以學(xué)生為中心的“材料科學(xué)基礎(chǔ)”混合模式教學(xué)研究

何杰軍，周 念，朱阮利

（貴州理工學(xué)院材料與能源工程學(xué)院 貴州 貴陽 550003）

黨中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》明確將“更加注重終身學(xué)習(xí)”作為推進(jìn)我國教育現(xiàn)代化的八大理念之一，因此，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力成為比傳授學(xué)生知識(shí)更加緊迫的任務(wù)。我國傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式主要是灌輸式教學(xué)，學(xué)生在課堂上被動(dòng)接受教師的知識(shí)灌輸，學(xué)生通過學(xué)習(xí)資料，自我獲取知識(shí)、自我分析、自我總結(jié)的能力相對(duì)較弱，難以形成較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)能力，對(duì)實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)構(gòu)成了障礙。因此，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力正逐步被廣大高校接受。要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，改變傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的理念，學(xué)生應(yīng)該成為課堂上的主角，而不是被動(dòng)參與者。

1 材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是所有材料專業(yè)課的先導(dǎo)，在材料類專業(yè)的專業(yè)課學(xué)習(xí)中有著舉足輕重的作用，決定著學(xué)生能否順利地學(xué)習(xí)后續(xù)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將形成材料的微觀組織決定材料的宏觀性能的基本觀念，建立材料的成分、微觀結(jié)構(gòu)、加工工藝、組織與性能之間關(guān)系體系，學(xué)生將掌握各種材料的微觀粒子排列規(guī)律、實(shí)際晶體中粒子排列的缺陷、晶體中粒子的運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)體系中相與組織的關(guān)系、材料受力塑性變形原子的運(yùn)動(dòng)等基本知識(shí)，會(huì)對(duì)典型的材料進(jìn)行相與組織分析，了解亞穩(wěn)態(tài)材料的結(jié)構(gòu)與性能。該課程是材料大類所屬本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的第一課。課程概念多，內(nèi)容抽象，需要記憶的知識(shí)點(diǎn)多。各章節(jié)之間知識(shí)點(diǎn)的層次性、邏輯性不夠強(qiáng)，不利于學(xué)生掌握和理解。因此，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式大多以教師的講授、學(xué)生聽課和練習(xí)為主，學(xué)生注意力集中的有效時(shí)間較短，上課易走神，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握較差，往往很難達(dá)成預(yù)期的教學(xué)效果。而近年來的研究發(fā)現(xiàn)，如果在課堂上改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，教師通過特定的課程教學(xué)設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生課前自學(xué)，課中討論和答疑，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)查詢資料，主動(dòng)解決問題，盡管不能像傳統(tǒng)的教師講授為主那樣做到面面俱到，但是學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解深刻，掌握較好，不易忘記，且以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式學(xué)生不易走神。但是采用這一教學(xué)模式的前提是要有足夠豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，當(dāng)下流行的網(wǎng)絡(luò)在線慕課為實(shí)施以學(xué)生為中心的混合教學(xué)模式教學(xué)提供了可能。

2 新時(shí)代授課對(duì)象的特征分析

我國進(jìn)入新的發(fā)展階段，高等教育在校生與以往有明顯的不同?，F(xiàn)在的高等學(xué)校在校生相對(duì)以前生活上要富足得多，有較強(qiáng)的獨(dú)立意識(shí)和自我意識(shí)。

當(dāng)下，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，電子產(chǎn)品如手機(jī)等已成為眾多在校大學(xué)生必備的基本工具，大多數(shù)學(xué)生已具備購買電腦輔助學(xué)習(xí)的條件。目前我國城鄉(xiāng)各地通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，學(xué)生獲取網(wǎng)絡(luò)資源的途徑多樣化。但是，手機(jī)等電子產(chǎn)品給當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活帶來便捷的同時(shí)也給他們帶來了很多負(fù)面的影響。學(xué)生普遍容易受手機(jī)影響，生活和學(xué)習(xí)中處處離不開手機(jī)，上課過程普遍存在瀏覽新聞，刷朋友圈，網(wǎng)絡(luò)聊天等行為，精力無法完全集中，嚴(yán)重地影響了傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)效果。由于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要是老師在講授，老師成了課堂上唯一的主角，因此會(huì)導(dǎo)致學(xué)生玩手機(jī)、走神等現(xiàn)象。盡管近年來某些學(xué)校采取了在教室內(nèi)設(shè)置手機(jī)袋，上課過程全員上繳手機(jī)等措施，但是仍然避免不了部分學(xué)生在課堂上“人在曹營心在漢”的窘境，因?yàn)閷W(xué)生在課堂上只是充當(dāng)聽眾的角色，他們?cè)谑谡n過程中沒有戲碼，思想很容易脫離課堂。因此，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在課堂上擔(dān)當(dāng)主角，讓他們有戲，成為目前高校教學(xué)改革的趨勢?；旌夏Ｊ浇虒W(xué)便是解決這一問題的有效手段之一。

3 “材料科學(xué)基礎(chǔ)”混合教學(xué)模式的探索

3.1 任務(wù)單式課前自學(xué)

為充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)給學(xué)生施加學(xué)習(xí)壓力，每次課課前兩天左右以任務(wù)單的形式給學(xué)生下發(fā)課前自學(xué)任務(wù)清單。自學(xué)任務(wù)清單充分地考慮本課程教學(xué)大綱所涵蓋的知識(shí)體系，以填空、選擇、判斷、簡答等形式加以體現(xiàn)。學(xué)生領(lǐng)到任務(wù)清單之后，通過在線慕課對(duì)本節(jié)課所涉及的知識(shí)進(jìn)行自學(xué)，按照自學(xué)清單要求逐項(xiàng)掌握本節(jié)課所涉及的知識(shí)點(diǎn)。

課前自學(xué)清單要根據(jù)課程預(yù)期的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。按照學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)之后學(xué)生應(yīng)具有的能力，分為認(rèn)知、理解、應(yīng)用、分析、綜合和判斷等六種不同程度的要求。在設(shè)計(jì)題目的過程中，對(duì)同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，要按照從易到難的順序安排自學(xué)清單。首先安排讓學(xué)生通過簡單學(xué)習(xí)就能找到答案的概念型題目，在此基礎(chǔ)上，安排可以通過簡單邏輯推理得出答案的題目。最后再安排較難的題目。這一方面可以讓學(xué)生建立信心，另一方面可以讓學(xué)生按照知識(shí)的邏輯性層層遞進(jìn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。在撰寫課前自學(xué)任務(wù)清單的時(shí)候，教師要根據(jù)知識(shí)點(diǎn)要求充分考慮題目的數(shù)量，一般每次課的自學(xué)任務(wù)清單題目數(shù)量控制在30 以內(nèi)，不宜過多，否則在有限的課堂討論教學(xué)時(shí)間內(nèi)無法完成。一般地，題目形式盡量以填空、選擇和判斷的形式加以體現(xiàn)，少量知識(shí)點(diǎn)可以以計(jì)算、討論等形式出現(xiàn)。通過在線開放網(wǎng)絡(luò)課程的管理，可以監(jiān)控學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)進(jìn)程，對(duì)學(xué)生的自學(xué)狀況進(jìn)行管理，督促學(xué)生在課前進(jìn)行自學(xué)。

3.2 對(duì)分式課堂設(shè)計(jì)

對(duì)于應(yīng)用型本科院校的學(xué)生，如果采用全翻轉(zhuǎn)，學(xué)生掌握知識(shí)較難，因此，選擇對(duì)分式課堂教學(xué)更加符合學(xué)生的實(shí)際情況。對(duì)分課堂是復(fù)旦大學(xué)心理系張學(xué)新老師提出的一種教學(xué)新模式，其特點(diǎn)是把一半課堂時(shí)間分配給教師進(jìn)行講授，另一半時(shí)間分配給學(xué)生，以討論的方式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)。相對(duì)于全翻轉(zhuǎn)課堂，對(duì)分課堂教師需要用一定的時(shí)間對(duì)本次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解，比完全翻轉(zhuǎn)對(duì)學(xué)生的要求稍低一些，更加適合于應(yīng)用型本科高校的學(xué)生。傳統(tǒng)的對(duì)分課堂上的前一半時(shí)間是教師和學(xué)生的交互式討論，后一半時(shí)間用于教師對(duì)下一次課知識(shí)點(diǎn)的講解，學(xué)生在課后進(jìn)行理解和消化，下一次課一開始即進(jìn)行交互式討論。跟傳統(tǒng)的對(duì)分課堂不同的是，“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課堂的對(duì)分模式順序做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)換，即學(xué)生按照課前自學(xué)任務(wù)清單要求通過慕課資源進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，課堂上前一半時(shí)間教師對(duì)本節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解，后一半時(shí)間根據(jù)課前自學(xué)任務(wù)清單進(jìn)行交互式討論學(xué)習(xí)。具體實(shí)踐操作中，將一個(gè)班的學(xué)生按照每組4-6 人進(jìn)行分組，每一組的學(xué)生在課堂上坐在一起，便于討論。有條件的學(xué)?？梢圆捎脠A桌式課桌，每一組學(xué)生課堂上圍在一起，教室內(nèi)可以多角度擺放顯示器，便于學(xué)生觀看教師授課PPT。沒有專用翻轉(zhuǎn)課堂教室也可以進(jìn)行，每一組成員在傳統(tǒng)教室中前后坐在一起即可，需要討論的時(shí)候可以轉(zhuǎn)身與同小組成員進(jìn)行討論。教師在分配給自己的一半時(shí)間內(nèi)不再像傳統(tǒng)課堂那樣面面俱到，只講與本節(jié)課相關(guān)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，對(duì)知識(shí)脈絡(luò)進(jìn)行梳理和總結(jié)。

在交互式討論教學(xué)中，以課前自學(xué)任務(wù)清單為基礎(chǔ)，在授課過程中隨機(jī)抽取學(xué)生對(duì)任務(wù)清單中的問題進(jìn)行回答，回答得分情況作為本小組所有成員的課堂得分依據(jù)。也可適當(dāng)?shù)卦诟餍〗M中進(jìn)行搶答，搶答得分情況作為各小組過程評(píng)分的重要依據(jù)之一。除課前自學(xué)任務(wù)清單上的題目之外，還可以適當(dāng)增加類似的知識(shí)點(diǎn)測試題目，便于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行測試。在小組討論以及隨機(jī)抽取學(xué)生答題的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生答題過程中存在的問題進(jìn)行總結(jié)，突出知識(shí)點(diǎn)要領(lǐng)。對(duì)于部分要求學(xué)生達(dá)到應(yīng)用、分析以及更高要求的知識(shí)點(diǎn)，可按照循序漸進(jìn)的方式組織課堂測試和討論，在充分討論的基礎(chǔ)上由各組對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，最后教師總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。

課后鞏固和深化是混合教學(xué)模式的必要步驟之一。在經(jīng)過課前學(xué)習(xí)、課堂授課、課堂交互式討論、課堂匯報(bào)和總結(jié)等階段之后，教師要以適當(dāng)?shù)恼n后拓展等形式促使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固和深化。課后拓展大多應(yīng)為高階性的任務(wù)，結(jié)合課程特點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用場景，分析所學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)認(rèn)知的升華。課后拓展可以是作業(yè)，也可以是課后專題調(diào)研、文獻(xiàn)閱讀以及課后實(shí)驗(yàn)等形式。

3.3 基于過程的課程評(píng)價(jià)

嚴(yán)格的過程評(píng)價(jià)機(jī)制是保證混合模式教學(xué)順利推進(jìn)的重要保障。在課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)權(quán)重設(shè)置中，應(yīng)盡量降低期末考試的權(quán)重，突出課程學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)的重要性。具體操作中可將過程評(píng)價(jià)權(quán)重設(shè)置為60%-70%，期末考試權(quán)重設(shè)置為30%-40%，過程評(píng)價(jià)權(quán)重甚至可以更高。

過程評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括特定的慕課在線學(xué)習(xí)進(jìn)度和在線知識(shí)點(diǎn)測試、課堂交互式討論答題得分以及課后拓展情況得分，對(duì)各環(huán)節(jié)設(shè)置一定的比例，強(qiáng)化課堂交互式討論答題得分的權(quán)重。由于在有限的交互式討論時(shí)間里不可能對(duì)學(xué)生個(gè)體進(jìn)行大量的課堂檢測，因此各小組被隨機(jī)抽中答題的成員所得分?jǐn)?shù)即代表本小組所有成員交互式答題所得分?jǐn)?shù)。如有搶答得分，也歸于小組所有成員。這一方面強(qiáng)化了小組成員之間一榮俱榮一損俱損的協(xié)作關(guān)系，另一方面也促進(jìn)了小組成員之間的合作。需要指出的是，在交互式討論之后，各小組答題或者匯報(bào)討論結(jié)果的人員必須是任課教師隨機(jī)指定，而不能由小組推選，否則會(huì)造成部分成員濫竽充數(shù)的現(xiàn)象。要充分壓實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)擔(dān)子，讓學(xué)生在承受一定壓力的條件下不斷地挑戰(zhàn)自我，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)能力的提升。教師在交互式討論學(xué)習(xí)過程中，要詳細(xì)地記錄各小組學(xué)生的答題或匯報(bào)得分情況，作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程考核的重要依據(jù)。

通過課前在線慕課學(xué)習(xí)和測試、課中交互式討論答題和匯報(bào)、課后拓展等環(huán)節(jié)，嚴(yán)格而詳實(shí)地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行量化評(píng)分，得分作為學(xué)生過程評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

4 結(jié)語

混合模式教學(xué)對(duì)于教學(xué)過程強(qiáng)化以學(xué)生為中心無疑起著重要的作用，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要方法。學(xué)生通過混合模式教學(xué)的磨合與適應(yīng)過程，挑戰(zhàn)自我，強(qiáng)化了獲取知識(shí)的能力的培養(yǎng)。實(shí)踐表明，線上線下結(jié)合的混合模式教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力起到較好的促進(jìn)作用。但是在混合模式教學(xué)的實(shí)施過程中也發(fā)現(xiàn)了一系列的問題，包括基礎(chǔ)較差的學(xué)生在混合模式教學(xué)中在團(tuán)隊(duì)中處于拖曳的狀態(tài)，學(xué)習(xí)困難，部分學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中濫竽充數(shù)，學(xué)習(xí)不主動(dòng)，對(duì)評(píng)分無所謂等，使得混合模式教學(xué)在少數(shù)學(xué)生身上不僅沒有起到促進(jìn)能力培養(yǎng)的作用，反而把學(xué)生當(dāng)成了課堂的局外人。在以后的混合模式教學(xué)探索中，可嘗試對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行分類教學(xué)，如對(duì)于基礎(chǔ)較好、積極主動(dòng)的學(xué)生，可進(jìn)行全翻轉(zhuǎn)的課堂教學(xué)；對(duì)于基礎(chǔ)中等、學(xué)習(xí)態(tài)度一般的學(xué)生可進(jìn)行對(duì)分式混合教學(xué)；而對(duì)于基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)態(tài)度不積極的學(xué)生，教師需強(qiáng)化對(duì)一般知識(shí)的講解，使他們筑牢基礎(chǔ)，才能為下一步的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。