翻轉(zhuǎn)課堂理念及其在控制論教學中的應用

喬梅紅

[摘 要]教學方法在高等教育教學中的作用十分重要，因此，高校應重視教學方法的選擇并且要充分發(fā)揮其作用。從高校教學活動自身規(guī)律和整體性特點出發(fā)，教師在傳統(tǒng)課堂教學的基礎上，適當運用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，能達到提高學生的課堂參與度，激發(fā)他們的學習興趣，增強課堂上教師與學生的互動等目的。

[關鍵詞]大學教學；人才培養(yǎng)；翻轉(zhuǎn)課堂；科學方法

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）11-0071-03

高校控制論課程是大學理工科學生學習現(xiàn)代科學技術的主要課程，對培養(yǎng)其素質(zhì)來說是非常重要的。在制定教學大綱、教學內(nèi)容、教學目標、必要的教學條件和教學方法等高等教育必備因素中，教學方法是最重要的。高校教師的專業(yè)知識結構、課程建設意識、選擇教學內(nèi)容的能力、針對不同的學生群體調(diào)整教學方式與手段的能力、以學生為主體的意識、對現(xiàn)代教育技術的掌握程度等對提高高等教育教學質(zhì)量的作用不可忽視。要想最終提高高校教育教學質(zhì)量和效果，教學方法要選擇正確。顧明遠先生1989年曾說過，過去的高等教育活動是不注意選擇教學方法的，所以加強和改進教學方法也就無從談起。因此，高校教學一定要重視對教學方法的選擇并且要充分發(fā)揮其作用。翻轉(zhuǎn)課堂是新興的教學模式，在平時的課堂教學中適當?shù)乩眠@種教學模式對教學是非常有利的。

一 、翻轉(zhuǎn)課堂的特點

（一）強調(diào)學生自學能力的培養(yǎng)

高等教育教材中的大部分內(nèi)容，前后聯(lián)系比較緊密，經(jīng)常復習鞏固已經(jīng)學習到的知識內(nèi)容對后續(xù)學習非常關鍵，這是教師培養(yǎng)學生自主主動學習能力的好機會。當然，教師在讓學生自學課本時，要明確提出學習目標，即通過學習要達到什么樣的目標及用哪些方法；也可以提出自學提綱，還可以在學生自學的各階段適時點撥提醒。教師要盡可能地引導學生理論聯(lián)系實際，展示教學知識的現(xiàn)實應用性和趣味性。

（二）重視學生解決問題能力的培養(yǎng)

要把質(zhì)疑作為改進教學、讓學生積極參與教學活動的一種手段，使學生養(yǎng)成愛思考、善于提問的優(yōu)良習慣；同時，高校教師要樹立教學相長的觀念，不斷豐富和完善自己的知識結構，對學生提出的疑難問題，要與學生共同研究切磋，直到把問題解決。此外，教師還要關懷學生，做學生熱愛的老師，對學生應給予充分的肯定和贊賞。

（三）注重學生動手能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)高校大學生的動手能力是高校教育教學的重要內(nèi)容。實驗教學模式訓練大學生的動手操作能力，以及發(fā)掘、思考和自主解決問題的能力。目前，實驗教學模式只是一種輔助教學模式，對大學生的創(chuàng)新能力等的提高作用不夠明顯。高等教育中的知識、思想和方法必須經(jīng)由學生在現(xiàn)實的實踐活動中去理解和發(fā)展。因此，高校教師在教學中要盡量多讓學生參與理論聯(lián)系實際的實踐活動，使學生在實踐中感知高等教育、理解高等教育、掌握高等教育的思想和方法，同時鍛煉學生的動手能力。

實驗教學對培養(yǎng)高校學生的實踐能力至關重要。實驗教學的分類很多，按照性質(zhì)來分，可分為操作性實驗教學和創(chuàng)新性實驗教學兩大類。操作性實驗教學關注的是對高等教育內(nèi)容的理解和把握，創(chuàng)新性實驗教學模式才是培養(yǎng)學生動手能力的更重要的教學模式。高校實驗教學模式不是一般意義下的驗證、演示的簡單組合，而是含有較強的創(chuàng)新思想的教學模式，它更符合現(xiàn)實生活，因此其對高校學生的要求更高。俗話說有壓力才有動力，這樣更能激發(fā)學生的學習和研究興趣，培養(yǎng)高校學生的實踐能力。學生在實驗教學課堂上通過對實驗內(nèi)容、過程的分析，可以制定方案，對實驗系統(tǒng)進行調(diào)試，思考改進系統(tǒng)的性能，最后進行報告的撰寫。這些活動使得學生能把學習到的理論知識應用到實踐中，開拓研究視野，高校學生的動手實踐能力也得到了訓練。更重要的是，隨著發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力的提高，學生的創(chuàng)新能力在這種實驗教學活動中也得以形成和提升。由于實驗教學活動的實施必須腳踏實地獨立完成，每個學生的實施方案和方式都不同，這樣就充分發(fā)揮了每個人的原創(chuàng)能力、設計能力和實踐能力，也會產(chǎn)生不少對工程和社會實際有貢獻的創(chuàng)作思路。實驗教學過程的要求和技術指標有利于促進高校學生之間的技術交流和對問題的探討、相互啟發(fā)和互相幫助，同時也鍛煉了大學生的團隊合作能力。

（四）倡導學生合作精神的培養(yǎng)

隨著科學技術的快速更新，知識信息量呈指數(shù)級增長趨勢，其規(guī)模和速度已經(jīng)遠遠超越了個體所能消化吸收的限度，所以培養(yǎng)學生團隊合作精神是適應社會發(fā)展的必然要求。高校教師要努力為大學生營造寬松、自由、愉快的學習氛圍。在心情愉悅的狀態(tài)下學習，學生思路會更加開闊，思維會更活躍；在相對寬松的環(huán)境中學習，學生更有自主性和創(chuàng)新性。教師要尊重學生，相信學生，讓學生成為自主學習的主人。高校教師要建立平等友好的師生關系，盡力轉(zhuǎn)變自己和學生的角色，創(chuàng)造一切條件為學生營造一個寬松愉悅的學習環(huán)境，想盡一切方法激發(fā)學生的興趣和求知的欲望，培養(yǎng)其團隊合作精神。這就要求高校教師課前要充分備課，在課堂討論中先拋出問題，再引導學生主動尋求合作探索。在課堂小組合作學習過程中，應把提出問題和解決問題作為課堂教學過程的重要組成部分，教師通過對學生進行有效的指導，讓學生學會從知識的探索與對比中提出問題與解決問題，從而加深對高等教育內(nèi)容的理解，這樣學生會掌握得更好。

（五）強調(diào)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)

如何培養(yǎng)高校學生的創(chuàng)新精神、實施創(chuàng)造教育，是每個高等教育教師都要面臨的課題。當今世界各國的競爭是科學技術和人才的競爭。科技的發(fā)展、知識的創(chuàng)新決定著一個民族、一個國家的發(fā)展。因此，高校要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新情感和良好的個性品質(zhì)。創(chuàng)新情感是指創(chuàng)造的動機、探索的興趣、嚴謹?shù)膽B(tài)度、頑強的意志、契而不舍的精神等情感因素，這是創(chuàng)造力培養(yǎng)和發(fā)展的立足點。現(xiàn)在高校的招生規(guī)模在擴大，高等教育正在向素質(zhì)教育方向努力，學習也正向終身教育方向發(fā)展，學習成了個人生活、發(fā)展和進步的第一需要，創(chuàng)新也成了時代的主旋律。在培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的思想指引下，大學生應該具有善用各種條件的能力，并在所從事的工作中不斷完善、豐富自身的知識和能力結構，更好地達到提升自我和盡快適應社會的目的。endprint

二、 翻轉(zhuǎn)課堂理念在控制論課堂教學中應注意的問題

控制論是專業(yè)性比較強的一門學科，控制論課堂教學存在很多問題，如比較注重教學內(nèi)容的灌輸，不太注重教學方法的選擇，課堂教學難于創(chuàng)新。傳統(tǒng)的控制論課堂教學模式使學生學習興趣不高，上課注意力不集中，常出現(xiàn)玩手機、睡覺等不良現(xiàn)象。我們要科學認識翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在實際教學中的作用，探索控制論課堂教學方法的創(chuàng)新路徑；要進一步提高高等教育工作者對教學方法在控制論課堂教學活動中地位的認識；要提高學生的課堂參與度、活躍課堂氣氛、調(diào)動學生的積極性、激發(fā)學生求學的興趣。要上好翻轉(zhuǎn)課堂，教師必須掌握一定的課堂互動藝術與技巧，所選用的教學方法要新穎，要能掌控課堂。另外在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師要勇于進行錯誤分析與教學反思。

在高等教育控制論課堂教學中，教師要挑選某些章節(jié)內(nèi)容制作翻轉(zhuǎn)課堂的素材，對學生展開研究，發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題；同時通過實踐驗證，總結出符合實際情況的、切實有效的應對策略和教學思路。 翻轉(zhuǎn)課堂要順利實施，參與翻轉(zhuǎn)課堂的班級學生必須熟悉教學內(nèi)容，教師必須提前設置好翻轉(zhuǎn)課堂上的問題。比如在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師可以把班級分成若干個討論小組，并設置各小組的負責人等，然后針對教學內(nèi)容和需要思考的問題展開討論。

三、 翻轉(zhuǎn)課堂理念在控制論課堂教學中的應用

教學方法要有效必須同時滿足高校教師和學生的需要，不能與高等教育教學內(nèi)容相背離，要適應大學教育教學制度。首先，教師要發(fā)現(xiàn)高等教育課程以往的教學方法所存在的問題，再尋求破解問題的方法；其次，要從高等學校教學活動的自身規(guī)律和整體性特點出發(fā)，逐步開展高等學校教學方法的研究。根據(jù)教學形式與教學方法相統(tǒng)一的標準，教師在控制論課程中進行翻轉(zhuǎn)課堂教學可采用以下方法：

（一）課堂引導法

在高校課堂中實施翻轉(zhuǎn)教學模式，可以從教師和學生兩方面展開。依據(jù)高校學生的特點，教師在傳統(tǒng)教學模式的基礎上適當采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，能更好地進行課堂管理，更加有效地提高學生的學習效率，更加積極地引導學生進行自主學習，切實提高教學的課堂效果。高等教育翻轉(zhuǎn)課堂教學模式既要基本反映教學活動的真實情景，又要具有可操作性。教師需要提前設置好課程名稱、課程簡介、課程大綱等，并制作翻轉(zhuǎn)課堂的教學課件。自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術科學，其既是一門古老的、已經(jīng)趨于成熟的學科，又是一門正在發(fā)展的、具有強大生命力的新興學科。在自動控制理論教學過程中，教師可以在課堂上拋出問題，讓學生自由發(fā)揮，找尋生活中自己所熟知的事物。例如，教師可提問什么是自動控制，讓學生開動腦筋：有空調(diào)——恒溫自動控制系統(tǒng)、高層建筑水箱的水位自動控制系統(tǒng)、熱水器的恒溫自動控制系統(tǒng)、人口控制系統(tǒng)、股市調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)……最后再總結：自動控制是指不需要人的介入，就能達到人想要達到的目的；或在沒有人介入的情況下，利用外加的設備或裝置使機器、設備或生產(chǎn)過程的工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按預定的要求運行或變化。因此學生需要提前熟悉教學內(nèi)容，才能在翻轉(zhuǎn)課堂中把精力投放到討論問題中來。

（二）實例法

教師在上控制論課時，可以選用一些實例，形象地給出控制論中的信息、反饋、控制、系統(tǒng)及其演化的基本原理等。圖1是控制論課程中最常見的方框圖，在現(xiàn)實生活中有很多的實例（如空調(diào)，電冰箱等）的工作機理可以用它來解釋。這樣將理論知識和現(xiàn)實生活結合起來，學生就能學以致用，學習也變得生動有趣了。

（三）敘事研究法

為了給教師的教學和學生的學習提供方便，我們針對非自動化系的控制論課程等基礎課教材，根據(jù)學生的專業(yè)背景調(diào)整教學方法，通過問卷調(diào)查了解學生的困難所在，及時調(diào)整高等教育教學方法以及教學技巧。控制論課程教學方法研究既要反映課程內(nèi)容，又要有實驗操作性，對這些內(nèi)容的把握是提高創(chuàng)新研究效率的基本要求。教師要適當采用教育敘事的方法盡可能逼真地刻畫高等教育控制論課程教學方法的現(xiàn)狀。由于控制論教學方法獨特性強、類比性差，用敘事的研究方法更有利于充分展示教學方法的本質(zhì)特性，其可以改變高等教育基礎課教學現(xiàn)狀，如枯燥、乏味、學生學習興趣不濃等。教師可以通過圖片展示控制論中的概念吸引學生的注意力，讓學生更容易理解概念，比如控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的概念引入，就可以通過下圖來說明穩(wěn)定和不穩(wěn)定：

此外，翻轉(zhuǎn)課堂模式的實施離不開學生的自主學習。學生自主學習的方法包括閱讀指導法、復習、做課外作業(yè)等。教師要培養(yǎng)學生的自主學習能力，可以采用的現(xiàn)場教學方法有參觀法、實地調(diào)査法、實習法等，還可以采用科研訓練的方法，包括平時科研訓練、論文的寫作與設計等。

四、結語

高校教師在傳統(tǒng)多媒體和黑板板書的基礎上，應適當利用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，探索高等教育基礎課的有效教學模式和方法。翻轉(zhuǎn)課堂是新興的教學模式，在平時的課堂教學中適當?shù)乩眠@種教學模式能更好地進行課堂管理、更加有效地提高學生的學習效率，更加積極地引導學生進行自主學習，切實提高教學的課堂效果。

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[責任編輯：劉鳳華]endprint