地方應用型本科院校在校生自主學習能力培養研究與實踐

郭 林,王少鵬,王保玉,鄭麗萍

(鄭州工程技術學院,河南 鄭州 450042)

線上教學是一個完整的教學過程,它包含了教師的教和學生的學,兩者緊密相連、互不可替代,缺少了任意一個環節都不能成為嚴格意義上的教學。如何利用線上教學促進學生自主學習能力的提升和學習方法的完善,培養學生自主學習能力已成為廣大教育工作者思考和關注的問題。

1 存在問題

線上學習環境相對自由寬松,面對互聯網等現代化技術的強大誘惑力,沒有教師、家長的督促,學生極易被其他新鮮事物所吸引,很難保持長期、持續性的自主學習。教學實踐表明,學生線上學習注意力容易分散,導致學習效率下降,常出現學生自主學習積極性不高、自覺性不強等現象,學習效果難以保障。

鄭州工程技術學院是地方二本院校,學生基礎相對薄弱、自學能力較差、學習積極性較弱。本文建立課前自主學習、課中知識內化、學后總結反思、課后有效延伸四段式教學模式及“多點測評+傳統考試”評價模式,并以高分子材料與工程專業學生為對象進行實踐,結果表明,該教學模式有效提升了學生的線上自主學習能力。

2 教學模式設計

重構教學活動。構建四段式教學活動即課前、課中、學后、課后。課前推送教學資源,明確預習任務,設計基礎討論題目,讓學生帶著問題學習并進行課前測;課中基于雨課堂直播的交互教學和以合作探究為基礎的小組協作,完成知識吸收;學后教師及時進行學情分析、教學調整、定點幫扶,為學生創造自學-互學-群學的學習環境,學生自我評價、自我反思、課后測驗;課后延伸課堂教學場景,增加自主學習內容,基于科研反哺教學,將科研內容、工程實踐引入課堂,完成知識和技能的內化。通過四段式教學,讓基礎薄弱的學生夯實基礎、樹立自信,讓基礎好的學生體驗成功的樂趣,激發學習的成就感。

教師活動與學生活動有機配合實現學生自主學習能力的逐步提升。將培養學生自主學習能力為主線貫穿始終,以合作學習、翻轉課堂、成果分享等方法,突出學生作為學習主體的地位,轉變傳統以知識傳授為中心的教學模式,強調學生的主觀能動性,激發學生的學習興趣和探究精神、創新意識。

2.1 先學后教,喚醒學生的自主學習意識

在課堂教學之前,教師根據教學大綱中設定的培養目標,將教學資料(教材、任務單、視頻、微課、中國大學慕課網及其他資源)推送到雨課堂平臺,發布學習任務、學習目標,每節課前5 min進行課前測,測試以客觀題的形式,在手機端完成,由系統自動批改。利用雨課堂提供的數據統計,掌握每個學生的學習情況,從而確定課堂上講解的重難點。學生根據自己的實際側重不同知識點,通過已有的知識及經驗主動進行知識建構,有助于培養自主學習意識[1]。

2.2 以學定教,培養自主學習習慣

以學定教。教師根據課程目標和重構后的教學內容,精心設計教學目標,突出問題導向,引導學生探究式學習,強化多向交互與質疑辯論,完成知識的吸收與融合。學起于思,思起于疑。課堂上一部分時間用于講授既定的重點難點或知識拓展類教學內容,做到三講三不講。三講:講重點、難點、易錯、易混、易漏點,講規律,講方法。通過習題推送,鼓勵學生發送彈幕、投票、搶答、分組討論等來提高學生的課堂關注度,確保在線學習效果。三不講:學生已經學會的、學生自己能學會的、老師講了學生也不懂的內容不講。給學生觀察、操作、獨立思考的時間和機會,讓學生經歷知識的形成過程。一部分時間用于講解學生自主學習過程中提出的代表性問題,在課堂上師生之間答疑解惑、互動研討、啟發探究,讓學生樂學、知學、善學,最終養成自主學習習慣。

蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作,精餾原理是蒸餾的重點,也是難點。在“精餾”授課過程中,根據學生預習情況,教師針對性地進行了教學設計。首先回顧蒸餾及氣液相平衡的基本知識,教師采用漸進式提問,引導學生思考并討論:平衡蒸餾及簡單蒸餾產生的氣液相組成滿足什么關系?蒸餾時各股物料和各組分滿足什么關系?平衡蒸餾和簡單蒸餾能否實現高純度分離?如何得到高純度產品?通過積極討論及小組匯報,學生基本掌握了精餾與蒸餾的區別。部分學生對多次進行部分汽化和部分冷凝操作過程仍表示不甚明白,教師對每塊塔板上的氣液相平衡進行詳細講解,任一塔板上易揮發組分由液相轉移至氣相,而難揮發組分從氣相轉移到液相,精餾是組分在氣液相間的傳質過程,塔頂回流、塔底上升蒸氣是保證精餾過程連續、穩定操作的充要條件。漸進式提問引導的討論由淺入深,不僅使學生增強了自主學習的信心,而且培養了思維的邏輯性。

2.3 誘思導學,提升自主學習能力

課上,教師引導學生圍繞一些典型問題以小組為單位展開討論,合作探究。較簡單的問題,組內解決;較難的問題,教師進行點撥引導。針對共性和個性的問題,教師答疑解惑,必要時對重點、難點進行精講和點評,配合來自生活、工程、科研的案例,引導學生對所學知識進行系統分析、深度思考,進行歸納總結、內化構建;引導學生在探索中學會思考,在思考中學會質疑。借助教學交互活動深化課程內容理解,學以致用,促進知識的遷移及應用。

例如在化工原理課程教學中,結合生活及工程中具體案例,提出問題,充分調動學生學習的積極性,提高學習興趣再進行理論知識的講解,理論聯系實踐。通過引入大禹治水和李冰治水等古代水利工程案例分析流體力學基本方程。通過嚴禁旅客超越列車軌道的安全黃線,引導學生理解伯努利方程;引入中國古代用于蒸煮的甑式蒸餾器和用于煉丹的密閉抽汞器分析蒸餾過程。分析豆腐的制作過程理解過濾原理,并將過濾單元操作與豆腐制作相對比;結合純糧釀酒工藝理解蒸餾單元操作。以競賽、大賽為抓手,引入實際生產工藝訓練,用理論知識解決復雜的工程問題。

2.4 分層精練,培養自主學習策略

學生之間存在差異,教師依據教學大綱,建立多層次自主學習目標,確定不同難度的教學任務,讓學生根據自身實際選擇適合的教學模式、教學目標和教學任務;根據學生認知水平的差異,給予學習方法的指導,指引、指導學生如何學、學什么、怎么學,進而幫助學生自主學、堅持學。通過多樣化的教學手段傳遞給學生多樣化的學習方式,使各層次各類型學生都獲得不同程度的發展。學生根據自己的知識掌握程度、接受能力及自我學習需求,靈活調整學習策略,按照自身的節奏來學習,真正做到學習是學生自己的事情,每位學生都是自己學習的第一責任人。

針對不同學生的學習能力和掌握程度,將學生分為不同層次,并為每個層次分配不同的教學任務。這樣可以確保每個學生都能夠得到適合自己的教學內容和教學方式。化工原理課程要求學生掌握流體流動、傳熱與傳質的基礎理論、主要化工單元操作的基本原理、典型過程和設備的設計與計算、主要設備的特點與選擇,研究工程問題的科學方法,培養學生分析和解決工程實際問題的能力。對于基礎薄弱的學生,通過講解基本概念、引導學生進行基礎練習、提供實例等方式,幫助學生打好基礎,順利完成課后作業;學習能力較弱的學生,采用多種教學方法,如講解、演示、練習、互動等,以提高學生的學習興趣和積極性,完成指定的操作型任務如固定的管路系統下核算某些條件下的輸送能力及具體技術指標。對于學習成績較好且學習能力較強的學生,采用案例分析、探究式學習、課外拓展等挑戰性較大的教學方法,補充歷屆不同高校研究生試題,參與設計競賽,進行研究性學習或布置一定的選做作業,如完成指定的設計型任務,給定具體的流體輸送任務(一定的流體體積、流量)等,讓學生選用合理且經濟的管路和輸送設備,以提高學生的學習動力和自主學習能力。

2.5 總結反思,激發自主學習興趣

教學結束后,教師發布作業、章節測試,鞏固所學知識,并通過課后延伸問題引導學生開展進一步的小組合作學習與探究。學生根據教師提出的問題和相關學習資料對知識進行鞏固補充,通過繪制思維導圖對課上學習內容進行梳理、反思、消化,強化對知識的理解和應用。通過實踐環節,強化專業技能培訓,將已經習得的結構化知識轉化為工程實踐能力,激發學生學習興趣。

2.6 延伸課堂教學場景,增強自主探究能力

依托“第二課堂”、大學生創新創業計劃項目,在網絡平臺上發布相應教學任務。鼓勵學生完成開放性實驗設計,指導學生參加大學生創新訓練項目。在教師的引導下,學生自主查閱文獻、設計方案,完成調研、數據分析及論文的撰寫,提高自主探究能力。以專業性競賽為抓手,借助“第二課堂”,通過備賽和競賽培養學生的思辨能力、自主學習能力和創新思維能力,促進理論知識與工程實踐的深度融合[2-3]。

3 優化評價機制

以“學生自主學習,強調過程管理”為原則,采取“多點測評+傳統考試”,依托雨課堂平臺,實現學習過程統計管理,將學生課前學習的完成度、在線學習情況、線上討論、協同合作、作業完成、隨堂測試、實訓操作(仿真)、科研課題設計等納入形成性評價內容,雨課堂記錄學生的學習活動,并按一定的權重將學生的整個學習過程納入考核范疇,通過考核導向、過程主導,在一定程度上促進了學生自主學習。評價體系細分為三級指標。

多元化的評價體系見表1。

表1 多元化的評價體系

4 教學效果分析

表2 2018級、2019級高分子材料與工程專業學生成績比較

表3 2018級、2019級高分子材料與工程專業學生期末成績情況表

從表2、3可以看出,2019級高分子材料與工程專業教學班級的期末考試及格率、總評及格率均高于2018級高分子材料與工程教學班級。說明采用新的教學模式能有效提高學生的自主學習能力,整體上提升教學質量,學生成績的標準差以及分布表明,學生成績兩級分化的現象得到明顯改善,教學改革充分調動學生的學習積極性,尤其是基礎薄弱的學生。

5 實踐效果

教師將自己的科研內容引入課堂,引入“問題情境”教學,即以情境激發學生的學習興趣,以問題作為導向,引導學生應用儲備知識和搜索相關信息去解決實際問題。

學校出臺政策,鼓勵學生及早加入教師的科研項目,積極參加挑戰杯、申報大學生創新創業項目。學生通過項目申報,查閱文獻,自主設計實驗,從“填鴨式”學習,逐漸轉變為“捕魚式”學習,提高了學習主動性。

學生申報的“信息隱身衣”--新型凝膠基體信息安全保護者、“苝酰亞胺陰離子鹽的制備及其對重金屬離子的檢測與還原”“手性納米復合材料制備及其對映異構體拆分性能評價”“雙交聯蛋清凝膠的制備及在生物醫學中的潛在應用”“豆甾醇衍生物的合成與應用研究”“氧化石墨烯/苯并噁嗪復合發泡材料的研究”“基于生物質制備多功能金納米顆粒”等項目獲鄭州工程技術學院第四屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽立項。“新型鋅離子熒光探針的創新研究及醫療應用”推薦為2022 年度鄭州地方高校大學生創新創業訓練計劃項目。“乳酸縮聚接枝黃麻增強聚乳酸復合材料工藝研究”“金屬有機框架化合物的設計合成及其染料吸附性能研究”“改性碳納米管復合電極的構筑及電催化性能研究”入圍2022年河南省高校國家級大學生創新創業重點計劃項目。學生的科研能力及綜合素質得到顯著提高,學生參與研究并作為署名作者,發表論文累計10余篇。

6 結束語

針對地方本科院校在校生線上教學自主學習能力缺失的原因進行分析,建立課前自主學習、課中知識內化、學后總結反思、課后有效延伸四段式教學過程及“多點測評+傳統考試”評價模式,實踐證明,該模式能有效提升大學生自主學習能力。