木材干燥與保護實驗課程翻轉(zhuǎn)課堂模式改革的探討

摘" 要：木材干燥與保護實驗課程作為木材科學與工程專業(yè)的核心課程內(nèi)容之一，對于培養(yǎng)學生實際應用能力具有重要的影響。然而，在教學實踐中，現(xiàn)有的木材干燥與保護實驗教學方法陳舊，缺乏創(chuàng)新，這在很大程度上影響了學生的能動性和積極性。因此，文章基于一定教學經(jīng)驗，對課程的教學內(nèi)容、方法和手段進行一系列的改革嘗試，將翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式應用于木材干燥與保護實驗課程的教學中，以提升學生的學習動力，并從根本上優(yōu)化課程“教”與“學”的有機結(jié)合。

關(guān)鍵詞：木材干燥與保護；實驗課程；翻轉(zhuǎn)課堂；教學實踐；考核方式

中圖分類號：G642.0" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2025）08-0087-04

木材干燥與保護實驗課程融合了“木材干燥”和“木材改性與保護”兩大核心內(nèi)容，是木材科學與工程專業(yè)教學體系的核心內(nèi)容之一，旨在加深學生對理論的理解并提升其實踐與創(chuàng)新能力。木材干燥課程建立在木材學和熱工理論等基礎(chǔ)之上，可為后續(xù)學習木材加工工藝學等課程打下堅實專業(yè)基礎(chǔ)。木材改性與保護課程則以木材學、制材學和人造板工藝學為基礎(chǔ)，專注于木材的天然缺陷和不足，講授木材保護與改性的原理及方法。課程的教學以實驗為主，輔之以課外閱讀自學、討論和輔導答疑等教學方法，達到對木材干燥與保護理論知識的深入了解和實踐應用，使將來在木材功能性改良行業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)、推廣等方面工作有所基礎(chǔ)。

當前，農(nóng)林院校的部分實踐教學普遍缺乏綜合性、設(shè)計性和開放性，［1］現(xiàn)有的實驗課程教學模式大多以教師為中心，應用“先理論后實踐”的教學模式，講授單一的實驗內(nèi)容為主，使學生理解與操作脫節(jié)，很大程度上限制了學生的參與和課堂活躍度。如何進行課堂教學改革，提升教育服務質(zhì)量和教學質(zhì)量，已成為當前高校教師在教學實踐中最關(guān)注的問題。翻轉(zhuǎn)課堂是一種“先學后教”的教學模式，強調(diào)激發(fā)學生的主動學習。［2］學生首先在課前自學相關(guān)內(nèi)容，然后在課堂上通過師生交流討論，對所學內(nèi)容進行應用、分析和評價，以此提升學生的學習能力。文章基于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學木材干燥與保護實驗課程現(xiàn)狀，探討了將翻轉(zhuǎn)課堂教學模式應用于實驗課程教學中的可行性，并為同類課程教學提供參考價值。

一、木材干燥與保護實驗課程教學實踐中存在的主要問題

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學木材科學與工程專業(yè)隸屬于林業(yè)工程一級學科，該專業(yè)旨在培養(yǎng)具備扎實的數(shù)理化基礎(chǔ)知識、良好的科學素養(yǎng)、系統(tǒng)的專業(yè)知識、優(yōu)良的創(chuàng)新能力、寬廣的國際視野、高尚的職業(yè)道德和社會責任感，能夠在木材加工、家具、人造板、木結(jié)構(gòu)建筑及教育等行業(yè)，從事產(chǎn)品研發(fā)與制造、生產(chǎn)工藝設(shè)計、生產(chǎn)管理與經(jīng)營或教學科研工作的高級工程技術(shù)及管理人才。

當前現(xiàn)行木材干燥與保護實驗課程包括“木材干燥”和“木材改性與保護”兩門課程的實驗環(huán)節(jié)，分別安排了8學時和8學時，具體如表1所示。實驗課程教學有助于加深學生對理論知識的理解、提升實踐技能以及激發(fā)創(chuàng)新意識。通過實驗課程的教學，學生不僅能夠鞏固課堂所學，還能在實際操作中發(fā)展創(chuàng)新思維，這對于提高他們的理論素養(yǎng)和實際操作技能具有深遠的影響。在當前的實驗教學模式下，主要存在以下兩個問題需要認真反思研究，并加以改革創(chuàng)新。

（一）教學以教師為中心導致學生依賴性強、獨立思考能力不足

當前實驗教學遵循傳統(tǒng)的“先理論后實驗”模式，過于以教師為中心。實驗課大綱中的實驗內(nèi)容和步驟多由教師提前設(shè)定，課上教師通常會詳細闡述實驗的內(nèi)容、理論基礎(chǔ)以及操作過程中的注意事項，這導致學生往往只需依照實驗手冊按部就班地進行操作、記錄和分析數(shù)據(jù)，缺少主動探究和思考的機會。在這一過程中，教師講解雖細致，但學生顯得被動，缺乏活力，難以將理論知識應用于實踐，獨立解決問題能力薄弱。面對如“木材加壓防腐處理”等復雜實驗時，學生更傾向于依賴教師的幫助，而非通過討論解決問題，這種“填鴨式”教學導致學生缺乏積極性，難以主動參與實驗。這種做法不僅降低了實驗課程的教學效果，而且限制了學生的主動性和創(chuàng)新思維，阻礙了他們實踐技能的提升，也剝奪了學生互動交流和獨立思考的機會。

（二）教學內(nèi)容單一陳舊導致學生興趣不高、動手能力培養(yǎng)不足

教學實踐計劃及評分標準設(shè)置不合理，過于重視結(jié)果而忽視過程。由于課時限制和教學大綱的固定性，實驗內(nèi)容單一且陳舊，未能融入學生興趣和創(chuàng)意。學生在實驗分組中存在以“獲得考勤成績、上課‘摸魚’及走個形式”為主，缺乏多變性。實驗課程評分標準單一，例如在木材染色實驗中，各小組的實驗條件一致，但最終木材染色結(jié)果缺乏對比，影響了學生的創(chuàng)造精神和學習熱情。實驗課程的成績考核主要依賴于考勤和實驗報告的質(zhì)量，而實驗報告的撰寫格式固定，再加上人工智能技術(shù)的普及，以致內(nèi)容千篇一律，缺乏差異性。這種評估方法未能充分考量學生在實踐操作和觀察方面的能力，導致教師難以準確評估學生對實驗內(nèi)容的掌握情況，以及他們識別、分析和解決問題的能力。這嚴重妨礙了教學質(zhì)量的提升，使實驗教學僅僅成為一種形式上的活動，未能實現(xiàn)其預期的教育目標。

為了提升木材干燥與保護實驗課程的教學質(zhì)量，鑒于教學實踐中存在的問題，迫切需要根據(jù)課程的教學目標和內(nèi)容規(guī)范，探索并實施多種實驗教學方法。其中，翻轉(zhuǎn)課堂模式作為一種創(chuàng)新的教學設(shè)計，為實驗教學帶來了顯著的變革與活力。

二、木材干燥與保護實驗課程翻轉(zhuǎn)課堂模式改革的探討

在新版培養(yǎng)方案中，木材干燥與保護作為單列實驗課開設(shè)，共計16學時，擬嘗試在教學中引入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，以充分發(fā)揮學生在實驗中的主體作用，將理論知識與實踐操作緊密結(jié)合，從而顯著提升實驗課程的教學效果。［3］木材干燥與保護實驗課程翻轉(zhuǎn)課堂模式分為課前自主探索、課中小組協(xié)作和課后總結(jié)復盤三個環(huán)節(jié)，實驗課程教學模式的流程如圖1所示。

（一）課前學生自主探索階段

1. 教師設(shè)計教學活動

教師需根據(jù)教學大綱和學時安排，對實驗課內(nèi)容進行整理，并準備所需的儀器設(shè)備和實驗耗材。建立微信群和雨課堂課程群等線上平臺，上傳包括PPT、實操視頻和文獻資料在內(nèi)的預習材料任務點，全面覆蓋實驗任務、原理、步驟及注意事項，為學生在課堂上的操作打下堅實基礎(chǔ)。對于操作復雜的設(shè)備或儀器，教師可以提前錄制指導視頻，特別強調(diào)易出錯和關(guān)鍵的步驟，以適應不同學習水平的學生。根據(jù)不同的實驗內(nèi)容，教師還可以設(shè)置實驗設(shè)計方案（課前學習）。

2. 學生自主探索實驗

學生應利用課余時間完成學習任務，包括根據(jù)教師提供的資料學習理論知識、觀看操作視頻，直至完全理解實驗任務、熟悉實驗流程、掌握儀器操作。在學習過程中，如遇到難題或不理解的知識點，學生應及時在雨課堂平臺提出反饋。學生需組建6～10人的實驗課程學習小組，共同完成實驗預方案的制訂。以“木材防腐處理實驗”為例，教師預設(shè)使用環(huán)境，如接觸海水、接觸地面、戶外場景等，學生根據(jù)這些條件設(shè)計實驗方案，選擇使用環(huán)境、藥品種類和濃度以及工藝處理方法，并撰寫小組實驗預方案。教師審核無誤后，該方案將作為后續(xù)實驗的依據(jù)。

3. 線上交流互動

教師充分利用雨課堂平臺的功能優(yōu)勢，積極開展教學活動。教師在雨課堂平臺發(fā)布具有針對性的測試題，以此作為學生重要的課前學習任務。這些測試題包括木材干燥的原理、不同保護技術(shù)的應用條件、實驗儀器的操作要點等。發(fā)布測試題之后，教師隨即在后臺密切關(guān)注每一位學生的學習進度。對于進度緩慢的學生，教師會給予提醒。教師關(guān)注學生的答題情況，對討論區(qū)中提出的問題進行分析。對于錯誤率高或普遍存在的問題，教師會將其整理成案例，并在后續(xù)的翻轉(zhuǎn)課堂中重點講解，個別問題則直接在討論區(qū)解答。

這種個性化的實驗設(shè)計不僅豐富了教學內(nèi)容，激發(fā)了學生的學習熱情，也培養(yǎng)了其創(chuàng)新精神和實踐技能，為后續(xù)學習打下良好的基礎(chǔ)。

（二）課中小組協(xié)作實驗階段

學生在課前自主探究學習基礎(chǔ)上保證翻轉(zhuǎn)課堂教學活動的開展。在實驗課上，教師針對學生在自主探究中普遍存在的共性問題以及各小組提交的實驗預方案進行深入細致的講解，在講解過程中，教師引導學生回顧自己在思考實驗問題、設(shè)計實驗步驟時的思考過程，幫助學生梳理思路，加深對實驗原理和實驗目標的理解。解答完學生的疑問后，教師重點強調(diào)及演示實驗的核心和復雜步驟，并強調(diào)實驗安全。隨后，學生以小組為單位，在課堂上開展實驗操作。要確保小組內(nèi)成員分工明確，各司其職，共同協(xié)作推進實驗進程。教師則在學生之間觀察學生的操作細節(jié)，詳細記錄學生在實驗過程中的表現(xiàn)，包括操作的規(guī)范性、團隊協(xié)作的協(xié)調(diào)性以及對問題的應對能力等。對于學生操作不得當?shù)牟襟E，教師通過耐心地提示、示范和解釋，幫助學生認識到問題所在，并引導他們掌握正確的操作方法，直至學生能夠熟練且準確地掌握實驗要點，確保實驗的順利進行和實驗結(jié)果的可靠性。

這種教學模式一方面避免了學生單純依賴教師預設(shè)的計劃書，防止思維固化；另一方面，通過打造開放性的實驗教學，［4］將實驗的主體地位轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生，培養(yǎng)他們的自學能力和主動思考的習慣，加深對知識的理解，并促進教學內(nèi)容和資源的更新與改進。

（三）課后學生總結(jié)復盤階段

實驗課結(jié)束后，學生需要處理測試數(shù)據(jù)，運用所學知識和統(tǒng)計方法，深入剖析實驗結(jié)果，隨后展開討論。全面梳理實驗流程，總結(jié)實驗中的不足之處，如實驗操作不夠精準、實驗設(shè)計存在漏洞等，并積極提出具有針對性和可行性的改進方法。按照規(guī)定的格式，以小組形式提交實驗報告。教師將審閱這些報告，并結(jié)合學生的課堂表現(xiàn)，對實驗課程進行總結(jié)，以便及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，持續(xù)優(yōu)化教學方法，提高翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計的能力，確保課堂教學的質(zhì)量。

為了全面評價學生的學習成果，實驗課程組放棄了單一的依賴實驗報告的評分方式，［5］采用多維度評價標準來評定“木材干燥與保護”實驗課程的成績。學生實驗成績組成如表1所示。

三、木材干燥與保護實驗課程翻轉(zhuǎn)課堂模式改革的成效

（一）課程以學生為主體，符合實驗教學理念

實驗課程采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，摒棄了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學，強調(diào)以學生為中心的教學理念。學生在課前通過自主學習，根據(jù)教學內(nèi)容提出討論話題和問題，在嘗試解決問題的同時，對課程內(nèi)容進行梳理，理解并掌握知識點，組建小組協(xié)作討論并按興趣制訂實驗預方案，完成知識的吸收和內(nèi)化。在課堂上，教師主要扮演引導者的角色，采用啟發(fā)式教學方法，以激發(fā)教師和學生的主動性和創(chuàng)造性。通過建立師生之間的對話、討論和交流的互動模式，培養(yǎng)學生的思考能力，從整體上優(yōu)化了課程“教”與“學”的有機結(jié)合。

（二）驅(qū)動開放式教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生協(xié)作能力

教師融合課程內(nèi)容與行業(yè)前沿知識，設(shè)計提升學生綜合能力的教學內(nèi)容。學生通過分組合作進行實驗，利用組內(nèi)的討論來解決實驗過程中遇到的問題。這種教學模式將課堂上學到的理論知識與實際生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，實現(xiàn)了理論與實踐的有機結(jié)合。這種做法不僅提升了學生對問題的分析和解決能力，而且增強了他們的自主學習能力和團隊協(xié)作能力。課后考核全面覆蓋學習的各個環(huán)節(jié)，教師根據(jù)小組的整體表現(xiàn)和每個學生的具體貢獻進行評分，既考查了知識掌握也重視了能力評估。這種評估方式減輕了教師的重復性工作，這種教學模式對教師的專業(yè)能力提出了更高的要求。因此，教師必須持續(xù)進行自我提升和學習，利用現(xiàn)代科技手段提升教學水平，以確保翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的有效實施，高效地引導學生，促進學生的全面發(fā)展。

四、結(jié)語

應用翻轉(zhuǎn)課堂模式于木材干燥與保護實驗課程，不僅豐富了課程體系和教學內(nèi)容，也活躍了課堂學習氛圍，減輕了教師的重復性工作，并促使學生從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。這種模式培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力，有助于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)、廣泛知識和強大實踐及創(chuàng)新能力的農(nóng)林專業(yè)人才。為了進一步提升學生的學習效果，教師需要在教學實踐中不斷探索、思考和改進，利用木材干燥與保護課程的教學改革經(jīng)驗，優(yōu)化課程教學體系，提高教學質(zhì)量。教師可利用更多先進的線上教學工具，如虛擬實驗室等，增強學生的自主學習體驗。此外，教師應積極參與教學研究，進行經(jīng)驗交流，不斷更新教學理念，從而提升自身的教學能力和專業(yè)素養(yǎng)。教師在引導學生主動學習的過程中，自身也將不斷成長，以更好地適應新時代教育發(fā)展的需求，為培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)林專業(yè)人才貢獻更多力量。

參考文獻：

［1］ 楊紅，楊春龍，蘭葉青，等. 高等農(nóng)林院校的基礎(chǔ)化學實踐教學改革［J］. 大學化學，2010，25（04）：19-21.

［2］ 龍晶晶. 翻轉(zhuǎn)課堂研究綜述［J］. 北京科技大學學報（社會科學版），2016，32（06）：113-118.

［3］ 孫婷婷. 基于PBL與翻轉(zhuǎn)課堂融合模式的“土木工程材料”課程教學改革［J］. 科技風，2024（25）：123-125.

［4］ 劉艷麗. 翻轉(zhuǎn)課堂：應如何實現(xiàn)有效翻轉(zhuǎn)［J］. 中國高等教育，2015（19）：57-59.

［5］ 彭見輝，李佳玉，殷素峰，等. 基于翻轉(zhuǎn)課堂的實驗教學研究與實踐：以“機電傳動與控制”實驗課程為例［J］. 新課程研究：中旬刊，2017（11）：15-17.

（責任編輯：張若琂）

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)教育教學研究“十四五”規(guī)劃課題“基于產(chǎn)教融合的木材科學與工程專業(yè)虛擬教研室建設(shè)的研究”（課題編號：NGJGH2022115）；內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計劃項目“沙生灌木多功能集成裝備制造及高效化利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”（項目編號：2022YFHH0068）。

作者簡介：王雅梅（1980—），女，博士，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學材料科學與藝術(shù)設(shè)計學院教授，研究方向為木材保護與改性；于建芳（1974—），女，博士，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學材料科學與藝術(shù)設(shè)計學院教授，研究方向木材干燥與改性；李麗麗（1989—），女，博士，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學材料科學與藝術(shù)設(shè)計學院講師，研究方向為木材功能性改良。