“翻转课堂”模式与传统教学模式的对比研究

鲁颖炜 刘君武 仲洪海 陈鹏起 程继贵 吕珺

摘  要：在硬质合金这一典型工科专业课的讲授中进行“翻转课堂”和传统教学模式的对比授课。结果表明：新型教学模式能够为广大学生接受，且对学习成绩的提高有所助益。但与传统教学模式相比，新型教学模式更适合在小班环境中实施。本次教学模式对比研究为后续工科专业课的教学改革提供了一定的实践基础。

关键词：“翻转课堂”模式;传统教学模式;对比研究;工科专业课

中圖分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）17-0080-04

Abstract： A comparative study between "Flipped Classroom" and traditional teaching modes have been carried out during the teaching of Cemented Carbide， and the results indicate that most of the students are ready to accept the advanced teaching mode， which could improve the students' academic records. However， comparing with the traditional teaching mode， the advanced mode is more suitable to be put into practice in a small scaled class. Such comparative study could pave a way for the subsequent teaching reform of the engineering courses.

Keywords： "Flipped Classroom" mode; traditional teaching mode; comparative study; engineering courses

自“翻转课堂”这一新型教学模式在美国中小学实施以来，已有许多大学进行了相关尝试。到目前为止，我国已有许多高校的教师在通识课程中开始实行这一新型教学模式。而对于专业课，特别是工科专业课，该教学模式的实施仍处于起始阶段[1]。有学者就此对广大工科学生展开了问卷调查，打算明确工科学生对“翻转课堂”这一新型教学模式内容和形式的看法，调查结果表明，在工科专业课中实施“翻转课堂”与传统课堂相结合的教学模式具有更高的可行性，这样既保证了学生的可接受程度，又可有效提高学生的学习效率[1]。因此，鉴于以上调查结果，有必要在实际的工科专业课教学中同步采用两种教学模式，对其效果进行直观对比，确认“翻转课堂”这一新型教学模式在工科专业课程教学中的促进作用，从而对后期工科专业课程的教学活动提供指导。

硬质合金是一种由难熔金属化合物和粘结金属组成的材料，具有高硬度、高耐磨性的特点，被广泛应用于机械加工、矿产挖掘、钻探等领域。而硬质合金课程则是介绍这一材料的组成、生产工艺、组织结构特点与其性能关系等内容的一门工科专业课程。因其介绍的是一类具有特定应用领域的专门材料，所以硬质合金课程通常被设置成一门用于开拓学生眼界的专业选修课。与大学中的通识教育课或专业基础课所具有的“普适性”不同，该课程具有大多数工科专业课程的共性，即知识点更繁杂，且与生活经验相去甚远，因此更容易造成学生的理解和记忆困难，也因此相关知识更难以被学生吸纳和应用。在以教师为中心的传统教学模式下，因为缺少师生之间的互动，全程主要依赖教师的单向输出，从而更易于放大该困难，影响学生的单向输入，进而导致教学效果欠佳。而新型的、以学生为中心的“翻转课堂”教学模式则因为需要采取多样的教学方法使学生真正成为学习的主角，因而更有利于吸引学生的注意力，从而有可能通过师生间的互动，打破教师单向输出、学生单向输入的单一途径，使学生能够通过多种渠道获得知识，进而有望优化教学效果[2-3]。本次对比教学实践就以硬质合金课程为载体进行。

一、研究对象和研究方法

硬质合金课程总学时为32学时，其授课时间一般设置为8周，每周4学时。本次对比教学实践由两位教师具体实施，他们将分别采用新型（前4周）和传统（后4周）两种教学模式。同时，本次课程面向无机非金属材料工程（无机非，WJF）和金属材料工程（金材，JC）两个专业开设。因此，本次对比教学实践依据两个专业设立了两个教学班作为研究对象，其中无机非专业班人数较少，为41人，属于典型的小班教学;而金材专业班人数较多，为74人，属于大班教学。本次教学实践的研究方式如图1所示，对于无机非和金材这两个教学班，均在前4周由其中一位教师试验新型教学模式，而在后4周由另一位教师回归执行传统教学模式。由图1可知，本次对比研究实际是从两个维度进行比较的，即除了进行新型与传统两种教学模式的对比之外，同时也进行了小班授课与大班授课教学效果的对比。因为两位教师在此次对比教学实践中全程参与，即同时负责两个教学班的教学，教学方式具有一致性，所以上述对比具有较强的可比性，能够说明教学模式与教学规模对教学效果的影响规律，从而对今后的教学实践具有重要的借鉴意义。

二、研究过程

（一）“翻转课堂”教学模式的实施

“翻转课堂”教学模式实施的关键在于将教师与学生的角色对调，教学过程中一改教师“一言堂”的特点，变成由学生主导、教师辅助来进行教学的模式[4-5]。在本次对比教学实践中，由两名教师中的一名在前四周的教学活动中，同时在一大一小两个教学班实施新型的“翻转”教学模式。即在上课前，先向所有学生公布近期的学习任务和部分参考资料，让学生以小组为单位制作PPT，并在课堂上向其他同学讲授，随后再由教师进行点评和总结。通过这种方式，一方面可以考查主讲学生收集信息、组织材料、PPT制作以及口头表达等能力;另一方面则通过听讲同学的提问、回答来考查听讲同学的参与度。在这个环节中，每位同学都有成为主讲的机会，从而能够全方位地考查每位学生。除此之外，为了培养学生的结构化思维和归纳总结能力，教师还会给各组同学布置思维导图作业。比如以“粉体松装密度和振实密度的测试方法”为题，要求学生在查阅与粉体密度测试相关国家标准的基础上，将两种粉体密度测试方法的相同点和不同点进行归纳和总结，并尽量以一目了然的图像形式向教师和其他同学展示。与之相应的评分标准，则包括了思维导图的内在逻辑性、外在美观度，以及内容的完整度几个方面。通过思维导图的训练，同学们不但能收获知识，还提高了审美。另外，在本次教学实践中，为活跃课堂气氛，并引导学生以团队的形式进行集体思考，教师还组织了一次以“单向压制与双向压制的对比”为题的“辩论教学”。在“辩论”实践中，首先由同学们在课下根据自己的持方，有针对性地进行资料收集，并整理成稿;在课上，两组同学则在台上“唇枪舌剑”，在列出本方压制工艺优势的同时，全力攻击对方工艺的缺点。在双方“辩友”陈词完毕后，也允许其他观战的同学进行补充发言，最后再由教师进行总结点评。整个过程轻松、愉快，让学生们在亲身辩论以及观战过程中掌握两种压制方法的优、缺点及其适用场合，同时也锻炼了同学们搜集信息、整理信息和输出信息的能力。

为了适应“翻转课堂”这一新型教学模式的开展，在本次教学实践中也相应地对教学考核做了改进。与传统教学模式相比，在“翻转课堂”教学模式中更注重学生平时参与课堂的表现（如回答问题、进行PPT演讲、参与辩论等）和课堂作业的质量。这些因素均以一定的比例计入最终成绩的核算之中。

（二）传统教学模式的实施

为了对课程效果进行对比，课程的后半段由另一位教师同时对无机非和金材两个教学班进行传统模式的教学，即以教师宣讲PPT为主，师生互动为辅的教学模式。相应的考核方式也主要以课后纸质作业和考试为主。

三、教学效果对比

本次课程实践的前半段和后半段分别采用两种不同的教学模式，本文将从学生的主观感受（课堂氛围）和客观成绩两个方面对不同模式的教学效果进行对比。

（一）课堂氛围对比

从课堂氛围能够感受到，相较于后半段的传统教学模式，学生在前半段“翻转课堂”教学模式中对课程学习的参与度更强、课堂上表现的活跃度更高，这与“翻转课堂”这一新型教学模式的特点完全吻合，即让学生主导课堂，让学生成为学习的主人。整个课程教学实践结束后，对学生进行了问卷调查，主要调查“翻转课堂”模式对工科专业课学习是否具有促进作用。参与课程的学生总数为115人，发出问卷115份，收回有效问卷99份，回收率达86%，因此调查结果基本能体现学生们的真实感受。图2即为本次调查的统计结果，从上至下分别显示了受测学生对课堂互动程度、课堂气氛活跃度以及课程满意度的投票结果。从结果中可以看出，虽然有少部分学生感觉一般，课程投入度较低，但大部分学生对课堂互动程度和课堂气氛持正面观点，自我感觉能够从新型教学模式中受益，对新型教学模式感到比较满意或非常满意。考虑到学生自身的多样性，可以认为调查结果正面证实了“翻转课堂”这一新型教学模式的加入，使学生对课程的整体主观感受具有较大的提升作用，从而对提高学生们的学习主动性奠定了心理基础。

（二）学生成绩对比

除了学生的主观感受外，本次教学模式的对比实践研究还对无机非和金材两个教学班的期中成绩和最终成绩进行了客观对比，结果如图3所示。需要注意的是，期中考试和期末考试的考查范围不同：期中考试考查的只是前半段实施“翻转课堂”新型教学模式时的学习内容，而期末考试虽然也覆盖了部分前半段的学习内容，但其主要考察的是后半段实施传统教学模式时的学习内容。从图3中可以看出，期中考试的成绩分布与期末考试的成绩分布有所不同：在期中考试成绩分布图中，无机非专业班的成绩呈明显的正态分布，且分布范围较窄;而金材专业班的成绩则分布范围较宽，且不存在明显的“顶点”;而在期末考试成绩分布图中，依然是无机非专业班的成绩更符合正态分布，但分布范围明显变宽;而金材专业班的成绩分布与期中时的分布相比，更符合正态分布了，但其分布范围依然比较宽。从这两次的成绩对比可以看出以下几点：第一，虽然学生们主观上普遍表示愿意接受新型的教学模式，认为“翻转课堂”模式具有较好的教学效果，但客观上还不能完全掌握适应该新型模式的学习技巧和学习方法，从而造成期中考试相比期末考试合格率偏低。第二，“翻转课堂”这一新型教学模式可能更有利于具有主动性思维学生的发展，从而能够出现成绩超过90分的所谓“尖子生”;而对于大多数“普通”学生而言，因为他们依然更适应传统的教学模式，从而能在期末考试时取得更好的“中等”成绩，但却不利于“尖子生”的涌现。第三，从图3中还能看出，“翻转课堂”新型教学模式对小班授课的影响更大：首先，无机非专业同学期中考试的成绩分布比期末考试的成绩分布更窄，这说明在小班教学时，“翻转课堂”教学模式相较于传统教学模式来说，具有更高的成绩辨识度;而金材专业同学期中考试的成绩分布比期末考试的成绩分布相对更宽，则说明在大班教学时，“翻转课堂”这一新型教学模式的优势并不明显。其次，从期中考试成绩图中可以看出，无机非专业班的合格率比金材专业班高10%，这表明在“翻转课堂”教学模式下，学生处于小班环境中更容易达到合格的标准;而在期末考试成绩图中，这一指标仅为3%，这表明在传统教学模式下，学生处于大班和小班环境中的教学效果基本相当，即在传统教学模式下，更容易扩大教学规模。此外，从图3中还可以看出，学生身处大班环境时（金材专业班），无论是在接受“翻转课堂”模式，还是接受传统教学模式时，他们的成绩分布都比较宽（在新型模式下更宽），但区别在于，在“翻转课堂”模式下，学生成绩的不合格率和优秀率均高于他们在接受传统教学模式时的数据，这进一步说明虽然传统教学模式利于提高学生的合格率，但“翻转课堂”这一新型模式更利于提高学生的优秀率。即“翻转课堂”这一新型教育模式对于鼓励先进具有更积极的作用，更利于优秀的学生脱颖而出，但同时也使相对不适应新型教学模式的学生更容易“掉队”。

四、结束语

通过此次硬质合金课程的教学实践对比可以发现，学生们普遍对“翻转课堂”这一新型教学模式抱有积极的态度，对本次实行的教学实践也具有较高的满意度。但是，这一新型教学模式因为需要采取更多样的教学表现形式，从而真正实现学生成为课堂上的主人，则无论从组织角度，还是具体实施角度都更适合在小班教学（45人以内）中实施。比如，虽然PPT展示也能够在大班教学中进行，但更容易造成同质化严重的问题;更重要的是，类似课堂辩论这种更新颖的教学实践形式就很难在大班教学中开展。此外，从本次对比教学实践的最终效果（考试成绩）来看，师生双方均需要为最大可能发挥新型教学模式的优势做出进一步的努力——一方面，学生首先应意识到教学方式的革新势在必行，大家应具有更积极、开放的心态去接受包括“翻转课堂”在内的各项新型教学模式，比如以MOOC（大型开放式网络课程）或SPOC（小规模在线课程）为平台的全线上教学模式以及线上、线下混合式教学模式等。其次，学生不仅应在思想上重视教学模式的改变，也需要在行动上切实积极起来，更合理、充分地利用课外学习时间，确保将教师事先布置的教学任务保质保量地完成，真正使自己“忙”起来，从而能使课堂真正“翻转”起来;另一方面，从教师的角度来说，教师也应做好角色转变的思想准备和技能储备，不但需要对教学内容进行全方位梳理，而且需要对教学考核方式进行改进升级。前者要求教师能够将可以由学生自主学习的内容提取出来，并在课堂上对学生主导的教学过程进行把控;后者则要求教师对学生在各个环节（课前预习、课上表现、课后作业等）的表现进行更科学的分级评测，在评分上做到公平、公正、公开。总之，在做好更充分准备工作的基础上做好更全面的教学指导工作，从而使“翻转”过来的课堂能够按照既定计划有序完成。

参考文献：

[1]王丽慧，张杉，陳剑波，等.工科专业课开展翻转课堂教学模式调研分析[J].中国教育技术装备，2019（16）：11-14.

[2]谭雯婷.基于MOOCs的翻转式大学英语语言技能课程模式探索[J].高教探索，2019（8）：84-87.

[3]刘倩.翻转课堂的本土化困境与游戏化策略[J].高教探索，2018（9）：29-36.

[4]谢舒潇，杨七平，陈毓超，等.多校区同步翻转课堂教学模式构建与应用[J].高教探索，2018（9）：37-43.

[5]鲁颖炜，程继贵，仲洪海，等.“翻转课堂”模式在《材料分析测试方法》课程中的应用[J].教育教学论坛，2017（38）：179-180.