翻轉教學在水質工程學2中的探索與實踐★

劉亞利 荊肇乾 王 鄭 王祝來 曹世瑋

(南京林業大學土木工程學院，江蘇 南京 210037)

隨著信息技術的不斷發展與成熟，大學專業知識的學習也呈爆炸式增長，學科之間的交叉更加密切[1]。以“教”為中心的傳統教學模式無法激發學生的學習興趣、培養學生的創新能力和實踐能力，難以達到新時代大學的培養目標[2]。因此，必須將新技術、新知識和新思維融入在教學活動中，探索以“學”為中心的新教學模式[3]。

2000年，美國提出的“翻轉教學”改變了傳統的填鴨式教學方法，教師可借助“MOOCs”、微課、網絡課程等工具，將學習材料提供給學生，學生課下學習教學視頻，課上則在教師的指導下進行互動討論[4,5]。與“先教后學”的傳統教學模式相比，“翻轉教學”顛倒教學流程，實現“先學后教、以學定教”，既激發了學生的學習主動性，又增進了師生之間、學生之間的互動交流。

《水質工程學2》是給排水專業的核心課程，具有內容多、難度大、范圍廣，以及工程性、實踐性和創新性要求高等特點[6]。而在當前教學過程中，普遍存在學習積極性不高、工程理念不強等問題，因此，本項目嘗試將“翻轉教學”應用于《水質工程學2》的教學改革過程中。

1 傳統教學方法存在的問題

我校的《水質工程學2》包括64學時的理論課和2周的課程設計。理論教學以課堂講授為主、多媒體為輔的教學方式，教師按照單元講解，能完成基本教學任務，但PPT不能直觀展示水處理構筑物的復雜結構，學生理解困難。此外，課程所用教材以基本理論和基本處理工藝為主，對新知識和新技術，及工程案例的講解相對較少[7]。考核方式則由期末考試(80%)和平時成績(20%)構成，使學生忽略了課堂參與和互動，主要通過考前突擊強化記憶單個知識點的方式來應付期末考試。這種考核方式不利于培養學生的思考能力、分析和解決問題的能力。

2 翻轉教學改革內容

2.1 利用信息技術，加強資源庫建設

“翻轉教學”要求學生在課前觀看教學視頻，因此建立包括教材、課件、視頻、規范、指導手冊、工程實例、設計圖紙在內的教學資源庫是基礎。目前建立資源庫的途徑主要有以下幾種：1)教師根據培養方案和教學大綱要求，將每節課的教學內容錄制成教學視頻。2)學生根據所學知識，思考設計污水處理工藝，自己制作相關視頻資料。3)從國內國外其他高校購買相關的網絡公開課。4)學生利用圖書館資源查閱文獻、學習先進的技術和工藝，參與科研工作[1]。教師將收集的教學材料放到網上供學生自學，同時利用微信、QQ、郵件等網絡通訊工具，設置討論組，加強學生與教師、學生與學生之間的互動交流。

2.2 確定翻轉教學內容，規劃教學環節

《水質工程學2》由基礎理論和工藝技術兩部分構成。實際上，并非所有內容都適合進行翻轉教學，因此，教師須根據每一章節的特點，確定翻轉內容。比如，活性污泥法和生物膜法原理、活性污泥反應動力學模型等理論性較強，不適合進行翻轉教學，需要教師課堂重點講解。而對不同污水處理工藝系統的介紹部分，適合采用翻轉教學模式，既能夠通過討論區分不同工藝的特點、還能夠通過查閱文獻學習一些新工藝，甚至可根據所學知識自行設計不同的水處理工藝。

確定好翻轉內容后，教師要確定教學目標和學習任務，根據教學目標設置引導性的問題，讓學生帶著問題去思考。課上加強對自學問題的討論，激發學生的學習興趣、培養學生利用現有知識解決問題的能力[8]。

2.3 建立實訓基地，提供課下學習環境

“翻轉教學”除了課上討論和互動外，還需要根據本課程的特點開展課外教學實踐。為此，我校已與多家企業簽訂了實訓基地項目，通過在學習中實踐、實踐中學習，能更好地認識水處理構筑物的結構，將工程實踐理念貫穿到理論學習中，同時利用所學的理論知識指導工程實踐，提高學生動手能力。

2.4 重視學習過程管理，改革考核方式

在傳統“一考定成敗”考核制度下，學生以考試為學習目的，忽視學習過程管理，主動參與度較低[3]。改革后，降低期末考試成績所占的比例，增加單元小測驗、課堂分組匯報和討論、學科知識競賽等所占的考核比重，從而加強學生對學習過程的重視，引導學生利用網絡獲取知識，拓展知識面，提高自主學習能力，培養學生獨立思考的習慣和解決工程問題的意識與能力[4,7]。

3 “翻轉教學”教學難點

3.1 知識體系建設

目前建立的網上資源庫以理論知識為主，工程實踐相關資料較少。理論知識也以單個知識點為主，缺乏體系性。對于給排水專業其他課程的視頻資料整合和知識體系建設是一個更大的挑戰。

3.2 教師面臨挑戰增大

“翻轉教學”模式下，教師成為引領者和輔助者。作為引領者，教師不僅要花費大量的時間和經歷來選擇教學內容、制作教學視頻，而且要了解學生間的差異，根據差異性來設計教學任務和問題[2]。作為輔助者，教師要在課上和課下隨時回答和講解學生提出的問題，這就要求教師積累足夠的知識，能夠跟上學生的節奏[3]。其次，教師要監控學生的課下學習，及時發現學生自學過程中存在的問題。總之，“翻轉教學”對教師的自身素質要求較高。

4 結語

運用“翻轉教學”對《水質工程學2》進行教學改革，能夠有效激發學生的學習興趣，有助于工程理念的建立，培養了學生自主學習、獨立分析和解決問題的能力。但是，翻轉教學的全面實施還存在漫長的道路，資源庫建設、教師的精力和知識等都是巨大的挑戰，需要全校乃至全國給排水專業的教師共同完成。

參考文獻：

[1] 魏 娟.“翻轉教學”的教學手段與教學方法改革研究[J].內蒙古財經大學學報,2017,15(2):103-107.

[2] 李 晶,白 陽.大學理論課程翻轉教學模式研究[J].高教學刊,2017(2)：58-60.

[3] 何克抗.從“翻轉課堂”的本質，看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究,2014,7(255):5-16.

[4] 趙興龍.翻轉教學的先進性與局限性[J].課程與教學，2013(4):65-68.

[5] M.J.Lage,G.J.Platt,M. Treglia.Inverting the Classroom:A Gateway to Creating[J].The Journal of Economic Education,2000,31(1):30-34．

[6] 吳揚秦,祝 榮.水質工程學教學改革初探[J].綠色科技,2017(11):262-264.

[7] 張小燕，馬瑞娜，王 剛，等.以提高實踐能力為導向的“水質工程學”課程改革與實踐[J].2016,18(5):71-75.

[8] 劉 蓓.基于翻轉課堂教學模式的教師角色定位研究[J].揚州教育學院學報,2017,35(1):78-81.