机械设计与制造课程设计改革探索

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摘要：借鉴翻转课堂的形式和理念，作者在大学化工原理课程教学中尝试开展了一种更适合大学学习特点的学生辅助课堂教学模式。历时2个学期、3个班级的实验研究证明，这种介乎“翻转课堂”和传统教师主讲课堂之间的教学模式，可以显著提高教学效果，使教师有机会利用课堂思政的形式教书育人，是专业课教师培育学生综合素质的可循之径，对教师的教学思路和技巧也有不同程度的启发与提升，可作为翻转课堂的一种创新形式在高校教学改革中加以应用。

关键词：学生辅助课堂教学；翻转课堂；课堂思政；素质教育；教学相长

标准的翻转课堂，指学生在课前根据教师提供的包括视频在内的材料独立完成知识的学习，而知识的内化则在课堂上通过与教师的互动实现。翻转课堂的教学方式源于美国高中教师的尝试[1]，从根本上讲更适用于青少年通识教育中具有高度可复制性的教学目标和内容。而大学本科教育是以培养具有综合素质的高级专门人才为目标，其学习内容的强度、广度和深度都与中小学通识教育不可同日而语，加之受限于教育技术、资源配置和自学能力等多种因素，通常意义上的“翻转课堂”很难在我国大学本科教育完全落地[2，3]。然而，翻转课堂所承载的强调自主学习、以学生为中心因材施教和引导学生积极参与课堂等教学理念对高校教改具有启示意义。我们借鉴翻转课堂的形式和理念，在化工原理教学中尝试开展了更适合大学学习特点的学生辅助课堂教学模式，收到了较为理想的教学效果和实践心得。

1研究背景

我们所在的河北中医学院制药工程教研室，承担制药工程、生物工程和中药制药等多个专业的多门专业课和专业基础课的教学工作。这些课程的共性特点就是专业性较强、自学难度较大。即使有教师授课，由于教学内容多、学时紧，课堂信息量往往偏大，如果课前预习不够深入，部分学生跟上进度依然比较困难。为帮助学生高效完善知识建构，我们选择难度相对较大的专业基础课化工原理作为实验课程，开展了学生辅助课堂教学模式的“翻转课堂”创新尝试。

2学生辅助课堂教学模式简介

在学生辅助课堂教学模式中，授课和听课的主体都是学生，教师作为课堂进度的引导和控制者。教师会在学期第一次课把这种教学模式介绍给学生，并对他们提出具体要求。课前1周教师把教学内容、教学目标和相应参考资料发给学生“备课”。通过备课对所学内容要有深入细致的领会，并达到能与学生分享的程度，当然允许学生把不懂的知识点和问题带到课上解决。上课时，由教师随机指定学生作为主讲。学生在讲解中需要阐述自己对知识的理解，也可以提出备课时没有理解的问题，教师则根据学生的讲解情况，进行引导、提问，与先导知识进行链接并适时给出总结，适当拓展和补充相关知识以及实践应用等。课后教师会通过在线教学平台对知识进行再次总结强化，同时开放讨论区，实现与学生的全方位立体互动。

3实验方法与结果分析

3.1实验方法

该教学实验历时2个学期，共在河北中医学院2个专业的3个班级开展。见表1。3.1.1实验一。2018—2019学年第一学期，在2016级制药工程专业和2016级生物工程专业2个平行班级同时实施学生辅助课堂教学。制药工程专业以学生辅助课堂教学形式完成全部内容，每位学生参与2次；生物工程专业学生则从第五章蒸馏开始改为教师主讲的传统教学，每位学生参与1次。并对2个班学生的课堂表现和心态演变进行定性观察，对期末成绩进行统计学处理和分析。3.1.2实验二。2018—2019学年第二学期，在2017级制药工程专业实施学生辅助课堂教学，并据前期经验对学生进行分类细化，采取不同对策以提高教学效果。

3.2结果及分析

3.2.1实验一。2个班级的期末考试成绩分布情况见表2。2班不及格人数均为2人；制药工程专业的最高分、同时也是众数得分为91分，平均分78.56分，而生物工程专业的最高分83分，众数得分67分，平均分67.33分。采用2个班的集合成绩作为取样整体，求出整体方差和均值，然后分别对2个班的成绩进行u检验，在显著性水平α＝0.05下，查表可得u值置信区间为（-1.96，1.96）。生物工程专业的u值为-2.69＜-1.96，显示该班成绩显著低于2个班的整体成绩；而制药工程专业的u值为2.80＞1.96，该班成绩则显著高于2个班的整体水平，因此制药工程专业的考试成绩总体上要优于生物工程专业。见表3。制药工程专业学生各章得分率比较均衡，而生物工程专业学生在流体流动、流体输送设备、沉降与过滤和传热这4个以学生辅助课堂教学方式完成的章节，得分率要高于后面教师主讲章节，说明在本次实验中，学生辅助课堂教学模式的教学效果优于教师主讲教学模式。学生试卷的章节得分率统计见表4。章节得分率计算方法：章节得分率=×100%∑每个学生该章节得分该章节分值×学生总数3.2.2实验二。前期实验中我们发现，根据对辅助课堂教学中的态度和表现，学生大体可以分为高质互动型、踏实跟进型和差强人意型3种类型。针对这3类学生，我们采取的态度是“质量管控，标准统一”。特别是对于差强人意型学生，需要教师严格把关，必要时示范讲解直到掌握。另外，为检验学生在这种教学模式下对知识的接受和把握能力，期末没有带领学生进行综合复习，而让他们根据教学内容自行安排复习。毫无意外总体分数偏低，影响因素主要考虑与学生自行复习有关。但即使这样，结果还是令人满意的，试题难度偏大，但全班52名学生不及格人数为0，说明这种教学模式在整体调动学生学习兴趣和提高学习效果方面有一定促进作用。4名80分以上的高分学生均属平时表现上佳的高质互动型学生，说明积极参与辅助课堂教学有助于对知识点的准确理解和掌握。

4结论

4.1增强知识内化

教学效果得以显著提高学生辅助课堂教学这种半强制方式提高了学生的课堂参与度。课前的深度准备和课上有效率的同步思维对其知识学习和内化都有质的影响，教学效果显著提高，这也正是学习难度相对较大的专业课教学的痛点。当然，教师在课上的引导作用也不可或缺，教师需要实时辨析学生思路，及时发现和纠正问题，启发学生思考和讨论，并适时补充相关重要的知识点，为此备课时要准备更充分的素材和针对突发情况预案等，这些都是教学效果的有力保证[4]。

4.2利用课堂思政

因材施教培育学生综合素质传统授课方式教师与学生个体接触较少，相对重教书轻育人。学生辅助课堂教学模式使专业课教师有机会把握每位学生的个性特质和心理状况，从而可以充分利用课堂思政形式，因材施教对学生素质养成提出针对性建议。例如，我们曾就某些学生在课堂上表现出的不求甚解的心态、较差的抗压能力等提出改进意见，收到颇为理想的改善成效。同时，学生辅助课堂教学满足了青年学生渴望被关注的心理需求，有利于学生心理健康和情感培育。

4.3践行教学相长

学生回馈改进教学这种教学模式通过在更大程度上发挥学生的主体性，充分践行了教学相长的教育规律。我们发现，在以学生为主体的教学过程中，教师精心准备的教学素材并不能涵盖课堂上学生经课前思索探究提出的全部问题。不同学生由于知识基础和思维方式的差异，即使对相同内容的讲述也会有不同的切入点，常令教师耳目一新。所以，引导学生辅助课堂教学，对教师的教学思路和技巧也有不同程度的启发与提升，反过来可以指导改进教学，这是我们在设计这个教学实验时未曾料到的意外收获。无论教改形式如何，其核心始终应该由知识、信仰和热忱所组成，其最终目的都是为了提高学生的学习兴趣、效率和效果，同时把大学所秉承的素质教育理念潜移默化植入学生的成才之路。历时2个学期、3个班级的学生辅助课堂教学实验结果表明，这种教学模式可以显著提高教学效果，使教师有机会回归教书育人的使命和初衷，是专业课教师培育学生综合素质的可循之径，对教师的教学思路和技巧也有不同程度的启发与提升。因此，更适合专业性较强的高校课程进行课堂教学改革，作为翻转课堂在高校教学的一种创新形式适当加以应用。

作者:谢爱华 王蕾 苏春燕 张园园 孙晓润 单位:河北中医学院药学院 河北中医学院基础医学院