趙嫚 李超

[關(guān)鍵詞]信息化;學(xué)生中心;過程流體機(jī)械;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)改革

2013年6 月，我國加入了《華盛頓協(xié)議》，成為該協(xié)議的簽約成員，這標(biāo)志著具有國際實質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證的帷幕在我國已經(jīng)拉開[1]?！度A盛頓協(xié)議》的“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”的三大基本理念，引導(dǎo)和促進(jìn)著我國高校的專業(yè)建設(shè)與課程教學(xué)改革。人才培養(yǎng)的核心一環(huán)是課程教學(xué)，只有保證課程教學(xué)產(chǎn)出（課程教學(xué)目標(biāo)），才能保證學(xué)生畢業(yè)時的學(xué)習(xí)產(chǎn)出（畢業(yè)要求）;只有保證學(xué)生畢業(yè)時的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，才能保障專業(yè)教育產(chǎn)出（專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)）。所以，基于課程教學(xué)產(chǎn)出、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的OBE工程教育理念正被教師以各種教學(xué)方式探索和實踐著。進(jìn)入21世紀(jì)，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)條件下的新一輪信息化“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，給高校教育改革注入了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，基于信息化的教學(xué)改革與實踐如火如荼地進(jìn)行。在眾多的教改方式中，基于移動信息化的翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)將移動信息化技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有機(jī)地結(jié)合起來，可借助手機(jī)移動終端進(jìn)行先學(xué)后教，對確保學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，開展成果導(dǎo)向、互動式的教學(xué)起到積極的促進(jìn)作用。

課題組在工程教育背景下，以過程流體機(jī)械課程為例，開展了基于移動信息化的翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)改革與實踐，旨在探索有效的以教學(xué)產(chǎn)出為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的課程教學(xué)新模式，同時進(jìn)行教學(xué)全過程評價，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)各環(huán)節(jié)，保障和提高專業(yè)工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、成果導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂構(gòu)建

成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計是遵循反向設(shè)計原則的。所謂反向設(shè)計，是指課程設(shè)計從頂峰成果（培養(yǎng)目標(biāo)）反向設(shè)計以確定所有邁向頂峰成果的教學(xué)的適配性。教學(xué)的出發(fā)點不是教師想要教什么，而是要達(dá)成頂峰成果需要什么[2]。由此可以得出，成果導(dǎo)向的課程教學(xué)設(shè)計是指依據(jù)課程教學(xué)的最終成果（教學(xué)目標(biāo)）反向設(shè)計以達(dá)到教學(xué)產(chǎn)出的所有環(huán)節(jié)的適配性。反向設(shè)計還包括對教學(xué)產(chǎn)出評價的設(shè)計，依據(jù)教學(xué)產(chǎn)出評價制訂持續(xù)改進(jìn)措施，保障和提高教學(xué)產(chǎn)出質(zhì)量。

成果導(dǎo)向下基于移動信息化的翻轉(zhuǎn)課堂模型如圖1所示，借助移動終端，學(xué)生在課前、課中和課后均須積極參與，徹底貫徹以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，同時在三段式中學(xué)生的即時學(xué)習(xí)成果會被隨時收集，形成過程性評價，教師依據(jù)過程性評價結(jié)果，不斷調(diào)整、采取一定的措施持續(xù)改進(jìn)課前準(zhǔn)備及課堂教學(xué)組織，保障課堂教學(xué)產(chǎn)出效果。

（一）課程教學(xué)產(chǎn)出及課堂教學(xué)產(chǎn)出設(shè)計

課程的教學(xué)組織設(shè)計、組織實施、教學(xué)過程監(jiān)督、教學(xué)產(chǎn)出評價的依據(jù)是課程教學(xué)大綱。在工程教育背景下進(jìn)行教學(xué)大綱編寫時，須明確課程教學(xué)對學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)是什么以及如何貢獻(xiàn)，所以首先須明確課程的教學(xué)目標(biāo)，即課程教學(xué)產(chǎn)出。教學(xué)目標(biāo)制訂一是要依據(jù)專業(yè)頂層設(shè)計所要求該課程應(yīng)支撐的畢業(yè)要求分解的指標(biāo)點;二是依據(jù)教學(xué)參與方（企業(yè)、學(xué)生）反饋意見，課程自身內(nèi)容、特點而設(shè)定的其他目標(biāo)，此類目標(biāo)一般也是結(jié)合畢業(yè)要求指標(biāo)點而定。課程目標(biāo)的描述不是單一地對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點，而是把畢業(yè)要求指標(biāo)點與課程有機(jī)地融合在一起。課程的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和評價方式均圍繞該課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成設(shè)計。

以往的課程教學(xué)目標(biāo)是以“了解、理解、掌握”來定義，對于學(xué)生來講，到什么程度是了解、什么程度是理解或掌握，均是模糊的。而OBE理念下的課程教學(xué)需要體現(xiàn)出的是能力培養(yǎng)，這就需要對教學(xué)目標(biāo)采用精準(zhǔn)的能動詞來進(jìn)行表述。美國著名心理學(xué)家、教育家布魯姆（Bloom）將認(rèn)知分成識記、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、綜合、評價6個層次。Anderson等人于2001年對布魯姆教育目標(biāo)分類體系進(jìn)行了修訂，劃分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造等6個層次，程度由低階到高階依次遞增。修訂版分類采用明確的心理過程動詞術(shù)語和知識目標(biāo)分類體系，提高了教學(xué)目標(biāo)的可操作性[3]。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實施時，教師必須在每次（或每周）課前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)單，明確教學(xué)活動的教學(xué)產(chǎn)出、自學(xué)資源及課前自測等。每次課教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)產(chǎn)出是從課程總教學(xué)目標(biāo)中抽取的，同樣按布魯姆認(rèn)知領(lǐng)域的“教育目標(biāo)分類法”列寫。學(xué)生通過發(fā)布資料自學(xué)完成記憶的低層次的教學(xué)目標(biāo)，并進(jìn)行成果測試，了解知識目標(biāo)的掌握程度，形成各自的學(xué)習(xí)難點所在，明確課堂重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。課前學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布改變了學(xué)生傳統(tǒng)的“等、靠、喂”的被動學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力，也有利于教師依據(jù)反饋數(shù)據(jù)重新審視學(xué)習(xí)重、難點問題的界定，積極調(diào)整課堂教學(xué)設(shè)計，突出解決真正的重、難點問題。這樣，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，教師在構(gòu)建課堂教學(xué)時，才能夠擺脫低階目標(biāo)，實踐高階目標(biāo)的培養(yǎng)。

（二）成果導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂實施

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以教師為中心、單通道式的，多冠以“低階課堂”“灌輸課堂”“封閉課堂”“重知輕行”和“重學(xué)輕思”等形式的“水課”標(biāo)簽。而成果導(dǎo)向的教學(xué)理念是以學(xué)生為中心，所有教學(xué)過程均以教學(xué)產(chǎn)出為導(dǎo)向，能力培養(yǎng)為重點，圍繞學(xué)生這一主體展開實施，是一個雙通道過程。這就要求教師在授課過程中擠“水”填“金”，采取各種形式將低階課堂轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠A課堂，將灌輸課堂轉(zhuǎn)化為對話課堂，將封閉課堂轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放課堂，將課堂教學(xué)中的重知輕行轉(zhuǎn)變?yōu)橹泻弦?，將課堂教學(xué)中的重學(xué)輕思轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)思結(jié)合[4]。

翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)的是課前完成知識自學(xué)，課上深化理解、內(nèi)化知識的一種教學(xué)模式[5]。課上教師結(jié)合學(xué)生的課前學(xué)情分析，依據(jù)教學(xué)產(chǎn)出，聯(lián)系工程實際，用問題導(dǎo)入，精心整合課程內(nèi)容，創(chuàng)建學(xué)生樂于參與、能夠解決工程實際問題的模塊化的教學(xué)活動，使學(xué)生在解決工程問題時能夠達(dá)到“融會貫通”“舉一反三”的效果。在整個教學(xué)過程中，可隨時借助手機(jī)移動終端開展小組討論、投票問卷、頭腦風(fēng)暴、成果展示、限時測試等互動性活動，既凸顯了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，又能體現(xiàn)師生互動、同伴學(xué)習(xí)的團(tuán)隊合作精神，對打造知行合一、學(xué)思結(jié)合、能力培養(yǎng)的高階課堂起到了積極的促進(jìn)作用。

（三）成果導(dǎo)向的產(chǎn)出評價

教學(xué)產(chǎn)出的評價至關(guān)重要，是決定學(xué)生學(xué)得怎么樣、學(xué)生為中心主體地位的保障，是決定后期教學(xué)持續(xù)改進(jìn)措施制訂的依據(jù)。傳統(tǒng)的教學(xué)評價采用終結(jié)性評價，評價多為學(xué)生卷面成績的得失分分析，不能完全展示出學(xué)習(xí)產(chǎn)出的實際效果。OBE理念下的教學(xué)評價是教學(xué)產(chǎn)出的全過程評價——形成性評價，此評價不是停留在學(xué)生的學(xué)習(xí)成績是否達(dá)到及格線上，而是要通過評價獲取學(xué)生知識、能力和素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成情況，據(jù)此采取必要的改進(jìn)措施保障學(xué)生取得預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。手機(jī)教學(xué)APP 等移動信息化技術(shù)的介入，可實現(xiàn)學(xué)生課前、課中和課后全過程的學(xué)習(xí)行為大數(shù)據(jù)收集，為學(xué)生課程學(xué)習(xí)產(chǎn)出的評價提供平臺和不同形式的評價方法。同時，教師通過實時地監(jiān)測每位學(xué)習(xí)者的行為表現(xiàn)、即時追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，為教師的個性化指導(dǎo)與合理、客觀的評價提供有效證據(jù)[6];為教師針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和優(yōu)化教學(xué)過程提供依據(jù)，不斷提升教學(xué)效果。

二、移動信息化下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革與實踐

課題組將“云班課”作為移動技術(shù)載體，結(jié)合蘭州理工大學(xué)過程裝備與控制工程專業(yè)的過程流體機(jī)械課程，進(jìn)行了初步教學(xué)改革實踐。

（一）課前：立足教學(xué)產(chǎn)出，構(gòu)建資源，定時發(fā)布，限時完成

課程學(xué)習(xí)指南是教師依據(jù)教學(xué)大綱編寫的，向?qū)W生下發(fā)的關(guān)于課程設(shè)置依據(jù)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式和過程評價的一個全面、宏觀的介紹。只有明確了這些信息，學(xué)生才能對課程學(xué)習(xí)有正確的認(rèn)識，做好學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備。而每次課前或上次課結(jié)束時定時發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生清楚知道該部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)產(chǎn)出（教學(xué)目標(biāo)）是什么。為實現(xiàn)“水課”向“金課”五維度的轉(zhuǎn)變，教師須指明課前學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的記憶、理解等低階學(xué)習(xí)目標(biāo)及課堂教學(xué)達(dá)到的高階學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時，教師應(yīng)圍繞課堂教學(xué)目標(biāo)搜集視頻學(xué)習(xí)或PPT等學(xué)習(xí)資源，并限時自測。

例如，過程流體機(jī)械課程中“壓縮機(jī)級的實際進(jìn)、排氣量”內(nèi)容是用熱力學(xué)理論分析壓縮機(jī)級的實際進(jìn)、排氣量的，為后續(xù)壓縮機(jī)的性能調(diào)節(jié)分析及壓縮機(jī)的設(shè)計打下基礎(chǔ)。此內(nèi)容的特色為：定性分析中蘊(yùn)藏深刻的設(shè)計思想;定義的進(jìn)、排氣系數(shù)各組成有明確的物理意義，其影響因素的理解對學(xué)生而言有難度;熱力計算及計算結(jié)果分析評價的能力，對優(yōu)選設(shè)計方案及方案改進(jìn)至關(guān)重要。我們依據(jù)課程總教學(xué)目標(biāo)，按新版布魯姆的“教育目標(biāo)分類法”設(shè)置了圖2所示的教學(xué)產(chǎn)出。

（二）課中：立足學(xué)生中心、知識內(nèi)化、能力培養(yǎng)、過程管理及評價

課堂教學(xué)主要完成高階學(xué)習(xí)目標(biāo)，是能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。過程流體機(jī)械課程在進(jìn)行課堂教學(xué)組織時，首先借助“云班課”APP實施“一鍵式”簽到，快捷省時，確保所有學(xué)生參與到課堂教學(xué)活動中。隨后在課程教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入的過程中，對課前自測進(jìn)行點評，對反饋中出現(xiàn)的錯誤率高的信息在教學(xué)內(nèi)容講解時要突出強(qiáng)調(diào)。為檢驗重、難點問題解決的效果，保證課堂教學(xué)產(chǎn)出，教師借助“云班課”開展了隨機(jī)選人釋義、限時在線自測或限時分組討論等活動。這些教學(xué)活動的設(shè)計與開展，使教師不僅是知識的傳授者，更是教學(xué)過程的引導(dǎo)者和推動者，學(xué)生不再是知識的被動接受者，而是主動學(xué)習(xí)者和積極探索者，實現(xiàn)了“以教為中心”向“以學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變。同時，“云班課”APP的使用，使得模塊化的教學(xué)環(huán)節(jié)得到了有效的時間掌控，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程得到了記錄和評價。

（三）課后：總結(jié)與提升

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生課堂聽講，課后完成作業(yè)，相當(dāng)于將學(xué)生解決問題的能力培養(yǎng)與評價后置。此舉使得課堂教學(xué)效果體現(xiàn)不及時，教師發(fā)現(xiàn)問題解決問題不及時，有時從學(xué)生作業(yè)中得到的反饋信息不真實，造成教師認(rèn)為學(xué)生已達(dá)到了每次課的教學(xué)目標(biāo)，而后信心滿滿地開展后面的教學(xué);而學(xué)生則問題越積越多，開始厭學(xué)，甚至棄學(xué)。過程流體機(jī)械課程教學(xué)改革將能力培養(yǎng)主抓在課堂的舉措，使得存在的問題現(xiàn)形于課堂，便于教師及時調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)組織。課后，為進(jìn)一步提高課堂教學(xué)產(chǎn)出效果，要求學(xué)生以思維導(dǎo)圖的形式或“出門條”的形式，圍繞課堂教學(xué)產(chǎn)出進(jìn)行梳理，將所學(xué)信息深加工，總結(jié)歸納出求解問題的思路及注意事項;發(fā)布在線再測，鞏固學(xué)生對知識點的理解。同時，為進(jìn)一步加強(qiáng)師生之間的交流，及時為學(xué)生解惑，我們在“云班課”APP專門設(shè)置了答疑討論區(qū)，打破了教學(xué)指導(dǎo)時間和場地的限制。

三、實施效果分析與反思

我校借助云班課APP開展的基于移動信息化的過程流體機(jī)械課程教學(xué)改革與實踐初探，是以2015級過程裝備與控制工程專業(yè)1班56名學(xué)生為對象開展的。與以往的課堂組織實施及效果相比，學(xué)生的到課率明顯提高，課堂教學(xué)活動參與度明顯提高，期末卷面成績及格率提升至90.7%;作業(yè)以限時上傳至APP的形式開展，學(xué)生的時間觀念得以加強(qiáng);項目小組活動的開展，使學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和批判性思維能力的培養(yǎng)得到了保障;作業(yè)的在線批閱及實時的在線答疑，使學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題得以及時解決，學(xué)生滿意度較高。但另一方面，通過對課程教學(xué)資源的整合、課堂教學(xué)組織的回顧以及學(xué)生反饋的信息可以得出，基于移動信息化的過程流體機(jī)械課程教學(xué)改革與實踐還有很多需要進(jìn)一步完善和值得關(guān)注的地方。

（一）加強(qiáng)課前學(xué)習(xí)資料及明確教學(xué)產(chǎn)出的構(gòu)建及發(fā)布

現(xiàn)有課前資料主要以PPT為主，視覺效果不突出，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的程度不夠，故在后續(xù)課前學(xué)習(xí)資源的建設(shè)過程中，一是要借助龐大的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)選精彩片段來充實內(nèi)容;二是要為增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的熱愛，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情懷和民族自豪感，及時發(fā)布與課程相關(guān)的新聞報道，如“十九大代表風(fēng)采-姜妍：為乙烯裝置安上中國‘心”，以充實資源庫;三是對難以理解的知識點，錄制短視頻，供學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)。教學(xué)產(chǎn)出的構(gòu)建及定時發(fā)布有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，針對課前自學(xué)，有目的性地參與課堂活動，提高課堂產(chǎn)出，因此要對已有的課堂教學(xué)產(chǎn)出進(jìn)一步分析、明確，借助云班課APP功能限時發(fā)布。

（二）“以學(xué)生為中心”課堂教學(xué)模式的有效實施

“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變需要教師和學(xué)生雙方的努力，但學(xué)生能否在課堂中活躍起來，打破沉默式的被動學(xué)習(xí)模式，主要還是取決于教師對課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計與組織實施。為此，應(yīng)總結(jié)以往課堂教學(xué)活動中出現(xiàn)的問題，綜合學(xué)生給出的建議，針對不同教學(xué)內(nèi)容、明確的教學(xué)產(chǎn)出，進(jìn)一步探討適宜的教學(xué)活動，規(guī)劃實施過程中的引導(dǎo)措施及可能出現(xiàn)探討問題的預(yù)案。

（三）課前自學(xué)評價反饋應(yīng)及時

課前自學(xué)評價主要是考查學(xué)生對知識的認(rèn)知和領(lǐng)會程度，而及時的評價反饋能夠使學(xué)生認(rèn)識到不足，明確課堂重點疑問，做好解難準(zhǔn)備;也能讓教師及時調(diào)整課堂開始階段對知識的講解程度及后續(xù)應(yīng)用、評價，甚至是創(chuàng)造能力培養(yǎng)的教學(xué)活動開展程度。為此，今后在學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布的同時，應(yīng)加強(qiáng)課前學(xué)習(xí)目標(biāo)的確切性，在自測題庫中精選課前自測題，提高學(xué)生限時完成度，把評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生和教師。

四、結(jié)語

我校自開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作起，抓OBE進(jìn)課堂落實一直是課程教學(xué)改革的重中之重?；谝苿有畔⒒倪^程流體機(jī)械課程教學(xué)改革與實踐，改變了傳統(tǒng)教學(xué)“以教師為中心”，灌輸式、單聲道的教學(xué)模式，形成了以教學(xué)產(chǎn)出為導(dǎo)向、學(xué)生為中心、能力培養(yǎng)為主線的雙通道教學(xué)模式。課前、課中和課后三段式的課程教學(xué)設(shè)計與實踐，激發(fā)了學(xué)生課堂參與的積極性，保障了學(xué)生創(chuàng)新思維、批判思維、團(tuán)隊合作等綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)?！霸瓢嗾n”APP移動信息化的介入，還實現(xiàn)了教學(xué)產(chǎn)出的形成性評價，不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，對學(xué)生能力目標(biāo)培養(yǎng)的達(dá)成進(jìn)行了全面評價，更使得教師及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，即知即改，確保持續(xù)改進(jìn)工作落到實處。