翻转课堂在“计算机地质制图”中的应用效果评价与反思

王冉 杨慧

摘  要：文章结合中国矿业大学近年来“计算机地质制图”课程实施翻转课堂的教学实践，系统总结、评价了该教学模式取得的主要成果，对于教学过程中存在的问题也进行了总结和反思，以期在将来的课程教学改革中取得更好的效果。授课实践表明，翻转课堂教学法可以有效克服传统教学法的缺点，但在显著提高教学效果的同时也存在一些需要改进的不足。

关键词：翻转课堂;计算机地质制图;效果评价;反思

中图分类号：G642.421    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）47-0061-03

翻转课堂改变了传统的以教师为中心的教学理念，转为以学生为中心，翻转了教学流程，实现了“学生自主学习+师生互动学习”的新模式，促进了学生学习的主动性与多元知识体系的形成[1-2]，因此，在2004年一经推出就迅速推广开来。目前，翻转课堂已经从翻转课堂的“1.0版本”阶段上升为翻转学习的“2.0版本”阶段（Flipping 2.0）[3]。我国自2012年开始翻转课堂教学实践以来，不断扩大范围和规模，翻转课堂成为国内教育信息化热点[4]。总体来看，国内高校开展的翻转课堂教学模式和学习形式多样，人们总体上对翻转课堂持肯定态度[5]，形成了包括微课、MOOC、教学设计在内的翻转课堂教学实践[6-7]。笔者常年在我校地质类本科专业教授“计算机地质制图”课程，从2016年开始将翻转课堂逐渐引入本科教学中，取得了较好的教学效果，经过几年的教授感悟也形成了对翻转课堂的一些新认识和反思。

一、“计算机地质制图”课程发展及教学现状

计算机绘图类课程是我校资源与地球科学学院（以下简称“资源学院”）的一门老课程，在2000版大纲中就有课程设置并延续至今（不同大纲的课程名称略有不同）。从几版大纲的设置来看（表1），该课程主要呈现以下变化：

（一）教授专业逐渐变宽并涵盖学院全部专业

计算机辅助绘图是地质类专业学生的必备基础技能，资源学院开设该门课程较早，但对于该课程的认识有一定程度的波动，2004和2008版缩小了授课专业，但从2012版大纲开始又重新恢复为全院所有本科专业的专业必修课。

（二）课时安排呈现逐渐减少的趋势

本课程的课时设置在我院本科教学中起伏较大，2000版本科教学大纲中规定“计算机绘图”为全院专业基础课，总课时为48课时，其中讲授20，实验28课时;从2004版大纲开始被缩减为32课时（2012版大纲制定了单独的制图实验课）;到了2016版大纲中，课程设计被缩短至一周。由于该课程侧重于软件操作技巧的掌握，实践性强，传统教学模式很难在有限的上课时间内将各个软件的应用领域、绘制方法与技巧都传授给学生，在如此短的时间内使学生熟练掌握软件变得非常困难。

（三）不同专业对图件需求和软件需求出现“众口难调”

目前，主流的地质绘图软件众多，除常见的AutoCAD、Mapgis、CorelDRAW等，这些专业软件对不同类型的地质图的绘制往往有独到的优势（例如资源勘查工程专业侧重于AutoCAD和Mapgis绘图，水文水资源专业和地球物理勘探专业对Suffer的需求较多），但在教授过程中却很难全部涉及，学生往往对这些软件不同的操作习惯和应用技巧仍处于模棱两可的状态，对于如何做实际绘图更是无从下手，致使学习的积极性不高。

基于以上问题，教师在应对不断减少的教授课时的同时还需考虑不同专业的不同需求，传统的“灌输式”教学方式很难满足学生的需求。因此，教师从2016年开始尝试采用翻转课堂教学模式并取得了一定的实践效果。

二、翻转课堂教学法的应用实践效果

如图1所示，翻转课堂教学设计主要分为三个阶段：课前准备阶段、课外学习阶段和课内学习阶段，通过综合运用课堂小视频、QQ群、微信群等方式，在课时减少的现实下不仅保证了教学内容的质量，也提高了教学效果：

（一）学生自主学习的积极性有大幅度提高

由于教师在课堂前针对本节课的重点和难点相应的给出了课外作业要求学生按照小组自行完成，并在课堂上展示自己的学习成果。学生在课下就必须针对这些问题进行相应的学习，因此可以增强学生的自主学习能力。由于地质图件类型众多，绘图技巧差异明显，这就要求学生在组内进行详细的分工，根据自己承担的内容不同进行相应的作图，还要保证自己所做图形能够与其他同学完美对接，学生的写作能力因此有了较大程度的提高。此外，教师要求各个小组在课上展示自己的绘图成果并与其他小组的作品进行对比，試图找到最简洁、高效的绘图命令组合以完成图件的绘制，学生会在课堂上进行热烈的辩论和探讨，在无形中提升了学生的课堂参与能力，破除了以往教师教授，学生被动接受的教学模式，对于软件类课程来说能够达到“事半功倍”的效果。通过三方面的锻炼，可以使学生“自主学习能力+分工协作能力+课堂参与能力”全面提升。

（二）教学效果有了明显提升

让学生全方位地参与到教学当中。在学习绘图命令的过程中，学生的创造能力是非常高的，有时也会提出一些更为独特、简便的绘图技巧，大大提高了作图效率。这种成就感也极大地增强了学生学习的兴趣和信心，他们会在后面的学习中“举一反三”，试图掌握更多的命令及其组合以解决实际问题，因此，学生的学习效果实现了较大提升，进而使整个教学效果有了全方位的提升。

（三）考核方式更加全面，考核结果更能反映学生的真实水平

以往的教学考核往往采取“平时成绩（出勤率+回答问题+课堂参与讨论）+实验成绩（实验报告+实验结果）+考试成绩”的组合模式，一般考试成绩占总成绩的70%。这种考核方式实际忽视了一些问题。例如笔试主要考查学生记忆命令的能力，而不是实际使用命令的能力，不能反映学生对软件操作的真实能力;学生在课上不回答问题或参与课堂讨论，但不代表他不会，平时成绩因此往往也不能很好地反映学生的水平。而在翻转课堂教学模式下，本校教师更新了考核方式，一方面减小了考试成绩的比例（占总成绩的55%），提高平时成绩（占总成绩的45%），平时成绩的评价主要从学习积极性、小组参与能力、组内学习效果评定、调查问卷摸底等方面进行结合，全方位考查每位同学在学习过程中的积极性以及在组内所起的作用，综合进行打分，这样的考核结果更能反映学生的真实水平。

三、翻转课堂教学模式的反馈及思考

在不断地授课中，教师应深入地进行思考和反思，翻转课堂并不是万能的，有些可以翻转，有些则不能。主要有以下几个方面的思考需要引起重视：

（一）教师的角色定位不能翻转

虽然翻转课堂教学模式重视学生的自主学习能力，翻转的重点是要调动学生的主动性和积极性[9]。但在实际授课中不能因此而降低或者颠倒教师在教学中的主体地位。即教师应该是知识的融会贯通和深层次加工的主导者，翻转课堂只是对传统灌输式教育的颠覆，对教学方式的一种有益补充和发展。特别是对于“计算机地质绘图”课程侧重绘图技巧的教授，教师多年的绘图经验其经验和技巧是学生通过自主学习很难直接掌握的，需要教师的传授与教导。

（二）教学的责任不能翻转

在教学过程中，教师对于整个课程的内容、进度等具有无可替代的作用。学生需要学习和掌握的知识体系必须由教师全程把握。教师需要在学生分组、课堂辩论等环节把控全局。例如，在学生分组的过程中有时会出现个别同学不愿意跟别人在一组或者没有组愿意接受某个同学的现象，这可能是由于熟悉程度、个别同学的性格等造成的，这时候教师必须积极负责协调分组工作，避免出现上述情况。在课堂讨论阶段，很多同学讨论得非常热烈，有时候会出现谁也无法说服谁的现象，这时候教师也必须全程把控，把这种苗头遏制下来，使大家心平气和地进行学术讨论。

（三）教学进度不能“翻转”

由于本课程课时的减少，教师应力图将课时减少对教学内容的冲击降低到最低限度，一些绘图软件和命令的学习通过布置作业让学生通过完成绘图任务而自行学會，教师主要在课上讲述复杂的命令和技巧的构成。但这种教学要稳步推进，不能追求速成，认为学生可以自己掌握而忽略了他们还无法实现完美的“融会贯通”。由于知识体系的不同，教师认为的“复杂”或者“简单”并不能代表学生的实际。因此，本校教师应通过每年的授课中不断进行优化教学内容设计，通过不断地接收学生的反馈来反思教学进度能否满足学生的实际需求。

（四）教学难点不能“翻转”

绘图教学与理论性教学不同，重点在于将“信息传递”和“吸收内化”。在教学过程中特别强调“绘图技巧”，其实质也不在于掌握了多少命令，而在于告诉学生，可以通过不同命令的排列、组合，甚至不同软件之间的配合来实现“事半功倍”的效果。在课堂上，有时候教师需要将这些组合展示给学生，让学生举一反三，以引起学生的兴趣。针对掌握程度不足或者学习较慢的学生，课下的辅导答疑阶段也必不可少，这样才能真正做到因材施教，提升学生的学习效果。

参考文献：

[1] Jensen，J.L.，Kummer，T.A.，Godoy，P.D.. Improvements from a Flipped Classroom may Simply be the Fruits of Active Learning[J]. CBE-Life Sciences Education，2015，14（01）：1-12.

[2] 何克抗. 从“翻转课堂”的本质看“翻转课堂”在我国未来的发展[J]. 电化教育研究，2014（07）：5-16.

[3] Bretzmann，J.. Flipping 2.0：Practical Strategies for Flipping Your Class[M]. New Berlin：The Bretzmann Group，2013.

[4] 祝智庭，管珏琪，邱慧娴. 翻转课堂国内应用实践与反思[J]. 电化教育研究，2015（06）：66-72.

[5] 缪静敏，汪琼. 高校翻转课堂：现状、成效与挑战——基于实践一线教师的调查[J]. 开放教育研究，2015（05）：74-82.

[6] 王秋月. “慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用[J]. 上海教育科研，2014（08）：15-18.

[7] 刘利梅，李瑾. “翻转课堂”在中国实施的可行性研究[J]. 中国成人教育，2016（06）：114-116.

[8] 王冉，张婷. 基于翻转课堂的《计算机地质制图》教学设计与实现[J]. 求知导刊，2018（01）：125-126.

[9] 刘艳斐，乜勇. “翻转课堂”教学设计研究[J]. 现代教育技术，2015（02）：61-66.

（责任编辑：汪旦旦）