摘要：針對工科專業(yè)大班基礎(chǔ)理論教學存在的問題，引入一種新型教學方法——對分課堂，該方法能有效組織課堂教學，并顯著提升學生的學習積極性。從知識講授、內(nèi)化吸收和分組討論幾個重要環(huán)節(jié)入手，分析了對分課堂的教學理念，并根據(jù)該理念有目的地設(shè)計大班對分課堂教學方案，有針對性地開發(fā)、使用現(xiàn)代化教學工具，有效地促進了大班對分課堂的實施，教學實踐數(shù)據(jù)表明，對分課堂對提高大班課教學質(zhì)量，促進教學改革起到了較好的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：對分課堂;基礎(chǔ)教學;大班教學;工科專業(yè)

中圖分類號： G 420 文獻標志碼： A

文章編號： 1009-895X（2019）02-0190-05

DOI： 10.13256/j.cnki.jusst.sse.2019.02.017

Teaching Reform of Theoretical Teaching for Engineering Majors in

Large Class Based on the Teaching Method of PAD

LIU Lei1，ZHAO Gengsheng2，WANG Bo1，GAO Yan1

（1.School of Management，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China;

2.School of Optical-electrical，National Economic Management Experimental

Teaching Demonstration Center，Shanghai 200093，China）

Abstract：Due to the problems in the theoretical teaching for engineering majors in large-size class，a teaching method of PAD（Presentation-Assimilation-Discussion） is introduced.The method can effectively organize classroom teaching and enhance the students’ learning enthusiasm.The idea of PAD Class is analyzed in term of viewpoint of knowledge presentation，knowledge assimilation and team discussion.The implementation program of PAD class is elaborately designed by this idea.Several modern teaching tools are developed and used in PAD class.Classroom teaching practice data shows that the class teaching quality can be improved via PAD which is also a good reference method for promoting the teaching reform.

Keywords：PAD class;theoretical teaching;large class teaching;engineering majors

高校工科專業(yè)基礎(chǔ)課程理論復雜，概念抽象，學生年級低，知識構(gòu)建經(jīng)驗不足，從而缺乏學而致用的能力。另外，基礎(chǔ)課程多采用大班教學，使得教師在教學進度掌控、課堂組織管理、上機實驗安排、學生成績評定等方面都存在不小的挑戰(zhàn)，這些問題的存在直接導致了學生的課堂參與度不高，學習熱情受限。

當今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，信息化教學方法層出不窮[1]，如網(wǎng)絡公開課、大規(guī)模課程開放（慕課）[2]、翻轉(zhuǎn)課堂[3]、移動教學軟件[3]、虛擬實踐教學[4]等，這些教學方法主要針對講授式教學的不足，有意識地拓展學生主動收集知識的渠道，從而激發(fā)了學習者的參與熱情和學習積極性。但如果直接引入這些方法到基礎(chǔ)理論教學中去，同樣存在諸多問題，例如獨立網(wǎng)絡學習效率低下、自我知識構(gòu)建困難、個性化課堂教學組織復雜[2]等等。

一、對分課堂教學改革

綜合分析講授式教學與信息化教學存在的問題，發(fā)現(xiàn)采用一種新型的“對分課堂”教學模式，有望補足上述教學方法的不足，從而解決大班基礎(chǔ)理論教學的難題。

（一）對分課堂的基本概念

對分課堂在時間上把教學分為清晰的三個過程：講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimila-tion）和討論（Discussion），因此對分課堂也可簡稱為PAD課堂[5]。其核心理念是將一半課堂時間分配給教師進行講授，另一半時間分配給學生互動。對分課堂將講授與互動的流程順序進行了科學編排：首先保證學生在課后有一周時間對作業(yè)進行個性化的學習與內(nèi)化吸收;進而在新一周的一半課堂時間內(nèi)對作業(yè)內(nèi)容進行互動研討，教師通過組織討論、點評作業(yè)來了解學生對知識的掌握情況，同時也順帶預熱了課堂;最后利用另一半課堂時間進行新課講授，布置新課作業(yè)，結(jié)束一個完整的教學周期。對分課堂保留了傳統(tǒng)課堂的授課環(huán)節(jié)，又借鑒了互動教學的元素，發(fā)揮各自所長，彌補各自短處，從而實現(xiàn)了教學方法的創(chuàng)新。

（二）大班對分課堂的教學意義

一般而言，小班“對分課堂”教學相對容易，而大班基礎(chǔ)理論教學引入“對分課堂”雖然難度較高，但意義重大。這是因為對分課堂能顯著降低教師的授課負擔，增強教師對大課堂的掌控力，大規(guī)模地提升學生課堂聽講的意愿，大規(guī)模地培養(yǎng)學生自主學習的能力，從而增強學生與教師的良性互動，具有重要的理論與實踐意義。

二、對分課堂基本理論及其方法分析

對分課堂的理論基礎(chǔ)是知識構(gòu)建主義[6]，其認為知識是在一定情境下，借助于他人的幫助，如通過人與人之間的協(xié)作、交流，利用必要的信息，通過學習者對意義的建構(gòu)而獲得。其核心目的是更好地學習和掌握知識，而對分課堂為該理論提供了具體的實踐路徑。下面分別從對分課堂基本教學方法、教學理念以及教學本質(zhì)等方面分析對分課堂在基礎(chǔ)理論教學中的作用。

（一）對分課堂教學方法

對分課堂是圍繞知識構(gòu)建理論建立起來的教學方法，主張在講授式課堂的基礎(chǔ)上科學地引入學生互動環(huán)節(jié)，提升學生參與、協(xié)作、交流的積極性。對分課堂強調(diào)先教后學，教師講授在先，學生學習在后;在此基礎(chǔ)上強調(diào)生生、師生互動，鼓勵自主性學習，使教育教學活動回歸教學相長的本質(zhì)[5]，這些特性對于基礎(chǔ)課程教學至關(guān)重要。

對分課堂的實施環(huán)節(jié)如圖1所示，一個完整的教學周單元分為課堂和課后兩部分，其中課堂教學又被分為作業(yè)討論與新課講授兩個環(huán)節(jié)，所以這種教學方法才被稱為對分課堂。在一個教學周單元里，教師與學生需要各自承擔不同的任務：在作業(yè)討論環(huán)節(jié)，學生討論上周作業(yè)的重點難點，教師負責組織與總結(jié);接下來的新課教學環(huán)節(jié)，教師要凝練地講解新知識重點，幫助學生進行知識構(gòu)建;在課后作業(yè)階段，教師批改學生按時完成的作業(yè)，供下個學習周課堂研討。此外，在考核方法上，“對分課堂”強調(diào)過程性評價，即以課后作業(yè)成績作為學生成績的主要參考，有助于改善學生考試之前臨時抱佛腳的現(xiàn)象[5]?？梢?，對分課堂實際上是一套科學的教學組織流程，該流程有助于平衡課堂講授與學生互動，從而提升教學質(zhì)量。

（二）對分課堂的教學理念

對分課堂的教學理念可總結(jié)為“尊重傳統(tǒng)、循序漸進、自主構(gòu)建、互動提升”四個方面。尊重傳統(tǒng)體現(xiàn)了傳統(tǒng)的講授教學方法符合我國高校教育的基本國情，具有現(xiàn)實的優(yōu)勢和不可替代性[7];循序漸進表明在基礎(chǔ)教學階段，教師的幫助和引導在學生自主學習與知識構(gòu)建中的關(guān)鍵作用;自主構(gòu)建則強調(diào)應主要依賴學生自主學習來獲取知識，而非單純講授灌輸;互動提升體現(xiàn)了要充分發(fā)揮團隊互助的學習方法，使個體在團隊中成長，從而激發(fā)個體乃至群體的學習積極性，最終形成知識學習的良性循環(huán)。

這一教學理念的四個方面相輔相成，環(huán)環(huán)相扣，從系統(tǒng)科學[8]的角度來看，傳統(tǒng)的講授式課堂屬于他組織系統(tǒng)行為，忽視了學生的自組織作用。在教學中，他組織強調(diào)了教育者的重要作用，認為教育者應起到規(guī)范和引導被教育者的作用。但是，在他組織理念的指導下，教育易出現(xiàn)同質(zhì)化、僵硬化、機械化、封閉化等問題，忽視了學生的個體差異，難以滿足個性化的學習需求，偏離了教育以人為本、因材施教、致力成長的基本理念。相反地，互動式教學強調(diào)了學生自主學習的作用，從系統(tǒng)科學角度來看屬于自組織學習，自組織的最大缺點是糾錯成本太大，組織效率不高，而教師的參與可以很好地彌補這一缺憾。所不同的是，教師的定位應該發(fā)生改變，在自組織形式中應注重協(xié)作與引導而非主導和說教[4]。

（三）對分課堂的教學本質(zhì)

對分課堂的教學理念表面上是教師與學生“對分”課堂，本質(zhì)上是課堂教學活動他組織與自組織的融合，兩種組織形式揚長避短，從而形成了課上理論講授為引導、課下自主學習為關(guān)鍵，現(xiàn)場研討為輔助的新型學習模式。對于經(jīng)過大量專業(yè)訓練的教師來說，教學他組織的效果具有可靠的保障，但是學生的自組織能力由于各種因素影響存在不足。對分課堂通過科學地劃分教學流程，在授課階段幫助學生初步建立知識框架，然后留有一周時間讓學生通過指定資料自我補足和知識重建，并完成預留作業(yè)，教師重點參考作業(yè)完成質(zhì)量來對學生進行成績評價，可有效提升學生自學的積極性。有針對性地引導、訓練學生間的小組合作，從而最大限度地提升學生的自組織能力，當教師與學生兩方的組織能力達到均衡，就可實現(xiàn)教學活動的自我優(yōu)化，教學相長。

綜上，對分課堂的終極教學目標是培養(yǎng)學生的自組織學習能力。這些能力包括獨立的知識學習能力、合理的知識組織能力、批判的知識思考能力、準確的知識交流能力、全面的知識運用能力和創(chuàng)新的知識再造能力。

三、工科大班專業(yè)課對分教學實施方法

現(xiàn)有案例表明，對分課堂在高校英語教學、生物學、思政教育等[9]領(lǐng)域都取得了較好的效果，但是針對工科專業(yè)大班基礎(chǔ)課程使用對分還存在較多的技術(shù)層面問題：首先，以上案例多屬于純理論教學，其“對分課堂”的實施方案具有相對成熟的路徑參考[5]，但工科專業(yè)基礎(chǔ)課程既包括基礎(chǔ)理論又需要動手實踐，如何將實驗內(nèi)容融入對分課堂，還需進一步的研究;其次，基礎(chǔ)課程多采用大班教學，教師如何提高課堂講授能力，加強討論組織能力以及加快作業(yè)的批改速度，從而有效駕馭大班對分課堂，這些都是亟需解決的問題;最后，由于大班基礎(chǔ)課程學生年級低，普遍比較羞澀，有的還學習意愿較弱，討論時班級氣氛沉默，學生不愿與他人互動，這些因素極大地影響了對分課堂的實施效果，如何調(diào)動大班團隊互動學習的積極性，使學生能夠放松地投入到小組合作之中也是重要的研究課題。

針對上述對分課堂在大班基礎(chǔ)教學實施中的問題，筆者以計算機網(wǎng)絡技術(shù)大班基礎(chǔ)課程教學為例，分別從知識傳授（課中）、內(nèi)化吸收（課后）、分組討論（課中）三個方面來研究對分課堂建設(shè)。

（一）講授環(huán)節(jié)實施方法

工科專業(yè)基礎(chǔ)理論課程的講授目標應注重實踐，教師通過講授幫助學生梳理知識主干，突出理論的重點、難點，構(gòu)建理論的一般框架，并推薦有關(guān)課后閱讀材料。為克服班級人數(shù)眾多、學生基礎(chǔ)薄弱、理論復雜的難題，采用思維導圖軟件來幫助學生構(gòu)建知識框架，配合PPT使用，不但使學生能清晰地掌握知識要點，同時也有助于學生利用該軟件培養(yǎng)自己的自學能力。另外，可以選擇互聯(lián)網(wǎng)上的微視頻在課堂播放，因為微視頻體量短小，知識點高度濃縮，符合對分課堂講授的要求，相較于翻轉(zhuǎn)課堂要求學生課后觀看學習視頻，在課堂通過教師解說和播放，形式新穎，展示直觀，解說到位，例如筆者嘗試播放了可汗學院的微視頻來穿插主題講解，收到了不錯的課堂效果。

（二）內(nèi)化吸收環(huán)節(jié)實施方法

課堂知識講解完畢需要針對相關(guān)知識布置作業(yè)。由于計算機網(wǎng)絡技術(shù)是工科專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，所學理論是為了實際網(wǎng)絡建設(shè)需要，所以筆者圍繞課程理論應用設(shè)計了很多小的網(wǎng)絡實驗單元，實驗內(nèi)容可參考上海理工大學課程中心網(wǎng)站[10]。學生通過校園網(wǎng)下載作業(yè)，在課下根據(jù)課堂所學知識要點，深入閱讀推薦材料，親自動手實驗，學以致用。由于作業(yè)成績是課程成績評定的重要參考，從而迫使學生重視課后作業(yè)的完成質(zhì)量。

因為大班人數(shù)眾多，大規(guī)模安排學生上機實驗需要大量設(shè)備，同時也需要長時間占用機房，因此受虛擬實踐教學[4]啟發(fā)，針對計算機網(wǎng)絡技術(shù)的特點，采用Cisco公司的開發(fā)Packet Tracer虛擬網(wǎng)絡配置、模擬軟件，做到了無成本、全天候、大規(guī)模、全共享地使用實驗室設(shè)備，利用該虛擬平臺，學生在自己的計算機上獨立地完成各實驗單元，并將完成好的作業(yè)存盤成文件提交到教師的工作網(wǎng)盤系統(tǒng)中。

針對大班學生人數(shù)眾多，作業(yè)批改工作量巨大的問題，為提高作業(yè)批改效率，筆者開發(fā)了一套基于網(wǎng)盤的作業(yè)批改軟件系統(tǒng)，如圖2所示，首先學生在規(guī)定時間提交作業(yè)，并以自己的學號作文件名。教師使用軟件自動從網(wǎng)盤上打開作業(yè)，讀取學號而后迅速定位學生的成績錄入位置，輸入分數(shù)和批改意見后保存，軟件將自動打開下一個學生作業(yè)，直到所有作業(yè)批改完成。之后作業(yè)成績即刻被上傳到共享網(wǎng)盤，學生可以在下節(jié)課討論之前通過網(wǎng)絡查詢自己的作業(yè)分數(shù)和批改意見，如此極大地提高了學生的作業(yè)質(zhì)量和課程參與的積極性。由于對分課堂教學需要每周布置作業(yè)，有了該軟件的幫助，可大幅提升大班對分教學的作業(yè)批改效率。

（三）互動環(huán)節(jié)實施方法

學生經(jīng)過課后獨立作業(yè)，隔周再次上課就進入了對分課堂的互動環(huán)節(jié)。筆者將作業(yè)實驗單元進行綜合，構(gòu)建成應用性較強的實踐項目，讓學生以小組的形式去討論完成，并要求團隊代表總結(jié)發(fā)言。針對大班對分課堂教學的互動特點，從分組實驗、組內(nèi)討論、小組發(fā)言、教師總結(jié)這四個環(huán)節(jié)來闡述具體的實施方法。

在學期開始前，學生被安排按學號入座，相鄰號碼之間4個人自動組成小組，小組成員位置固定，不但有利于節(jié)省大班“對分課堂”教學的分組時間，而且學生通過幾次討論，小組成員的配合會逐漸默契，有利于學生放松心態(tài)，同時方便考勤點名。小組成員首先討論各自實驗方案，形成頭腦風暴，利用思維導圖整理討論結(jié)果。接下來，利用虛擬平臺進行綜合實驗，并做好實驗記錄。然后，教師組織課堂發(fā)言，除了一般的隨機抽取小組發(fā)言和小組主動發(fā)言兩種形式[5]外，還動用了多種現(xiàn)代教學方法來保證該環(huán)節(jié)的順利實施。

首先，筆者使用了微彈幕技術(shù)。由于大多數(shù)低年級學生不好意思當眾發(fā)言，微彈幕技術(shù)可以讓學生通過微信將不明白的實驗問題投影到大屏幕上，教師隨機抽取問題進行解答或者請其他小組進行解答。其次，教師通過手機將學生的網(wǎng)絡實驗結(jié)果拍照，通過DLNA協(xié)議投影到教室大屏幕上，配合電子版作業(yè)一同展示。這些網(wǎng)絡工具的使用，有助于學生間的相互學習，增強學生的團隊學習能力，從而有效地組織大班對分課堂討論。最后，教師進行全面點評，指出常見的問題和不足，引出新的課程專題，順利過渡到下節(jié)課的講授，從而有效地開啟一個新的學習周期。

四、對分課堂實施效果

對比采用對分課堂前后，兩個網(wǎng)絡技術(shù)班級學生對同一教師的評教結(jié)果如表1所示，數(shù)據(jù)來源于上海理工大學教務處。根據(jù)前后數(shù)據(jù)對比，學生對能力培養(yǎng)、作業(yè)輔導以及教師授課方面的評價都有大幅上升，體現(xiàn)了學生群體對對分課堂教學形式的認可。

五、結(jié)束語

對分課堂的出發(fā)點是科學地調(diào)動學生的學習積極性，有步驟地訓練學生的自組織能力，最終實現(xiàn)教學的系統(tǒng)性自我優(yōu)化，同時減輕教師的他組織負擔。針對大班基礎(chǔ)課程教學對分課堂實施的困難，有目的地設(shè)計實驗項目，使學生學以致用，激發(fā)學生參與熱情，以此為教學主線獲得了多數(shù)學生的認可。有針對性地使用各種現(xiàn)代的教學方法如虛擬實踐教學、微視頻教學等，輔助對分課堂教學，開發(fā)輔助大班對分課堂的作業(yè)批改軟件系統(tǒng)，使用新興網(wǎng)絡工具輔助教學。從評教結(jié)果來看，該套實施方案有助于對分課堂的大班教學推廣，是大學課堂、實驗教學改革的一次有益的嘗試。

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（編輯： 朱渭波）

收稿日期： 2017-06-01

基金項目： 上海理工大學教學發(fā)展研究項目“對分課堂大班基礎(chǔ)教學改革研究”（CFTD16012Z）;上海高校青年教師培養(yǎng)資助計劃（ZZsl15023）;上海市自然科學基金（17ZR1419000）

作者簡介： 劉 磊（1982-），講師。研究方向： 計算機教學研究、智能系統(tǒng)控制。E-mail：liulei@usst.edu.cn