基于翻轉課堂的“計算機地質制圖”教學設計與實現

王冉 張婷

摘 要：文章作者針對“計算機地質制圖”課程實踐性強、專業軟件多的特點，在教學中引入翻轉課堂教學法，設計了基于翻轉課堂的教學模式并分析了需注意的問題，授課實踐表明：通過翻轉課堂教學法能夠很好地克服傳統教授法重視課堂理論而忽視軟件應用技巧的現狀，教學效果有了明顯提高。

關鍵詞：翻轉課堂；“計算機地質制圖”；教學設計

中圖分類號：G420文獻標識碼：A收稿日期：2017-12-03

一、引言

近年來，翻轉課堂（Flipped Class Model）的概念風靡全球，受到了國內外教育工作者的廣泛關注。其核心思想是在信息技術的環境中將傳統“課堂傳授知識，課后完成作業”的教學過程翻轉，學生按照學習進度自主完成知識的學習，然后利用課堂時間集中解決學生自學過程中所產生的困惑和疑問，實現知識內化的一種教學形態。翻轉課堂的優勢主要體現在：一是改變了傳統的以教師為中心的“灌輸式”教學理念，做到了以學生為中心；二是翻轉了傳統的教學流程，從“課前預習—課上講述—課后復習”轉變為“課前學生自主學習—課中師生互動學習”；三是體現了非線性學習的教學形態，教師不再是知識的唯一來源，借助信息化環境可以促進多主體知識體系的形成。

二、翻轉課堂教學法在“計算機地質制圖”中的必要性

“計算機地質制圖”是中國礦業大學資源勘查工程專業的基礎必修課，該課程主要講授如何利用計算機繪制常用的地質圖件。在實際授課過程中，筆者發現傳統的以教師為中心的教學模式效果較差，這主要體現在幾個方面：一是課時少，只有32節課時，由于該課程側重于軟件操作技巧的掌握，實踐性強，傳統教學模式很難在有限的上課時間內將各個軟件的應用領域、繪制方法與技巧都傳授給學生；二是繪制地質圖件的軟件眾多，除常見的AutoCAD、Mapgis、CorelDRAW等，針對不同地質圖類型的專業軟件層出不窮（如GeoMap、Surfer、MapInfo和RESFORM等），這些專業軟件對不同類型的地質圖的繪制往往有獨到的優勢，但在教授過程中卻很難全部涉及。因此，翻轉課堂作為一種以學生為中心的教學模式，充分利用課下時間和學生自主學習的能力可以很好地克服上述難點。

三、 翻轉課堂教學法的設計與實現

教學設計主要分為三個階段（如下圖）：

1.課前準備階段

“計算機地質制圖”作為軟件類課程的突出特點是知識模塊具有較強的獨立性和完整性，順序性并不突出。因此，翻轉課堂教學模式在課前設計時教師先對教學內容進行分解，通過自行錄制的微視頻（15分鐘為宜）使學生明確教學目標與知識要點，然后讓學生根據自己的特點和計算機操作熟練程度進行分組，每組4～6人為宜，為保障學生課前自主學習的質量，教師應有針對性的下達課外作業，要求學生自行完成。由于地質圖件類型眾多，要求學生以組為單位繪制符合一定要求的地質圖件，借此鍛煉學生熟練使用軟件進行繪圖的能力。

2.課外學習階段

學生分好組并明確學習目標與內容后，主要任務為自定學習目標、查閱教學資料（包括教師指定的網絡資料及課程PPT）、互相交流協作完成作業等。這個階段的學習過程主要通過小組學習記錄及教師觀察來實現。在這個過程中，教師可以通過建立信息化環境（QQ群、微信群及微博平臺）來與學生進行互動，一方面可以監督學生自學的情況，另一方面可以隨時解決學生在自學中出現的疑問與困難問題。

3.課內學習階段

該階段學生任務為展示小組的作業、講述軟件應用心得和分組討論并分享經驗等。教師則貫穿學生的整個過程，并以隨機提問、參與討論和解答疑難問題的方式全程參與。這個階段最大的特點是將原來課堂由教師的“灌輸式”講授變為師生互動性學習。首先，教師可以通過學生展示的作業了解學生的學習進度，通過隨機提出軟件操作的問題由學生回答來判斷學生對軟件的掌握情況，明確存在的共性或難點問題并加以解答。其次，由于不同小組采用的繪制軟件不同，教師可以引導學生進行課堂討論，讓每個小組介紹自己采用軟件的特點與技巧，在課堂上先進行小組討論，然后進行全班大辯論。最后，教師的評價與總結必不可少，評價可根據同學們課前學習、課堂討論效果、作業展示等進行綜合評價，要求教師對整堂課的學習內容進行梳理、歸納、總結，在此基礎上指導學生課后對軟件選擇和操作進行進一步的驗證與運用。

四、 結語

一年來的教學實踐經驗表明，“翻轉課堂”教學模式符合“計算機地質制圖”的教學特點，取得了較好的教學效果。一方面，激發了學生自主學習的精神，增強了學生的學習熱情；另一方面，學生通過自己收集資料和利用軟件實際繪圖操作，再結合課堂集體討論與教師總結，使學生運用不同軟件繪制不同類型地質圖的能力得到了提高。這種教學方式打破了原有教學模式“單一面對”的弊端，形成了“雙向交流”，既增強了師生間的感情，又可以使教師根據學生的接受能力隨時調整教學計劃。但是，對任課教師而言，如何利用“翻轉課堂”取得更好的教學效果是一個不斷積累探索的過程，只有不斷嘗試并反思，這一教學模式才能不斷完善。

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