“以學(xué)生為中心”多元化教學(xué)法在化工原理課程中的改革與實(shí)踐

宋 瓊

(吉林工程技術(shù)師范學(xué)院 食品工程學(xué)院,吉林 長(cháng)春 130052)

在教育國際化的背景下，高等教育“以學(xué)生為中心”的育人理念在全球范圍內已成為共識。以學(xué)生為中心教學(xué)法是在教學(xué)中把學(xué)生作為教育活動(dòng)的主體，而不是把學(xué)生當作被動(dòng)接受知識的機器；
要求教師更多地站在學(xué)生的立場(chǎng)、從學(xué)生的角度進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。即從“教師將知識傳授給學(xué)生”向“讓學(xué)生自己去發(fā)現和學(xué)習知識”轉變，從“傳授模式”向“學(xué)習模式”轉變?；ぴ硎腔ぜ捌湎嚓P(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎課，具有很強的工程性和實(shí)踐性,是引導學(xué)生由純理論學(xué)習轉向實(shí)踐性和工程性學(xué)習的重要橋梁。該課程內容涉及多門(mén)學(xué)科,理論和工程應用面廣,內容龐雜,經(jīng)驗和半經(jīng)驗的內容多,需要有較好的數學(xué)、物理、物理化學(xué)的基礎,學(xué)生學(xué)習起來(lái)感到吃力,難以學(xué)懂學(xué)透。我們采用“以學(xué)生為中心”的多元化教學(xué)方法，使教學(xué)效果和質(zhì)量得到了很大的提升。

固有的教學(xué)觀(guān)念是影響教學(xué)改革的一個(gè)重要因素，老師要從思想上接受新的教學(xué)理念，才能把教學(xué)改革持續進(jìn)行下去。首先，從師生角色及師生地位方面，要由傳統的“教師講、學(xué)生聽(tīng)”為主的課堂教學(xué)模式，轉變?yōu)椤皩W(xué)生做、教師輔”為主的課堂教學(xué)模式。其次，要多把學(xué)生“請”上臺，教師自覺(jué)主動(dòng)的多“走”下來(lái)，教師不再是高高在上的權威者，而變成教學(xué)活動(dòng)的設計者、組織者和學(xué)生學(xué)習活動(dòng)的引導者。教師既是導演，也是演員，學(xué)生是學(xué)習活動(dòng)的主角，始終處于課堂“舞臺”的中心。

在教學(xué)過(guò)程中，根據倒序設計的原則，先設定課程的能力目標和知識目標，之后考慮運用何種教學(xué)方法能達到目標，獲得最佳的教學(xué)效果。在具體的教學(xué)設計上，可以運用以下教學(xué)方法：

2.1 翻轉課堂

翻轉課堂的構建過(guò)程主要有三個(gè)階段，第一個(gè)階段是課前的信息傳遞；
第二個(gè)階段是課上的吸收內化；
第三個(gè)階段是課后的復習鞏固[1]。在翻轉課堂教學(xué)中，導學(xué)案要體現出明確、具體的學(xué)習目標。知識結構包括學(xué)科知識結構、章的知識結構、課時(shí)知識結構。通過(guò)知識結構分析，建立知識結構框架，使學(xué)生對將要學(xué)習的知識有一個(gè)整體的宏觀(guān)認識。之后，教師通過(guò)合適的教學(xué)手段，以學(xué)生為主體地位，從事教學(xué)活動(dòng)。

2.2 案例式討論法

這種方法是由老師先講一個(gè)案例，然后提出問(wèn)題，鼓勵學(xué)生獨立思考，然后和同桌組對進(jìn)行討論，最后再和周?chē)耐瑢W(xué)一同討論，分享各自觀(guān)點(diǎn)。這種教學(xué)方法一方面可以讓所有的同學(xué)都參與進(jìn)來(lái)，使得平時(shí)不太愛(ài)參與的同學(xué)也被調動(dòng)起來(lái)。另一方面，由于在小組內同學(xué)分享彼此觀(guān)點(diǎn)，有問(wèn)題可以在小組內得到解決，這樣大大減小了教師的工作量，達到最佳的教學(xué)效果[2-3]。

2.3 主動(dòng)學(xué)習法

Ice Breakers打破僵局、Think/Pair/Share思考/組對/分享、Role playing(角色扮演)、Value line(價(jià)值鏈)、Snowball(雪球)、Convince your neighbor(讓你的同桌相信)、Brainstorming(頭腦風(fēng)暴)、Case studies(案例研究)、Jigsaw(拼圖游戲)、Mind-maps(思維導圖)、Gallery Walk(畫(huà)廊小路，一種鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題的教學(xué)策略)等活動(dòng)合理的運用到教學(xué)過(guò)程中。主動(dòng)學(xué)習方法能迅速地讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使授課和聽(tīng)課變得不那么枯燥。

3.1 翻轉課堂教學(xué)模式的應用

翻轉課堂源自美國，是將課堂教學(xué)和課后學(xué)習過(guò)程顛倒的一種教學(xué)模式，課前學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺的微視頻進(jìn)行自主學(xué)習，課堂中教師引導，學(xué)生分組討論，實(shí)現學(xué)生從傳統教學(xué)模式中“被動(dòng)學(xué)”到“主動(dòng)學(xué)”的轉變。在講授化工原理課程里離心泵的結構和原理這一知識點(diǎn)時(shí)，采用翻轉課堂教學(xué)。翻轉課堂教學(xué)第一步讓學(xué)生進(jìn)行課前在線(xiàn)學(xué)習。在這一步之前，老師要先設計出任務(wù)單，任務(wù)單是激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，引導學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的重要因素，任務(wù)單設計的好壞會(huì )直接影響學(xué)生課前的學(xué)習效果。我們采用問(wèn)題情景方式導入學(xué)習，展示水從低處流向高處的照片，引導學(xué)生思考怎樣才能使水從低處流向高處？里面設置測試題，采用闖關(guān)形式引導學(xué)生去學(xué)習知識點(diǎn)內容。然后要提前錄制學(xué)習視頻，視頻用生動(dòng)形象的動(dòng)畫(huà)和模擬仿真的形式呈現，配上教師的講解。視頻不宜太長(cháng)，10～15 min左右即可，將任務(wù)單和視頻發(fā)給學(xué)生，帶著(zhù)任務(wù)去進(jìn)行課前學(xué)習，完成任務(wù)單上的問(wèn)題。翻轉課堂教學(xué)第二步進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐。在課堂上，老師首先根據學(xué)生課前闖關(guān)測試情況重點(diǎn)講解正確率偏低的知識點(diǎn)，比如離心泵的工作原理，然后，教師再針對知識點(diǎn)設置與生活現象相關(guān)的討論題或工程實(shí)際問(wèn)題，例如：小區的供水是如何實(shí)現的？將學(xué)生分成若干小組進(jìn)行組內討論，每組 5～6人。隨機抽取一組派一位同學(xué)進(jìn)行講解，其它組需要上傳討論結果至云班課。老師和其它同學(xué)對其進(jìn)行點(diǎn)評和分析，在這個(gè)過(guò)程中，老師能夠掌握學(xué)生的學(xué)習情況和對知識的理解程度，課堂上對重點(diǎn)和難點(diǎn)內容有的放矢，學(xué)生對于不會(huì )的知識點(diǎn)也會(huì )記憶深刻。同時(shí)，將學(xué)生課堂解答情況進(jìn)行積分作為平時(shí)成績(jì)，提高學(xué)生的積極性。課堂上的師生互動(dòng)，以及學(xué)生之間的交流討論，體現了以學(xué)生為中心，使知識內化升級，提高了學(xué)習效率。翻轉課堂教學(xué)第三課后鞏固，此階段可以在課堂上和課后雙重進(jìn)行。課堂上，老師可以在講解完后，進(jìn)行隨機小測試，課后，可以在網(wǎng)上留作業(yè)，檢查學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。

3.2 案例式討論法在化工原理課程中的應用

案例式討論法教學(xué)是以學(xué)生為主體、教師為主導的教學(xué)模式。教師精心設計教學(xué)過(guò)程，把歷史事件或實(shí)際工程中出現的問(wèn)題作為案例，在課前以故事的形式引入，然后提出問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考，在老師講解完知識點(diǎn)后，學(xué)生分小組進(jìn)行討論課前給出的案例，每組給出答案。生動(dòng)有趣的教學(xué)案例，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，拓展學(xué)生的思維。培養學(xué)生的分析能力、判斷能力和解決問(wèn)題能力。例如在講解柏努利方程式時(shí)，引入1912年，“奧林匹克號”郵輪與鐵甲巡洋艦“毫克”號相撞的航海歷史事件，讓同學(xué)們思考兩船相撞的原因？當老師把伯努利方程的原理和方程講解完后，讓同學(xué)們分組給出答案，其它小組進(jìn)行點(diǎn)評。這樣的教學(xué)環(huán)節會(huì )激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更深刻，并能解釋生活中的實(shí)例。之后在課堂上動(dòng)手實(shí)踐，讓同學(xué)們拿著(zhù)兩張紙，往兩張紙中間吹氣，判斷紙會(huì )飄向何方？討論結束后要求每位學(xué)生總結伯努利方程式的特點(diǎn)、三種形式的轉化、注意事項和使用步驟，實(shí)現知識學(xué)習的系統化和整體化。

3.3 其它主動(dòng)學(xué)習方法的應用

結合化工原理的課程的特點(diǎn)，為便于學(xué)生系統掌握課程知識，在課堂上采用思維導圖教學(xué)，要求學(xué)生用思維導圖把每章知識點(diǎn)進(jìn)行梳理總結；
思維導圖是一種將思維形象化的方法，借助于思維導圖進(jìn)行分析，可幫助學(xué)生完成理解記憶和結構化思考[3]。例如，在學(xué)習精餾塔理論板數的圖解法計算時(shí)，第一步畫(huà)相平衡曲線(xiàn)，第二步畫(huà)精餾段操作線(xiàn)方程，第三步畫(huà)提餾段操作線(xiàn)方程，第四步畫(huà)直角梯級。采用思維導圖進(jìn)行梳理，清晰明了，記憶深刻。

Jigsaw教學(xué)源于國外的一種拼圖游戲，意即把不同的部分按照一定的規則重新組合在一起[4]。教師把學(xué)生平均分成幾組，每組的同學(xué)按照1,2,3,4……編號，每人對應不同的問(wèn)題，每組的1號，2號，3號……組成臨時(shí)討論組，討論相同的問(wèn)題，得到最后的答案。臨時(shí)討論組解散，每個(gè)同學(xué)回到原組，由組長(cháng)組織本組每名同學(xué)分享自己?jiǎn)?wèn)題的答案。例如，在學(xué)習流量計時(shí)，比較不同流量計的區別與聯(lián)系，可以分成5組，每組四位同學(xué)，按照1,2,3,4編號，對應問(wèn)題分別為皮托管、孔板流量計、文丘里流量計、轉子流量計的原理、公式、特點(diǎn)。然后每組的1號組成臨時(shí)討論組討論皮托管的原理、公式和特點(diǎn)……,討論結束后，回到小組內給其它同學(xué)講解。老師在討論過(guò)程中進(jìn)行觀(guān)察、答疑。最后每組推薦一名同學(xué)進(jìn)行展示。也可以通過(guò)測試了解學(xué)生掌握情況。

3.4 教學(xué)效果評價(jià)

將形成性評價(jià)與多元化教學(xué)方法相結合，課上應用云課堂進(jìn)行隨堂測試和問(wèn)卷調查，測試數據、調查結果即時(shí)反饋，課后教師和學(xué)生對各種教學(xué)方法進(jìn)行總結反思、綜合評價(jià)。也可用一分鐘反饋的形式，每位同學(xué)利用課堂上最后一分鐘把本節課的感受和意見(jiàn)寫(xiě)出來(lái)上交。形成性評價(jià)的應用既有助于教師了解教學(xué)效果并優(yōu)化教學(xué)，又有助于學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習狀況并調整學(xué)習策略。

“以學(xué)生為中心”多元化教學(xué)方法的應用對提高課堂教學(xué)質(zhì)量、深化高等教育改革至關(guān)重要。結合化工原理課程的特點(diǎn)和對應用型人才的要求，對教學(xué)方法進(jìn)行改革，學(xué)生是學(xué)習的主體，教師是學(xué)習活動(dòng)的設計者、學(xué)習環(huán)境的營(yíng)造者、學(xué)習過(guò)程的輔導者。將多元化教學(xué)方法應用到教學(xué)中，使學(xué)生從被動(dòng)的知識吸收者，轉變?yōu)樾畔⒌闹鲃?dòng)建構者。培養出具有廣博的基礎知識和扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識及科研創(chuàng )新能力的復合型人才，以適應未來(lái)發(fā)展的需要。