对分课堂在“射频识别技术”教学中的应用研究

郭晓瑞 杜树新 许虹怡

摘 要：本文将两届研究生班级作为观察组，在“射频识别技术”课程教学中实施基于案例的多元的对分课堂教学模式，探讨对分课堂在教学中的应用效果。教学设计包括课堂授课学习、课下知识内化学习、课堂讨论学习三部分。在教学中课堂改革试验的结果表明：对分课堂活跃了课堂气氛，提高了学生课堂参与度，提高了学生的分析问题和解决问题的能力。

关键词：对分课堂;核心能力;课堂讨论

对分课堂是复旦大学博导张学新教授2014年提出的原创性课堂教学模式，是把课堂时间一分为二，一半留给教师讲授，一半留给学生讨论。实质是在讲授与讨论之间引入一个心理学上的内化环节，使学生对讲授内容吸收消化之后，有备而来地参与讨论。对分课堂在我国的实践中取得较大成绩，实现了讲授法和讨论法两大教学模式的有机整合。讲授是为了基于独立思考的内化，内化的成果则通过社会化学习在讨论中得到展示、交流、完善，保证了知识体系传递的效率，又充分发挥了学生的主动性。既能避免单纯讲授法的缺陷，也能避免单纯讨论法的弊端，通过内化的环节承上启下，深化课堂。自该理论提出之后，国内高校本科教师进行了大量的理论研究与实践应用[1-3]。

一、教学改革的背景

“射频识别技术”是我校面向电子信息工程硕士研究生开设的选修课，旨在提高学生案例分析实践能力，培养学生思维方式、思辨、沟通能力、科学素养等综合能力。通过本课程的学习，学生将会了解物联网射频识别的发展简史及物联网射频识别的科学定义，掌握低频、高频、超高频与微波的射频识别（RFID）应答器/阅读器的读写原理，能利用射频识别技术对所标识的“物件”进行自动识别。在学习物联网射频识别相关基础知识的过程中，学生的思维和分析方法会得到一定的训练，学生的实际工程问题的分析能力、知识综合应用能力和动手能力将会提高，并能够在实践中体会物联网射频识别的精髓，将RFID技术与互联网、移动通信等技术相结合来研究解决问题。通过本课程的学习，学生将具备通信工程师所具备的基本素质，计算机应用能力，知识综合应用能力，以及撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达的能力。

目前就业市场对专业硕士的要求是其核心能力突出，并有较强竞争力。物联网射频识别技术是多种技术的融合，知识信息量大，学生对教师所讲内容很难完全接受和消化，也来不及深入思考，使得知识停留于浅层，达不到深度学习的效果，很难实现基于独立思考的内化效果，更谈不上研究生创新思维和适应社会等核心能力的培养[4]。对分课堂教学模式要求把一半的课堂时间还给学生，学生能够在充分吸收消化教师授课内容之后，在专属的时间内，充分讨论，在师生互动—生生互动中不仅可以深化已有内容，还可以生成新的知识点、新的研讨话题，使45分钟的课堂发挥更大的雪球效应，能够在一定程度上解决核心能力提高的问题，这是对分课堂教学模式的实践意义[5-7]。另一方面，对分课堂教学模式在实际中是针对本科课堂教学提出的，引入研究生教学的课堂实践并不断总结提升，能够在理论上深化已有研究，也能够使得该理论在实践中获得经验支持。为了提高“射频识别技术”的课程教学效果，本研究采用对分课堂教学模式进行课程教学并加以评价。

二、教学改革的设计

對分课堂教学方式与案例教学法相结合，构建基于案例的“射频识别技术”对分课堂教学模式，将改变课程以教为主的教学结构形式，使教师的主导地位及学生学习的主体地位得以充分体现，提高学生的思维、思辨等核心能力。根据“射频识别技术”课程的知识与能力统一思想，设计开发物联网工程教学案例等教学资源，重构“射频识别技术”课程教学资源体系，支持以核心能力提升为导向的对分课堂教学模式。根据电子信息专业硕士的核心能力要求，以及研究生目前缺失核心能力的表现，进行主客观原因分析，同时对对分课堂的内涵要求、心理学依据、本科实践的经验进行分析和总结。在此基础上，研究“射频识别技术”课程对对分课堂的需求、应用的可能性、必要性，以及基于案例的对分课堂展开方式。可见，教学改革设计具体到教学环节上，包括核心教学内容揭示、案例分析、组织交流、概括总结等环节。

采用的对分形式有隔堂对分和当堂对分。隔堂对分：讲授课程重要知识点，布置课后作业，主要是文献阅读和案例思考题;课后由学生自主复习课堂讲授内容，查阅并阅读相关文献，使之内化吸收并独立完成作业;第二次课，分为每组4～5人，开展讨论，讨论内容针对上次课的知识点展开，学生分享自己的体会、收获以及困惑;小组讨论后，组长汇报，老师答疑;在此过程中教师观察并检查学生学习内化效果，并把普遍性的问题记录下来。当堂对分：教师用一半的课堂时间讲解重点内容，另一半时间学生讨论，让学生简单回答或快速选择，同时学生自行记录收获和问题，最后小组讨论，教师答疑并总结。

对分课堂模式目标使学生能主动学习。教师在讲解知识点时，采用将基本概念与典型例题结合的方式，使之能快速理解，主动思考，因此，教师需要开发物联网工程教学案例。根据案例的不同教学功能，研究相应的线索式案例、主题案例或者枢纽案例。案例包括项目开发的背景、过程、细节、结果、成功与失败的原因等。理论讲授与课堂讨论的深度受课堂时间限制，教学内容中个别重点和难点部分制作成微视频，每一个视频具有一个完整的知识模块或知识点，以此配合工程教学案例在对分课堂上的有效实施。

学生课后自主学习是知识内化的关键，也是培养学生学习能力的重要环节。通过布置作业要求学生利用微课、视频、文献等资源查找资料。教师根据课堂讨论情况，检测学生作业质量。对于隔堂对分，每次讨论都是对上一次课教学效果的检验和课后作业的检查，也是很重要的知识再次内化的过程。教师要创建宽松的学习环境，建立良好的激励机制，让学生积极地参与到讨论中。讨论形式采用小组讨论、师生讨论、生生讨论等多种形式，充分锻炼学生的表达能力和思辨能力，同时提高学生课堂学习的积极性。

学生成绩评价体系坚持科学与客观的原则，可以培养学生良好的学习习惯，激发学生的学习热情，提升学生学习的效果。因此，科学有效地设计成绩评价体系，对于课堂教学模式来说至关重要。“射频识别技术”是专业选修课，期末总评成绩设置为期末考试成绩占比50%，案例分析与设计作业，以及查阅资料分析作业共占比25%，课堂讨论占比20%，考勤占比5%。

从最终的成绩统计来看，学生大都能按时保质保量完成作业，无旷课现象，课堂讨论成绩比较均匀，学生参与度比较高，期末考试成绩呈正态分布，与讨论相关的考试题目出错率较低。课堂讨论包括线上和线下两种形式，为了提高学生的积极性和参与度，以及培养学生的科学素养，把有效提问一次记做1分，回答问题记做1分，能正确分析问题记做1分。由于作业形式是开放性的，包括案例分析以及查阅资料两大类，若有学生抄袭作业现象进行扣分，借此迫使学生独立完成作业。这样的成绩评价体系，既注重平时学习又注重以学生为主体的教学理念，提高学生的学习积极性和能动性。

三、对分课堂讨论环节存在的问题及对策

在对分课堂教学模式应用中，讨论环节最难把握，小组讨论或者同伴讨论环节操作中面临一些问题，主要表现为学生讨论的积极性不高、学生讨论学习能力欠缺、同伴讨论层次较浅、小组讨论环节教学设计不够细致等。造成这些问题的原因是多方面的，比如学生对讨论学习重视不够，学生课后没有及时复习课堂授课内容，完成作业质量不高，使得讨论无法深入进行下去，阻碍小组讨论的顺利开展。另外，学生缺少一定的讨论策略，缺乏经验，导致小组讨论中学生参与率不高以及讨论效果不佳等一系列问题。

针对上述问题，本文归纳了几点对策。第一，教师帮助学生认识讨论学习在整个教学环节中的重要性，认识到每次课堂讨论相当于一次小的学术探讨会议，鼓励其积极参与讨论和自发组织讨论。第二，国际上有名的十大表达策略包括：释义、确定意义、积极反馈、展开、加快节奏、质疑、舒缓紧张、巩固、改变方式和总结[8]。教师引导学生善于运用多种策略和方法进行讨论，鼓励学生积极探索有效的表达方式，在实践中锻炼自己。第三，要不断反思教学内容和方法、优化教学设计，给予学生充分的引导，按时进行作业抽查和批改，保证学生作业的质量。第四，在讨论过程中，科学合理分组有助于形成一种互助互进模式，成绩好的学生可以带动其他学生，形成一种可以相互促进、取长补短的学习氛围。小组的规模不能太大，要适合课堂教授内容量，满足学情和学习任务难易度等的需求。第五，教师根据学生的基础和培养目标等，设置一定难度的讨论主题。设置讨论主题时，罗列出教学内容中的重点和难点，布置一定量的作业，采用符合学生思维的“最近发展区”的讨论方式，选用当前成熟或先进的技术作为讨论主题，同时能够联系生活实际，课堂上让学生展示作业，并能把重点和难点问题展开讨论。

四、实施效果分析

对分课堂教学模式是以核心能力提升为导向的，通过重构学习流程，提高课堂效率，提高学生自主学习能力和培养学生项目开发系统工程能力。此次教学改革和实践应用主要针对我院电子信息专业硕士研究生课程进行。项目实施过程中将不断探索教学方法、更新教学内容，通过设计案例将讲授法与讨论法有机结合，加深对基本原理和概念的理解。案例开发结合社会实际发展，引导学生多角度、多方位地解决问题。按照既强调综合应用又循序渐进的思想精心设计课堂，尤其注重把课堂还给学生，使学生能够充分发挥主体性，达到知识与能力共同成长的目的。

为了观测新的教学模式的成效，本文做了一项网上问卷调查，下表給出了对分课堂满意度调查结果。可以看出，新的课堂教学模式可以活跃课堂气氛，提高课堂参与度，提高学生的分析问题和解决问题的能力等。因此，建立一种基于案例多元化的对分课堂教学方式，从根本上改变教师讲学生听、教师主动学生被动的讲授式课堂教学局面，充分体现学生的元认知学习，着眼于学生生命的成长，突出对学生的思辨能力和系统思维的培养。

结语

对分课堂教学模式是把现有理论性和综合性较强的课堂进行有机对分，把一半的时间留给学生，让其在内化讲授内容的基础上充分展开讨论，教师适当控制提升，从而实现课堂的高效化，即能够解决学生核心能力，尤其是沟通力、创造力等方面素养。实践证明，多数同学能够在教师的引导下主动思考问题，查阅资料;多数同学通过相互讨论，教师解惑，都能快速地完成布置的案例分析题;个别同学则更为深入的研究芯片性能，课下花时间设计并测试;同时，教师更加注重学生综合应用能力的培养，循序渐进地设计案例和项目，教学质量得以提升。从期末的课程设计可以看出，学生在设计上确实体现了对课程知识体系的把握和创造性。虽然有些设计还很稚嫩、有缺陷，但学生积极性提高了，巩固了课堂和教材上的内容，个别学生还加入了网络中流行的功能软件和运用工业化设计方法，物联网硬件调试能力和软件编程能力大大提高。

参考文献：

[1]华蕊，袁庆丹.“学生主体型”教学改革背景下的对分课堂设计与实践——以《理论力学》课程为例[J].课程与教学，2021，42（2）：29-32.

[2]潘勇，候梓叶，熊江，高子林.新工科背景下物联网“射频识别”与“无线传感网络”课程教学改革与实践[J].教育现代化，2018（52）：58-60.

[3]秦丹，邢娟，李光仲，等.大学物理“对分课堂”教学模式实践探索[J].大学物理，2021，40（4）：32-36.

[4]张学新.对分课堂：中国教育的新智慧[M].北京：科学出版社，2016：44.

[5]赵金子.对分课堂在研究生思政课教学中的创新应用[J].思想政治教育研究，2020，36（2）：113-116.

[6]李泽闯，蔡启源.农林院校“微课+对分课堂”教学模式在工程地质课程中的应用[J].安徽农业科学，2021，49（19）：274-277.

[7]杜艳飞，张学新.对分课题：高校课堂教学模式改革的实践与思考[J].继续教育研究，2016（3）：116-118.

[8]马陆艳，张学新.对分课堂“同伴讨论”环节操作的问题及对策[J].教学与管理，2021：93-95.

基金项目：湖州师范学院校级研究生教育教学改革项目（YJGX20008）;教育部高等教育司2019年第二批产学合作协同育人项目（201902148026）

作者简介：郭晓瑞（1978— ），女，汉族，河南许昌人，博士，讲师，研究方向：新能源发电技术。