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翻转课堂教学法在化工原理教学中的实践和思考

更新时间:2009-03-28

0 前言

化工原理是化工类及相近专业培养体系中一门重要的专业基础课,是学生认识过程工业的起点,是基础课与专业课之间的桥梁,是基础理论与过程工业生产实践之间的纽带,是培养过程工业工程师的摇篮[1]。经过该课程的学习,学生面对过程工业中的问题时,不仅可以回答是什么,为什么,还可以回答怎么办,从而培养出运用自然科学原理考察、解释和处理工程实际问题的能力。如何更新化工原理教学模式以适应时代的发展成为摆在化工原理教学人员面前的一个重要课题。

翻转课堂(Flipped Classroom/Inverted Classroom)是比较契合于信息化时代的一种教学方式[2-3]。与传统课堂教学相比,它是一种颠覆性的学习方式。翻转课堂教学法将学习的决定权从老师转移给学生,教学步骤按照“课前自主学习—课上集中学习”的顺序进行,而不是“课堂学习—课后复习”的传统模式,教师通过教学平台与学生分享和课程相关的教学内容,在课前对学生进行知识渗透,而课堂的大多数时间则是以交互式学习为主,师生对基本知识进行讨论,学生在此基础上进一步加深学习与归纳梳理。因此,我们非常看重翻转课堂教学法,看好它对于教育,尤其是学校教育的改革作用。

翻转课堂教学在国内已经有了两三年的教学实践,现在的软件企业也开发出了一些很好的工具,这些为翻转课堂的实施提供了有力的保障。笔者在学习借鉴同行经验的基础上,选择所教授的化工原理课程中的部分章节进行了翻转课堂教学的实践,并积累了一些经验和心得[4]。这里结合教学内容对翻转课堂教学模式的课前准备,课堂实施等环节进行展示。

按照水利部(水文[2005]70)《水文现代化建设指导意见》精神,积极推进水文测验方式改革,以勘测队管理若干测站,测站实现有人看管,无人值守,定期检查巡测,实现驻测、巡测、间测和水文调查相结合。我们以山西省水文局王家会水文站作为流量巡测可能性分析论证的典型站点,以满足水文预报、水文分析计算、水资源评价分析等实际需要精度,研究和推进水文测验方式的改革。

1 翻转课堂的课前准备

1.1 微课的制作

在做翻转课堂的时候,往往是要提前把学习的资料发放给学生。发放的资料一般就是教学视频,也就是微课。视频的录制和制作有一些原则和要点,只有掌握了这些原则和要点,才能够制作出令自己满意,也让学生喜欢观看的教学视频。①视频能够吸引学生的注意,视频制作采用了绿幕抠屏的形式,里面加入了华丽的动态效果和动画。学生观看后感到比较新奇,才会产生继续观看的兴趣。②要掌握好视频的难易程度,既不可以太难,也不可以过于简单,用讲故事的方式讲知识,学生易于接受和产生兴趣,知识也更容易理解。③掌握好学生学习节奏、学习时间和学习能力。④让学生感觉到老师就在身边,所以在录制视频的过程中把自己的眼睛从提词器转向镜头,让学生感觉到老师始终在看着自己,和老师有眼神上的交流。⑤教学视频的长度要尽可能短一些,有研究证明如果视频超过了一定的长度,学生的参与程度会降低,因此视频长度控制在20 min之内为宜。⑥要保障技术上的规范,尽量不要使用清晰度低的视频,画面要流畅,音量也要合适。总之,就是要做出学生爱看、学生想看的视频,这样才有助于学生更好地学习。

课前设计:学习任务及达成目标。①预习伯努利方程的推导过程和结论,并发现和记录遇到的问题。②请大家带着问题观看视频伯努利方程,并思考问题的答案。③观看生活中的伯努利现象。④受③中视频资料的启发,思考生活中还有哪些现象和事情与伯努利方程有关?并试着用伯努利方程的原理解释这些现象或事情(把你的想法以PPT、视频、讲故事、漫画、实验等形式呈现出来)。⑤预习应用伯努利方程解题的要点和相关工程例题,初步掌握解题步骤。⑥观看视频伯努利方程的应用。⑦完成平台上发布的练习题。

1.2 课前活动

成功的翻转课堂课上活动具有以下3个特征:①学习环境高度结构化,教师将课堂互动细化到分钟。②包含合适的测验、解决问题等可参与的课上活动,促使学生回顾应用和拓展在课前学习的内容。③引入评分机制和教师适当的鼓励会很大程度上激励学生参与进来。基于上述特征,笔者设计了伯努利方程翻转教学的课上活动如下。

方法建议。①对课前任务遇到的问题,大家可利用平台讨论区进行交流。②实验室用到的工具,有不少可以用来做伯努利现象的展示,请大家注意发掘。我们鼓励各种形式的课堂学习形式预告。课堂上有检测、小组讨论、课堂展示、小组协作解题等形式的教学活动,请大家带好纸笔计算器等工具和Pad、手机等移动设备。

基于上面的注意事项,课前任务单的设计可以分以下步骤实施:①根据认知层次的布鲁姆模型设计教学目标;②根据不同层次的教学目标设计对应层次的任务单,列出学习资源的清单和各个任务需达成的目标;③给出进行课前活动的方法建议和学生进行自测的资源,并对课堂活动形式进行预告;④检查教学目标和课前活动是否符合布鲁姆模型,并不断修改完善。基于上述步骤设计的伯努利方程的翻转课堂教学课前任务单如下。

引言:目前,罗哌卡因被较为广泛地应用于剖宫产术中的麻醉药物中。罗哌卡因不仅可以减少剖宫产产妇的手术痛苦,而且有较长的阻滞时间,优势显著[1]。相关研究表明,小剂量罗哌卡因复合舒芬太尼腰麻能够较好地应用于剖宫产手术中,并且麻醉效果良好[2]。但是罗哌卡因复合不同剂量舒芬太尼腰麻对手术麻醉效果以及产妇的影响存在较大差异。本文选取我院2016年7月至2017年4月收治的60剖宫产产妇研究小剂量罗哌卡因复合不同剂量舒芬太尼腰麻在剖宫产术中的麻醉效果,现报道如下。

教学目标:①学生要掌握和理解伯努利方程;②学生会用伯努利方程的原理解释相关的生活现象;③学生可应用伯努利方程解决化工生产中的实际问题。

选择高密度电法、瞬变电磁法、天然电场选频法和电阻率测深法进行采空区探测[8-10]。共完成瞬变电磁测线10条,物理点115个,其中探测物理点110个,检查点5个;完成高密度测线8条,物理点480个;完成天然电场选频测线6条,物理点116个。依据地质调查资料和矿产资料将高密度电法、瞬变电磁法、天然电场选频法和电阻率测深法所获得的电性资料经过反复对比,认真分析研究确定,四种方法所反映的异常平面位置基本一致(图1)。

一个好的课前任务单需要注意以下几点:①要有明确的教学目标,教学目标的深浅、结构和层次直接关系到教师的课程设计和学生能够取得的学习效果。②要了解自己的学生,明白学生对什么感兴趣,想学什么,能学什么。③要能由浅入深,从易到难,具有合适的挑战性,从而激发学生的斗志。④课前任务要联系课上,教师要掌握学生完成课前任务的情况,为课上活动的进行提供依据。

2 翻转课堂的课上活动

不同于传统课堂的课前预习,翻转课堂的课前活动需要教师认真的课前设计引导学生完成自主学习任务。这里所说的课前设计主要是指设计课前任务单。设计课前任务的目的是让学生课前掌握学习内容,能够自定步调地进行学习,并主动地开始探索新知识。

以45 min的课堂活动为例,分以下几步进行:①热身阶段(约5 min)。做几道基础题,让同学们回顾一下所学知识,让同学先获得一些成就感,从而建立自信。②小组讨论(约5 min) 。小组成员之间相互讨论自己发现的和伯努利方程有关的现象和原理,并相互补充和完善。经过相互协作选出一个代表该小组的成果。该过程中,教师走到学生中间,听取学生的讨论,给予帮助和指导。③课堂展示(约12 min)。小组经过讨论选出代表该小组的成果,对该成果进行课堂展示,并阐述原理。教师和其他小组进行点评。如果有更好的例子,鼓励大家展示。④课堂协作(约8 min)。为各小组分配一道利用伯努利方程的工程实际问题,小组成员相互协作完成,体会解题要点和步骤。教师走到学生中间,听取学生的讨论,给予帮助和指导。⑤课堂展示(约10 min)。随机抽取小组进行展示和陈述。⑥检测和指导(约5 min)。做检测题。小组成员及小组之间可进行讨论。教师走到学生中间,听取学生的讨论,并及时给予帮助和指导。

3 结语

通过翻转课堂的教学实践,教学取得了多方面的成果。①学生可以根据学习能力和时间来合理安排自己的学习进度,自我管理意识和能力都会得到很好的提高,也会养成好的学习习惯;②通过教学平台的使用,教室可以实时监测和了解学生的学习状况,从而更加准确地了解学生的困难所在,对症下药,促进教学质量提高;③课堂上学生讨论交流的时间大大增加,思路可以得到大大地拓展,工程观念得到强化,团队协作意识增强,分析和解决实际问题的能力得到提高。

任何教学模式都有自己的限制。①翻转课堂教学对教学环境的布局和设备有较高的要求,虽然部分学校建立了智慧教室供老师使用,但是数量还远远不够支撑日常教学;②由于大学教育的翻转课堂教学刚刚起步,而本科生培养大纲规定的学时是基于传统课堂教学模式制定的,与翻转课堂模式不适合,学生需进行课前活动,教师需进行教学资源的准备,这些都导致学生学习负担加重和老师工作量加大的问题。③翻转课堂教学法对教师提出了新的挑战,它要求教师不只是教学能手,还要掌握网络、媒体和计算机技术,这些需要教师所在单位投入人力和物力保障。

在农村农业与乡村旅游深度融合发展过程中,乡村逐步形成了一种新的农民专业合作社组织,即乡村旅游合作社,它将成为实施乡村振兴战略的有效载体,也将成为各地开展旅游扶贫的重点组织,并对乡村发展发挥积极作用。目前国内大多数乡村旅游合作社在发展过程中还没有充分利用电子商务在合作社与游客之间架起“直通桥”,应当顺应时代发展趋势与“互联网+”进行充分融合。同时,农民是乡村旅游的开发者、经营者,在运用旅游电子商务经营模式发展本地区乡村旅游产业时会出现一定的困难,因此采用依托互联网上的旅游平台委托他人经营的飞地经营模式也将成为一种新的经营模式。

参考文献

[1] 蔡立芳,何领好,李臻,等.工程化教育下《化工原理》教学的研究与实践[J].河南化工,2017,34(12):50-52.

[2] 张海洋,李雪琴,郭瑞丽,等.翻转课堂教学模式在化工原理教学中的应用[J].化工高等教育,2017(3):82-84.

[3] 张云,魏卓,张立娣.专业课翻转课堂教学方法研究[J].广东化工,2017,44(10):262-263.

[4] 赵丽琴,党明岩,王宏.基于移动教学平台的《化工原理》课程翻转课堂教学模式的研究[J].辽宁师专学报, 2017,19(3):13-15.

 
韩光鲁,李臻,杜俊平,蔡立芳,梁新
《河南化工》 2018年第04期
《河南化工》2018年第04期文献

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