基于任务驱动式翻转课堂的《普通地质学》教学改革与实践

朱志军 曹秋香 吴志春 张树明

摘  要：《普通地质学》是地学类相关专业的一门重要专业入门课程，涉及面广、综合性强。文章针对《普通地质学》教学现状中存在的问题，结合任务驱动教学法，从在线视频学习、课堂教学、课后评价反馈三个方面，设计了任务驱动式翻转课堂与传统课堂相结合的混合教学模式。通过《普通地质学》教学模式的改革，充分激发了学生的学习热情，提高了学习效果，为后续专业课程学习打下坚实基础，为地学类专业课程开展“翻转课堂”提供参考与借鉴。

关键词：翻转课堂;任务驱动;《普通地质学》;地学专业

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）05-0139-04

Abstract： "General Geology" is an important professional introductory course for geosciences related majors. It covers a wide range and is strong in comprehensiveness. This paper aims at the problems existing in the teaching of general geology， combined with task driven teaching method， from three aspects of online video learning， classroom teaching and after-school evaluation feedback. A mixed teaching mode of task driven flipped classroom and traditional classroom is designed. Reform of teaching mode of general geology， it fully stimulates the students' enthusiasm for learning， improves the learning effect， and lays a solid foundation for the follow-up professional courses. It provides reference and reference for developing the "flipped classroom" for geoscience majors.

Keywords： flipped classroom; task driven; "General Geology"; geoscience major

近年來，翻转课堂风靡全球，颠覆了传统的教学模式，其“双延伸”式的教与学模式实现了教学内容和教学时空的双纵向延伸[1]，在很大程度上弥补了传统课堂教学模式的不足，为了动手能力强、综合素质高的应用型人才，在传统课堂中适当引入翻转课堂教学模式无疑是一个很好的选择。《普通地质学》作为地质学、资源勘察工程、勘查技术与工程、水文与水资源工程、地质工程等地学类专业第一门重要的专业入门课程，课程教学内容几乎涵盖了地球科学主要研究领域的基础知识和基本理论。因此，该课程学习成效不仅直接影响到学生对专业的认知程度及后续课程的学习兴趣，同时在培养学生创新性思维能力、科学实验技能、掌握科学研究方法等方面，都具有其它课程不可替代的重要作用。为适应新形势下地质专业教育改革的需要，培养更多优秀的地质人才，《普通地质学》课程也要与时俱进，积极改革创新，以满足当今社会和经济发展需求的新型人才培养要求。

一、教学现状

《普通地质学》课程的特点是综合性强，知识面广，而且每个章节内容相对独立[2]，关联性不强。在多年的普通地质学教学中，发现要想让多数学生熟练掌握该门课程的全部知识点相对较难，如果采用传统的课堂讲授模式，仅仅简单地按照课本的章节循规蹈矩地进行教学，会使学生处于被动地学习状态中，容易使他们感到枯燥无味，难以激发学生的学习兴趣，从而失去继续学习下去的动力，疲于应付。因为地学类专业属于艰苦专业，因此招生的生源受到很大影响，以及当前地质行业的不景气，就业压力不容乐观。地方普通二本学生普遍对地质专业理论课程缺乏学习兴趣，因此相关地质专业理论课程教学效果不佳。与《普通地质学》课程相对应的实践课程有三个，一是课间的矿物、岩石手标本实习;二是在学校周边，针对课程中的岩石构造、河流地质作用等野外综合实习;三是在《普通地质学》课程结束之后为期两周的地质认识实习。其中课间的标本辨认实习和学校周边的野外综合实习是对课堂所讲的理论进行验证，还算理论与实践联系相对紧密，但是也存在学时少，任务重的困境，往往学生很难在一次实验课的时间内按要求熟练掌握对应的实习内容。另外，课程结束之后的地质认识实习也存在走马观花，敷衍了事的现象，具体原因有：一是带队实习指导老师多数是近几年新引进的博士，他们科研水平很高，但是由于他们本身没有教授过普通地质学，就不能很好地结合普通地质学课程内容进行讲解，讲解的深度把握不当，殊不知学生仅仅才学过一门专业入门课程，学生很难理解他们讲授的深奥地质理论。二是现在的学生多数为独生子女，吃不了苦，稍微爬一下山就叫累，每到一个实习点，不是先观察地质现象，而是找阴凉处休息。基于上述两种原因，地质认识实习基本上也是走马观花做样式，根本达不到实习的效果。

二、普通地质学任务驱动式翻转教学与实践

任务驱动式翻转教学教学是以完成任务为核心而进行的一种新型教学模式，为了充分激发学生的学习热情，老师应将教学目标分解成不同的任务（表1），首先根据课程的教学目标，确定教学任务，设计相应的教学方案。其次，让学生在完成老师提前布置好的任务驱动下，逐渐开展自学活动，循序渐进地完成一系列由简单到复杂、由易到难的任务，在完成“任务”的过程中能够培养学生分析问题、解决问题的能力[3]。它与传统的教学模式不同，传统的按章节教学偏重理论讲解，而“任务驱动式”为联系实际，设计学生感兴趣的任务，有的任务直接来源于教师科研项目的转化，学生在完成每个任务的过程中，必须先掌握对应的理论知识，也就是让学生带着问题查资料（即学习对应的理论知识），通过解决问题会让学生获得成就感，这样比直接给学生传授干燥无味的理论知识效果要好很多，如果直接给学生传授理论知识，学生不知道这些理论知识有什么用途，所以也就没有学习兴趣。《普通地质学》课程具有综合性强，知识面广且相对独立的特点，如果采用翻转课堂教学模式，正好可以使学生充分利用他们的零碎时间片段， 在课前带着任务观看教学视频进行学习相对独立的理论知识点;课堂教学活动则以学生为主体开展知识点梳理、任务答疑、一改传统的“填鸭式”和“满堂灌”教学模式。

地质专业课程的翻转教学模式与其他课程一样，也涉及到课前建设、课内组织管理、课后总结等环节（图1）。

（一）课前学习

根据任务驱动式翻转课堂教学的内涵，课前要组建学习小组，并让学生每周课前根据老师提前设置的任务要求，通过观看在线視频、阅读教材和其他参考资料完成课前学习，通过完成任务来达到学习效果。在课前学习的全程，教师都必须担负起指导的重任，逐步引导学生完成各项任务，从而达到有效的学习效果。因此，要想激发起学生的兴趣，进行有效的学习，课前设置的任务很关键，它不仅要紧密结合教学内容，还要难易适中才能达到事半功倍的效果。例如，在学习岩浆作用时，可以设置岩浆作用与多种金属矿床之间的联系，学生通过完成这个任务，不仅可以使他们了解岩浆岩与矿产资源的关系，还可以使学生掌握岩浆作用、岩浆岩、金属矿产等知识点。这样就将学到的有关岩浆岩的知识与金属矿产联系起来，达到“学有所用、学有所悟”的良好效果。

（二）课内教学

任务驱动式翻转课堂翻转了教学环节，在课堂上以学生为主体，以任务为导向，在老师的引导下完成任务，探究具体问题，完成知识内化过程。每周至少开展2次课堂教学，用以完成知识的内化与拓展。在课内：首先，对课前学生自学情况检查，可以采用检查学习笔记、课前任务完成情况、当场出题测验等方式。其次是分组讨论，老师布置任务，小组讨论后给出问题答案或解决问题的方案，期间老师巡视指导。最后，老师对问题进行解析和点评。要想做好课内教学这一环节，其中学生的课前自学很关键，如果学生课前没有学好，那么课堂上就发现不了问题，也就说不出来，更谈不上讨论了，最后还是演变成老师的一言堂，因此，课内的教学活动是建立在学生课前充分学习的基础上。

（三）课后反馈和成绩考核

任务驱动式翻转课堂教学模式的最后一个环节就是课后通过任务成果对教学效果进行反馈和评价[4]。与传统教学相比，翻转课堂加大了教学过程性评价（即平时成绩）的权重，平时成绩成为重要的评价方式。平时成绩是教师根据网络数据查看学生观看教学视频、任务完成情况、在线分组讨论、章节测验等环节中的表现而给出的成绩，平时成绩在总评成绩中所占比例可设置为60%，课程结束后还有期末笔试考核，占总评成绩的40%。通过这样的比例设定，注重教学的过程化考核，更能反映出学生学习的真实水平。

三、课程教学改革实施效果分析

笔者在《普通地质学》省级精品在线开放课程建设中实施了任务驱动式翻转课堂教学改革与实践。通过两年的实践后，笔者从学生参与度、成绩评定、课后反馈等方面对普通地质学任务驱动式翻转教学效果进行了分析。

在传统的课堂上，老师的讲解几乎从头讲到尾，占据了课堂的大部分时间，学生则需要静坐被动接受知识，大部分学生整个课堂一言不发，有的甚至玩手机、发呆、睡觉等，课堂气氛沉闷，多数情况下学生对老师讲解的干燥无味的理论知识没有任何反应，简直对牛弹琴，这种“满堂灌”的方式让老师无形中感到一种挫败感，同时老师也无法实时了解课堂中学生的对知识掌握情况，课堂中学生只能被动地跟着教师的节奏进行，导致许多学生对于上课充满了排斥心理，甚至故意与教师作对。通过开展了任务驱动式翻转课堂教学模式的改革与实践之后，教学效果明显提高。翻转课堂教学模式要求学生在课前就完成了知识点学习，课堂上则是围绕学生在自学过程中遇到的疑难问题，开展交流探讨。通过小组讨论、老师点评，使学生知识内化、升华拓展。在课堂上通过这种方式获取知识，能够使学生感到学有所用、学有所悟，更加明确了学习的目标，从而能够充分激发学生的学习兴趣和对科学知识的渴望，也有助于学生创新性地质思维的培养。

传统教学模式下，课程考核主要是期末闭卷考试+平时考核两部分。单从试卷答题情况来看，学生对学科的基本概念、相关基础理论知识和具体操作技能方法掌握欠佳，缺乏实际动手能力、分析解决问题的能力，多数综合分析应用题得分率不高。在任务驱动式翻转课堂教学模式下，课程考核主要为过程考核+期末闭卷考试，该教学模式更加注重了过程性评价（所占比例一般大于50%），过程性评价主要包括网络数据查看学生观看教学视频情况、任务完成情况、在线分组交流讨论、章节测验等环节中的综合表现，其中最重要的一部分是任务成果考核。经过对近两个学年的教学实践分析，从学生对在线教学视频资源、学时编排、互动交流情况等方面对学生进行了座谈、问卷调查等多种形式的调研，结果表明，80%的学生愿意接受该种教学方式，90%的学生认为该教学模式满足了他们想学就学的个性化学习需求，同时还激发了学生不断追求和探索科学知识的欲望。但是也有近40%的学生认为，难保证课下自学的效果，原因主要有：他们自控能力差、同学之间相互打扰、学习负担重（尤其现在高校实行3+1模式以来，学生要用3年时间完成4年的课程，因此在前三年的课程特别多，多到一天10节课的情况普遍存在）、增加学生额外经济负担（例如，手机、平板、电脑、网络通信等费用）。从实施翻转教学与传统教学班级的学习成绩对比分析（表2），发现任务驱动式翻转课堂教学模式下的考核方式优势明显，无论学生对理论知识掌握程度，还是实际技能操作水平都得到了明显提高。从教师层面来说，任务驱动式翻转课堂教学模式则需要倾注更多的心血，但是老师能够看到自己的成就，通过课程学习，学生可以发现问题并能解决问题，这就是对老师付出的最大回报，相比传统教学模式下的“满堂灌”对牛弹琴，老师更愿意接受该种教学模式。

四、反思与建议

高质量的教学视频是“翻转课堂”教学模式的核心，优质的教学资源不仅可以使学生获取更多更好的知识，还可以激发学生的学习兴趣，培养学生创新性地质思维。教学视频的制作，教学任务的设置，课后测验题的发布，不定期的在线交流，教学视频的更新与改进等都是很繁琐的工作，尤其是在线视频的更新对于普通老师来说是一项不可能完成的任务，因为目前大多数课程的在线视频都是由专业公司制作（如超星、智慧树等），而且费用昂贵（一般价格要10万元/600分钟），这样要想对已录制好的教学视频进行随时随地的改进与更新就受到了很大的限制。而《普通地质学》是一门包含了所有地球科学的一门综合课程，在地球上每天都有可能发生各种地质现象，例如，火山喷发、地震、海啸、泥石流、滑坡、海平面上升、温室效应等地质现象，而且这些时刻发生的地质现象都是很好的《普通地质学》教学素材，是一个个活生生的教学案例，但是由于更新视频的技术及费用限制，很难对教学视频及时更新。除此之外，在线交流也是“翻转课堂”教学模式下的另一个重要组成部分，在线交流则要求老师随时随地在线回答学生的疑问，如果一门课有几千个学生在线学习，每天都有成百上千条学生的疑问要解答，即使一个老师每天不做任务事情也很难单独完成这个重任，要想维护好一门课的在线教学则需要一个年龄及学科搭配合理的教学团队。这样就要求学校要出台配套的措施，否则这种耗费大量时间与精力的事情没有一个人愿意去做，不是老师不愿意做奉献，而是每个老师都要生存下去，尤其现在每个学校的年终考核制度、职称评定都相当苛刻，如果一个年轻老师把大量的精力和时间都耗费在这方面，不要说评职称了，就是每年的年终考核都成问题。在当前的制度下，我相信每位老师更偏好于传统教学模式，在传统教学模式下：老师上完课走人、考完试了事，当一门课程考完试、录完成绩就算老师完成任务了，剩余时间就可以一心一意地做自己的事情了，何乐而不为呢？但是，每位老师扪心自问一下，传统教学模式还能坚持多久，培养出来的学生能不能适应当今社会与经济发展的需求。作为一线教学老师，只有迎着困难锐意改革才是硬道理。

五、结束语

《普通地质学》教学方法的改革需在实践中不断探索前行，传统教学模式与“翻转课堂”和任务驱动式教学合理搭配能使学生真正体验到知识和技能的运用过程，系统掌握理论知识和研究思路，增强创新性地质思维和勇于开拓的精神，完成个性化培养目标。为后续专业课程的学习奠定良好基础。但是要想真正维护好一门课程的翻转教学，不仅仅要求兢兢业业的老师无私奉献、学生配合，还要求学校及相关政府部门出台一系列激励措施。

参考文献：

[1]邹静.开放式项目驱动法在单片机翻转课堂教学中的应用[J].新课程研究，2018，4：64-65.

[2]郭瑞清.《普通地质学》教学方法改革与实践[J].教育教学论坛，2017，51：182-183.

[3]姜振安.“任务驱动”教学法与学生实践能力培养[J].职教通讯，2003（7）.

[4]潘丽辉.基于项目式翻转课堂的企业管理类课程教学改革实践研究[J].南方职业教学学刊，2017，7（5）：33-38.