無機(jī)化學(xué)課程線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的研究與實(shí)踐

王志有，王翠蘋，姚權(quán)桐

（1.遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 遼寧 鞍山 114051；2.遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 遼寧 鞍山 114051）

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的快速發(fā)展，為高校學(xué)生提供了越來越多的自主學(xué)習(xí)資源。2014 年，遼寧省教育廳開展了跨校修讀學(xué)分試點(diǎn)工作[1]；2018 年、2019 年，教育部連續(xù)兩年提出推動(dòng)課堂教學(xué)革命的政策，探索“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”的新形態(tài)，構(gòu)建創(chuàng)新性的線上線下教學(xué)新模式[2]。在此背景下，廣大高校教師依托線上教育資源開啟了線上線下混合式教學(xué)方法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法改革[3-5]。線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法客觀呈現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，要求學(xué)生必須進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然而有些課程的線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐中，學(xué)生只是通過視頻被動(dòng)接受知識(shí)，結(jié)果課程翻而不轉(zhuǎn)；自主學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，自主學(xué)習(xí)積極性不高，自主學(xué)習(xí)效率低下，與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，教學(xué)效果未見明顯好轉(zhuǎn)[6-7]。

無機(jī)化學(xué)課程是化學(xué)化工及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，面向大一學(xué)生開設(shè)，講授了化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論及元素、單質(zhì)、無機(jī)化合物的基本知識(shí)；該課程不但為后續(xù)化學(xué)課程及相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下重要基礎(chǔ)，而且在大一就能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣及自主學(xué)習(xí)能力，對(duì)學(xué)生發(fā)展至關(guān)重要。

課程組在遼寧科技大學(xué)泛雅平臺(tái)自建的無機(jī)化學(xué)SPOC 課共56 學(xué)時(shí)、28 講，每講均有自制視頻；除第一講外，每講均設(shè)有下一講的視頻學(xué)習(xí)思考題；每講均設(shè)有課前練習(xí)題、課前測(cè)驗(yàn)題、線上課堂測(cè)驗(yàn)、作業(yè)；每章均要求學(xué)生上傳章小結(jié)；課后設(shè)置5 次階段復(fù)習(xí)測(cè)驗(yàn)；期末設(shè)置小論文及演講環(huán)節(jié)，要求學(xué)生撰寫體現(xiàn)知識(shí)、能力及素養(yǎng)的小論文，在此基礎(chǔ)上面向全班同學(xué)演講；本文將學(xué)生課上搶答得分輸入學(xué)習(xí)通，最后超星泛雅平臺(tái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)；視頻及視頻學(xué)習(xí)思考題均以闖關(guān)形式發(fā)放。

學(xué)生通過“酷學(xué)遼寧”平臺(tái)跨校選學(xué)沈陽化工大學(xué)的無機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課，課程組在該課程已有視頻基礎(chǔ)上自建了每節(jié)課的視頻學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)題。

在無機(jī)化學(xué)SPOC 課程與跨校修讀學(xué)分課程資源背景下，課程組開展了無機(jī)化學(xué)線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)生自主學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐，創(chuàng)建了“兩模式、三融合、五閉環(huán)”教學(xué)方法，其中“兩模式”是指“問學(xué)”模式及“問教”模式，“三融合”是指全程融合方法教育、課程思政教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，“五閉環(huán)”是指跨校閉環(huán)學(xué)習(xí)、課前閉環(huán)學(xué)習(xí)、課上閉環(huán)學(xué)習(xí)、課后閉環(huán)學(xué)習(xí)、學(xué)期閉環(huán)學(xué)習(xí)；該方法實(shí)現(xiàn)學(xué)生課前課上課后自主學(xué)習(xí)，解決了一些課程線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐中學(xué)生通過視頻被動(dòng)接受、課程翻而不轉(zhuǎn)、自主學(xué)習(xí)積極性不高、自主學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、自主學(xué)習(xí)效率低下等痛點(diǎn)問題，與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，教學(xué)質(zhì)量明顯提高。

1 學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)踐中存在的問題

部分課程線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)。缺乏問題設(shè)計(jì)，只是讓學(xué)生課前看視頻學(xué)習(xí)，沒有讓學(xué)生帶著問題看視頻，導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)接受，課程翻而不轉(zhuǎn)；缺乏方法設(shè)計(jì)，沒有引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，最終導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)；教師課內(nèi)外滲透創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不足，導(dǎo)致學(xué)生不善于學(xué)以致用，不利于知識(shí)的進(jìn)一步內(nèi)化與建構(gòu)，最終也導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力低下；缺乏過程考核設(shè)計(jì)，教師課前、課上、課后沒有設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)考核環(huán)節(jié)，學(xué)生大部分自主學(xué)習(xí)又不在教師視野內(nèi)進(jìn)行，所以有些學(xué)生對(duì)待課前、課上、課后的自主學(xué)習(xí)基本都是應(yīng)付了事，得過且過，導(dǎo)致自主學(xué)習(xí)效率低下。

2 創(chuàng)新學(xué)的模式和教的模式

2.1 “問學(xué)”模式提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在《論語》中，孔子提出學(xué)思結(jié)合的方法，即“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”。為此，課程組創(chuàng)建了“問學(xué)”模式。學(xué)生帶著無機(jī)化學(xué)SPOC 闖關(guān)問題觀看跨校視頻、閱讀教材，邊學(xué)習(xí)，邊思考；學(xué)生帶著闖關(guān)遺留問題或闖關(guān)后新產(chǎn)生的問題自主完成無機(jī)化學(xué)SPOC 相關(guān)視頻學(xué)習(xí)；在課前線上練習(xí)題中課程組設(shè)置“學(xué)生自問自答”題，要求學(xué)生至少提出一個(gè)問題并回答，引導(dǎo)學(xué)生“問、思、學(xué)”。這種“問學(xué)”模式使學(xué)生不再通過視頻被動(dòng)接受知識(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不斷提高學(xué)生線上線下自主學(xué)習(xí)能力。

2.2 “問教”模式實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體作用

針對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)及學(xué)生不解的問題，教師進(jìn)行線下講解，而教師的講解過程是由問題貫穿起來的過程，通過“問”實(shí)現(xiàn)“教”，由此創(chuàng)建“問教”模式。例如，教師還原知識(shí)產(chǎn)生過程，引入化學(xué)史實(shí)，營(yíng)造故事性情景，循循善誘，提出系列問題，讓學(xué)生思考回答，或者將學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難化解為若干個(gè)小問題，一直把問題分解到學(xué)生答出為止。“問教”的實(shí)質(zhì)是把問題拋給學(xué)生，最終由學(xué)生完成問題的解答，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體作用，增強(qiáng)學(xué)生線上線下自主學(xué)習(xí)能力。

3 創(chuàng)新課程教學(xué)“三融合”教學(xué)方法

3.1 融合方法教育，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

達(dá)爾文曾說過：“最有價(jià)值的知識(shí)是關(guān)于方法的知識(shí)”。線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師先教方法，學(xué)生才能更好地自主學(xué)習(xí)。

引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“分析概括”的方法，培養(yǎng)學(xué)生線上線下自主學(xué)習(xí)能力。“分析”是把書讀厚的過程，“概括”是把書讀薄的過程，“分析概括”是重要的學(xué)習(xí)方法，也是重要的思維方法，所以教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“分析概括”的方法。例如，學(xué)生很容易理解“共軛關(guān)系”，但很難發(fā)現(xiàn)“什么是‘軛’”這個(gè)問題，學(xué)生很容易理解“螯合效應(yīng)”，但很難發(fā)現(xiàn)“什么是‘螯’”這個(gè)問題，教師通過引導(dǎo)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些問題，通過課件展示“軛”和“螯”，讓學(xué)生得出問題的答案；這樣一來，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了知識(shí)，還學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)。筆者經(jīng)常帶領(lǐng)學(xué)生分析概括基本概念、基本理論，讓學(xué)生既深刻理解了知識(shí)，又掌握了學(xué)習(xí)方法，提高了線上線下自主學(xué)習(xí)能力，還防止了“囫圇吞棗”。

引導(dǎo)學(xué)生討論交流。朱文輝基于結(jié)構(gòu)主義理論研究翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，指出合作學(xué)習(xí)不僅能使學(xué)生習(xí)得相對(duì)客觀、較為體系化的知識(shí)，還能在良性競(jìng)爭(zhēng)的氛圍中培養(yǎng)學(xué)生的包容意識(shí)、批判思維、溝通交流等多維能力。因此，教師需設(shè)計(jì)成立學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)學(xué)生討論交流，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。上課伊始，學(xué)生在組內(nèi)討論課前視頻學(xué)習(xí)、課前練習(xí)、課前測(cè)驗(yàn)中遇到的問題，學(xué)生將小組討論沒有解決的問題通過學(xué)習(xí)通主題討論進(jìn)行發(fā)布，教師通過詞云發(fā)現(xiàn)共性問題，再組織討論交流。學(xué)生為取得好成績(jī)，每次測(cè)驗(yàn)后都能形成一個(gè)討論交流的高潮。學(xué)生這樣不斷討論交流，線上線下自主學(xué)習(xí)能力也得到了提高。

3.2 融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

我國(guó)高校全面開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，就是為了主動(dòng)適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)和創(chuàng)新型國(guó)家的需要而倡導(dǎo)的一種教育理念、推行的一場(chǎng)教育改革[8]。為此，課程組在課內(nèi)外滲透融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，并以此培養(yǎng)學(xué)生線上線下自主學(xué)習(xí)的能力。

課內(nèi)，教師還原知識(shí)產(chǎn)生過程，聯(lián)系科學(xué)家的探究思路，向?qū)W生滲透創(chuàng)新意識(shí)；緊密聯(lián)系工程實(shí)踐、科研實(shí)際激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

課外，依托教師科研項(xiàng)目，積極指導(dǎo)大學(xué)生開展“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目、積極指導(dǎo)學(xué)生參加“微瑞杯”大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽、指導(dǎo)學(xué)生開展本科畢業(yè)論文工作。學(xué)生在課堂所學(xué)理論知識(shí)基礎(chǔ)上積極學(xué)習(xí)文獻(xiàn)，并與科研訓(xùn)練實(shí)踐相結(jié)合，高質(zhì)量完成大創(chuàng)、大賽及畢業(yè)論文工作，取得省級(jí)大創(chuàng)結(jié)題優(yōu)秀的好成績(jī)，榮獲校級(jí)優(yōu)秀本科畢業(yè)論文，取得“微瑞杯”第二屆全國(guó)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽東北賽區(qū)一等獎(jiǎng)、全國(guó)總決賽二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育培養(yǎng)了學(xué)生理論與實(shí)際結(jié)合的能力，客觀上增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.3 融合思政教育，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

綜合素養(yǎng)是學(xué)生開展線上線下自主學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要保證。無機(jī)化學(xué)知識(shí)理論的形成、發(fā)展及應(yīng)用中包含著豐富的愛國(guó)主義、辯證唯物主義及科學(xué)倫理教育元素[9-10]。在教學(xué)中滲透愛國(guó)主義教育，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷；滲透量變質(zhì)變規(guī)律、對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律、否定之否定規(guī)律等辯證唯物主義教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；滲透科學(xué)倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保、健康、安全等意識(shí)；在章小結(jié)、小論文及演講等環(huán)節(jié)中設(shè)立素養(yǎng)打分點(diǎn)，再以學(xué)生的章小結(jié)、小論文及演講等方式全方位考核教學(xué)任務(wù)和思政目標(biāo)的達(dá)成情況，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)思政。閉環(huán)思政使課程思政教育得以落到實(shí)處，使學(xué)生思想政治、家國(guó)情懷等方面的素養(yǎng)大幅提升，進(jìn)而提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)耐心積累，使學(xué)生善于抓住重點(diǎn)，進(jìn)而提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。

4 五閉環(huán)學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)質(zhì)量都具有重要意義。眾多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究[11-12]，其中牛虧環(huán)對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)16 所本科高校的大學(xué)生學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)進(jìn)行了調(diào)查研究，給出六點(diǎn)建議，建議中提到“過程評(píng)價(jià)實(shí)施過程中，可以進(jìn)行多次考試、測(cè)試，衡量學(xué)生不同時(shí)間階段的學(xué)習(xí)效果。”受此啟發(fā)，課程組在學(xué)生跨校、課前、課上、課后及整學(xué)期自主學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)均設(shè)置了有監(jiān)考的測(cè)驗(yàn)。因有五個(gè)自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的考核設(shè)計(jì)，以及五個(gè)環(huán)節(jié)的線上線下混合式學(xué)習(xí)，所以五個(gè)自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)又被稱為五閉環(huán)自主混合式學(xué)習(xí)模式，簡(jiǎn)稱五閉環(huán)學(xué)習(xí)。五閉環(huán)學(xué)習(xí)模式因考核設(shè)計(jì)強(qiáng)化了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，將“教”為中心轉(zhuǎn)成“學(xué)”為中心，培養(yǎng)了學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

4.1 跨校閉環(huán)學(xué)習(xí)

跨校視頻可以作為解決本校無機(jī)化學(xué)SPOC 闖關(guān)問題的資源，學(xué)生帶著闖關(guān)問題自主完成跨校相關(guān)視頻的學(xué)習(xí)，在此基礎(chǔ)上完成跨校自建測(cè)驗(yàn)題，實(shí)現(xiàn)跨校閉環(huán)學(xué)習(xí)，并獲得跨校學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)，不但拓展了學(xué)生的知識(shí)視野，還強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

4.2 課前閉環(huán)學(xué)習(xí)

課前線上學(xué)習(xí)視頻，線下撰寫學(xué)習(xí)筆記，線上完成課前教師發(fā)布的練習(xí)題，取得課前練習(xí)分?jǐn)?shù)；上課前完成線上測(cè)驗(yàn)，取得課前線上測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)。設(shè)計(jì)問題讓學(xué)生帶著問題看視頻，邊看邊思考。這樣一來，學(xué)生課前不但取得了好的練習(xí)成績(jī)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)，還養(yǎng)成了好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

4.3 課上閉環(huán)學(xué)習(xí)

上課伊始，學(xué)生圍繞課前學(xué)習(xí)中遇到的問題展開討論；教師根據(jù)學(xué)生課前線上視頻學(xué)習(xí)、線上練習(xí)、線上測(cè)驗(yàn)及討論等情況，凝練問題，再組織學(xué)生討論、練習(xí)，寫作業(yè)并上傳到學(xué)習(xí)通，最后進(jìn)行課堂線上測(cè)驗(yàn)，由此學(xué)生獲得課堂測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)，實(shí)現(xiàn)課上閉環(huán)學(xué)習(xí)；課上閉環(huán)學(xué)習(xí)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課上討論、練習(xí)、作業(yè)的積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)了學(xué)生課上自主學(xué)習(xí)。

4.4 課后閉環(huán)學(xué)習(xí)

學(xué)生每完成一章的學(xué)習(xí)，都要以思維導(dǎo)圖的方式撰寫章小結(jié)，在小結(jié)中除總結(jié)知識(shí)外，還要總結(jié)能力和素養(yǎng)提升情況，再將小結(jié)上傳到學(xué)習(xí)通，經(jīng)教師批閱獲得小結(jié)分?jǐn)?shù)；學(xué)生進(jìn)行線上線下復(fù)習(xí)，完成階段復(fù)習(xí)測(cè)驗(yàn)，并將答案上傳到學(xué)習(xí)通，經(jīng)教師批閱獲得復(fù)習(xí)測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)。課后閉環(huán)學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真復(fù)習(xí)各章內(nèi)容、認(rèn)真概括各章內(nèi)容，進(jìn)而強(qiáng)化了學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

4.5 學(xué)期閉環(huán)學(xué)習(xí)

期末學(xué)生撰寫展示知識(shí)、能力、素養(yǎng)方面的小論文，并進(jìn)行演講，由此學(xué)生獲得小論文與演講分?jǐn)?shù)。最后學(xué)生進(jìn)行學(xué)期總復(fù)習(xí)，經(jīng)期末考試，獲得卷面分?jǐn)?shù)。學(xué)生認(rèn)真對(duì)待小論文撰寫、演講及期末復(fù)習(xí)，進(jìn)而促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的進(jìn)一步提高。

5 學(xué)生自主學(xué)習(xí)成效

“兩模式、三融合、五閉環(huán)”教學(xué)方法，明顯提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，例如應(yīng)化2022 級(jí)無機(jī)化學(xué)期末卷面成績(jī)明顯好于應(yīng)化2016 級(jí)無機(jī)化學(xué)期末卷面成績(jī)，如圖1 所示，其中優(yōu)秀率提高了14.64 個(gè)百分點(diǎn)，良好率提高了14.68 個(gè)百分點(diǎn)，不及格率下降了4.62 個(gè)百分點(diǎn)；無機(jī)化學(xué)期末卷面成績(jī)的提升充分說明教學(xué)質(zhì)量明顯提高了，進(jìn)而顯示學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)力增強(qiáng)了，自主學(xué)習(xí)積極性及自主學(xué)習(xí)效率提高了。

圖1 應(yīng)化2016 級(jí)應(yīng)化2022 級(jí)無機(jī)化學(xué)期末卷面成績(jī)

6 結(jié)語

無機(jī)化學(xué)線上線下混合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下“兩模式、三融合、五閉環(huán)”的教學(xué)方法使學(xué)生學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)真正的主人。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)一步提高，知識(shí)、能力、素養(yǎng)進(jìn)一步增強(qiáng)，教學(xué)質(zhì)量明顯提高；經(jīng)過多年實(shí)踐，收到了良好的育人效果；“兩模式、三融合、五閉環(huán)”教學(xué)方法為其他課程線上線下混合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。