课堂教学的基本方法范文

时间:2023-06-14 09:33:46

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课堂教学的基本方法

篇1

教学目标是课堂教学的出发点和归宿,在教学工作中。依据《教学大纲》,结合学生的知识水平和认知能力,制定出合理科学的教学目标。我在讲授光合作用时,依据《教学大纲》划分知识点,确定知识点的教学目标层次、水平,使教学目标转化为具体可测的学习目标。①了解叶绿体色素的种类和作用;②理解光合作用概念;③理解光合作用的过程(总反应式、光反应、暗反应以及光合作用的实质);④灵活运用光合作用知识分析、解答问题;⑤理解光合作用的意义,培养学生的生态和环保意识。再根据学生的实际情况,在理解光反应和暗反应的基础上,适当增加影响光合作用因素(光照强度、温度和CO2浓度等)的相关知识。进一步加深学生对光合作用的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

在优化教学目标时,力求做到:①目标准确;②目标要具体;③目标要适当,所确定的教学目标,既要符合《教学大纲》目标水平和层次要求,又要符合学生的认知能力和水平。此外,还要考虑学生之间的差异,目标要全面,所制定的教学目标中,既有知识目标、智能目标,也有教育性目标。合理的教学目标确定后,教师就要紧紧围绕教学目标开展教学活动。

2优化教学内容

在教学工作中,依据《教学大纲》和学生的实际情况,认真钻研教材,并按照既定的教学目标层次、水平,对教学内容进行合理安排、精心设计,形成合理科学的知识结构体系。在设计光合作用教学内容时,根据各知识点的教学目标水平、层次,首先确定教学重点:光合作用过程;教学难点:对光合作用过程的理解、运用。其次,选择适当的教学媒体和方法,在教学中突出重点,突破难点,同时,还要挖掘教学内容的思想内涵。使设计的教学内容既有知识的纵向联系,也要有横向贯通;既要符合学生的认知规律和知识水平,又要兼顾生物学知识的系统性,在此基础上形成优化的教学内容。

3优化课堂教学结构

在设计教学结构方案时,按时间流程,将教学内容、教学媒体、教学方法以及教学的各个环节等课堂教学要素有机地组织起来,形成课堂教学的优化结构。

3.1优化师生的活动。教师是教学活动的组织者和指导者,在教学活动中起主导作用,而学生是教学的主体。课堂上,教师要面向全体学生,为学生参与教学活动提供时间和场所,让学生更大程度地参与教学活动。努力创设情景,活跃课堂气氛,融洽师生关系,让学生在愉快的学习环境中吸收“营养”。因此,在设计课堂教学结构时,一定要充分考虑怎样发挥教师的主导作用和学生的主体作用,充分调动学生参与教学活动的积极性和主动性,强化师生之间及学生之间的多边活动和情感多向交流。

3.2优化授课时间。在教学工作中,一定要根据不同课型、不同的教学内容和教学活动开展的具体情况灵活处理,把教学时间合理地分配给教学的各个环节,确保讲练有机结合、突出重点、突破难点,顺利完成教学目标。

3.3优化教学各个环节。生物课堂教学的基本环节有:提出问题、引导探索、归纳小结、检验反馈和巩固运用等方面。

3.3.1提出问题要富有启发性和可探索性。在教学过程中,教师的提问要根据教学目标层次水平、教学内容以及学生的认知能力精心设计,绝不能随便提出问题。教师设置的问题应体现教学的启发性原则,能够激发学生的学习兴趣和积极思维,具有可探索性。

3.3.2引导探索,强化“双主性”。引导探索主要是学生在教师指导下,通过观察、阅读、讨论和讲解,使学生获得初步的感性认识。在这一教学中心环节中,教师不仅要为学生提供参与教学活动的时间和场所,也要为学生提供认知材料和认知线索,引导学生积极进行探索,获取新知识。在教学活动中,教师要加强教学指导和组织管理,真正体现学生的主体作用和教师的主导作用。

3.3.3归纳小结,引导学生积极思维。在生物教学过程中,重视知识的归纳小结,它是学生实现由感性认识上升到理性认识过程的一次飞跃。在组织教学过程中,做好启发、引导和归纳总结工作,组织学生对光合作用的实质展开讨论,积极开展分析、综合、归纳和推理等思维活动。引导学生比较光反应和暗反应过程中的物质变化和能量转移,归纳总结出光合作用的实质。

3.3.4优化检测反馈的方法和手段。在教学过程中,要把教师精讲、学生精练、检测反馈及评价有机结合起来,教师要善于察颜观色,根据学生在课堂上的外在表现,准确地捕捉到学生的反馈信息,及时调整教学活动,一旦发现问题,找准目标,及时采取有效措施回授给学生,以顺利完成教学目标。因此,在教学活动中,教师一定要精心选择恰当的检测手段和正确的评价方法,强化测评的反馈功能,优化检测反馈的手段和方法,提高教学效率。

3.3.5巩固运用,培养思维能力。在课堂教学中,常采用课堂练习的形式,及时巩固所学知识,加深学生对所学知识的理解,培养其分析问题和解决问题的能力。

总之,在优化生物课堂教学结构时,不仅要科学合理地设计课堂教学的结构,还要使教学的各个环节之间衔接紧凑,过渡自然,使教学活动有条不紊地开展。

篇2

交互式教学法以语言功能为纲,着重培养交际能力,其目的在于促进学习任务的完成或人际关系的构建。在高职英语课堂教学环境中,师生之间应遵循“双主体”原则,并且以“交流、表达”为活动方式,这就体现出来交互式英语课堂的重要性。不仅要培养学生的知识能力和价值观念,还要使学生获得身心的全面发展,力求为每个学生的发展创造条件,为学生的终身学习打下基础,这才是交互式课堂教学最根本的特征。

一、交互式课堂教学的基本特征

1注重”循环性”教学:循环型教学要遵循“先学后教,再教再学”的模式。学生要进一步成为学习过程的主体,做好课前的预习准备,然后在课上经过老师的启发、示范和引导,对自己掌握的知识进行分析和梳理,自己找出问题,并努力解决问题,从而更深入的了解知识。 对于教师来说,循环型教学要求教师对于课案的准备要更加充分和深入,要洞悉学生的心理和学习状态,并在课堂上通过师生、生生之间的互动随时微调教学内容和方法。要能挖掘学生的潜能和个性,鼓励引导学生的学习思维和深化学习内容。

2启动“双主体”式教学

“双主体”即学生和教师在教学过程中占有同样的比例。针对“双主体”这一特点,对于教师的要求则更加严格一些。例如:如何设计课堂环节才能循序渐进的引导学生进入学习氛围;如何使学生对学习内容产生兴趣并融入课堂环境中;如何让学生敞开心,张开嘴,开动脑,勤动手;如何设计课堂练习,要让学生兴趣盎然主动学习和接受知识等问题。“双主体”要确保学生全程参与学习活动,无论是课上还是课下。由于大部分学生在教学过程始终处于被动状态,所以“双主体”式教学要求教师结合高职学生的学习现状从而有针对性、有目的性、有实际操作意义的进行课堂教学。

3掌握“多样性”教学

交互式课堂教学的表现形式应是多类型、多方面、多层次的。包括教学内容的延展、深入,教学手段的多样以及教学过程的动态、层次等。教师应注重网络信息的重要性,及时正确地提供给学生有用的教学信息,同时也鼓励学生在课下广泛查找,师生间才可以增进交流。交互式课堂教学的这种多样性,能不断活跃课堂气氛,调剂学生的心理需求,很好地提高教学效益。

4提升“动态性”教学

在实际应用的教学内容过程中,将学生座次打乱,分为小组讨论问题,让学生自己创设交际场景,进行大胆尝试也是一种有效手段。让学生课下讨论,经过自己的研究和调查,形成总结报告,并做成演示文稿,在课堂上讲给其他同学听,这些都是动态性教学的良好体现。尤其是对于口语、听力课堂中的学生,最好是让他们“动起来”,通过切身行动参与到课堂活动中来,最好能将教学内容融入进游戏中。

二、交互式课堂教学的教学方法

课堂教学逐渐在从教师单方的“填鸭”式教学转变为师生之间的“交互式”,更多注重教师的指导地位和学生的主体地位及应用英语知识交流信息的能力。

1学生“找茬”教学法

1.1学生找老师的“茬”

教师想要打破和学生之间的等级差,让学生“挑刺”是很好的办法。教师在准备课案的时候可以故意流露出一些明显或不明显的“错误”,包括语言点、语法错误、标点错误、社会知识和常识性的错误等,让学生从心里克服对于老师“全对、正确”的心理,打破他们的心理障碍,勇敢的指出老师的“错误”,这样会大大增加学生的自信心。但是要注意的是,教师因此要格外注意自己的言行,在教学过程中要非常严谨,但“错误”的选择也要根据学生的学习水平而定。

1.2学生之间相互“找茬”

这种做法有2大好处。一是可以提高学生的注意力,只有专心听,仔细查看才能从同学的讲话内容和演示中找到错误;二是学生找的主题内容基本都是符合年轻人的心态和兴趣,能快速而有效地抓住学生们的共鸣点,借以提高高职学生的学习英语的兴趣。

2任务驱动法

2.1全班活动法

全班活动法是交互式教学法中普遍采用的一种方法。其基本教学过程是:教师讲解、学生理解、巩固练习、老师检查。如果教师能构建积极合理的课堂语境,学生的学习兴趣比较高,采用这种方法能大大增强教学效果。

2.2小组活动法

首先要在形式上把学生分为小组,在课堂上我们更多的提倡打乱学生的座次,这样一是可以增进不同学生“群”之间的交流,二可以防止学生由于自由的课堂教学模式导致的精力不集中,谈论课外话题。其次要给每一个小组不同的“话题”来讨论,但是所有的分支话题都包含在课堂教学内容的大主题当中。这样有助于激发学生的发散思维。再次,教师掌握学生合作交流的时间,要给予学生充分的时间但不会时间太长,在交流结束后要验收成果,要有总结发言,有提问和答疑。这种小组活动能帮助学生掌握了有效的学习策略,加强自我控制力,并促进了学生之间建立起良好的人际合作关系。

参考文献:

[1] 李黛芬.交互式教学法的理论与实践.

篇3

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2015)20-0204-02

实行高校本科双语教学是我国高等教育国际化的重要体现之一。国际私法作为调整涉外民商事法律关系,解决涉外民商事法律冲突的一门法学本科专业必修课程,有必要开展双语教学,以期适应经济全球化和高等教育国际化趋势,为我国培养处理涉外法律纠纷、既懂英语又懂法律的复合型人才。目前,我国部分高校都开展了国际私法本科课程的双语教学,但经过考察得知,课堂教学效果并不理想。现结合自身教学实践,探讨提高这门课程双语课堂教学效果的方法。

一、充分的教前准备:熟悉教材、了解学生、巧设课件

在我国,双语教学主要指运用中英文两种语言或运用全英文进行学科内容教学的一种形式,而运用全英文教学则是未来的一种发展趋势。就《国际私法》课程来说,其体系庞杂、内容抽象、理论深奥,尤其是涉及世界不同国家的民商事法律冲突,对于学生而言,难度较大,因此,做好充分的教前准备是取得有效课堂教学效果的关键环节。

首先,在熟悉教材方面,以笔者讲授的“涉外结婚法律冲突和法律适用”内容为例。在开课的前几周笔者便开始备课,不仅仔细研读了我校法学院订购的全英文《国际私法》教材,①而且还浏览了其他不同版本的中英文教材②关于该内容的编写,此外,还上网查阅了有关外国的相关法律制度以及司法实践等,以作为我所使用的教材关于这部分内容的补充和深化。通过仔细研读相关教材,这部分内容主要有:(1)什么是结婚,婚姻的有效性要符合哪些要件;(2)结婚的实质要件和形式要件包括哪些;(3)针对结婚要件的法律冲突,各国的解决方法,即各国的涉外法律适用制度是如何规定的;(4)我国关于涉外婚姻的法律适用制度的相关规定,等等。

根据这些内容并结合教学大纲,笔者确定了这节课的教学目标,并设计了相关英文案例讨论题,明确有意识地去引导学生运用相关法律理论和法律法规去分析问题和解决问题。

其次,在了解学生方面,要弄清楚作为授课对象的学生的英文水平。双语课的教学效果与学生的英文水平有着密不可分的关系。刚开始的几次课,笔者并没有意思到学生外语水平的参差不齐,因而上课基本用全英文授课,包括中外法律法规和相关案例的讲解,同时布置课前预习作业,比如对某个英文原版案例的思考和解答,结果发现,课堂教学效果并不理想,部分学生对提问经常无从应答,而且学生与学生之间用英文进行的互动更是寥寥无几,并且随机抽查课前的预习作业时也不太理想,大部分学生都没有很好地预习。经过调查才知道,主要原因在于大部分学生的英文水平不高,因而制约了对全英文讲授内容的理解以及与老师和其他同学相互间的互动。笔者所带的是法学本科大二学生,90%以上的学生一般都通过了大学英语四级考试,而通过大学英语六级的学生则在50%左右。在通过英语六级的学生中,还有部分学生的口语和听力处于中下游,等等。此种情形下,只有为数不多的学生能听懂老师的课并用英文进行互动,其他学生听课则非常吃力,导致课堂教学效果并不理想。与之相伴,绝大多数学生对老师布置的课前预习英文作业也较为厌怠。

针对上述问题,笔者在这方面进行了改进,比如,不用全英文授课,尤其是对某些法律专业术语和涉及中国的法律问题,尽量采用中文的方式进行讲解,以加深学生的理解。此外,在布置课前预习英文案例时,笔者将全班同学分成若干小组,小组长由英文较好的同学担任,并且每组都分配几个英文较好的同学,以引领小组研习课外英文案例。在课堂上检查作业时,要求每组选一个代表用英文回答问题,等等。这种改进方式实施后,使国际私法双语课堂教学效果逐渐好转起来。

最后,在巧设课件方面,现在大多数教师都用PPT作为教学的辅助手段,但如果只是将书本内容照搬到课件上,对照课件读,则未免太呆板也达不到预期的教学效果和目的,并且还可能被学生视为有偷懒和对教学内容不熟悉的嫌疑。所以,笔者觉得应该结合班级学生的特点和具体的授课内容,设计课的课型、流程、方法等。每一次课的课件都修改很多次,直到满意为止。在课件的整体安排方面,注意做好以下几点:第一,把教学内容进行从整体到部分再回到整体的点面结合的布局。这样可以防止学生学习的时候“只见树木,不见森林”的弊端。第二,注意运用相关素材,以丰富和深化课堂教学。在制作课件时注意广泛收集相关素材,包括中英文视频、音频和图片等,然后进行整理筛选,选择最契合教学内容的素材,实现进一步丰富和深化课堂教学的效果。第三,注意课件细节方面的处理。比如,在讲授“涉外婚姻法律冲突和法律适用”问题时,第一章PPT的标题笔者特选了一张结婚的喜帖的图片;又如,在讲解内容时没有直接写成几部分而是通过一些图表的方式更直观的呈现等。这些细节方面的处理使授课内容有声有色,生动鲜活,极大地激发了学生的学习热情,为良好教学效果的取得增色不少。

二、精选教学内容:突出重点难点,结合学科前沿

上课以来的教学经验使笔者明白,上一节课不难,上“好”一节课则较为困难。《国际私法》是法学本科专业的核心基础课程,其体系庞杂、内容博大精深,即便采用中文授课,要想使学生学好这门课程也并非易事,而采用双语授课更增加了学生学习的难度。因此,科学合理地精选教学内容,对于提高教学质量、教学效果至关重要。科学合理地优化教学内容的基本原则是,既要突出一节课的教学重点和难点,又能有机地和学科前沿相结合。

(一)要突出教学重点和难点

课堂教学内容的重点往往又同时是难点,对其能否准确把握关系到课堂教学内容的深度和广度。要在充分备课的基础上,讲透重点,破解难点,厘清基本点,做到主次分明、条理明晰,从而最终达到提高教学效果的目的。以“涉外结婚的法律冲突和法律适用”双语课堂教学内容为例,教学重点是和中国的实践密切相关的内容。例如,关于禁止有医学疾病的人结婚的问题以及法定婚姻问题,我国和其他国家的法律规定差异较大,实践中低于我国法定婚龄结婚的现象时有发生;再如,关于同性恋婚姻问题,各国的法律规定差异也较大,有的国家已经合法化了,有的国家如美国只有部分州承认同性婚姻,还有的国家不但不承认,甚至对同要判处死刑等。我国目前并不承认同性婚姻,但实际中已经出现越来越多的同,他们能否获得结婚的权利,是一个值得探讨的问题。我国在这方面和相关国家存在较大的法律冲突,等等。这些问题应是课堂教学的重点和难点问题。在讲解这些内容时,除了教材上的基本内容外,还要进行一定的拓展,结合不同国家的文化、观念、宗教等进行深入比较分析。

(二)要结合学科前沿

课堂教学内容要不断更新和拓展,对于内容陈旧以及实践方面没有新发展的内容不要进行过多的讲解,学生也没有兴趣听。要介绍本学科关于相关课堂教学内容的学科发展趋势和动态、科研情况,以激发学生的求知欲,培养学生的创新精神。仍然以“涉外结婚的法律冲突和法律适用”双语课堂教学内容为例,在讲授“涉外结婚的法律适用”时,除了介绍外国的相关立法和司法实践发展外,还重点介绍和剖析了中国的最新立法和司法实践发展,以及相关的最新学术成果。当然,虽然是双语教学,但这部分内容使用的是中文授课,以避免由于学生的英语水平不足而导致的理解上的困境。此外,除了精选教学内容,突出重点并结合学科前沿以外,教学内容要符合逻辑,不能碎片化,否则学生的知识不成体系。

三、换位思考:融生动性、多样性、实用性为一体

在刚开始讲授《国际私法》双语课时,常常为无法取得预期的教学效果而苦恼。在苦恼之余,笔者开始换位思考:自己在大学期间,希望老师能够提供什么样的课堂教学。换位思考或者说反思的结果是,笔者希望老师的课堂教学富有生动性、多样性以及实用性。这样的课堂教学是学生喜欢的和需要的,而呆板无趣和空泛的课堂教学则是学生厌怠的,这为改进课堂教学指明了方向。在教学方面,学会换位思考也是教育的要义之一。总体上,应该使课堂教学融生动性、多样性、实用性为一体。

(一)生动性,主要指教学过程的生动性

由于《国际私法》课程自身的涉外性、庞杂性特点,即便采用中文授课,要想使课堂教学富有生动性都不容易,何况采用双语授课。针对这种情形,笔者采取了相应的完善方法。比如,在讲授涉外婚姻的相关法律问题时,首先在PPT上显示哲学家柏拉图和诗人泰戈尔等关于爱情的英文描述,同时插入人物图片,然后引用佛家关于爱情的经典禅语,并配以音乐等作为上课的开始,以期起到烘托课堂气氛的作用。同时,在讲授过程中还切入事先准备好的相关图片、电影视频、国外新闻报道视频、BBC新闻报道音频,等等,这些都使得课堂气氛活跃起来,赋予教学内容极大的生动性和趣味性。

(二)多样性,主要指教学方法的多样性

传统意义上,教师讲课主要站在讲台上进行单向教授。在刚开始的几次课堂教学中,主要沿袭这种传统的教学方法,但逐渐发现该方法的教学效果并不理想。主要表现为,笔者的“一言堂”的教学方法,常常导致学生目光呆滞、越听越困、无精打采等情形。于是,根据课堂教学的不同内容及特点开始尝试采用互动式、启发式、讨论式等教学方法。如选择一些与教学内容高度相关的中英文案例,启发学生思考所蕴含的法理以及判案依据,并让学生积极讨论,实现师生之间以及生生之间的互动。同时,对原先的“站台”讲课方式也进行了改变,采用“站台”与“串堂”相结合的方式,以拉近和学生之间的距离,也起到监督和提醒学生集中注意力听(下转214页)(上接205页)课的作用。当然,还要善于利用多媒体辅助教学以提高课堂教学效率。

四、借鉴有益经验:与同行进行充分交流,并取之所长

在以往的教学中,笔者可能更多地通过所在学校法学院举办的教学研讨会以及去听一些老师的上课等方式就课堂教学进行交流,由于次数有限,加之所听的课程都是法学范畴,在借鉴经验方面存在一定的局限。尤其是对于双语课教学而言,由于所在法学院目前开设的双语教学课程很少,因而与法学院的同行很少交流。所谓他山之石,可以攻玉,在此情形下,笔者与其他学院从事双语教学的同行以及外语学院的老师们进行交流,向他们学习,取之所长,也有助于提高双语课堂教学效果。

(一)与其他学院从事双语教学的老师进行充分交流,取之所长

篇4

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009-8097(2015)05-0091-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.014

引言

应用型本科教育以培养具有较扎实的理论基础、较强的分析问题和解决实际问题能力的应用型人才为目标。实践教学环节有助于培养学生的动手能力和应用能力,在应用型本科高校中占有突出的地位。实验教学是实践教学环节的必要组成部分,提高其教学质量对实现人才培养目标具有重要意义。

长期以来,应用型本科高校的实验教学普遍采用“教师演示,学生重现”的模式,教师常常忙于指导学生的实验操作,较少引导学生探究。学生则过多关注实验结果的正误,较少反思实验方法和结果。由此,学生分析问题和解决问题的能力还有待提高,实验教学对理论教学的促进作用也较为有限。因此,迫切需要研究新的实验教学方法,全面改善教学效果。

从2011年开始,翻转课堂教学模式逐渐在美国流行,并传播到世界各地。它倡导学生在课外通过观看教学微视频自学课程内容,师生在课间参加教学活动和交流互动,学生消化吸收知识。翻转课堂将教师从传统教学方式的讲授任务中解放出来,使他们能集中精力开展教学研究,提高教学效果。同时,学生成为教学过程的主体,教学获得良性发展。翻转课堂为应用型本科实验教学改革提供了新思路。

华中师范大学杨九民等将以微视频资源学习为核心的翻转课堂运用到“现代教育技术”实验课程中,取得了良好效果,但还需具体设计课内实验阶段的交流互动活动,以进一步提高实验教学质量。

一 翻转课堂及实验教学方法

1 翻转课堂的发展和内涵

早在2000年,美国迈安密大学的三位教授Lage,Platt和Treglia在经济学导论课程的教学中,提出了翻转课堂教学方式,即将传统教学模式中课内传授知识的工作转移到课外完成,而将原来课外练习的工作转移到课内完成。教学实践表明这种方式有利于学生成为学习的主体,从而获得个性化的教育。教学微视频的出现则使翻转课堂应用于教学实践成为可能。2004年,SalmanKhan为侄女录制了视频帮助其补习功课,侄女反映视频便于她略过已经掌握的内容,也利于她

翻转课堂的基本思想是采用“课外传授知识,课间内化知识”的策略开展教学。在课外,学生通过微视频自学基本知识,有效实现新知识的原始积累。在课间,教师安排学生开展协作探究式活动,并当面解决学生疑问,促使他们加深对知识的理解。翻转课堂教学模式具有以下优点:

第一,采用微视频引导学生课外自学,效果优于传统教学中教师讲授的方法。首先,教学微视频其实是教师讲课场景的复制品,一旦录制长期保存,可被多人反复使用。用微视频替代讲课,避免教师重复讲解,减少工作量。其次,学生易于根据各自的学习状况和特点,自由控制微视频播放的时间、进度和次数,满足学生个性化需要,从而提升学习效果。

第二,最佳发挥教师辅导学生的作用。在传统教学中,当教师在课内为学生讲解知识点时,由于学生刚接触新知识,还来不及深入思考,此时很少需要教师解答疑问。在课后,学生做练习时,却不能及时得到老师的帮助。翻转课堂调整了教师在学习过程中出现的次序,当学生完成课外自学,取得新知识基础后,教师与学生开展课内教学活动,交流互动,教师协助学生完成知识内化。

第三,翻转课堂的核心在于课堂上的教学活动。建构主义认为,知识是学习者以自身为主体通过意义建构而获得的。意义建构是指深刻认识新知识所反映的事物性质、规律和相互关系,理解知识点的内涵和外延,也即是知识内化。学生只有实现知识内化,才能理解新知识,掌握新知识,并灵活运用它们。翻转课堂采用微视频引导学生自学的根本目的在于,为学生实现知识内化奠定必要的知识基础。同时,微视频免除了教师讲授的任务,使教师能集中精力设计和组织课堂教学活动,促进学生吸收和内化知识,提升学习效果。

2 传统实验教学方法的分析

在传统实验教学模式下,学生通常被要求课前预习实验内容。在实验课期间,教师先用15分钟左右的时间集中讲解实验原理和内容,并演示操作过程。随后,学生独立完成实验,并在课后完成实验报告。这种传统的实验教学方法有以下缺陷:

首先,实验进展缓慢,效率低。学生基于实验指导书完成预习,较难把握实验过程的每个环节,有些学生甚至不熟悉实验仪器。他们操作不够熟练,实验进展缓慢。

其次,开展相同实验的次数多,教师重复讲解工作量大。不同班级可能开设相同实验,每个班级往往需分批进行同一实验,因此实验重复次数多。有些基础课程实验重复量相当大,重复多次讲解相同实验内容的巨大工作量使教师无暇改进教学方法。

再次,教师的集中讲解效果差。学生的接受能力有差别,每次的实验人数又很多,实验老师的集中讲解通常不能保证每个学生都能清楚把握实验方法和要求。

最后,实验过程忽视学生内化知识。实验成绩通常以结果的正误来评定,学生大都只追求完成实验项目,取得正确的数据结果,很少深入思考相关问题。教师经常忙于解答学生的操作问题,较少有技术性指导。因此,师生之间缺少专业知识层面的交流和互动,不利于教学相长。

3 基于翻转课堂的应用型本科实验教学方法

本文根据翻转课堂的优点,设计新的实验教学方法,实施结构如图1所示。在课前,主要通过教学微视频引导学生自学实验原理和操作方法,减轻教师讲解负担。在课内,学生完成基本实验后,教师以思考题为导向,组织学生开展探究活动,强化其理论基础,提高他们解决问题的能力。在课后,学生整理实验报告。以下详细介绍课前和课内的主要活动。

(1)课前活动

①教师根据实验计划编写指导书。对于各实验项目,除原理、步骤以外,指导书还应详细说明要求取得哪些结果和结论,并给出与本实验相关的1-2个思考题,以便课内开展探究活动。

②教师录制讲解实验原理的视频。该视频可采用幻灯片方式加讲解语音的形式,或者板书加讲解语音的形式。同时录制现场操作过程的视频,以使学生能熟悉实验环境。每个视频控制在10分钟左右,充分利用学生注意力最集中的时段,提高学习效果。

③学生观看实验教学视频。学生自由选择观看视频的时间、地点和方式,在最佳状态下高效率学习。学生反复学习教学视频,掌握基本原理,熟悉实验仪器和操作步骤,并记录遇到的问题。

④在完成上述步骤的基础上,学生参考指导书,开展理论分析和计算,规划实验报告,完成预习。针对预习中遇到的问题以及实验思考题,学生通过网络平台相互交流,查找资料解决。

(2)课内活动

①学生完成基本实验。学生在观看教学视频完成预习的基础上,能在半小时左右的时间内完成教学视频所给出的基本实验内容,教师也能在此期间解答学生预习中的疑问。

②开展协助探究活动。该步骤包含两部分内容。第一,学生得到基本实验的结果后,通过相互交流,纠正错误。第二,学生开展探究,解决新问题。教师针对指导书上的思考题,组织学生以3人为一组开展讨论交流。各个小组分别讨论思考题,探讨结论,并在基本实验的框架上,设计和拟订实验方案,并通过实验予以实现。在整个过程中,教师指导和解答学生疑问。该步骤有助于学生深化对基本知识的认识,提高他们分析问题,解决问题的能力。

③展示和交流探究实验结果。各小组独立完成探究活动之后,教师选择2-3个小组为示范小组。各示范小组依次为全体同学介绍解决思考题的依据、实验方法,展示实验结果。针对展示的情况,其他同学对比本组实验方案与结果,讨论和补充改进方法。

④实验效果评价与反馈。经过探究活动、展示和交流后,每个学生首先自我评价自身掌握实验原理的情况,评价基本实验和探究实验采用的步骤、所得结果的情况,并列举本次实验中的优点和不足。然后,针对示范小组,每个学生对其实验方法和结果打分,指出其优点,提出改进意见。教师整理和总结评价材料,进一步改进教学方法。同时,将对示范小组的评价情况反馈给对应小组,促进他们提高实验技巧。学生自评有助于其端正学习态度,提高学习主动性。学生互评能帮助学生正确认识长处和不足,改进学习方法,最终提高其应用能力。

二 翻转课堂实验教学举例

下面以数字图像处理课程中的“图像的傅立叶变换与频域滤波”实验项目为例,具体说明本文提出的翻转课堂教学方法。数字图像处理课程是应用型本科高校电子信息工程专业的重要课程,要求学生掌握通过程序设计开展图像处理的基本方法。本实验的基本实验内容为验证二维傅里叶变换的平移性和旋转不变性,实现图像低通频域滤波,学生应掌握傅立叶变换原理和特性,熟悉图像正、反二维傅立叶变换的程序设计方法。

根据本文提出的教学方法,教师在编写实验指导书的基础上,采用录屏软件录制了讲解原理的视频,以及基本实验操作步骤和讲解的视频。此外,指导书中增加的思考题为:在图像的傅立叶变换域中,零频、低频和高频数据分别代表图像的什么信息,通过实验予以验证。

课前,学生观看教学视频,掌握了图像正、反二维傅立叶变换的基本过程及其程序设计方法,熟悉了常用的读图、傅立叶变换、显示等函数。针对思考题,学生通过查找资料和交流,对实验验证方法也有了初步的方案。

课内,学生独立编写图像处理的程序代码,完成基本实验内容,相互交流,纠正实验错误。之后,学生以3人为一小组,针对思考题,讨论设计方案,分析其可行性,并拟订技术路线。再通过程序设计实现方案,最终给出图像处理结果。

示范小组给出的设计方案主要有两种。如图2所示为其中一种方案的流程图,图2中FFT和IFFT分别表示正、反傅立叶变换。首先,将原图作傅立叶变换,得到频域数据。然后,分别设计2个低通滤波器、1个高通滤波器,其中一个低通滤波器的截止频率接近零频。接着,分别将三个滤波器与图像频域数据相乘,再将乘积作反傅里叶变换,得到滤波结果,实验结果如图3所示。根据处理结果图,很容易得出,傅立叶变换域中的零频、低频和高频数据分别代表图像的平均亮度、概貌和景物边缘信息。

如图4所示为第二种方案的流程图。它的基本流程与方案l一致,只是逐渐增加低通滤波器的截止频率,获得多个低通滤波结果。当截止频率fe很小时,处理结果与图3(b)一致。当截止频率fe分别取为10、20、30、40个像元时的处理结果如图5所示。可见,随着截止频率增加,滤波结果的图片越来越清晰。由此可以说明,零频代表图像平均亮度,低频代表图像的轮廓,高频代表图像的细节。

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