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        BOPPPS 教學(xué)模式下基于大數(shù)據(jù)的化工原理課堂教學(xué)創(chuàng)新

        2020-11-27 04:10:54王要令趙海鵬丁明潔任海波宋成建程相龍
        山東化工 2020年21期
        關(guān)鍵詞:案例教學(xué)模式課堂教學(xué)

        王要令,趙海鵬,丁明潔,任海波,宋成建,程相龍

        (河南城建學(xué)院 材料與化工學(xué)院,河南 平頂山 467036)

        1 引言

        現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展,工業(yè)4.0、互聯(lián)網(wǎng)+、云空間、一帶一路、分享經(jīng)濟、人工智能、中國制造2025等新技術(shù)風(fēng)起云涌,信息化的新時代來了。隨著教育部相繼提出教育信息化2.0、雙一流建設(shè)、新高教40條、金課建設(shè)等,中國大學(xué)慕課、超星爾雅、智慧樹、優(yōu)學(xué)院、高校邦、學(xué)堂在線等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及雨課堂、慕課堂等智慧教學(xué)工具很快融入了高校日常教學(xué),并且以這些新技術(shù)、新軟件為依托的線上教學(xué)顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué),改變著教學(xué)理念、模式、方法、過程和評價。

        而課堂是教育教學(xué)的主陣地、主渠道、主戰(zhàn)場,只有課堂進行了革命,教育才能真正革新。所以積極推進“一流課堂”,將是高校教學(xué)改革中的重中之重。

        2 傳統(tǒng)課堂教學(xué)現(xiàn)狀及問題

        傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以說教式、填鴨式為主,課堂氛圍不夠活躍,學(xué)生參與度不高,獲得感和滿意度較低[1]。課堂以教師為中心,教師是課堂的主導(dǎo)者和實施者,教學(xué)過程基本滿堂講;學(xué)生則是滿堂聽、被動的接受,缺乏主動性和積極性,缺少師生的互動、生生的互動。

        傳統(tǒng)的課堂教學(xué),教學(xué)效果與質(zhì)量也無法直接獲取[2]。在教學(xué)中,教學(xué)設(shè)計是否適合學(xué)生、所講教學(xué)內(nèi)容學(xué)生掌握的情況如何等等都不能得到時時的反饋,教學(xué)過程很難及時發(fā)現(xiàn)問題和調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)。

        3 BOPPPS教學(xué)模式

        BOPPPS教學(xué)模式的核心在于以學(xué)生為中心,強調(diào)學(xué)生參與課堂,主動學(xué)習(xí)。BOPPPS教學(xué)模式將課堂劃分為幾個15min的單元,分別為導(dǎo)入(B,Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(O,Objective)、前測(P,Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(P,Participatory Learning)、后測(P,Post-assessment)和總結(jié)(S,Summary)六個環(huán)節(jié)[3],各環(huán)節(jié)既有起承轉(zhuǎn)合作用,彼此間又相互銜接,構(gòu)成了一個閉環(huán)式的反饋教學(xué)模式。

        4 基于大數(shù)據(jù)的BOPPPS教學(xué)模式課堂創(chuàng)新

        信息時代,隨著現(xiàn)代化科技和通訊技術(shù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用已在高等教育的多個領(lǐng)域展現(xiàn)出其高效性、針對性和不受時間或空間的限制性等優(yōu)勢[4]?!拔宕蠼鹫n”的提出,更是對新時代的人才培養(yǎng)提出了新標準和新要求,結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的大數(shù)據(jù),如何吸引學(xué)生的注意力、充分調(diào)動學(xué)生在課堂上的積極性、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如何使學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者、參與者、合作者,開展深層次、高階層次的進階學(xué)習(xí),成為高等教育的大勢,也成為新時代高等教育改革發(fā)展的核心任務(wù)。

        本文根據(jù)BOPPPS教學(xué)模式,基于大數(shù)據(jù)時時反饋的結(jié)果,以《化工原理》課程為例,采用“翻轉(zhuǎn)課堂+案例”的形式開展課堂教學(xué)新設(shè)計。

        4.1 “以學(xué)為中心”的教學(xué)理念

        以學(xué)為中心的化工原理教學(xué),關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成效,重視引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造創(chuàng)新精神、自主能動性學(xué)習(xí)能力、全面和諧及個性化發(fā)展的素質(zhì)。學(xué)生在整個課堂中起主體作用,參與課堂的“翻轉(zhuǎn)課堂”環(huán)節(jié)。教學(xué)過程采用“生活案例”吸引學(xué)生的注意、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,課堂以“協(xié)作小組”為單元,開展“工程案例”等教學(xué)手段,把課堂還給學(xué)生并全程參與,而教師起引導(dǎo)者和答疑者的角色。

        4.2 課堂教學(xué)設(shè)計與實施

        4.2.1 導(dǎo)入(B,Bridge-in)

        導(dǎo)入是引入課程某次課的內(nèi)容,化工原理通過“生活案例”導(dǎo)入課程內(nèi)容。根據(jù)BOPPPS教學(xué)模式,該環(huán)節(jié)要吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而化工原理課程是一門偏工程的專業(yè)基礎(chǔ)課,公式和計算較多、枯燥乏味,并且使學(xué)生感覺是一門與工廠生產(chǎn)有關(guān)的課程,離自己很遙遠,也無法想象,更不可能觸手可及,所以心理上一開始就產(chǎn)生了巨大的距離感和陌生度。實際上化工原理的內(nèi)容在我們生活的周邊到處可見,為此,根據(jù)各單元操作的原理分別引入“生活案例”,讓同學(xué)們覺得熟悉、親切、好奇,從而能喜歡上或?qū)ぴ懋a(chǎn)生興趣,激發(fā)大家的好奇心與科學(xué)探究精神。譬如流體流動單元操作引入打乒乓球時“旋轉(zhuǎn)球”的生活案例、吸收單元操作時引入“切洋蔥”的生活案例、萃取單元操作時引入漂洗衣服的生活案例等等。

        4.2.2 學(xué)習(xí)目標(O,Objective)

        學(xué)習(xí)目標是讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)要求、教學(xué)目標,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時能把握學(xué)習(xí)的方向、重難點?;ぴ硎窃谡n前發(fā)布學(xué)習(xí)目標,然后讓學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)目標以“協(xié)作小組”為單元開展自學(xué)和課前討論,并將遇到的問題列出提綱,以便課堂中開展討論和翻轉(zhuǎn)課堂。

        4.2.3 前測(P,Pre-assessment)

        前測是課前對學(xué)生進行測試,以便了解學(xué)生的知識基礎(chǔ),同時幫助老師調(diào)整教學(xué)設(shè)計、進度和深度?;ぴ碚n堂運用智慧教學(xué)工具“慕課堂”,首先開展匿名問卷或投票,初步了解學(xué)生課前開展自學(xué)的人數(shù),根據(jù)時時反饋的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,掌握有多少學(xué)生有一定的知識基礎(chǔ);然后發(fā)布簡單練習(xí)題,根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計作答正確情況,以考查絕大部分學(xué)生對本次課基本內(nèi)容的掌握情況,以便確定是否調(diào)整教學(xué)設(shè)計;最后發(fā)布深層次的練習(xí)題,根據(jù)大數(shù)據(jù)反饋結(jié)果以確定討論的時間長短、是否需要教師引導(dǎo)討論、是否可以讓個別學(xué)生引導(dǎo)討論等。這個環(huán)節(jié)非常重要,它是確定課堂教學(xué)廣度、深度和教學(xué)過程實施的關(guān)鍵依據(jù)。

        4.2.4 參與式學(xué)習(xí)(P,Participatory Learning)

        參與式學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)過程的主體環(huán)節(jié),整個環(huán)節(jié)都以學(xué)生為主體,學(xué)生全程參與,可以是生-生互動,也可以是師-生互動,可以是個人-個人互動,也可以是小組-小組互動,而教師在整個環(huán)節(jié)中起引導(dǎo)作用。化工原理課程根據(jù)“前測”,點出學(xué)生掌握不扎實的知識點,必要時重點講授一下,然后以“協(xié)作小組”為單元展開“工程案例”的討論,讓學(xué)生充分利用自然科學(xué)知識和專業(yè)課知識進行分析、推導(dǎo)、總結(jié),開展深層次、高階層次的進階自主學(xué)習(xí)和探究,這樣不僅基礎(chǔ)知識得到了鞏固和加強,高階層次的知識也得到了挖掘和掌握。

        4.2.5 后測(P,Post-assessment)

        后測是對本次課程內(nèi)容掌握程度的一個檢驗,是對課程目標達成度的一個考察和反饋?;ぴ聿捎谩皬椖?大數(shù)據(jù)統(tǒng)計”、“測試+大數(shù)據(jù)統(tǒng)計”、“作業(yè)+大數(shù)據(jù)統(tǒng)計”、“案例+大數(shù)據(jù)統(tǒng)計”等多種形式,在課堂上時時反饋教學(xué)效果,把控教學(xué)質(zhì)量。同時對于討論、案例中的疑問可以“彈幕”在大屏幕上,在老師的引導(dǎo)下,導(dǎo)出下次課的教學(xué)內(nèi)容。

        4.2.6 總結(jié)(S,Summary)

        總結(jié)是對本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容的一個小結(jié),對課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)的異常情況或偏離情況的一個反思和持續(xù)改進的重要環(huán)節(jié)。化工原理采用“學(xué)生總結(jié)、老師引導(dǎo)”、“學(xué)生總結(jié)+教師總結(jié)”等方式,同時以“思維導(dǎo)圖”、“知識樹”等形式展示或匯報,并評出優(yōu)秀成果。

        該環(huán)節(jié)很多教師都只開展了一部分,只是對課程主講內(nèi)容用幾個關(guān)鍵詞語概括了一下,但實際上總結(jié)不僅僅是針對教師的,同時也需要學(xué)生總結(jié)。學(xué)生需要總結(jié)通過本次課程學(xué)習(xí)到了什么?培養(yǎng)了什么能力和素質(zhì)?哪些是沒有掌握的?哪些能力和素質(zhì)仍需要以后培養(yǎng)和加強?……這樣能有儀式感的讓學(xué)生有種獲得感、滿足感和學(xué)有所用感,也明確自己與目標的差距。而教師通過大數(shù)據(jù)反饋發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的問題及學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),可以時時小結(jié)并當(dāng)即調(diào)整教學(xué)過程或設(shè)計,后期再針對性的強化。譬如,基礎(chǔ)知識不扎實的可以通過線上視頻、個性化的反復(fù)學(xué)習(xí);深層次、高階的知識或能力可以通過“協(xié)作小組”開展案例分析和討論,必要時可以進行小組匯報或優(yōu)秀成果展示等,以增加學(xué)生探究的興趣和動力,從而達到最終的教學(xué)目標。

        4.3 課堂教學(xué)閉式循環(huán)及教學(xué)效果

        化工原理課堂教學(xué)通過生活案例導(dǎo)入、教學(xué)目標課前發(fā)布、課前測試-大數(shù)據(jù)統(tǒng)計反饋、“工程案例”參與式學(xué)習(xí)、后測-大數(shù)據(jù)統(tǒng)計、總結(jié)教學(xué)目標達成度與持續(xù)改進等六個大的環(huán)節(jié)實現(xiàn)了一個閉環(huán)式的反饋教學(xué)模式,如圖1所示。

        圖1 化工原理課堂教學(xué)閉式循環(huán)

        由“生活案例”讓學(xué)生對知識點有個感性認識,并激發(fā)探究興趣。提前發(fā)布學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)任務(wù),教師根據(jù)課前線上的大數(shù)據(jù)分析掌握學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“面”和“度”,設(shè)計和組織教學(xué)過程。課堂中根據(jù)智慧教學(xué)工具“慕課堂”等實時掌握學(xué)生動態(tài),及時調(diào)整教學(xué)組織;并根據(jù)線上大數(shù)據(jù)、課中大數(shù)據(jù)、智慧教學(xué)工具大數(shù)據(jù)和翻轉(zhuǎn)課堂情況設(shè)計線上任務(wù)和測試等,檢測是否達到教學(xué)目標。最后教師總結(jié)分析課程達成度與持續(xù)改進,并由此引出下次課的新內(nèi)容;而同時學(xué)生根據(jù)老師的達成度分析總結(jié)自己是否獲得了應(yīng)該具備的知識、能力和素質(zhì)。

        通過對《化工原理》課堂教學(xué)效果進行問卷調(diào)查,學(xué)生互動滿意度91%,總體滿意度94%。

        5 結(jié)論

        BOPPPS 教學(xué)模式下基于大數(shù)據(jù)的化工原理課堂教學(xué)設(shè)計,通過六步教學(xué)設(shè)計實現(xiàn)了環(huán)閉式反饋課堂教學(xué)模式。教學(xué)過程采用以學(xué)為中心的教學(xué)理念,以教師為引導(dǎo),以學(xué)生為主體,結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的大數(shù)據(jù),使學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者、參與者、合作者,通過開展深層次、高階層次的進階學(xué)習(xí),達到了較好的教學(xué)效果。

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