基于“微课题科研”开展翻转课堂教学改革的研究与实践

王哲　张钰　李海瑛

摘要：翻转课堂教学模式已成为高校教学改革的趋势之一。微课题科研是以本科生对小型课题的自主科研过程为主线，以翻转课堂教学模式为载体，实现学生自主学习与教师引导和帮助相结合的新型教学形式。该研究围绕微课题科研这一中心，充分发挥翻转课堂的优势，培养学生的科研能力、科研态度和科研习惯，激发学生自主学习的意识和思维方式，取得了理想的教学效果。

关键词：微课题科研；翻转课堂；教学模式；计算机与现代医学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）17-0136-02

科研是高校教师、医生等科技工作者工作内容的重要部分，同时也是一种高层次高水平的学习过程，例如研究生的培养就是通过追随导师参与科研工作完成的。通过科研可以使研究者提升理论水平、扩大知识视野、提炼科研思路、提高研究者的专业素养和科研能力。

但相对于研究生而言，本科生参与科研的机会很少。传统的本科教学模式是“学而不研”，强调书本理论知识的学习，学习方式以对教师课堂知识讲授的聆听和记忆为主。学生对知识体系的架构理解不深，不能实现知识间的融会贯通。灌输式的教学模式势必导致学生主动学习意识不强，主动学习的能力比较欠缺。基于这种情况，河北医科大学在《计算机与现代医学》课程教学中应用了基于“微课题科研”的翻转课堂教学模式，取得了良好的教学效果和反映。以下是在教学实践中总结的一些规律和经验，供各位同道参考。

1“微课题科研”思路的构想

翻转课堂是最近流行的教学模式，很多高校都开展了此类教学改革项目，相关研究成果也推动了这一新型教学模式的科学化和规范化，例如以学生为中心的教学理念合理安排教学内容，以兴趣为学习内驱力提高教学效果等教改思路。我们在《计算机与现代医学》课程较早引入了翻转课堂教学模式，将单一的课堂讲授改为课前学生自学、课上教师点拨分组讨论、课后学生自主总结复习的新型架构，发挥学生的自主学习的能动性，改善了教学效果，提高了教学质量。

在原有翻转课堂的教改模式基础之上，我们受PBL任务驱动式教学思路的启发，又进一步将学习任务转化为科研任务，使之成为建构主义学习理论中的“主线”，并明确教学活动的主体必须是学生，即学生做科研，而非老师做科研，教师只起主导和协助作用。

但是本科生尚处于知识积累阶段，没有能力独立完成高水平的科研任务；加之学习任务较为繁重，也不可能有大量时间用于大型课题的科研。国内外的教学实践和研究成果给了我们启发：美国IPSP课程的混合式翻转课堂教学研究认为知识点是有效实施翻转课堂的决定性因素，教师是有效实施翻转课堂的关键因素，学生是有效实施翻转课堂的必要因素。武汉科技大学计算机科学与技术学院在研究生的培养过程中，突出研究生创新能力的培养，探索“微科研小组”研究生培养方式，并构建了相应的研究生创新能力评价体系。有些基层中小学一线教师利用“研究微课题，解决大问题”的所谓“微科研”这一科研新形式，在繁琐工作之余开拓科研活动的新途径，科研以教师为研究主体，研究对象是中小学的教育教学实践。我们反复思考讨论，最终提出利用小型课题（微课题）的科研过程来培养大学生的科研习惯和科研态度，让学生的自主科研既要“有的做”，又要“做的了”。

设计教改思路时，我们确定科研作为任务驱动教学模式中的主线任务；以学生为主体，培养其自主科研能力；以微课题为接入点，使教学改革设计方案切合实际，便于开展；以翻转课堂为载体，设计完整的教改方案，推动课堂内外的相互补充与相互促进。至此，基于“微课题科研”的翻转课堂教学新模式的构想基本形成。

经过反复试验，我们设计的微课题科研教学实验基本步骤是：根据学生的理论基础和能力水平，拟定若干有代表性的小型课题；学生按照自己的兴趣和基础选择课题，经过开题、收集资料、讨论、撰写论文、制作PPT、答辩、结题等规范化环节，完成该微课题的研究工作，使学生体验科研工作的程序和思路，为今后的工作学习开展科研打下良好基础。

2“微课题科研”教学实践

近年来，我们在《计算机与现代医学》课程的教学中大胆探索，积极引人微课、翻转课堂等新型教学手段和教学模式，推动本课程的发展与完善。“微课题科研”是我们翻转课堂教学实践中的成功应用和典型案例，是本轮教改的最新成果。

2.1选题

《计算机与现代医学》是讲授计算机技术在各个医学领域应用的通识课程，面向河北医科大学全校各专业各年级学生，知识覆盖面广，信息量大，涉及医学、信息学、计算机学、网络科学等多个学科。针对此特点，我们在全部教学内容中精心选取了28个“微课题”，选取时兼顾课題的代表性与学生科研能力的接受程度。教师在第一课时将所有微课题的研究方向做全面介绍，让大家对所有知识要点都有所了解，同时也对本门课程的知识框架有了大致的了解。

由学生按照多元化、互补性的原则自由选择合作伙伴，组成2-3人的课题小组。课题小组成员分组讨论选择研究课题的方向，也允许学生自己提出有研究价值的微课题方向，尊重同学的开创性思路。

课上选题之后，由学生在课下查阅所选微课题的相关背景知识，了解目前该领域的发展现状和研究情况，认真思考本课题的研究意义与价值。课题小组在了解选定微课题的相关知识背景之后，学生开始撰写开题报告，阐明选题原因、当前国内外研究现状、当前研究热点以及本课题希望解决的问题。通过观看微课，优秀报告示例、共享标准化模板等方式，使学生学习掌握开题报告的撰写方法和编写技巧；老师通过微信收集学生提交的开题报告后，认真审阅并提出具体意见。再由学生修改后，完成开题报告的编写工作。

2.2分组讨论

以开题报告为出发点，课题小组正式启动“微课题科研”工作。在互动式课堂上，课题组成员将收集到的与本课题有关的资料归纳整理，在小组范围内进行讨论和研究。基于学生的学术水平，“微课题科研”的科研方式为综述型，即在现有资料和信息的基础上分析整理，写出综述类报告即可。学生通过讨论去粗取精，选用权威、全面、前沿的信息资料，构建“微课题科研”的支撑材料库。

教师主导分组讨论这个教学环节的过程，针对每个科研小组的情况给出指导性意见，把握方向，保证讨论的效率和质量。

2.3撰写论文

根据课堂的讨论决议，课后小组成员按照分工，分头撰写论文各部分内容。小组内部往往通过微信群讨论、交流信息，将各自负责的部分提交给小组的其他成员，互相交换意见。

实际教学过程中，第3环节的课上交流和第4环节的课下撰写论文需要重复多次，亦即反复写作、讨论、修改的过程，才能完成整个论文写作主导的科研过程。

微课题科研论文的格式也按照标准论文格式要求设置，包括图、表、参考文献等，充分利用本次科研及论文写作的机会，培养学生的科研态度和科研能力。

论文定稿之后，课题组成员还需要制作PPT文件以作答辩环节展示之用。PPT文件的设计力求条理清晰、图文并茂，能充分展示微课题研究的成果。

2.4小组答辩

每组选一位发言学生，利用PPT文件向教师和同学们展示本组微课题的研究成果并进行现场答辩。教师和同学可以针对课题中的研究内容提出问题和意见，答辩同学给出自己的解释和观点。最后由大家用手机软件投票决定，该“微课题科研”是否达到要求，可以结题。

针对答辩中教师和其他同学提出的问题和质疑，课题组成员讨论解决方法和调整方案，对论文做最后修订。论文终稿通过微信上传给教师，教师通过后，课题组整理汇总所有材料，将开题报告、支撑材料、论文、展示PPT汇总打印装订成册，微课题科研完成。

3意义与价值

3.1培养锻炼本科生的科研能力、科研态度和科研习惯

在微课题科研过程中，从搜集信息撰写开题报告，到学习归纳整理资料数据，撰写论文，最后再到演讲答辩，学生从各个不同方面都受到了很多锻炼。为了培养良好的科研习惯，教师要求报告和论文格式规范、内容真实，遣词造句简练准确，对每篇科研文档都坚持组内自查、组间交换检查、教师审查的“三必查”原则。经过严格要求、反复训练养成的良好的科研习惯、严谨的科研态度，以及科研能力的提升，对学生今后的工作学习无疑有着积极的意义。

3.2激发学生自主学习的意识

翻转课堂的主要特征就是将教学过程中的中心由教师转为学生。本研究中，不管是分组选题、课上交流，还是论文讨论、演讲答辩，所有环节的科研主体都是学生。学生根据兴趣和爱好自主选择微课题的方向（学什么）；制定研究方案，探索研究方法（怎么学）；总结研究成果，撰寫论文（学会了）；自主安排研究的进度和时间，充分利用时间，主观能动性大大提高，工作效率很高。

在科研过程中培养学生自主解决问题的能力，鼓励其通过网络检索、查阅资料、课题组内部讨论等方式提高自身思考问题解决问题的能力。

对学生超常规的思路和想法要注意加以保护和肯定，鼓励学生“大胆假设小心求证”，伟大的科学进步都来源于创造性思维，创造性思维和创新性思维是年轻人最可宝贵的财富，必须积极培养学生的创新积极性。

3.3培养学生协同工作意识和合作技能

美国新媒体联盟发布的《2017地平线报告》中预测高等教育采纳技术的六个关键趋势，其中就有协作学习日益重要。大学生具有一定的自主学习的能力和观念，又有一定的合作能力，自主时间也比较多，针对大学生开展合作学习的教学实践有其可行性。合理的分工以及默契的协作是团队研究工作顺利开展的必要条件。微课题小组中良好的互动氛围和合作精神，需要教师的协调和全体成员的共同维护。通过科研过程中彼此的交流、配合，微课题组成员逐步形成了敢于质疑、虚心讨教，尊重不同意见，民主协商决策的良好合作氛围，积极完成所负责的任务，尽量配合小组集体科研活动，表现出积极的合作态度，提升了学生协同工作的能力与合作的技巧。

“微课题科研”是我们在教学改革与实践中总结摸索出来的新型教学形式。这项研究着眼于代表性强且易于人手的小型课题即“微课题”的科研工作，以具体而微的科研过程作为学生学习的基本形式，贯穿于翻转课堂的教学实践之中。本研究在河北医科大学的几轮教学实践中均取得满意的教学效果，受到广大学生欢迎，也希望能对广大高校同仁有借鉴意义。