翻转课堂在地学专业课程教学中的改革与实践研究
朱志军 曹秋香 张树明 吴志春
摘要：翻转课堂是信息化时代下产生的一种新型教学模式，它打破了传统课堂的界限，拓展了学生学习的时间和空间，在全球掀起了教学模式改革的一场新革命。为了提高地质专业课程的课程教学效果，文章开展了地質专业课程的翻转课堂教学改革与实践研究，结果表明，在地质专业课程教学中引入课堂翻转，将有助于充分挖掘学生潜力，激发学生自主学习的热情，培养学生发现问题和分析解决问题的能力，有利于提高学生的综合分析能力。通过地质专业课程翻转课堂教学的实施，推动了高校地学专业课程教学改革，有助于国内翻转课堂教学模式的推广应用。
关键词：翻转课堂；教学模式；地学专业；在线教学视频
随着科学技术的快速发展，“互联网+”背景下新的教学模式层出不穷，其目的就是为了实现更好的教学效果，培养出符合时代需求的新型人才。历时300多年的传统教学模式是在工业化背景下产生的，其教学以“教师、教材、课堂”为中心，以满足工业时代批量人才培养的需求。当今时代“一刀切”式的传统教学模式已经无法满足21世纪对创新型人才培养的要求，追求的是个性化发展，创新性思维培养。翻转课堂在这种情况下应时而生，它以学生为主体，强调学生自学、师生互动交流、合作探究；不局限于教材，利用网络提供的开放优质教学资源；依靠微课视频和移动电子设备终端把学习拓展到随时随地都可以进行，翻转课堂借助互联网信息技术，打破了传统教学的时间和场地限制，尊重个体差异，注重个性化发展，力保每个学生都能掌握所学课程内容，不以任何借口让一个学生掉队。传统教学采用以教师为中心的“先教后学”的教学方式，这种“满堂灌”“填鸭式”教学培养出来的学生普遍具有实际动手能力弱、自学能力差、创新性缺乏等特点；翻转课堂采用以学生为中心的“先学后教和以学定教”的教学方式，它利用互联网上发布的大量优质教学资源，让学生在课下自主学习，完成知识传递。把学习的主动权完全交给学生自己，由学生根据自身条件来决定学什么、怎么学、何时学、何地学。这种自主学习是以学生为主体，通过学生的独立思考、不断探究与实践、最后达到知识升华、拓展应用从而实现学习的目标，符合当今社会与经济发展对人才需求的培养目标。
1 翻转课堂研究现状
从教育资源角度来讲，翻转课堂的优势打破了传统教学的局限，实现了教学资源共享，某种程度上缓解了不公平教育引发的社会矛盾。传统教学资源多限于教师、教材及传递知识的种种媒介，师资情况往往是影响学生学习成绩优劣的决定因素。但是师资的影响范围限定于教师、班级、学校，从而造成优质的教学资源分配不均，所以当今社会多数家长想尽一切办法为孩子选择学校、选择班级、选择教师，甚至不惜花重金购买学区房，其目的就是抢夺有限的优质教学资源。随着科学技术的发展，教学资源的延伸不断扩大，在不久的将来，获取知识的渠道与你就读的学校和班级无关，你可以通过互联网学到你想学的任何课程，不受学校甚至国家限制。目前我国已经成立了中国大学MOOC、爱课程、慕课网等多家慕课网站，微课、慕课等依托互联网技术为学生提供大量优质的教学资源，整合名校名师等优质资源，打破传统教学的种种限制，努力实现共享优质教学资源，促进公平教育。
自2011年重庆市聚奎中学率先在我国实施翻转课堂以来，已陆续有深圳南山实验中学、南京九龙中学、广州市第五中学等多所中学实施了课堂翻转教学。2013年8月，华东师范大学牵头20所国内著名高中成立了C20 慕课联盟，目前C20 慕课联盟官方网站能够免费提供小学、初中、高中各阶段多门课程教学视频2万多个。除此之外，高校在线精品课程网、超星教学视频网、微课网、网易公开课程网等网站也发布了丰富的教学视频资源，这些网络上的教学资源加快了我国翻转课堂教学与实践的步伐。但是整体上来说，国内对翻转课堂的研究和实践还处在初步发展阶段，表现为多数研究还停留在理论与信息技术层面，而关于实践层面的教学案例很少，我国无论是翻转课堂的引进，还是后来的逐步发展，主要都集中在中小学阶段的课程教学中，相关研究也以中小学的课程翻转教学为主，很少涉及到大学专业课程。虽然，近几年陆续也有一些教师对大学课程进行翻转课堂教学尝试的，但是也多集中在大学公共基础课程，例如大学英语、计算机等，而对大学的专业课程很少涉及，这与我国目前大力提倡的现代化素质教育不相符，亟须对高校专业课程的教学模式进行改革与实践研究。
2翻转课程在地质专业课程中的应用
众所周知，翻转课堂教学模式以“教”与“学”的翻转为前提，以有效的课内教学活动为基础，以优质的教学视频资源为保障，以具备高素养的教师为关键。尽管翻转课堂教学模式有效克服了传统教学中存在的诸多弊端，但是在高校专业课程教学过程中，如何有效引进翻转教学模式，还应因“课”制异。众多地质专业课程主要是研究地球科学的分支，它的研究对象是地球，具有时间长、空间大，且具有多解性等特征。地质专业课程一般都是理论与实践相结合的课程，课程内容既有抽象的理论知识，如结晶学矿物学、矿床学、岩石学等，又有需要动手去做的实验内容，如矿物岩石的标本辨认、镜下薄片鉴定等。笔者在多年的教学中发现，地质专业课程中的基本概念与基本理论如果让学生自己学习，由于地质理论枯涩难懂，很难能达到预期的学习效果。这种抽象难理解的地质理论知识一定需要老师在课堂上通过通俗易懂的实例进行反复讲解，在课堂上与学生面对面地互动交流才能使学生掌握。而对于那些不是很抽象的地质理论部分和实践性较强的部分，学生通过自学很容易掌握，这部分教学内容可以录制成教学视频让学生在课下观看学习就能达到很好的学习效果。鉴于此，在地质专业课程的教学中对于抽象难理解的理论知识应采用课堂讲授方式，对于不很抽象易理解和实践性内容可以采用翻转课程的教学方式，这种将翻转课堂与传统教学相结合的方式，取长补短，可以达到很好的教学效果。
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）。
2.1课前准备
老师通过分析人才培养目标和课程教学要求，准确合理地设计教学内容的知识点。在对知识点充分分析的基础上，设置出相应的任务。组织教师录制教學视频、设计教学过程、并发布到网络教学平台。学生根据老师提前设置的任务问题，通过网络观看视频进行学习，并完成相应任务，如果在学习的过程中遇到疑难问题，可以随时随地与老师在线探讨交流。这样学生带着任务去学习，能够使学生感到学有所用、学有所悟，从而激发学生的学习兴趣。
2.2课内教学活动
教师不再是课堂的主体，由传统的课堂知识传授改为组织学生交流讨论、解答疑问、难点分析、练习巩固、知识拓展应用等教学活动。通过师生之间的面对面的交流与学习及老师的最终点评等方式，帮助学生内化知识。教师点评的内容包括学生掌握知识点情况、回答问题情况、任务完成情况及在线分组讨论、章节测验等方面，最后根据每位学生的表现给出平时成绩，并按照比例计入课程总评成绩，从而加大了教学过程性评价（即平时成绩）的权重，这样更能反映出学生对本门课程学习的真实水平。
2.3课后总结
通过平时作业及每章结束后的单元测验，查找出学生未掌握的知识点，针对普遍存在的问题再次发起答疑与讨论活动，对于那些少数疑问则要求学生相互之间讨论解决。为了让学生学有所用，理论紧密联系实际，课后结合所学内容开展相应的探究性实践活动，全面提高学生的综合素养。
3对地质专业课程翻转课堂的反思与建议
翻转课堂最大的优点是它不仅延伸优质教学资源，最重要的是它有利于学生的自主学习和创新能力的培养，它符合当今社会对人才培养需求。它将飞速发展的科学技术有机地融合于教学中，掀起了人类教育事业的一场新革命。众所周知，翻转教学有许多优点是传统教学无法比拟的，例如，翻转教学以学生为中心，培养学生的自主学习与创新能力，开拓学生的创新性思维，充分培养学生全面发展；翻转教学通过教学视频将陌生、抽象的理论知识生动化、直观化展示给学习者，使学习者可以反复学习，不受时间和场所限制。由于学生是在课下完成知识学习过程的，所以有效节省了课堂时间，能够提升课堂的利用率，提高学习气氛和学习效果。
第一，好的“翻转课堂”的前提是要制作优质的教学视频，但是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），而且费用非常昂贵（一般价格要10万元/600分钟）， 更重要的是有些地质专业课件中包含大量的教学图片，所以笔者建议根据课程实际需要来确定教学模式。采用传统的PPT课件教学就可以达到良好的教学效果。如果不分课程、不分内容全部制作教学视频，这不仅增加了教师的负担，还浪费了大量的人力、物力和财力。所以笔者建议根据课程实际需要来确定教学模式。第二，要想对已录制好的教学视频进行改进与更新都会受到技术及费用的限制。而地质科学是研究地球的一门科学，在地球上时时刻刻都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地质专业课程很好的教学素材，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。第三，在线交流是“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事情也很难单独完成这个重任，所以要想维护好一门课的在线教学则需要一个年龄结构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政策，如果要想真正维护好一门课程的翻转教学，不仅要求有兢兢业业无私奉献的教师、积极配合的学生，还要求学校及相关政府部门出台一系列激励政策，鼓励教师参与这一伟大教学改革实践中来。除此之外，目前还亟须开发一款简单易学容易操作的视频录制与编辑的软件，使每位老师都可以轻而易举地进行教学视频录制、编辑及更新，因为教学视频仅仅是一个知识传递的渠道，不应该把大量精力和财力都集中到教学视频的精炼和美观上，而忽略了教学重点。
4 结束语
翻转课堂是顺应时代发展需求产生的一种新兴教学模式，为学生自主学习能力、创新能力的培养提供了有效的解决路径。为培养出更多具备核心素养的高层次人才打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]金莹，席志武，王卫明.国内外翻转课堂研究的现状与反思[J].重庆高教研究，2017，5（5）：78-87.
[2]崔秀萍.一种基于“翻转课堂”的新型教学模式实践探索[J].内蒙古财经大学学报，2018，16（1）：120-122.
[3]杨春梅.高等教育翻转课堂研究综[J].江苏高教，2016，（ 1）： 59- 63.
[4]李云晖，王君.高等教育信息化趋势下翻转课堂学习模式设计分析[J].黑龙江高教研究，2015，（ 4）：166-169.
[5] 张宇蓉.翻转课堂推动的基础教育变革——C20 慕课联盟成立一周年回顾与思考[J].北京广播电视大学学报，2015（ 1） ： 27-31.
编辑/岳凤
摘要：翻转课堂是信息化时代下产生的一种新型教学模式，它打破了传统课堂的界限，拓展了学生学习的时间和空间，在全球掀起了教学模式改革的一场新革命。为了提高地质专业课程的课程教学效果，文章开展了地質专业课程的翻转课堂教学改革与实践研究，结果表明，在地质专业课程教学中引入课堂翻转，将有助于充分挖掘学生潜力，激发学生自主学习的热情，培养学生发现问题和分析解决问题的能力，有利于提高学生的综合分析能力。通过地质专业课程翻转课堂教学的实施，推动了高校地学专业课程教学改革，有助于国内翻转课堂教学模式的推广应用。
关键词：翻转课堂；教学模式；地学专业；在线教学视频
随着科学技术的快速发展，“互联网+”背景下新的教学模式层出不穷，其目的就是为了实现更好的教学效果，培养出符合时代需求的新型人才。历时300多年的传统教学模式是在工业化背景下产生的，其教学以“教师、教材、课堂”为中心，以满足工业时代批量人才培养的需求。当今时代“一刀切”式的传统教学模式已经无法满足21世纪对创新型人才培养的要求，追求的是个性化发展，创新性思维培养。翻转课堂在这种情况下应时而生，它以学生为主体，强调学生自学、师生互动交流、合作探究；不局限于教材，利用网络提供的开放优质教学资源；依靠微课视频和移动电子设备终端把学习拓展到随时随地都可以进行，翻转课堂借助互联网信息技术，打破了传统教学的时间和场地限制，尊重个体差异，注重个性化发展，力保每个学生都能掌握所学课程内容，不以任何借口让一个学生掉队。传统教学采用以教师为中心的“先教后学”的教学方式，这种“满堂灌”“填鸭式”教学培养出来的学生普遍具有实际动手能力弱、自学能力差、创新性缺乏等特点；翻转课堂采用以学生为中心的“先学后教和以学定教”的教学方式，它利用互联网上发布的大量优质教学资源，让学生在课下自主学习，完成知识传递。把学习的主动权完全交给学生自己，由学生根据自身条件来决定学什么、怎么学、何时学、何地学。这种自主学习是以学生为主体，通过学生的独立思考、不断探究与实践、最后达到知识升华、拓展应用从而实现学习的目标，符合当今社会与经济发展对人才需求的培养目标。
1 翻转课堂研究现状
从教育资源角度来讲，翻转课堂的优势打破了传统教学的局限，实现了教学资源共享，某种程度上缓解了不公平教育引发的社会矛盾。传统教学资源多限于教师、教材及传递知识的种种媒介，师资情况往往是影响学生学习成绩优劣的决定因素。但是师资的影响范围限定于教师、班级、学校，从而造成优质的教学资源分配不均，所以当今社会多数家长想尽一切办法为孩子选择学校、选择班级、选择教师，甚至不惜花重金购买学区房，其目的就是抢夺有限的优质教学资源。随着科学技术的发展，教学资源的延伸不断扩大，在不久的将来，获取知识的渠道与你就读的学校和班级无关，你可以通过互联网学到你想学的任何课程，不受学校甚至国家限制。目前我国已经成立了中国大学MOOC、爱课程、慕课网等多家慕课网站，微课、慕课等依托互联网技术为学生提供大量优质的教学资源，整合名校名师等优质资源，打破传统教学的种种限制，努力实现共享优质教学资源，促进公平教育。
自2011年重庆市聚奎中学率先在我国实施翻转课堂以来，已陆续有深圳南山实验中学、南京九龙中学、广州市第五中学等多所中学实施了课堂翻转教学。2013年8月，华东师范大学牵头20所国内著名高中成立了C20 慕课联盟，目前C20 慕课联盟官方网站能够免费提供小学、初中、高中各阶段多门课程教学视频2万多个。除此之外，高校在线精品课程网、超星教学视频网、微课网、网易公开课程网等网站也发布了丰富的教学视频资源，这些网络上的教学资源加快了我国翻转课堂教学与实践的步伐。但是整体上来说，国内对翻转课堂的研究和实践还处在初步发展阶段，表现为多数研究还停留在理论与信息技术层面，而关于实践层面的教学案例很少，我国无论是翻转课堂的引进，还是后来的逐步发展，主要都集中在中小学阶段的课程教学中，相关研究也以中小学的课程翻转教学为主，很少涉及到大学专业课程。虽然，近几年陆续也有一些教师对大学课程进行翻转课堂教学尝试的，但是也多集中在大学公共基础课程，例如大学英语、计算机等，而对大学的专业课程很少涉及，这与我国目前大力提倡的现代化素质教育不相符，亟须对高校专业课程的教学模式进行改革与实践研究。
2翻转课程在地质专业课程中的应用
众所周知，翻转课堂教学模式以“教”与“学”的翻转为前提，以有效的课内教学活动为基础，以优质的教学视频资源为保障，以具备高素养的教师为关键。尽管翻转课堂教学模式有效克服了传统教学中存在的诸多弊端，但是在高校专业课程教学过程中，如何有效引进翻转教学模式，还应因“课”制异。众多地质专业课程主要是研究地球科学的分支，它的研究对象是地球，具有时间长、空间大，且具有多解性等特征。地质专业课程一般都是理论与实践相结合的课程，课程内容既有抽象的理论知识，如结晶学矿物学、矿床学、岩石学等，又有需要动手去做的实验内容，如矿物岩石的标本辨认、镜下薄片鉴定等。笔者在多年的教学中发现，地质专业课程中的基本概念与基本理论如果让学生自己学习，由于地质理论枯涩难懂，很难能达到预期的学习效果。这种抽象难理解的地质理论知识一定需要老师在课堂上通过通俗易懂的实例进行反复讲解，在课堂上与学生面对面地互动交流才能使学生掌握。而对于那些不是很抽象的地质理论部分和实践性较强的部分，学生通过自学很容易掌握，这部分教学内容可以录制成教学视频让学生在课下观看学习就能达到很好的学习效果。鉴于此，在地质专业课程的教学中对于抽象难理解的理论知识应采用课堂讲授方式，对于不很抽象易理解和实践性内容可以采用翻转课程的教学方式，这种将翻转课堂与传统教学相结合的方式，取长补短，可以达到很好的教学效果。
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）。
2.1课前准备
老师通过分析人才培养目标和课程教学要求，准确合理地设计教学内容的知识点。在对知识点充分分析的基础上，设置出相应的任务。组织教师录制教學视频、设计教学过程、并发布到网络教学平台。学生根据老师提前设置的任务问题，通过网络观看视频进行学习，并完成相应任务，如果在学习的过程中遇到疑难问题，可以随时随地与老师在线探讨交流。这样学生带着任务去学习，能够使学生感到学有所用、学有所悟，从而激发学生的学习兴趣。
2.2课内教学活动
教师不再是课堂的主体，由传统的课堂知识传授改为组织学生交流讨论、解答疑问、难点分析、练习巩固、知识拓展应用等教学活动。通过师生之间的面对面的交流与学习及老师的最终点评等方式，帮助学生内化知识。教师点评的内容包括学生掌握知识点情况、回答问题情况、任务完成情况及在线分组讨论、章节测验等方面，最后根据每位学生的表现给出平时成绩，并按照比例计入课程总评成绩，从而加大了教学过程性评价（即平时成绩）的权重，这样更能反映出学生对本门课程学习的真实水平。
2.3课后总结
通过平时作业及每章结束后的单元测验，查找出学生未掌握的知识点，针对普遍存在的问题再次发起答疑与讨论活动，对于那些少数疑问则要求学生相互之间讨论解决。为了让学生学有所用，理论紧密联系实际，课后结合所学内容开展相应的探究性实践活动，全面提高学生的综合素养。
3对地质专业课程翻转课堂的反思与建议
翻转课堂最大的优点是它不仅延伸优质教学资源，最重要的是它有利于学生的自主学习和创新能力的培养，它符合当今社会对人才培养需求。它将飞速发展的科学技术有机地融合于教学中，掀起了人类教育事业的一场新革命。众所周知，翻转教学有许多优点是传统教学无法比拟的，例如，翻转教学以学生为中心，培养学生的自主学习与创新能力，开拓学生的创新性思维，充分培养学生全面发展；翻转教学通过教学视频将陌生、抽象的理论知识生动化、直观化展示给学习者，使学习者可以反复学习，不受时间和场所限制。由于学生是在课下完成知识学习过程的，所以有效节省了课堂时间，能够提升课堂的利用率，提高学习气氛和学习效果。
第一，好的“翻转课堂”的前提是要制作优质的教学视频，但是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），而且费用非常昂贵（一般价格要10万元/600分钟）， 更重要的是有些地质专业课件中包含大量的教学图片，所以笔者建议根据课程实际需要来确定教学模式。采用传统的PPT课件教学就可以达到良好的教学效果。如果不分课程、不分内容全部制作教学视频，这不仅增加了教师的负担，还浪费了大量的人力、物力和财力。所以笔者建议根据课程实际需要来确定教学模式。第二，要想对已录制好的教学视频进行改进与更新都会受到技术及费用的限制。而地质科学是研究地球的一门科学，在地球上时时刻刻都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地质专业课程很好的教学素材，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。第三，在线交流是“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事情也很难单独完成这个重任，所以要想维护好一门课的在线教学则需要一个年龄结构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政策，如果要想真正维护好一门课程的翻转教学，不仅要求有兢兢业业无私奉献的教师、积极配合的学生，还要求学校及相关政府部门出台一系列激励政策，鼓励教师参与这一伟大教学改革实践中来。除此之外，目前还亟须开发一款简单易学容易操作的视频录制与编辑的软件，使每位老师都可以轻而易举地进行教学视频录制、编辑及更新，因为教学视频仅仅是一个知识传递的渠道，不应该把大量精力和财力都集中到教学视频的精炼和美观上，而忽略了教学重点。
4 结束语
翻转课堂是顺应时代发展需求产生的一种新兴教学模式，为学生自主学习能力、创新能力的培养提供了有效的解决路径。为培养出更多具备核心素养的高层次人才打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]金莹，席志武，王卫明.国内外翻转课堂研究的现状与反思[J].重庆高教研究，2017，5（5）：78-87.
[2]崔秀萍.一种基于“翻转课堂”的新型教学模式实践探索[J].内蒙古财经大学学报，2018，16（1）：120-122.
[3]杨春梅.高等教育翻转课堂研究综[J].江苏高教，2016，（ 1）： 59- 63.
[4]李云晖，王君.高等教育信息化趋势下翻转课堂学习模式设计分析[J].黑龙江高教研究，2015，（ 4）：166-169.
[5] 张宇蓉.翻转课堂推动的基础教育变革——C20 慕课联盟成立一周年回顾与思考[J].北京广播电视大学学报，2015（ 1） ： 27-31.
编辑/岳凤
