組織能力，需要注意的方面：（1）有效性，是否能夠圍繞主題進(jìn)行有效的討

論，避免學(xué)生推阻不言空耗時(shí)間，或泛泛而談離題萬(wàn)里，無(wú)法按時(shí)形成有效結(jié)論。（2）參與性，是否能夠調(diào)動(dòng)所有組員的積極性，避免出現(xiàn)只有一兩位積極分子參與，其他學(xué)生游離于外的情況。

有效性和參與性的保證依賴組織架構(gòu)和流程。一個(gè)高效的討論需要完善的人員架構(gòu)，每位學(xué)生都要擔(dān)任特定的角色，例如主導(dǎo)者、記錄者、匯報(bào)者以及控時(shí)者等。組織架構(gòu)和流程保證了討論的有效性，也使每個(gè)學(xué)生都有職可司，保證了參與性。

三、實(shí)驗(yàn)對(duì)分的過(guò)程性評(píng)價(jià)體系

“機(jī)器人技術(shù)”課程采用過(guò)程性評(píng)價(jià)體系[8]，改變了一張考卷定成績(jī)的傳統(tǒng)方式?！皺C(jī)器人技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，以項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)進(jìn)行期末考核，每組根據(jù)場(chǎng)景，設(shè)計(jì)制作一個(gè)機(jī)器人去解決實(shí)際問(wèn)題，占分40%，另外20%來(lái)自平時(shí)實(shí)驗(yàn)。這兩項(xiàng)加起來(lái)，占60%主要考量學(xué)習(xí)結(jié)果，也考量學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。另外40%的分?jǐn)?shù)考量學(xué)習(xí)過(guò)程，包括作業(yè)（10%）、出勤（10%）和課堂參與（20%）。

該評(píng)價(jià)體系與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的另一不同點(diǎn)在于增強(qiáng)反饋強(qiáng)度，縮短反饋周期。傳統(tǒng)單向授課中，考試成績(jī)幾乎是學(xué)習(xí)效果的唯一反饋，周期過(guò)長(zhǎng)，等到學(xué)生收到評(píng)價(jià)時(shí)該門課程的學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，無(wú)法起到應(yīng)有的激勵(lì)作用。

在本課程中，每一項(xiàng)評(píng)價(jià)都會(huì)及時(shí)地反饋給學(xué)生。以作業(yè)為例，每次作業(yè)在被批改后，進(jìn)行分等。每次作業(yè)會(huì)在課堂上進(jìn)行展示，只展示A和A+的名單，并擇優(yōu)展示作業(yè)內(nèi)容。這一舉措耗時(shí)很短，每次不過(guò)三四分鐘，但卻起到了很好的示范和激勵(lì)作用。

同樣，每次實(shí)驗(yàn)也會(huì)進(jìn)行分等，特別優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)或者程序予以展示。評(píng)分中的每一項(xiàng)打分都是精心設(shè)計(jì)，以最后的項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)為例，教師根據(jù)每組項(xiàng)目的技術(shù)難度、創(chuàng)意和完成度賦予項(xiàng)目分，然后根據(jù)每位組員負(fù)責(zé)部分的貢獻(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)打出個(gè)人分，每位學(xué)生的最終得分由小組項(xiàng)目分和自己個(gè)人分綜合而成。這樣的安排既能鼓勵(lì)大家作為一個(gè)集體團(tuán)結(jié)合作做到最好，又能避免少部分學(xué)生產(chǎn)生吃大鍋飯依賴他人的僥幸心理。

四、實(shí)驗(yàn)對(duì)分課堂的實(shí)踐結(jié)果及分析

本研究的教學(xué)對(duì)象來(lái)自上海某本科院校大學(xué)三年級(jí)學(xué)生，對(duì)兩個(gè)班分別采用對(duì)分課堂模式和常規(guī)教學(xué)模式教授“機(jī)器人技術(shù)”課程，使用對(duì)分課堂模式的班級(jí)為實(shí)驗(yàn)組，使用常規(guī)教學(xué)模式的班級(jí)為對(duì)照組，兩組人數(shù)各為46人。兩組教育背景基本相同。

為了研究實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式的效果，采用了定量分析和定性分析兩種方式，定量研究采取了測(cè)試、問(wèn)卷和評(píng)分的方式，來(lái)定量分析實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、知識(shí)水平、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的影響，并采用前測(cè)和后測(cè)進(jìn)行對(duì)比[9]。具體分為自主學(xué)習(xí)動(dòng)力調(diào)查問(wèn)卷、技術(shù)知識(shí)水平測(cè)試卷、技術(shù)實(shí)踐能力量表、項(xiàng)目設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力量表。定性分析通過(guò)深度訪談和學(xué)生匿名的課程感想，分析學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)情感和學(xué)習(xí)軟技能的改變情況。

本研究使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS對(duì)得分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到以下表格。

前測(cè)環(huán)節(jié)中，學(xué)習(xí)動(dòng)力和知識(shí)水平用的是對(duì)應(yīng)問(wèn)卷和測(cè)試的前測(cè)部分，而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ那皽y(cè)成績(jī)以學(xué)生以往實(shí)驗(yàn)課程的分?jǐn)?shù)均值為實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ拇怼Ｓ杀?可以看出，教學(xué)開(kāi)始之前，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在學(xué)習(xí)動(dòng)力、知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι喜町惒⒉伙@著，可視為兩班初始條件相同。

后測(cè)環(huán)節(jié)應(yīng)用了前述四種量表、問(wèn)卷及試卷。由表3可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)組在學(xué)習(xí)動(dòng)力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上的得分均明顯高于對(duì)照組，可以認(rèn)為，基于實(shí)驗(yàn)對(duì)分的教學(xué)模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)組的教學(xué)效果有著顯著正面的影響。

定性分析進(jìn)一步佐證了上述結(jié)果。在12名接受深度訪談的學(xué)生中，6名來(lái)自實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生均表示非常認(rèn)同實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式。有學(xué)生明確表示課程形式生動(dòng)，是大學(xué)里最吸引自己的課程，學(xué)習(xí)積極性很高。而匿名的課程感想中，相對(duì)傳統(tǒng)課堂模式，實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式也得到了更多的褒獎(jiǎng)。學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)分模式給了他們更多的展示機(jī)會(huì)，也使自己的探究、合作能力得到了較大提高。

對(duì)分課堂教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)“師傳生受”的單向灌輸模式，同時(shí)也克服了傳統(tǒng)討論式教學(xué)的不足。對(duì)分課堂在教師講授和學(xué)生自主討論兩個(gè)環(huán)節(jié)之間，安排對(duì)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化的自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)及銜接，既對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)化吸收，也為下一階段的討論進(jìn)行準(zhǔn)備。而內(nèi)化環(huán)節(jié)的形式隨著課程內(nèi)容的不同而不同。在相對(duì)靜態(tài)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，內(nèi)化環(huán)節(jié)多為閱讀材料、思考問(wèn)題等形式。而在注重實(shí)踐和創(chuàng)新的工科課程學(xué)習(xí)中，需要對(duì)內(nèi)化環(huán)節(jié)進(jìn)行拓展研究。

因此，針對(duì)高校工科課程，提出了“實(shí)驗(yàn)對(duì)分”的模式。用設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中對(duì)所學(xué)理論進(jìn)行實(shí)踐和運(yùn)用，達(dá)到深入理解的目的。將“實(shí)驗(yàn)對(duì)分”模式應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)課程的教學(xué)中，應(yīng)用結(jié)果表明，該模式得到了大部分學(xué)生的認(rèn)可。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方式，“實(shí)驗(yàn)對(duì)分”模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、知識(shí)掌握水平、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高都有著顯著的提高，收到了良好的效果。

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