“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐
——以食品科學(xué)與工程類專業(yè)工程制圖課程為例

李玲，周文化，李卉，廖凱，于水琴

1.中南林業(yè)科技大學(xué)機電工程學(xué)院（長沙 410004）；2.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（長沙 410004）

本科教育的根本任務(wù)在于培養(yǎng)人才，而課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的主渠道。陳寶生部長在新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議上指出“要著力推動課堂革命，改革傳統(tǒng)的教與學(xué)形態(tài)，把沉默單向的課堂變成碰撞思想、啟迪智慧的互動場所”，以教為主的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式已不能適應(yīng)新時代人才培養(yǎng)需求。近年來，國內(nèi)各高校大力倡導(dǎo)“以學(xué)生為中心”的教育理念，積極推進以教為主向以學(xué)為主的課堂模式的轉(zhuǎn)變。翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂作為兩大主流模式，目前在教育領(lǐng)域應(yīng)用范圍比較廣泛。

近幾年，在食品科學(xué)與工程類專業(yè)的工程制圖課程教學(xué)實踐中，在不同時期分別采用了翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂模式開展教學(xué)，2種模式在打破課堂沉悶、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)主動性等方面確有成效。但是，由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力不等、教學(xué)環(huán)境各異、教學(xué)方式不同等因素，采用單一模式教學(xué)往往難以達(dá)到理想教學(xué)效果，兩種模式各有其局限性。為此，將2種模式糅合優(yōu)化，優(yōu)勢互補，構(gòu)建基于學(xué)生中心理念的工程制圖“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式課堂教學(xué)模式，依托自主打造的國家級一流本科課程，探索實施基于線上線下、課內(nèi)課外的融合式教學(xué)。2年的實踐效果表明，融合式課堂教學(xué)能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛能，顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)，切實提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

1 翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂的融合研究

1.1 單一模式教學(xué)的局限性

翻轉(zhuǎn)課堂，即把以教為主的“教師授課-學(xué)生課后復(fù)習(xí)、完成作業(yè)”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，翻轉(zhuǎn)成為以學(xué)為主的“課前學(xué)生通過線上視頻自主學(xué)習(xí)-課中教師釋疑解惑、學(xué)生完成作業(yè)并拓展”的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式賦予了學(xué)生更多個性化學(xué)習(xí)體驗，以導(dǎo)學(xué)賦能、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)。對分課堂，是由復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出的將講授式課堂與討論式課堂優(yōu)勢相結(jié)合的本土新型教學(xué)模式[1]，其核心理念是把一部分課堂時間由教師進行講授（精講留白），另一部分由學(xué)生以討論的形式進行交互式學(xué)習(xí)[2]。具體實施分為3個環(huán)節(jié)：講授、內(nèi)化吸收、討論。該模式的特色在于在講授與討論之間安排有一定時間讓學(xué)生進行個性化的內(nèi)化吸收，有準(zhǔn)備地參與課堂交流討論。2種模式都注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，但知識的呈現(xiàn)順序與方式有所不同[3]。

近幾年，對2017級和2018級食品類專業(yè)2個并行班級分別采用翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂模式開展教學(xué)，教學(xué)效果各有收獲，但也各有局限性。其中，翻轉(zhuǎn)課堂模式在促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高課堂參與度、減少“低頭族”方面確有成效，但也存在問題：部分學(xué)生仍比較依賴課堂面授，線上學(xué)習(xí)缺乏感覺，不適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)；不少學(xué)生反映通過視頻自學(xué)不易掌握知識重點，做作業(yè)仍無從下手；學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生其學(xué)習(xí)效果可能出現(xiàn)兩極分化；次次翻轉(zhuǎn)對師生都有較大壓力。對分課堂模式的知識精講和互動討論普遍受學(xué)生歡迎，學(xué)習(xí)效果明顯改善，但缺乏讓學(xué)生時時處處可學(xué)及拓展的課外學(xué)習(xí)平臺和資源，學(xué)生易出現(xiàn)“沒吃好”和“吃不飽”的情況；學(xué)生課外有選擇性鞏固內(nèi)化教師講授的部分有時難以實現(xiàn)，以致內(nèi)化吸收不充分，影響課堂討論效果。

1.2 融合優(yōu)勢分析

對翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂分別從教學(xué)主體、教師角色、學(xué)習(xí)行為、教學(xué)方式、評價方式等多個方面進行比較，見表1，并分析總結(jié)2種模式融合的基礎(chǔ)和優(yōu)勢。

1.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂的契合點可促進教學(xué)的優(yōu)勢共生

由表1可知，2種模式均秉持“以學(xué)生為中心”的理念，各項教學(xué)活動均是圍繞學(xué)生主體而設(shè)計，因而教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和課堂活動的設(shè)計者、組織者；均以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)；教學(xué)環(huán)節(jié)中均注重學(xué)生對知識的研習(xí)探究、交流討論，關(guān)注學(xué)習(xí)效果；均倡導(dǎo)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，強調(diào)學(xué)習(xí)方式的多樣性和靈活性；均注重過程性評價，采用多渠道、全方位的綜合評價考核辦法，體現(xiàn)了課程評價的全面與客觀。這些契合點使翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂具備了融合的前提和意義，從而能實現(xiàn)教學(xué)的優(yōu)勢共生。

表1 翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂的對比分析

1.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂的線上學(xué)習(xí)環(huán)境和課程資源可豐富拓展對分課堂的課外教學(xué)渠道

翻轉(zhuǎn)課堂是依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展教學(xué)，線上學(xué)習(xí)資源具有開放性和多樣性，學(xué)生時時處處可學(xué)，豐富了對分模式的課外學(xué)習(xí)渠道，對對分課堂中講授部分的知識深度學(xué)習(xí)和內(nèi)化拓展將是有益的補充。此外，教師通過線上教學(xué)平臺可為學(xué)生提供測驗、作業(yè)、考試、答疑、討論等教學(xué)活動，并可充分借助大數(shù)據(jù)即時分析學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡、跟蹤管理學(xué)習(xí)過程、實施在線指導(dǎo)與測評，從而有的放矢開展課堂活動，實施精準(zhǔn)教學(xué)服務(wù)。

1.2.3 對分課堂的知識精講和充分討論可有效彌補翻轉(zhuǎn)課堂線下教學(xué)的不足

先學(xué)后教的翻轉(zhuǎn)課堂注重課前線上的自主預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)，對學(xué)生的主動性、知識儲備和學(xué)習(xí)能力都有一定要求，會導(dǎo)致部分學(xué)生不能適應(yīng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)。而且學(xué)生線上學(xué)習(xí)多以觀看微課視頻等為主，學(xué)習(xí)存在感比較欠缺，往往難以持續(xù)保持學(xué)習(xí)興趣，易出現(xiàn)兩極分化，進而影響翻轉(zhuǎn)課堂效果。而強調(diào)先教后學(xué)的對分課堂不主張一定預(yù)習(xí)，更注重課堂精講和課后學(xué)生針對性的內(nèi)化吸收，保留面授課堂師生面對面的情感交流和共鳴，有利于學(xué)生快速理解掌握知識。并且由于在講授和討論之間給與學(xué)生較充足的時間內(nèi)化吸收，因此課堂討論較充分，學(xué)生通過協(xié)作探討總結(jié)問題、解決問題的能力要優(yōu)于翻轉(zhuǎn)課堂[4]。

1.2.4 融合施教將減小師生壓力

翻轉(zhuǎn)課堂教師的工作量明顯高于對分課堂，對教師和學(xué)生都有較大的壓力，并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合采用翻轉(zhuǎn)模式，而對分課堂模式先教后學(xué)的特點則適合更多的知識內(nèi)容。

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂2種模式不但具備多方面“同”之契合的融合前提，也有“異”之互補的融合意義。在課程實際教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點和學(xué)生的實際能力將2種模式優(yōu)勢互補，靈活融合，因地制宜，因材施教，從而可實現(xiàn)教學(xué)的有效、精準(zhǔn)。

對2018級食品類2個并行專業(yè)班級分別采用翻轉(zhuǎn)和對分模式實施教學(xué)，對2019級同類專業(yè)則采用“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式課堂模式教學(xué)，對不同模式及不同時期的問卷調(diào)查顯示，采用“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式模式無論在學(xué)生對課堂模式的適應(yīng)性及課程學(xué)習(xí)效果的滿意度方面明顯比單獨使用一種模式效果要好，見圖1。

圖1 課堂模式的適應(yīng)性以及課程學(xué)習(xí)效果的滿意度問卷調(diào)查

2 “翻轉(zhuǎn)+對分”融合式課堂模式的構(gòu)建

2.1 融合方式

翻轉(zhuǎn)課堂和對分課堂的融合方式應(yīng)視課程性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生實際情況而設(shè)計。針對工程制圖課程，則根據(jù)教學(xué)內(nèi)容性質(zhì)分為隔堂融合和同堂融合。

隔堂融合模型見圖2，根據(jù)知識點的難易程度和授課學(xué)時需要在前后2次課進行融合，即第1次課先討論前課要點，隨后講授新課重點，第2次課先討論第一次課學(xué)生內(nèi)化產(chǎn)生的問題，接著又講授新課內(nèi)容，2次課間均為基于在線課程的學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)化，形成閉環(huán)式的前后隔堂融合的教學(xué)模式。

圖2 “翻轉(zhuǎn)+對分”隔堂融合式教學(xué)模型

同堂融合是從時間跨度上將隔堂模式前后2次課堂整合為1次課，即在課前線上自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，于同一次課中實施教師精講、學(xué)生當(dāng)堂內(nèi)化和互動討論的全過程。2種方式的根本區(qū)別在于隔堂融合比同堂融合給予更充足的內(nèi)化吸收和總結(jié)問題的時間，因此隔堂模式第2次課堂的討論相對更深入。

具體教學(xué)中選取何種方式，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容性質(zhì)和要求靈活選擇。工程制圖是在食品科學(xué)與工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位的學(xué)科基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備繪制和閱讀工程圖樣的能力，掌握各類食品加工機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及實際應(yīng)用。具體課程教學(xué)中，如表2所示，對于點線面的投影、立體及其表面交線的投影、軸測投影圖等基礎(chǔ)性知識內(nèi)容，學(xué)生大多可以通過線上自主學(xué)習(xí)和內(nèi)化掌握基本知識與方法，課上教師需總結(jié)提煉、強調(diào)重點，因此多采用同堂融合模式掃清知識盲點，并進行提煉升華，使學(xué)生能夠融會貫通。而對于立體的組合截切、相貫線、機件的常用表達(dá)方法、零件圖、裝配圖等應(yīng)用性知識內(nèi)容，學(xué)生在掌握知識框架基礎(chǔ)上，更需要通過針對性的實踐案例或開放性項目訓(xùn)練以提升“以漁捕魚”[5]的綜合應(yīng)用能力，因此多采用隔堂融合模式。

表2 工程制圖課堂教學(xué)模式設(shè)計方案

2.2 融合的必要支撐

“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式教學(xué)需要創(chuàng)建能滿足學(xué)生個性化、多樣化學(xué)習(xí)需求的以知識點為載體的線上教學(xué)資源。制圖類課程重在培養(yǎng)學(xué)生的形象思維和構(gòu)型表達(dá)能力，而低年級學(xué)生的空間想象力參差不齊，缺乏感性認(rèn)識，自主學(xué)習(xí)時有畏難情緒。據(jù)此，我們運用現(xiàn)代信息技術(shù)和各種工具軟件自主打造制作了素材資源豐富、功能設(shè)計合理、學(xué)習(xí)使用便捷的“五庫一網(wǎng)”立體化在線課程，如表3所示?！拔鍘臁笔怯尚滦螒B(tài)教學(xué)素材庫、微課視頻庫、教學(xué)課件庫、試題案例庫、學(xué)生優(yōu)秀作業(yè)展示庫等組成，“一網(wǎng)”指的是依托學(xué)銀在線慕課教學(xué)平臺打造的工程制圖在線開放課程。其中，新形態(tài)素材庫是由大量豐富生動、效果逼真的可自由旋轉(zhuǎn)、移動和剖切的實時交互動態(tài)仿真模型組成，有動有靜，動靜結(jié)合，發(fā)布到在線課程上資源共享，將制圖課程學(xué)習(xí)中抽象的概念與平面圖形變得清晰明了、易于領(lǐng)會和掌握，從而有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

表3 工程制圖“五庫一網(wǎng)”在線開放課程

3 以學(xué)生為中心的“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式課堂教學(xué)實踐與成效

3.1 靈活實施融合式教學(xué)，精心設(shè)計開放性教學(xué)內(nèi)容，課堂“活”起來

具體教學(xué)實踐中，根據(jù)知識內(nèi)容和學(xué)生實際掌握情況進行彈性的教學(xué)設(shè)計，并靈活切換教學(xué)模式。如機件的常用表達(dá)方法這一章，該部分內(nèi)容在制圖整體教學(xué)計劃中處于承上啟下的作用，學(xué)生已具備一定的形象思維和構(gòu)型表達(dá)能力，但缺乏綜合運用表達(dá)能力，需通過同伴深度交流探討、小組協(xié)作完成項目作業(yè)來加強訓(xùn)練。因此，這部分教學(xué)設(shè)計為“翻轉(zhuǎn)+對分”隔堂融合模式。前2次課學(xué)生通過課前線下自主學(xué)習(xí)，初步了解各種表達(dá)方法的形成。課堂上通過教師精講，強調(diào)各種規(guī)定畫法的要領(lǐng)、易錯點和共性問題。第2次課后，教師布置一個具有開放性的項目作業(yè)，以4人左右為小組完成，要求小組每個成員充分思考研討，分工協(xié)作，確定方案并制作完整的PPT。第3次課上，每個小組派代表登臺做PPT項目匯報。題目具有開放性，答案自然不是唯一，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、辯論，每組學(xué)生都有自己的獨特理解和精彩方案，學(xué)生在相互比較、討論中互相學(xué)習(xí)，在討論探究過程中得到的啟發(fā)和收獲，往往勝于教師講授的知識內(nèi)容本身。最后，教師加以點評，由學(xué)生總結(jié)評價出最優(yōu)的幾組方案。通過這種人人參與體驗的開放式研討共享課，學(xué)生不但提升了對知識的理解和綜合應(yīng)用能力，更收獲書本以外的表達(dá)能力、團隊協(xié)作能力及解決實際問題能力的鍛煉，工程制圖融合式活力課堂見圖3。

圖3 工程制圖融合式活力課堂

3.2 線上線下、課內(nèi)課外時空融合，探究研討和思維拓展不斷線，學(xué)生“學(xué)”起來

教學(xué)中實施課內(nèi)課外、線上線下時空融合的閉環(huán)式管理，既有線上學(xué)生的個性化自主學(xué)習(xí)，又有線下教師的課堂精講與剖析；既有課外學(xué)生的獨學(xué)反思與內(nèi)化吸收，又有課內(nèi)師生、生生的互動研討、交流探究。線上和課外，學(xué)生充分借助“五庫一網(wǎng)”在線課程的每章節(jié)教學(xué)模塊中的重點剖析（教學(xué)視頻）、典例指導(dǎo)、重點摘要、模型薈萃、課件點播、在線測驗、拓展訓(xùn)練等幾部分進行個性化學(xué)習(xí)。線下和課內(nèi)，師生、生生的探討交流除了是易錯知識點的交流討論，還可以是跨越學(xué)科的啟發(fā)想象、拓展思維的構(gòu)型趣享，如教師線上發(fā)布的關(guān)于我國標(biāo)志性建筑之一——鳥巢，讓學(xué)生仔細(xì)觀察、思考，用所學(xué)過的相貫線有關(guān)知識分析其迷人輪廓線的形成，并動手繪制完整投影，這種結(jié)合工程實際案例，引導(dǎo)學(xué)生用投影或圖形的手段思考工程問題的體驗很受學(xué)生歡迎。

3.3 學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)成績顯著提高，學(xué)習(xí)能力“強”起來

將面授課堂、線上課堂和討論課堂優(yōu)勢相結(jié)合的“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式教學(xué)，初步實現(xiàn)“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性切實增強，學(xué)習(xí)成績顯著提高，學(xué)生有獲得感、滿足感。以中南林業(yè)科技大學(xué)2019食品科學(xué)與工程工程1、2班和2018食品科學(xué)與工程工程1、2班為例，見圖4，前者實施融合式教學(xué)，相比后者實施的非融合式授課模式，整體學(xué)習(xí)成績明顯提高，平均成績、及格率及優(yōu)秀率明顯上升，不及格率明顯下降。

圖4 融合模式與非融合模式學(xué)生成績比較

問卷調(diào)查“學(xué)習(xí)中遇到問題時，你會如何解決？”（多選），見表4，76.8%選擇與同學(xué)討論解決，89.3%選擇通過學(xué)習(xí)在線課程自主思考解決，64.3%選擇課堂提問或課后通過社交軟件詢問老師的方式解決，73.2%選擇閱讀教材獨立思考，44.6%選擇搜索引擎，7.1%用其他方式解決問題。調(diào)查表明，通過融合式教學(xué)學(xué)生自主或協(xié)作解決問題的能力增強。

表4 關(guān)于學(xué)習(xí)中解決問題方式的問卷調(diào)查

4 結(jié)語

通過工程制圖課程“翻轉(zhuǎn)+對分”融合式教學(xué)實踐表明，創(chuàng)建以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能力的融合式課堂教學(xué)模式，打造師生共學(xué)共研的對話開放、學(xué)思結(jié)合的課堂[6]，將“以學(xué)生為中心”的教學(xué)思想貫穿于教學(xué)活動的全過程，可切實有效地增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。同時，實踐中仍存在不少問題，比如大班教學(xué)，學(xué)生層次參差不齊，師生互動效果欠佳；如何突破低年級學(xué)生工程實踐背景不足的障礙，持續(xù)提升學(xué)生制圖學(xué)習(xí)的興趣和積極性；在學(xué)分縮減、學(xué)時有限的情況下如何增加課程的深度和挑戰(zhàn)度；融合式教學(xué)對師生均提出了較高的要求，教師不但需要精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容以保證學(xué)生在內(nèi)化良好的基礎(chǔ)上開展有效的課堂討論，此外還需要團隊協(xié)作，用心組織課堂內(nèi)外的所有教學(xué)活動等，這些都需要不斷地深入探索和持續(xù)改進。