基于“微課題科研”開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

王哲　張鈺　李海瑛

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已成為高校教學(xué)改革的趨勢之一。微課題科研是以本科生對小型課題的自主科研過程為主線，以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為載體，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教師引導(dǎo)和幫助相結(jié)合的新型教學(xué)形式。該研究圍繞微課題科研這一中心，充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、科研態(tài)度和科研習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和思維方式，取得了理想的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微課題科研；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）17-0136-02

科研是高校教師、醫(yī)生等科技工作者工作內(nèi)容的重要部分，同時(shí)也是一種高層次高水平的學(xué)習(xí)過程，例如研究生的培養(yǎng)就是通過追隨導(dǎo)師參與科研工作完成的。通過科研可以使研究者提升理論水平、擴(kuò)大知識視野、提煉科研思路、提高研究者的專業(yè)素養(yǎng)和科研能力。

但相對于研究生而言，本科生參與科研的機(jī)會(huì)很少。傳統(tǒng)的本科教學(xué)模式是“學(xué)而不研”，強(qiáng)調(diào)書本理論知識的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)方式以對教師課堂知識講授的聆聽和記憶為主。學(xué)生對知識體系的架構(gòu)理解不深，不能實(shí)現(xiàn)知識間的融會(huì)貫通。灌輸式的教學(xué)模式勢必導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)，主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力比較欠缺。基于這種情況，河北醫(yī)科大學(xué)在《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)》課程教學(xué)中應(yīng)用了基于“微課題科研”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，取得了良好的教學(xué)效果和反映。以下是在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的一些規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，供各位同道參考。

1“微課題科研”思路的構(gòu)想

翻轉(zhuǎn)課堂是最近流行的教學(xué)模式，很多高校都開展了此類教學(xué)改革項(xiàng)目，相關(guān)研究成果也推動(dòng)了這一新型教學(xué)模式的科學(xué)化和規(guī)范化，例如以學(xué)生為中心的教學(xué)理念合理安排教學(xué)內(nèi)容，以興趣為學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力提高教學(xué)效果等教改思路。我們在《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)》課程較早引入了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將單一的課堂講授改為課前學(xué)生自學(xué)、課上教師點(diǎn)撥分組討論、課后學(xué)生自主總結(jié)復(fù)習(xí)的新型架構(gòu)，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，改善了教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。

在原有翻轉(zhuǎn)課堂的教改模式基礎(chǔ)之上，我們受PBL任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)思路的啟發(fā)，又進(jìn)一步將學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)化為科研任務(wù)，使之成為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中的“主線”，并明確教學(xué)活動(dòng)的主體必須是學(xué)生，即學(xué)生做科研，而非老師做科研，教師只起主導(dǎo)和協(xié)助作用。

但是本科生尚處于知識積累階段，沒有能力獨(dú)立完成高水平的科研任務(wù)；加之學(xué)習(xí)任務(wù)較為繁重，也不可能有大量時(shí)間用于大型課題的科研。國內(nèi)外的教學(xué)實(shí)踐和研究成果給了我們啟發(fā)：美國IPSP課程的混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)研究認(rèn)為知識點(diǎn)是有效實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的決定性因素，教師是有效實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵因素，學(xué)生是有效實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的必要因素。武漢科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在研究生的培養(yǎng)過程中，突出研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，探索“微科研小組”研究生培養(yǎng)方式，并構(gòu)建了相應(yīng)的研究生創(chuàng)新能力評價(jià)體系。有些基層中小學(xué)一線教師利用“研究微課題，解決大問題”的所謂“微科研”這一科研新形式，在繁瑣工作之余開拓科研活動(dòng)的新途徑，科研以教師為研究主體，研究對象是中小學(xué)的教育教學(xué)實(shí)踐。我們反復(fù)思考討論，最終提出利用小型課題（微課題）的科研過程來培養(yǎng)大學(xué)生的科研習(xí)慣和科研態(tài)度，讓學(xué)生的自主科研既要“有的做”，又要“做的了”。

設(shè)計(jì)教改思路時(shí)，我們確定科研作為任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式中的主線任務(wù)；以學(xué)生為主體，培養(yǎng)其自主科研能力；以微課題為接入點(diǎn)，使教學(xué)改革設(shè)計(jì)方案切合實(shí)際，便于開展；以翻轉(zhuǎn)課堂為載體，設(shè)計(jì)完整的教改方案，推動(dòng)課堂內(nèi)外的相互補(bǔ)充與相互促進(jìn)。至此，基于“微課題科研”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式的構(gòu)想基本形成。

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，我們設(shè)計(jì)的微課題科研教學(xué)實(shí)驗(yàn)基本步驟是：根據(jù)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和能力水平，擬定若干有代表性的小型課題；學(xué)生按照自己的興趣和基礎(chǔ)選擇課題，經(jīng)過開題、收集資料、討論、撰寫論文、制作PPT、答辯、結(jié)題等規(guī)范化環(huán)節(jié)，完成該微課題的研究工作，使學(xué)生體驗(yàn)科研工作的程序和思路，為今后的工作學(xué)習(xí)開展科研打下良好基礎(chǔ)。

2“微課題科研”教學(xué)實(shí)踐

近年來，我們在《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)》課程的教學(xué)中大膽探索，積極引人微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)手段和教學(xué)模式，推動(dòng)本課程的發(fā)展與完善?！拔⒄n題科研”是我們翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中的成功應(yīng)用和典型案例，是本輪教改的最新成果。

2.1選題

《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)》是講授計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的通識課程，面向河北醫(yī)科大學(xué)全校各專業(yè)各年級學(xué)生，知識覆蓋面廣，信息量大，涉及醫(yī)學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。針對此特點(diǎn)，我們在全部教學(xué)內(nèi)容中精心選取了28個(gè)“微課題”，選取時(shí)兼顧課題的代表性與學(xué)生科研能力的接受程度。教師在第一課時(shí)將所有微課題的研究方向做全面介紹，讓大家對所有知識要點(diǎn)都有所了解，同時(shí)也對本門課程的知識框架有了大致的了解。

由學(xué)生按照多元化、互補(bǔ)性的原則自由選擇合作伙伴，組成2-3人的課題小組。課題小組成員分組討論選擇研究課題的方向，也允許學(xué)生自己提出有研究價(jià)值的微課題方向，尊重同學(xué)的開創(chuàng)性思路。

課上選題之后，由學(xué)生在課下查閱所選微課題的相關(guān)背景知識，了解目前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和研究情況，認(rèn)真思考本課題的研究意義與價(jià)值。課題小組在了解選定微課題的相關(guān)知識背景之后，學(xué)生開始撰寫開題報(bào)告，闡明選題原因、當(dāng)前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、當(dāng)前研究熱點(diǎn)以及本課題希望解決的問題。通過觀看微課，優(yōu)秀報(bào)告示例、共享標(biāo)準(zhǔn)化模板等方式，使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握開題報(bào)告的撰寫方法和編寫技巧；老師通過微信收集學(xué)生提交的開題報(bào)告后，認(rèn)真審閱并提出具體意見。再由學(xué)生修改后，完成開題報(bào)告的編寫工作。

2.2分組討論

以開題報(bào)告為出發(fā)點(diǎn)，課題小組正式啟動(dòng)“微課題科研”工作。在互動(dòng)式課堂上，課題組成員將收集到的與本課題有關(guān)的資料歸納整理，在小組范圍內(nèi)進(jìn)行討論和研究。基于學(xué)生的學(xué)術(shù)水平，“微課題科研”的科研方式為綜述型，即在現(xiàn)有資料和信息的基礎(chǔ)上分析整理，寫出綜述類報(bào)告即可。學(xué)生通過討論去粗取精，選用權(quán)威、全面、前沿的信息資料，構(gòu)建“微課題科研”的支撐材料庫。

教師主導(dǎo)分組討論這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的過程，針對每個(gè)科研小組的情況給出指導(dǎo)性意見，把握方向，保證討論的效率和質(zhì)量。

2.3撰寫論文

根據(jù)課堂的討論決議，課后小組成員按照分工，分頭撰寫論文各部分內(nèi)容。小組內(nèi)部往往通過微信群討論、交流信息，將各自負(fù)責(zé)的部分提交給小組的其他成員，互相交換意見。

實(shí)際教學(xué)過程中，第3環(huán)節(jié)的課上交流和第4環(huán)節(jié)的課下撰寫論文需要重復(fù)多次，亦即反復(fù)寫作、討論、修改的過程，才能完成整個(gè)論文寫作主導(dǎo)的科研過程。

微課題科研論文的格式也按照標(biāo)準(zhǔn)論文格式要求設(shè)置，包括圖、表、參考文獻(xiàn)等，充分利用本次科研及論文寫作的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的科研態(tài)度和科研能力。

論文定稿之后，課題組成員還需要制作PPT文件以作答辯環(huán)節(jié)展示之用。PPT文件的設(shè)計(jì)力求條理清晰、圖文并茂，能充分展示微課題研究的成果。

2.4小組答辯

每組選一位發(fā)言學(xué)生，利用PPT文件向教師和同學(xué)們展示本組微課題的研究成果并進(jìn)行現(xiàn)場答辯。教師和同學(xué)可以針對課題中的研究內(nèi)容提出問題和意見，答辯同學(xué)給出自己的解釋和觀點(diǎn)。最后由大家用手機(jī)軟件投票決定，該“微課題科研”是否達(dá)到要求，可以結(jié)題。

針對答辯中教師和其他同學(xué)提出的問題和質(zhì)疑，課題組成員討論解決方法和調(diào)整方案，對論文做最后修訂。論文終稿通過微信上傳給教師，教師通過后，課題組整理匯總所有材料，將開題報(bào)告、支撐材料、論文、展示PPT匯總打印裝訂成冊，微課題科研完成。

3意義與價(jià)值

3.1培養(yǎng)鍛煉本科生的科研能力、科研態(tài)度和科研習(xí)慣

在微課題科研過程中，從搜集信息撰寫開題報(bào)告，到學(xué)習(xí)歸納整理資料數(shù)據(jù)，撰寫論文，最后再到演講答辯，學(xué)生從各個(gè)不同方面都受到了很多鍛煉。為了培養(yǎng)良好的科研習(xí)慣，教師要求報(bào)告和論文格式規(guī)范、內(nèi)容真實(shí)，遣詞造句簡練準(zhǔn)確，對每篇科研文檔都堅(jiān)持組內(nèi)自查、組間交換檢查、教師審查的“三必查”原則。經(jīng)過嚴(yán)格要求、反復(fù)訓(xùn)練養(yǎng)成的良好的科研習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，以及科研能力的提升，對學(xué)生今后的工作學(xué)習(xí)無疑有著積極的意義。

3.2激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識

翻轉(zhuǎn)課堂的主要特征就是將教學(xué)過程中的中心由教師轉(zhuǎn)為學(xué)生。本研究中，不管是分組選題、課上交流，還是論文討論、演講答辯，所有環(huán)節(jié)的科研主體都是學(xué)生。學(xué)生根據(jù)興趣和愛好自主選擇微課題的方向（學(xué)什么）；制定研究方案，探索研究方法（怎么學(xué)）；總結(jié)研究成果，撰寫論文（學(xué)會(huì)了）；自主安排研究的進(jìn)度和時(shí)間，充分利用時(shí)間，主觀能動(dòng)性大大提高，工作效率很高。

在科研過程中培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力，鼓勵(lì)其通過網(wǎng)絡(luò)檢索、查閱資料、課題組內(nèi)部討論等方式提高自身思考問題解決問題的能力。

對學(xué)生超常規(guī)的思路和想法要注意加以保護(hù)和肯定，鼓勵(lì)學(xué)生“大膽假設(shè)小心求證”，偉大的科學(xué)進(jìn)步都來源于創(chuàng)造性思維，創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新性思維是年輕人最可寶貴的財(cái)富，必須積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性。

3.3培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同工作意識和合作技能

美國新媒體聯(lián)盟發(fā)布的《2017地平線報(bào)告》中預(yù)測高等教育采納技術(shù)的六個(gè)關(guān)鍵趨勢，其中就有協(xié)作學(xué)習(xí)日益重要。大學(xué)生具有一定的自主學(xué)習(xí)的能力和觀念，又有一定的合作能力，自主時(shí)間也比較多，針對大學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐有其可行性。合理的分工以及默契的協(xié)作是團(tuán)隊(duì)研究工作順利開展的必要條件。微課題小組中良好的互動(dòng)氛圍和合作精神，需要教師的協(xié)調(diào)和全體成員的共同維護(hù)。通過科研過程中彼此的交流、配合，微課題組成員逐步形成了敢于質(zhì)疑、虛心討教，尊重不同意見，民主協(xié)商決策的良好合作氛圍，積極完成所負(fù)責(zé)的任務(wù)，盡量配合小組集體科研活動(dòng)，表現(xiàn)出積極的合作態(tài)度，提升了學(xué)生協(xié)同工作的能力與合作的技巧。

“微課題科研”是我們在教學(xué)改革與實(shí)踐中總結(jié)摸索出來的新型教學(xué)形式。這項(xiàng)研究著眼于代表性強(qiáng)且易于人手的小型課題即“微課題”的科研工作，以具體而微的科研過程作為學(xué)生學(xué)習(xí)的基本形式，貫穿于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐之中。本研究在河北醫(yī)科大學(xué)的幾輪教學(xué)實(shí)踐中均取得滿意的教學(xué)效果，受到廣大學(xué)生歡迎，也希望能對廣大高校同仁有借鑒意義。