翻轉(zhuǎn)課堂在“爆破器材性能測試”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用初探

張 涵

（安徽理工大學(xué) 安徽·淮南 232001）

翻轉(zhuǎn)課堂在“爆破器材性能測試”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用初探

張 涵

（安徽理工大學(xué) 安徽·淮南 232001）

教育事業(yè)的快速發(fā)展，改革創(chuàng)新教育模式是促進(jìn)教育事業(yè)發(fā)展的本質(zhì)動力。在新信息時代的社會背景下，“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新興的教育模式受到廣大教育者和研究者的關(guān)注。在爆破器材實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的教育模式，改變了傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽，老師演示學(xué)生模仿的學(xué)習(xí)模式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，開啟了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。

爆破器材;翻轉(zhuǎn)課堂;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)模式

一、引言

在國家教育信息化的時代背景下，改革創(chuàng)新教育模式，是促進(jìn)教育事業(yè)改革發(fā)展的奠基石。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是基礎(chǔ)的教學(xué)方法，是利用實(shí)驗(yàn)的方法，進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證知識的一種教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是現(xiàn)在教育中不可或缺的一部分，在于提高學(xué)生的專業(yè)操作技能。爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)是彈藥工程與爆炸技術(shù)專業(yè)極其重要的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)是以民用爆破器為研究，測試試驗(yàn)為研究方法，理論分析總結(jié)為目的的綜合性本科生實(shí)驗(yàn)課[1]。由于專業(yè)的特殊性，學(xué)生畢業(yè)后接觸的專業(yè)材料大多具有爆炸性，因此實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生動手能力，安全操作能力的重要途徑，具有重要意義。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要包括:老師講、學(xué)生聽、老師演示、學(xué)生模仿操作四大部分。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師的上課重點(diǎn)集中在實(shí)驗(yàn)理論知識的講解和實(shí)驗(yàn)操作演示，與學(xué)生之間的互動及對學(xué)習(xí)問題的深度交流相對匱乏?！胺D(zhuǎn)課堂”[2](Flipped Classroom)作為一種新興的教育模式，起源于美國科羅拉多州落基山林地高中，是一種以現(xiàn)代信息化技術(shù)手段為基礎(chǔ)，老師預(yù)先創(chuàng)建教學(xué)視頻，學(xué)生在課外時間自主學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容，最后在課堂上與老師面對面交流，老師答疑解惑，促使學(xué)生完成知識的吸收和掌握的一種創(chuàng)新教學(xué)模式。傳統(tǒng)的爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生多是機(jī)械的模仿操作，缺乏對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深度思考，致使學(xué)生理論知識和實(shí)驗(yàn)操作掌握不牢靠，出現(xiàn)學(xué)過就忘的情況。為解決這種教學(xué)效果不理想的情況，本文將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入到爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課的中心，讓學(xué)生有更充足的時間對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行深入反復(fù)的思考學(xué)習(xí)，以期對爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供指導(dǎo)。

二、爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)可行性分析

翻轉(zhuǎn)課堂具有靈活性、可操作性強(qiáng)，技術(shù)平臺要求低等特點(diǎn)。在電腦廣泛應(yīng)用的信息科技背景下，高校學(xué)生基本都有電腦或手機(jī)等視頻下載和播放設(shè)備，且具有完成翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)基本技能，能夠順利下載教學(xué)視頻，自主的進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂的視頻教學(xué)是以視頻的形式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，相對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式對學(xué)生更有吸引力，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)理念與翻轉(zhuǎn)課堂相接近：其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念是以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生自主思考力，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對理論知識掌握理解；翻轉(zhuǎn)課堂的核心是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，教師設(shè)計(jì)和指導(dǎo)為輔助。因此，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能有效的提高改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所存在的問題，具有實(shí)際可行性。

三、爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)實(shí)施

翻轉(zhuǎn)課堂主要由教師錄制視頻、學(xué)生學(xué)習(xí)視頻、教師答疑解惑三大環(huán)節(jié)組成，包含：教師、學(xué)生、信息技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容四大要素。根據(jù)爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前、課中、課后三個學(xué)習(xí)階段對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）課前階段設(shè)計(jì)

課前學(xué)習(xí)階段主要是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作視頻，學(xué)生在課外進(jìn)行自主觀看學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容，與老師、同學(xué)進(jìn)行討論交流并提出學(xué)習(xí)中所困惑的問題，完成課前任務(wù)練習(xí)，達(dá)到學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容初步理解掌握的效果。

翻轉(zhuǎn)課堂是以視頻為載體傳授知識的過程，課堂中的教學(xué)內(nèi)容也是在學(xué)生課前學(xué)習(xí)視頻的基礎(chǔ)上開展，所以視頻錄制的質(zhì)量是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵。教學(xué)視頻質(zhì)量的好壞主要由視頻內(nèi)容和呈現(xiàn)形式兩個方面決定。

其一，視頻的內(nèi)容要做到教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)重難點(diǎn)劃分清楚。教學(xué)目標(biāo)不僅是整個教學(xué)視頻的貫穿者，更是課堂教學(xué)的核心指引者。只有具有明確的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生才能明確自己要學(xué)習(xí)和掌握哪些知識。教學(xué)重難點(diǎn)劃分清楚學(xué)生才能在課前課中課后三個階段的交流、練習(xí)中有更強(qiáng)的針對性，清楚的知道哪些是需要反復(fù)加強(qiáng)練習(xí)的知識點(diǎn)。

教學(xué)的視頻內(nèi)容不僅要包括教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)包括教師留給學(xué)生的問題及練習(xí)內(nèi)容。每個視頻內(nèi)容最后老師根據(jù)知識重點(diǎn)給學(xué)生設(shè)置幾個問題和練習(xí)，學(xué)生在視頻內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束后，要及時提交老師所留下的問題和練習(xí)以及和同學(xué)討論后所不能解決的問題。這樣的教學(xué)模式不僅可以提高學(xué)生解決問題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊思考的好習(xí)慣，同時又可以初步檢測學(xué)生的課前學(xué)習(xí)效果。

其二，教學(xué)視頻的呈現(xiàn)形式直接決定了學(xué)生的初始學(xué)習(xí)效果，好的呈現(xiàn)形式不僅能調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性，更能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。隨著教育信息化的發(fā)展 “微課程”[3]逐漸進(jìn)入大眾的視野。微課程是借助視頻為載體，以某個教學(xué)環(huán)節(jié)或知識點(diǎn)為中心的教學(xué)視頻。微課程具有“目標(biāo)明確，主體清晰，短小精悍”等特點(diǎn)，很適合作為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)視頻引入到翻轉(zhuǎn)課堂中。一個微課程的時間一般是5～8分鐘，由于學(xué)習(xí)時間短，有效的增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，避免了因視覺、聽覺疲勞而降低學(xué)習(xí)效率。翻轉(zhuǎn)課堂的視頻可由多個微課程組成，這種教學(xué)方式有效的將傳統(tǒng)的信息量大，內(nèi)容多的滿堂灌教學(xué)轉(zhuǎn)化為多個信息量小，主題明確的“小課堂”教學(xué)，有效的增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了學(xué)習(xí)效果。例如水下爆炸能量測試實(shí)驗(yàn)，其中包含氣泡能、沖擊波能、沖擊波超壓多個參數(shù)的計(jì)算，傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師只能在簡短的課堂時間內(nèi)講述這些參數(shù)的計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)操作過程，很多學(xué)生只會生硬的模仿和死記硬背參數(shù)的計(jì)算方法，并不能完全理解計(jì)算的理論依據(jù)及意義，大大降低了學(xué)習(xí)效果，而翻轉(zhuǎn)課堂的微課程教學(xué)模式可以把每一個重要的實(shí)驗(yàn)操作步驟和實(shí)驗(yàn)參數(shù)計(jì)算的依據(jù)和意義都制成一個個單獨(dú)的微課程，學(xué)生可根據(jù)自己實(shí)際情況選擇重點(diǎn)反復(fù)觀看，仔細(xì)思考，促使學(xué)生更加深入全面的了解所學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果。

（二）課堂教學(xué)階段設(shè)計(jì)

課堂教學(xué)階段主要包括：分組討論、答疑解惑、實(shí)驗(yàn)操作和總結(jié)概括四個部分。由于課堂教學(xué)是建立在學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，所以課堂的教學(xué)中心應(yīng)側(cè)重在答疑解惑和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作上。具體實(shí)施步驟如下:

首先，分組討論。教師將學(xué)生課前學(xué)習(xí)所反饋的問題按照難易的程度進(jìn)行整理歸納，并將這些問題展示給全班同學(xué)，讓全班同學(xué)進(jìn)行分組交流，每組約6～7人。通過課堂上的討論交流，產(chǎn)生思想上的碰撞，啟發(fā)思維靈感，激發(fā)了學(xué)生的主體學(xué)習(xí)積極性。

其次，答疑解惑。主要是對分組討論后仍然存在的問題，進(jìn)行答疑解惑，并結(jié)合突出教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)的練習(xí)題進(jìn)行重難點(diǎn)梳理。在答疑解惑和重難點(diǎn)梳理的過程中，帶領(lǐng)學(xué)生重新溫習(xí)所學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)鞏固了學(xué)生對知識的掌握和理解。

再次，實(shí)驗(yàn)操作。在爆破器材實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)操作是至關(guān)重要的一部分，其中包含很多安全注意事項(xiàng)。雖然在課前教學(xué)視頻中對每個實(shí)驗(yàn)步驟都有強(qiáng)調(diào)，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能停留在紙上談兵，學(xué)生只有親自動手操作練習(xí)，才能對每個實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)留下更加深刻的影響，所以教師在課堂上監(jiān)督指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可或缺的部分。

最后，總結(jié)概括。學(xué)生經(jīng)過分組討論、答疑解惑、實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)后，對所學(xué)知識的掌握情況得到提升，但課前視頻教學(xué)模式是化整為零，各個擊破的教學(xué)模式，所以學(xué)生所學(xué)知識點(diǎn)事零散的，這就需要老師概括所學(xué)知識的框架，把所學(xué)的各個知識點(diǎn)串聯(lián)起來，促使學(xué)生系統(tǒng)化的掌握和記憶所學(xué)知識。

（三）課后教學(xué)階段設(shè)計(jì)

溫習(xí)和總結(jié)是提升的基礎(chǔ)，所以課后教學(xué)包含：學(xué)生的溫習(xí)和教師的總結(jié)改進(jìn)兩方面。學(xué)生的溫習(xí)主要是通過反復(fù)觀看，思考課前教學(xué)視頻而達(dá)到復(fù)習(xí)知識的目的。具體的復(fù)習(xí)過程，學(xué)生要結(jié)合自身對知識的實(shí)際掌握情況而定。教師的總結(jié)改進(jìn)，主要是老師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告來了解掌握每個學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生整體所反應(yīng)的情況調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)和教學(xué)方式，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)反饋

為進(jìn)一步驗(yàn)證翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能否提高爆破器材實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)成效，本文對同一年級，同一教課老師，同一成績水平的兩個專業(yè)班級進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)教學(xué)。兩個班級分別是彈藥4班和5班，人數(shù)分別為35和36人。經(jīng)過學(xué)生民主調(diào)查后決定對彈藥4采取翻轉(zhuǎn)教學(xué)課堂的教學(xué)模式，彈藥5班依舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，兩個班級依舊由同一代課老師教學(xué)。經(jīng)過一學(xué)期的對比教學(xué)后，對比兩個班級的平時成績和最終期末成績發(fā)現(xiàn)彈藥4班的成績優(yōu)于彈藥5班，如表1和表2所示。

表1 平時成績

表2 期末考試成績

結(jié)合表1和表2可知，彈藥4班整體的平時成績和期末成績均優(yōu)于彈藥5班，由此表明：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高了爆破器材實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)成效和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。其中，表1中彈藥4班的平時成績80分以上優(yōu)等學(xué)生的比例明顯高于彈藥5班，說明翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式調(diào)動了學(xué)生平時實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動性，提高了平時學(xué)習(xí)的成效。表2中彈藥4和5班80～90分所占比例分別為 40%，19.4%；90～100分所占比例分別為 17.1%，5.6%，表明學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教育模式下知識的掌握牢靠程度、學(xué)習(xí)深度、復(fù)習(xí)效果較好。

五、結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂這種注重實(shí)踐、注重以學(xué)生為學(xué)習(xí)中心、注重培養(yǎng)學(xué)生自身能力的教學(xué)模式引入到爆破器材實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分利用了這種教學(xué)模式的獨(dú)特優(yōu)勢，有效改善了傳統(tǒng)教學(xué)中的死板、缺乏創(chuàng)新、缺乏學(xué)生自身能力培養(yǎng)的局面,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

[1]吳紅波,張立,韓體飛.爆破器材性能測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].中國科技信息,2012(12):126-129.

[2]Fulton,Kathleen.The Flipped Classroom:Transforming Education at Byron High School[J].Tustin:T.H.E.Journal,2012,6:18-20.

[13]胡鐵生,黃明燕,李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2013(8).

G434

A

1009-8534（2017）06-0148-03

爆破器材水下爆炸法測試系統(tǒng)的研究（項(xiàng)目編號：2016jyxm0295）

張涵，安徽理工大學(xué)助教，碩士。研究方向：爆破器材和炸藥理論。

周圣強(qiáng)

審 稿 人：程家超