农林类《测量学实验》改革探索

蔡学成 谢红伟

摘 要 《测量学实验》通过应用“翻转课堂”进行教学模式改革，从“以教师为中心”的内容讲解转变为“以学生为中心”的学习活动。本文分析了传统的《测量学实验》教学模式存在的问题，提出了教学模式改革的方法，总结了教学模式改革的经验。通过教学模式的改革，提高了学生的考核成绩，增加了课程学习的时间，打破了学生获取知识缺乏灵活性、受时空限制的局限，方便了学生的课后复习，锻炼了学生的表达能力，拓宽了学生的视野，调动了学生学习的积极性，解决了传统教学模式下信息量不足的矛盾，实现了教学资源的共享。

关键词 实验 翻转课堂 改革

中图分类号：G642文献标识码：A

1当前教学模式分析

1.1传统实验模式

《测量学实验》目前主要采用传统的实体课堂授课方式：开课前实验班按一个小组4～5人分成数个实验小组;学生在实验前先利用教师编写的实验指导书预习;进入实验室后教师在课堂上讲解实验原理，介绍操作程序，提出实验要求及必须达到的精度;转到实验场地后，教师简单介绍测量仪器的结构和功能，演示实验过程，提醒注意事项，然后由学生自主完成实验;学生回到教室后教师检查实验完成质量，给出小组实验成绩;在下次实验前学生上交本次实验的实验报告，教师根据小组成绩和个人实验报告给出每个学生的单次实验成绩。期末成绩为所有实验成绩的平均值。

1.2存在问题分析

这样的教学方法在传统的教学模式中，我个人认为是比较完善的教学过程了，但其缺点也显而易见：第一，学生的预习质量无法检测;第二，由于课堂时间的限制，对仪器的结构和功能只能简单介绍，学生往往是知其然，不知其所以然;第三，教师的讲解和演示占用了大量时间，学生练习时间明显不足，造成一个小组为完成实验任务，所有操作都由动手能力较强的2～3个同学完成，其他成员成了“看客”;第四，学生没有自主思考的时间和空间，限制了学生独立创新能力的培养。

2基于“翻转课堂”的教学改革方法

2.1重新建构学习流程

通常情况下，学生的学习过程由两个阶段组成：第一阶段是信息传递过程，是通过教师和学生、学生和学生之间的互动来实现的;第二个阶段是吸收内化过程，是在课后由学生自己来完成的。“翻转课堂”彻底改变原来的教学模式，从“以教师为中心”的内容讲解转变为“以学生为中心”的学习活动。教师角色从教学过程的主导者转变为学生学习的指导者和促进者;学生获取知识从被动接受转变为主动获取。

2.2教学改革方法

将《测量学实验》的基本原理、仪器的操作过程及实验内容制成电子课件和小视频，通过校园网络，作为实验课前的预习作业布置给学生，要求学生必须登录平台完成预习后才能进入实验室。这里所说的“预习”已不是传统意义上的预习，实际上是完成了本次实验的所有知识储备，进入实验室只是“动手”的问题。具体设计如下：

教学形式：教师首先在自己的教学空间主页建立《测量学实验》导航，包括学生联系表、课程授课计划书、学习指导方案、课程在线指导、课程学习资源、实验预习、学生意见反馈等栏目。学生通过《测量学》（理论课）的学习，掌握實验原理;《测量学实验》则从在线学习开始，首先登陆校园网网络学习平台，复习实验相关概念、原理;预习实验知识，包括视频学习、预习测试、成绩公布、线上交流和学习等。通过预习考核的学生进入实体课堂（实验室），教师答疑，学生自行完成实验。

在线学习：学生课前查看本次实验配套学习资源—完成预习测试试题—提交—教师批改后给出预习成绩—确定学生是否能进入实验室;

实体课堂学习：进入实验后，教师实体课堂答疑—学生自行完成实验—学生完成实验报告—预习下次实验内容并下载所需素材。按照此过程进行循环。

考核方式：本课程考核更注重过程评价，每个实验都以百分制计分，其中预习成绩占40%，实验室操作占60%。期末成绩为各次实验成绩的平均值。

3教学效果分析

2017年3月至2018年1月，按照改革方案在两个学期八个教学班进行了试点，并进行了问卷调查。

3.1提高了考核成绩

为了让统计数据具有可比性，选择同一位老师授课的专业进行改革前后考核结果对比。这位老师在2016年3月至2017年1月采用传统的实验模式给园林2014级、林学2015级、森保2015级三个专业148位同学授课，2017年3月至2018年1月采用翻转课堂的教学模式给园林2015级、林学2016级、森保2016级三个专业152位同学授课。

根据统计可以发现，教学方法改革后，良好率提高了6.5个百分点，中等成绩提高了8.6个百分点，说明教学方法的改革对成绩中上等的同学影响较大，成绩的提高说明改革是成功的。考核成绩优秀的和不及格的比例变化不大，说明优秀的依然优秀，不学习的照样不学习，教学方法的改革对他们影响不大。

3.2增加了学习时间

从问卷调查统计结果来看，现在每次实验前学生自己观看视频、查资料和做预习测试题的时间大约在120分钟左右，比起原来实验预习平均20分钟多了100分钟，相当于多自学了两个学时。实验室实际操作的时间由改革前的每个实验平均40分钟左右增加到平均70分钟左右，实际操作的时间大幅增加，每个学生都能够进行每个测量环节的练习，避免了由于时间不够而导致部分组员只能当“看客”的现象，提升了学生的动手能力。

3.3方便了课后复习

课后复习在课程结束后的《测量学教学实习》中表现特别明显，在实习中记不清的问题，学生都会拿出以前的视频再次学习，使学到的知识得到巩固，同时也减少了教师重新讲解的时间，提高了实习效率。预计在将来的工作中，学生仍然可以使用这些视频课件，对工作产生帮助。

3.4锻炼了学生的表达能力

由于每次实验都要抽一个小组出来演示和讲解实验的主要操作，同时请所有同学观察，并指出操作错误。开头被抽到的小组都有些扭捏，讲解也是断断续续，发现操作错误的同学也只敢小声嘀咕。通过老师的引导、鼓励和表扬，后面的实验各小组都踊跃出来操作，讲解的声音洪亮，发现错误的同学也毫不客气的大声指出，课堂氛围活跃，同学们的表达能力也得到了锻炼。

3.5拓宽了学生的视野

在视频课件中，教师对不同国家、不同厂家、不同时期生产的测量仪器进行讲解，使学生对测量设备的了解不仅仅只局限于实验室看到的型号;对新的测量方法、测量软件进行介绍，从而拓宽了学生的视野，能够更好地将学到的知识应用到后面的专业学习和将来的工作中。

4改革经验总结

4.1严格执行实验纪律

第一次实验需要“立威”。尽管在开始实验前一周就反复强调实验前要看视频资料，要做预习测试题，没有完成这些环节的不能参加实验。可到了实验的时候仍然有学生按照原来的学习方法，没有完成课前学习环节，按照实验纪律，这些学生不能参加本次实验。此时不能迁就，坚决请出实验室，但给他们一个机会，回去完成这些环节后在下一个实验前统一来补做本次实验，同时警告如果下次出现这种情况，将没有机会补做实验，实验成绩记为零分。这样一来，所有同学都会重视课前的学习过程，达到了角色转变的目的。

4.2加强课中交流和监管

由于知识储备是在实验开始前学生自学完成的，难免有一些细节问题没有吃透，因此实验过程中教师必须全程跟踪，对错误的操作方法及时纠正、不能理解或理解不到位的概念仔细讲解，并监督每一个学生保质保量地完成实验。

4.3及时完成课后评价

每个小组实验完成后马上根据小组的实验表现和实验数据进行现场分析和点评，给出小组的实验操作成绩;实验报告要求在本周内必须提交，收到实验报告后及时批改，结合小组的实验操作成绩给出本次实验的个人综合成绩，在下次实验前反馈给每个同学，使学生在下次实验前知道自己在实验中存在什么问题，避免在后面的实验中再犯相同的错误。

5结语

“翻转课堂”彻底改变原来的教学模式，从“以教师为中心”的内容讲解转变为“以学生为中心”的学习活动。《测量学实验》通过教学模式的改革，提高了学生学习的积极性，增加了课程学习的时间，打破了学生获取知识缺乏灵活性、受时空限制的局限，解决了传统教学模式下信息量不足的矛盾，实现了教学资源的共享，使学生的个性化培养变得可能。但改革后由于要对学生学习进行全程监管，教师工作量将大幅增加;学生自学时间增长，难免挤占其他课程的学习时间。解决这些问题既需要教师更具有奉献精神，也需要学生能够更合理地安排自己学习和生活的时间。

参考文献

[1] 宋朝霞，俞啟定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014（01）：96-104.

[2] 薛艳，孙丹丹.基于微课支持的统计学翻转课堂教学模式研究[J].教育教学论坛，2017（01）：249-250.