“翻轉+對分”融合式課堂教學模式的構建與實踐
——以食品科學與工程類專業(yè)工程制圖課程為例

李玲，周文化，李卉，廖凱，于水琴

1.中南林業(yè)科技大學機電工程學院（長沙 410004）；2.中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院（長沙 410004）

本科教育的根本任務在于培養(yǎng)人才，而課堂教學是人才培養(yǎng)的主渠道。陳寶生部長在新時代全國高等學校本科教育工作會議上指出“要著力推動課堂革命，改革傳統(tǒng)的教與學形態(tài)，把沉默單向的課堂變成碰撞思想、啟迪智慧的互動場所”，以教為主的傳統(tǒng)課堂教學模式已不能適應新時代人才培養(yǎng)需求。近年來，國內各高校大力倡導“以學生為中心”的教育理念，積極推進以教為主向以學為主的課堂模式的轉變。翻轉課堂和對分課堂作為兩大主流模式，目前在教育領域應用范圍比較廣泛。

近幾年，在食品科學與工程類專業(yè)的工程制圖課程教學實踐中，在不同時期分別采用了翻轉課堂和對分課堂模式開展教學，2種模式在打破課堂沉悶、激發(fā)學生學習興趣、提升學習主動性等方面確有成效。但是，由于學生學習能力不等、教學環(huán)境各異、教學方式不同等因素，采用單一模式教學往往難以達到理想教學效果，兩種模式各有其局限性。為此，將2種模式糅合優(yōu)化，優(yōu)勢互補，構建基于學生中心理念的工程制圖“翻轉+對分”融合式課堂教學模式，依托自主打造的國家級一流本科課程，探索實施基于線上線下、課內課外的融合式教學。2年的實踐效果表明，融合式課堂教學能有效激發(fā)學生的學習熱情和潛能，顯著提升學生的學習能力和綜合素質，切實提高課堂教學質量。

1 翻轉課堂和對分課堂的融合研究

1.1 單一模式教學的局限性

翻轉課堂，即把以教為主的“教師授課-學生課后復習、完成作業(yè)”的傳統(tǒng)教學方式，翻轉成為以學為主的“課前學生通過線上視頻自主學習-課中教師釋疑解惑、學生完成作業(yè)并拓展”的教學模式，這種教學模式賦予了學生更多個性化學習體驗，以導學賦能、提高學生自主學習能力為目標。對分課堂，是由復旦大學張學新教授提出的將講授式課堂與討論式課堂優(yōu)勢相結合的本土新型教學模式[1]，其核心理念是把一部分課堂時間由教師進行講授（精講留白），另一部分由學生以討論的形式進行交互式學習[2]。具體實施分為3個環(huán)節(jié)：講授、內化吸收、討論。該模式的特色在于在講授與討論之間安排有一定時間讓學生進行個性化的內化吸收，有準備地參與課堂交流討論。2種模式都注重學生學習的主體性，但知識的呈現順序與方式有所不同[3]。

近幾年，對2017級和2018級食品類專業(yè)2個并行班級分別采用翻轉課堂、對分課堂模式開展教學，教學效果各有收獲，但也各有局限性。其中，翻轉課堂模式在促進學生自主學習、提高課堂參與度、減少“低頭族”方面確有成效，但也存在問題：部分學生仍比較依賴課堂面授，線上學習缺乏感覺，不適應翻轉課堂教學；不少學生反映通過視頻自學不易掌握知識重點，做作業(yè)仍無從下手；學習能力不同的學生其學習效果可能出現兩極分化；次次翻轉對師生都有較大壓力。對分課堂模式的知識精講和互動討論普遍受學生歡迎，學習效果明顯改善，但缺乏讓學生時時處處可學及拓展的課外學習平臺和資源，學生易出現“沒吃好”和“吃不飽”的情況；學生課外有選擇性鞏固內化教師講授的部分有時難以實現，以致內化吸收不充分，影響課堂討論效果。

1.2 融合優(yōu)勢分析

對翻轉課堂和對分課堂分別從教學主體、教師角色、學習行為、教學方式、評價方式等多個方面進行比較，見表1，并分析總結2種模式融合的基礎和優(yōu)勢。

1.2.1 翻轉課堂和對分課堂的契合點可促進教學的優(yōu)勢共生

由表1可知，2種模式均秉持“以學生為中心”的理念，各項教學活動均是圍繞學生主體而設計，因而教師是學生學習的引導者和課堂活動的設計者、組織者；均以培養(yǎng)學生的學習能力為目標；教學環(huán)節(jié)中均注重學生對知識的研習探究、交流討論，關注學習效果；均倡導學生的個性化學習，強調學習方式的多樣性和靈活性；均注重過程性評價，采用多渠道、全方位的綜合評價考核辦法，體現了課程評價的全面與客觀。這些契合點使翻轉課堂和對分課堂具備了融合的前提和意義，從而能實現教學的優(yōu)勢共生。

表1 翻轉課堂、對分課堂的對比分析

1.2.2 翻轉課堂的線上學習環(huán)境和課程資源可豐富拓展對分課堂的課外教學渠道

翻轉課堂是依托網絡教學平臺開展教學，線上學習資源具有開放性和多樣性，學生時時處處可學，豐富了對分模式的課外學習渠道，對對分課堂中講授部分的知識深度學習和內化拓展將是有益的補充。此外，教師通過線上教學平臺可為學生提供測驗、作業(yè)、考試、答疑、討論等教學活動，并可充分借助大數據即時分析學生學習軌跡、跟蹤管理學習過程、實施在線指導與測評，從而有的放矢開展課堂活動，實施精準教學服務。

1.2.3 對分課堂的知識精講和充分討論可有效彌補翻轉課堂線下教學的不足

先學后教的翻轉課堂注重課前線上的自主預習和學習，對學生的主動性、知識儲備和學習能力都有一定要求，會導致部分學生不能適應翻轉教學。而且學生線上學習多以觀看微課視頻等為主，學習存在感比較欠缺，往往難以持續(xù)保持學習興趣，易出現兩極分化，進而影響翻轉課堂效果。而強調先教后學的對分課堂不主張一定預習，更注重課堂精講和課后學生針對性的內化吸收，保留面授課堂師生面對面的情感交流和共鳴，有利于學生快速理解掌握知識。并且由于在講授和討論之間給與學生較充足的時間內化吸收，因此課堂討論較充分，學生通過協作探討總結問題、解決問題的能力要優(yōu)于翻轉課堂[4]。

1.2.4 融合施教將減小師生壓力

翻轉課堂教師的工作量明顯高于對分課堂，對教師和學生都有較大的壓力，并不是所有的教學內容都適合采用翻轉模式，而對分課堂模式先教后學的特點則適合更多的知識內容。

綜上所述，翻轉課堂和對分課堂2種模式不但具備多方面“同”之契合的融合前提，也有“異”之互補的融合意義。在課程實際教學過程中，應根據教學內容特點和學生的實際能力將2種模式優(yōu)勢互補，靈活融合，因地制宜，因材施教，從而可實現教學的有效、精準。

對2018級食品類2個并行專業(yè)班級分別采用翻轉和對分模式實施教學，對2019級同類專業(yè)則采用“翻轉+對分”融合式課堂模式教學，對不同模式及不同時期的問卷調查顯示，采用“翻轉+對分”融合式模式無論在學生對課堂模式的適應性及課程學習效果的滿意度方面明顯比單獨使用一種模式效果要好，見圖1。

圖1 課堂模式的適應性以及課程學習效果的滿意度問卷調查

2 “翻轉+對分”融合式課堂模式的構建

2.1 融合方式

翻轉課堂和對分課堂的融合方式應視課程性質、教學內容及學生實際情況而設計。針對工程制圖課程，則根據教學內容性質分為隔堂融合和同堂融合。

隔堂融合模型見圖2，根據知識點的難易程度和授課學時需要在前后2次課進行融合，即第1次課先討論前課要點，隨后講授新課重點，第2次課先討論第一次課學生內化產生的問題，接著又講授新課內容，2次課間均為基于在線課程的學生自主學習內化，形成閉環(huán)式的前后隔堂融合的教學模式。

圖2 “翻轉+對分”隔堂融合式教學模型

同堂融合是從時間跨度上將隔堂模式前后2次課堂整合為1次課，即在課前線上自主學習的基礎上，于同一次課中實施教師精講、學生當堂內化和互動討論的全過程。2種方式的根本區(qū)別在于隔堂融合比同堂融合給予更充足的內化吸收和總結問題的時間，因此隔堂模式第2次課堂的討論相對更深入。

具體教學中選取何種方式，應根據教學內容性質和要求靈活選擇。工程制圖是在食品科學與工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位的學科基礎課程，旨在培養(yǎng)學生具備繪制和閱讀工程圖樣的能力，掌握各類食品加工機械設備的結構組成、工作原理及實際應用。具體課程教學中，如表2所示，對于點線面的投影、立體及其表面交線的投影、軸測投影圖等基礎性知識內容，學生大多可以通過線上自主學習和內化掌握基本知識與方法，課上教師需總結提煉、強調重點，因此多采用同堂融合模式掃清知識盲點，并進行提煉升華，使學生能夠融會貫通。而對于立體的組合截切、相貫線、機件的常用表達方法、零件圖、裝配圖等應用性知識內容，學生在掌握知識框架基礎上，更需要通過針對性的實踐案例或開放性項目訓練以提升“以漁捕魚”[5]的綜合應用能力，因此多采用隔堂融合模式。

表2 工程制圖課堂教學模式設計方案

2.2 融合的必要支撐

“翻轉+對分”融合式教學需要創(chuàng)建能滿足學生個性化、多樣化學習需求的以知識點為載體的線上教學資源。制圖類課程重在培養(yǎng)學生的形象思維和構型表達能力，而低年級學生的空間想象力參差不齊，缺乏感性認識，自主學習時有畏難情緒。據此，我們運用現代信息技術和各種工具軟件自主打造制作了素材資源豐富、功能設計合理、學習使用便捷的“五庫一網”立體化在線課程，如表3所示。“五庫”是由新形態(tài)教學素材庫、微課視頻庫、教學課件庫、試題案例庫、學生優(yōu)秀作業(yè)展示庫等組成，“一網”指的是依托學銀在線慕課教學平臺打造的工程制圖在線開放課程。其中，新形態(tài)素材庫是由大量豐富生動、效果逼真的可自由旋轉、移動和剖切的實時交互動態(tài)仿真模型組成，有動有靜，動靜結合，發(fā)布到在線課程上資源共享，將制圖課程學習中抽象的概念與平面圖形變得清晰明了、易于領會和掌握，從而有效提升學生學習的興趣和積極性。

表3 工程制圖“五庫一網”在線開放課程

3 以學生為中心的“翻轉+對分”融合式課堂教學實踐與成效

3.1 靈活實施融合式教學，精心設計開放性教學內容，課堂“活”起來

具體教學實踐中，根據知識內容和學生實際掌握情況進行彈性的教學設計，并靈活切換教學模式。如機件的常用表達方法這一章，該部分內容在制圖整體教學計劃中處于承上啟下的作用，學生已具備一定的形象思維和構型表達能力，但缺乏綜合運用表達能力，需通過同伴深度交流探討、小組協作完成項目作業(yè)來加強訓練。因此，這部分教學設計為“翻轉+對分”隔堂融合模式。前2次課學生通過課前線下自主學習，初步了解各種表達方法的形成。課堂上通過教師精講，強調各種規(guī)定畫法的要領、易錯點和共性問題。第2次課后，教師布置一個具有開放性的項目作業(yè)，以4人左右為小組完成，要求小組每個成員充分思考研討，分工協作，確定方案并制作完整的PPT。第3次課上，每個小組派代表登臺做PPT項目匯報。題目具有開放性，答案自然不是唯一，鼓勵學生大膽質疑、辯論，每組學生都有自己的獨特理解和精彩方案，學生在相互比較、討論中互相學習，在討論探究過程中得到的啟發(fā)和收獲，往往勝于教師講授的知識內容本身。最后，教師加以點評，由學生總結評價出最優(yōu)的幾組方案。通過這種人人參與體驗的開放式研討共享課，學生不但提升了對知識的理解和綜合應用能力，更收獲書本以外的表達能力、團隊協作能力及解決實際問題能力的鍛煉，工程制圖融合式活力課堂見圖3。

圖3 工程制圖融合式活力課堂

3.2 線上線下、課內課外時空融合，探究研討和思維拓展不斷線，學生“學”起來

教學中實施課內課外、線上線下時空融合的閉環(huán)式管理，既有線上學生的個性化自主學習，又有線下教師的課堂精講與剖析；既有課外學生的獨學反思與內化吸收，又有課內師生、生生的互動研討、交流探究。線上和課外，學生充分借助“五庫一網”在線課程的每章節(jié)教學模塊中的重點剖析（教學視頻）、典例指導、重點摘要、模型薈萃、課件點播、在線測驗、拓展訓練等幾部分進行個性化學習。線下和課內，師生、生生的探討交流除了是易錯知識點的交流討論，還可以是跨越學科的啟發(fā)想象、拓展思維的構型趣享，如教師線上發(fā)布的關于我國標志性建筑之一——鳥巢，讓學生仔細觀察、思考，用所學過的相貫線有關知識分析其迷人輪廓線的形成，并動手繪制完整投影，這種結合工程實際案例，引導學生用投影或圖形的手段思考工程問題的體驗很受學生歡迎。

3.3 學生學習主動性和學習成績顯著提高，學習能力“強”起來

將面授課堂、線上課堂和討論課堂優(yōu)勢相結合的“翻轉+對分”融合式教學，初步實現“要我學”向“我要學”的轉變，學生學習的積極性和主動性切實增強，學習成績顯著提高，學生有獲得感、滿足感。以中南林業(yè)科技大學2019食品科學與工程工程1、2班和2018食品科學與工程工程1、2班為例，見圖4，前者實施融合式教學，相比后者實施的非融合式授課模式，整體學習成績明顯提高，平均成績、及格率及優(yōu)秀率明顯上升，不及格率明顯下降。

圖4 融合模式與非融合模式學生成績比較

問卷調查“學習中遇到問題時，你會如何解決？”（多選），見表4，76.8%選擇與同學討論解決，89.3%選擇通過學習在線課程自主思考解決，64.3%選擇課堂提問或課后通過社交軟件詢問老師的方式解決，73.2%選擇閱讀教材獨立思考，44.6%選擇搜索引擎，7.1%用其他方式解決問題。調查表明，通過融合式教學學生自主或協作解決問題的能力增強。

表4 關于學習中解決問題方式的問卷調查

4 結語

通過工程制圖課程“翻轉+對分”融合式教學實踐表明，創(chuàng)建以提升學生學習興趣和能力的融合式課堂教學模式，打造師生共學共研的對話開放、學思結合的課堂[6]，將“以學生為中心”的教學思想貫穿于教學活動的全過程，可切實有效地增強學生學習的主動性，提高課堂教學質量。同時，實踐中仍存在不少問題，比如大班教學，學生層次參差不齊，師生互動效果欠佳；如何突破低年級學生工程實踐背景不足的障礙，持續(xù)提升學生制圖學習的興趣和積極性；在學分縮減、學時有限的情況下如何增加課程的深度和挑戰(zhàn)度；融合式教學對師生均提出了較高的要求，教師不但需要精心設計教學內容以保證學生在內化良好的基礎上開展有效的課堂討論，此外還需要團隊協作，用心組織課堂內外的所有教學活動等，這些都需要不斷地深入探索和持續(xù)改進。