基于“微實(shí)驗(yàn)”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索

孫丹丹, 史曉東

(北京郵電大學(xué) 電子工程學(xué)院, 北京 100876)

翻轉(zhuǎn)課堂模式是教育的一部分,它與混合式學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí),以及其他教學(xué)方法和教學(xué)工具在含義上有所重疊,都是為了讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動(dòng),讓學(xué)生的參與度更高。在這種教學(xué)模式下,教師不再占用課堂的時(shí)間來講授信息,這些信息需要學(xué)生在課后完成自主學(xué)習(xí),教師也能有更多的時(shí)間與每個(gè)學(xué)生交流,其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)效果[1-2]。

微實(shí)驗(yàn)(micro-experiment)是將微課程教學(xué)理念運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。所謂微課程是運(yùn)用構(gòu)建主義方法形成的,是以在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)為目的的教學(xué)內(nèi)容[3-4]。基于這種模式,將其運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué),引申為微實(shí)驗(yàn),與理論授課內(nèi)容配合,可輔導(dǎo)學(xué)生微型化、可視化和形象化學(xué)習(xí),可使學(xué)生根據(jù)自己的具體需求隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),并為未來通過移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)教學(xué)提供豐富的教學(xué)資源。基于“微實(shí)驗(yàn)”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1 電子測(cè)量與電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

(1) 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少,無法兼顧不同層次學(xué)生的需求。雖然現(xiàn)在為了提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放學(xué)時(shí)數(shù),但對(duì)于一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來說,學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試等工作時(shí),時(shí)間明顯不足。而且,由于學(xué)生的素質(zhì)與能力不同,現(xiàn)有緊張的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)無法兼顧不同層次學(xué)生的需要。

(2) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過多地被限定,創(chuàng)造性不足。目前,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)基本要求學(xué)生按照教師規(guī)定的步驟完成實(shí)驗(yàn)。雖然也設(shè)置一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),但這些實(shí)驗(yàn)基本上是一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)典案例,在某種程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思路。如果讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)作品,脫離教師演練的步驟,就會(huì)遇到較多具體問題,學(xué)生會(huì)感到很難進(jìn)行。

(3) 實(shí)驗(yàn)考核體系陳舊。目前,大部分實(shí)驗(yàn)基本通過檢查實(shí)驗(yàn)過程,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。但是,實(shí)驗(yàn)報(bào)告比較普遍存在拷貝現(xiàn)象,不是按照自己的實(shí)驗(yàn)過程寫,而是抄襲別人的報(bào)告。這樣一來,教師給出的實(shí)驗(yàn)成績就很難客觀地對(duì)學(xué)生的能力作出評(píng)價(jià)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校課程教學(xué)的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的教學(xué)基地,是學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量管理體系中重要的組成部分。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力,在高等院校利用開放資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為一種趨勢(shì)[5-6]。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改變

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維模式的改革

作為一種新的教學(xué)思維模式,將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為學(xué)生提供具有實(shí)踐指導(dǎo)性的教學(xué)設(shè)計(jì)模式,進(jìn)而改造原有的實(shí)驗(yàn)課堂并獲得更好的教學(xué)效果。

根據(jù)每個(gè)教學(xué)模塊中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排,制作微實(shí)驗(yàn),方便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)后的練習(xí),基本實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主掌控實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方式、程度、進(jìn)度和節(jié)奏,有利于學(xué)生充分有效地利用課外及課內(nèi)時(shí)間,并提出問題。

教師把實(shí)驗(yàn)課堂打造成開放、自由、互動(dòng)的教學(xué)環(huán)境,如在課堂上學(xué)生有更多機(jī)會(huì)反饋問題,教師則有更多的時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),更有針對(duì)性地解決實(shí)驗(yàn)中的疑難問題,讓學(xué)生在不斷自我嘗試的過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂,從而提高實(shí)驗(yàn)興趣[7]。

根據(jù)學(xué)生需求,為教師整合各種線上和實(shí)體資源并通過網(wǎng)絡(luò)開展線上小規(guī)模教學(xué)活動(dòng)提供支持,并為提高在線教學(xué)效率、激發(fā)教師教學(xué)熱情和課堂活力、創(chuàng)新課堂教學(xué)模式提供一種新的途徑。基于“微實(shí)驗(yàn)”的翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型如圖1所示。

圖1 基于“微實(shí)驗(yàn)”的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的改革

翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)在于從先教后學(xué)到先學(xué)后教,在這種教學(xué)模式下,實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)的有限時(shí)間,學(xué)生能夠更專注于主動(dòng)的學(xué)習(xí),從而獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更深層次的理解[8-9]。教師也能有更多的時(shí)間與學(xué)生交流,采用協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí),其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生只有在自學(xué)理解的基礎(chǔ)上,課堂與師生互動(dòng)交流才更有效果,同時(shí)只有加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性,知識(shí)才能進(jìn)入長時(shí)記憶。此外,由于采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,不必規(guī)定每個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)數(shù),可以由教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度靈活安排實(shí)驗(yàn)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間[10-12]。

2.3 微視頻實(shí)驗(yàn)資源的制作

(1) 制作原則。學(xué)生首次觀看微視頻是實(shí)驗(yàn)前自主進(jìn)行,時(shí)間控制在10 min以內(nèi)為宜,冗長的時(shí)間容易造成視覺疲勞；將實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容依據(jù)知識(shí)點(diǎn)、技能要點(diǎn)等進(jìn)行碎片化拆分,形成由淺入深的幾部分。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不斷更新,微視頻資源獲取的方式越來越簡單、便捷,教師也更容易在教學(xué)中使用微視頻資源。微視頻實(shí)驗(yàn)資源一般是指依據(jù)教學(xué)規(guī)律將實(shí)驗(yàn)過程劃分成微小的實(shí)驗(yàn)單元,或操作點(diǎn),錄制時(shí)長為5～10 min的視頻片段。

(2) 制作方式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師提供指導(dǎo)性、內(nèi)容性、過程性三種類型的微視頻實(shí)驗(yàn)資源,制作成微實(shí)驗(yàn)課。實(shí)操類實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合演示文稿PPT、文字界面和視頻操作以及聲音提示；教學(xué)語言可以結(jié)合自然語言和計(jì)算機(jī)編程語言。也可通過屏幕錄像軟件錄制微實(shí)驗(yàn)視頻,上傳加載到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,供學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)使用,如圖2所示。

圖2 微視頻內(nèi)容函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用

(3) 提供微視頻資源,促進(jìn)學(xué)習(xí)。微視頻資源承載的學(xué)習(xí)內(nèi)容微型化,模塊化,學(xué)生可利用移動(dòng)終端設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí),這一點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)課堂賦予學(xué)生更多自由時(shí)間,最大化利用時(shí)間的理念不謀而合,可以使學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)的特點(diǎn)自由支配學(xué)習(xí)。微視頻實(shí)驗(yàn)資源從理論上可以解決實(shí)驗(yàn)課中課時(shí)較少,學(xué)習(xí)效果欠佳的問題。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程包括：

(1) 微視頻實(shí)驗(yàn)資源學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)課前,學(xué)生可以隨時(shí)隨地利用各種移動(dòng)終端設(shè)備,自主學(xué)習(xí)微實(shí)驗(yàn)課,在學(xué)習(xí)過程中,可通過多種社交工具與學(xué)生進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí);實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生也可以學(xué)習(xí)微視頻實(shí)驗(yàn)資源解決學(xué)習(xí)過程中遇到的難題。

(2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)評(píng)。實(shí)驗(yàn)課上,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)出有針對(duì)性的任務(wù),通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,可了解到學(xué)生課前預(yù)習(xí)的情況,給出學(xué)生實(shí)驗(yàn)測(cè)評(píng)結(jié)果。如果學(xué)生在課前學(xué)習(xí)過程中沒有遇到問題,則直接轉(zhuǎn)入完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)節(jié);如在實(shí)驗(yàn)過程中有疑問或者難題,可以再次有針對(duì)性地學(xué)習(xí)相關(guān)微視頻資源,或利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行改進(jìn),也可以直接請(qǐng)教師指導(dǎo)答疑；問題解決以后,轉(zhuǎn)入完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)節(jié)。

(3) 完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生通過課下微實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)和課堂評(píng)測(cè)環(huán)節(jié)達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)后,可在課上或課下完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù),如果在完成項(xiàng)目過程中遇到問題,則轉(zhuǎn)回實(shí)驗(yàn)資源學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)或者與教師和其他學(xué)生協(xié)作解決問題。

4 結(jié)語

將微實(shí)驗(yàn)引入到翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中,積極引導(dǎo)學(xué)生穩(wěn)步提升其獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)和表達(dá)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,學(xué)生學(xué)與教師教的主次關(guān)系的轉(zhuǎn)變給予學(xué)生更多的獨(dú)立思考機(jī)會(huì)；學(xué)生自主學(xué)習(xí)、消化課程內(nèi)容,加強(qiáng)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的預(yù)習(xí)和對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及步驟的理解,取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。