陳浩 周自剛 段旭梅 王慧麗 韓艷玲 楊永佳

摘 ?要：文章依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，運用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，采用同伴教學(xué)法，建立以課堂、觀點、方法和要素為單元的COME育人模型，并且在光電子技術(shù)課程教學(xué)中運用實踐。結(jié)果表明：同伴教學(xué)法可以有效提高光電信息科學(xué)與工程專業(yè)大班教學(xué)形式的互動性，還可以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論;翻轉(zhuǎn)課堂;同伴教學(xué)法;COME模型;光電子技術(shù)

中圖分類號：G642 ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）22-0110-04

Abstract： Based on the constructivist learning theory， this paper uses the flipped classroom teaching model and the Peer-Instruction method to establish a COME education model with classroom， viewpoints， methods and elements as the unit， and applies the practice in the teaching of photoelectronic technology courses. The results show that the Peer-Instruction method can effectively improve the interactive teaching form of large classes of photoelectric information science and engineering major， and can also train students' comprehensive ability and advanced thinking to solve complex problems.

Keywords： Constructivism Learning Theory; flipped classroom; Peer-Instruction; COME Model; Optoelectronic Technique

前言

隨著我國步入中國特色社會主義新時代，黨中央、國務(wù)院作出建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的重大戰(zhàn)略決策。習(xí)近平總書記在十九大報告中強調(diào)[1]，“加快一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”。2018年教育部發(fā)布《關(guān)于高等學(xué)校加快“雙一流”建設(shè)指導(dǎo)意見》[2]，明確“雙一流”建設(shè)的核心是人才培養(yǎng)，同時明確一流本科教育在“雙一流”建設(shè)中的重要地位。實踐表明，專業(yè)是人才培養(yǎng)的基本單元，而課程是人才培養(yǎng)的核心要素。但目前我國高校課程教學(xué)普遍存在短板和瓶頸，例如：如何將傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)有機融合，如何提高專業(yè)大班教學(xué)互動性，如何培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力等問題。

為此，本文基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的同伴教學(xué)法，建立COME育人模型，提高教學(xué)形式的互動性，從而營造一個生生互動、師生互動的學(xué)習(xí)環(huán)境，切實提高專業(yè)課大班課堂學(xué)生參與度，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我意義建構(gòu)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展。

一、理論與模型

（一）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論[3]，提倡在教師指導(dǎo)下，以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)。認為知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景下，借助其他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。因此，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論主張以學(xué)生觀、教學(xué)觀、知識觀和學(xué)習(xí)觀作為四個基本觀點。

（二）同伴教學(xué)法

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)方法主要有支架式教學(xué)[4]、拋錨式教學(xué)[5]、隨機進入教學(xué)[6]和同伴教學(xué)[7]等。其中，同伴教學(xué)法強調(diào)以學(xué)生為中心，通過使用專門設(shè)計的用于揭示學(xué)生概念錯誤和引導(dǎo)學(xué)生深入探究的測試題，調(diào)動學(xué)生在已有知識基礎(chǔ)上獨立思考，積極參與教學(xué)過程，進而在同伴交流討論中主動建構(gòu)獲得知識。特別是在大班課堂教學(xué)中，可以有效地提高學(xué)生參與度，具有低投入高產(chǎn)出的教學(xué)效果。同伴教學(xué)的實施過程如圖1所示。

基于上述思想和方法，我們構(gòu)建了COME模型，如圖2所示。該模型以學(xué)生為中心，由課堂（Classroom）、觀點（Opinion）、方法（Method）和要素（Element）四個單元構(gòu)成，遵循學(xué)生觀、教學(xué)觀、知識觀和學(xué)習(xí)觀之間的內(nèi)在規(guī)律，發(fā)揮學(xué)生、教師、教材和教學(xué)媒體之間的作用和優(yōu)勢，采用同伴教學(xué)法，營造良好的課堂學(xué)習(xí)情境，不斷促進學(xué)生對知識的主動探索和主動建構(gòu)。

（一）課程目標(biāo)與教學(xué)設(shè)計

光電子技術(shù)課程是我校一門重要的專業(yè)必修課，授課對象為光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生，總共48學(xué)時，其中線上8學(xué)時。按照工程教育專業(yè)認證的標(biāo)準(zhǔn)進行教學(xué)設(shè)計，提升課程高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[8]，促進學(xué)生獲取光電子器件技術(shù)與工程、光電功能材料與技術(shù)等方面的基本知識，培養(yǎng)學(xué)生解決光電子器件復(fù)雜工程問題的創(chuàng)新能力，塑造學(xué)生具備可持續(xù)發(fā)展理念，有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，愿意并有能力為社會服務(wù)的價值理念，如表1和表2所示。

（二）基于翻轉(zhuǎn)課堂的同伴教學(xué)

課前采用線上學(xué)習(xí)的方式[9]，西南科技大學(xué)光電子技術(shù)課程認定為四川省精品在線開放課程，學(xué)生可根據(jù)教師布置的教學(xué)任務(wù)開展線上視頻學(xué)習(xí)，還可以通過學(xué)習(xí)通平臺進行線上討論和提問，從而激發(fā)主動學(xué)習(xí)的興趣，對課程中基本概念和原理的記憶和理解起到強化的作用[10]。另外，教師也可以在后臺系統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況，為后面課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備。

課堂主要分為五個環(huán)節(jié)：知識點講解、學(xué)生問答、第一次發(fā)布測試題、同伴討論、第二次發(fā)布測試題。首先是知識點講解環(huán)節(jié)，教師用5-10分鐘對本次課的重要知識點進行梳理。隨后是問答環(huán)節(jié)，學(xué)生就線上學(xué)習(xí)遇到的問題進行提問，教師負責(zé)糾正學(xué)生的錯誤理解。接下來，教師在學(xué)習(xí)通系統(tǒng)第一次發(fā)布測試題，要求學(xué)生在2-3分鐘內(nèi)獨立完成并提交答案，題目是圍繞光電子技術(shù)中關(guān)鍵概念設(shè)計的，一般是選擇題和判斷題，例題如下所示。教師根據(jù)答題情況，安排學(xué)生就近分組討論3-5分鐘。討論之后，教師在學(xué)習(xí)通系統(tǒng)第二次發(fā)布測試題，學(xué)生再次發(fā)送個人答案，教師可根據(jù)學(xué)生答題情況安排下面的教學(xué)內(nèi)容。此外，我們將同一道測試題目，在兩個不同教學(xué)班級中發(fā)布，根據(jù)收集、統(tǒng)計和分析課堂學(xué)生答題情況，可以看出兩個班學(xué)生對基礎(chǔ)概念的理解程度。因此，我們在教學(xué)過程中就可以分別制定兩個班的教學(xué)進度。

例：2018年諾貝爾物理學(xué)獎是關(guān)于產(chǎn)生超強超短激光脈沖的啁啾脈沖放大技術(shù)，其基本過程：首先將初始激光脈沖展寬，使得脈沖在（ ?）上被拉寬以降低峰值功率;隨后展寬脈沖進入增益介質(zhì)進行放大，增益介質(zhì)材料此時不受損傷;最后，放大脈沖被壓縮，脈沖峰值功率得到極大的提高。選項為：A空間、B時間、C波長、D振幅。

課后通過學(xué)習(xí)通平臺，教師根據(jù)每位學(xué)生課前、課堂的參與情況，發(fā)布具有一定挑戰(zhàn)度的、開放性的復(fù)雜工程探究題目，以科技競賽、學(xué)術(shù)論文、國際會議和發(fā)明專利等為契機，充分調(diào)動學(xué)生討論、分析、評價的積極性，對評價和創(chuàng)造等高層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)可起到輔助和強化的作用。

三、數(shù)據(jù)與分析

本課程采用結(jié)構(gòu)化評價體系，如表3所示。

（一）課程成績分析

圖3為近三年光電子技術(shù)課程達成度分析?？梢钥闯觯n程目標(biāo)達成度和畢業(yè)要求達成度均呈現(xiàn)遞增的趨勢，2016年、2017年和2018年，課程目標(biāo)達成度分別為75%、77%和80%，畢業(yè)要求達成度分別為72%、76%和80%，均已達成，說明同伴教學(xué)法在光電子技術(shù)課程中實踐后，學(xué)生的課程成績有明顯提高。

（二）課堂學(xué)生參與度分析

（三）綜合能力分析

四、結(jié)束語

基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，采用同伴教學(xué)法在光電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用與實踐，建立了COME育人模型，實踐結(jié)果表明：同伴教學(xué)法不僅能提高光電子技術(shù)課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，特別是可以有效促進光電信息科學(xué)與工程專業(yè)大班教學(xué)的互動性。另外，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探究性，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。

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