“問題驅動”型翻轉課堂在車輛專業創新人才培養中的實踐

郭鵬 馬建輝 陳海軍

河南工程學院機械工程學院 河南省鄭州市 451191

現代信息技術的發展及推廣使用，為教育改革與創新工作的開展提供了重要的技術條件和支撐。各院校在教學工作開展的過程當中，逐漸將信息技術和相關手段運用其中，開展混合式教學。翻轉課堂教學模式作為一種全新的教學模式顛覆了傳統的教學方法。翻轉課堂將教學流程變為“先學后教”，在教師布置相關任務的基礎上，學生課外通過互聯網的數字教學資源完成任務，在課堂教學環節進行問題探討、交流解答、分組練習和協作探索等教學活動完成知識的內化。交互式的課堂教學能夠啟發并引導學生發現問題、分析問題和解決問題，從而培養學生的綜合素質。

“問題驅動”教學模式是基于“問題”的一種教學模式(Problem-Based Learning，PBL)，是翻轉課堂的一種具體應用形式。

1 “問題驅動”教學模式與課程特點

“問題驅動”教學模式以專業領域內的各種問題為學習起點，以問題為核心規劃學習內容，讓學生圍繞問題尋求解決方案。翻轉課堂是問題為導向的，前置學習產生問題，課堂教學解決問題，這是翻轉課堂的本質，是解決學生學習參與度不夠、研究不深入的關鍵。教師在此過程中的角色是問題的提出者、課程的設計者以及結果的評估者。問題驅動教學法能夠提高學生學習的主動性，提高學生在教學過程中的參與程度，容易激起學生的求知欲，活躍其思維。這種教學方法對教師的要求較高，教師必須具備較強的課堂掌控能力和引導能力。

《汽車新能源技術》是一門研究新能源汽車領域內現有車型和技術的專業課，內容更新快，與行業現狀聯系較緊密，同時可借鑒的成熟理論研究成果較少，探索性研究方向較多。而《汽車理論》課程相對來說教學內容理論性較強，有成熟的研究體系，但數值推演內容多，適合自主學習及討論的內容較少，翻轉課堂容易流于形式、達不到大綱要求的教學目標。如何將課程特點與翻轉課堂教學形式良好結合，豐富課堂教學形式，使學生在問題的探究中學習能力得到實質性提高，是目前翻轉課堂在專業課程教學改革中迫切需要解決的問題。

2 “問題驅動”教學模式實踐過程面臨的問題

“問題驅動”教學模式實踐過程在硬件設施、應用能力、學習方式等方面出現一些不容忽視的問題，面臨的問題主要集中在以下幾個方面：問題的提出和教學設計；教學效果的評價體系；教學經驗的可復制性和推廣價值。

在“問題驅動”教學模式實踐中面臨的第一個大問題是能否激發學生積極性。這部分問題集中在以下兩個方面：1.問題的提出應結合行業實際問題并基于學生前期知識儲備進行。例如，在汽車新能源技術課程中電機的技術性能要求一節，可以通過“比亞迪如何PK特斯拉？”、“永磁同步如何PK交流異步？”等與新能源汽車行業領域內品牌競爭相關的熱點問題的提出，引導學生對不同電機類型在不同品牌車型上應用的現狀展開調查研究，為課堂討論及總結打下基礎。2.問題的提出應具有開放性而不具有傾向性。問題的提出分為“引導性問題”、“對比研究性問題”等。

在“問題驅動”教學模式實踐中面臨的第二個大問題是教學效果的評價機制不完善和課堂秩序不易維持。一方面要求老師預先和學生溝通，達成一致的階段性學習效果評價機制，避免開放式的“問題驅動”學習模式成為無目標的論戰、低水平的吐槽。另一方面要求老師在專業知識方面要有深厚的功力，對學生討論的領域有更廣更深的知識儲備，同時應具有較高的課堂組織和管理能力。

在“問題驅動”教學模式實踐中面臨的第三個大問題是教學經驗的可復制性和推廣性不強。不同的專業學科對應不同的知識類型特點，汽車新能源技術一類應用型課程容易問題設計和進行課堂教學形式創新，而汽車理論等理論探究型課程則容易陷入學生積極性不高的窘境。這些問題要求教學研究者能總結出翻轉課堂在不同專業課程中應用的共性問題和教學評價原則。

3 “問題驅動”教學實踐經驗

本項目重點研究了“問題驅動”教學實踐在專業課教學過程中的運用方式、方法及效果評價的問題。主要的創新實踐內容包括：

3.1 課堂教學組織原則與形式研究

“經驗法”確定“翻轉課堂”與傳統教學模式的分配比重問題（整體和具體章節）；組織觀摩課和集體教研活動，綜合課堂效果，并結合學生基本知識階段性評價，確定“問題驅動”教學模式與傳統教學模式的占比，解決教學模式創新中“融合度”不容易把握的問題。形成一定的指導性意見體系，形成研究報告和指導書。

針對“問題驅動”教學模式中問題提出的場景創設方法，采用“調查法”對實際行業部門相關問題進行收集和調研，研究問題提出的針對性和遞進性，使學

生緊跟問題產生探究的興趣，形成 “問題庫”，為后續新教學方式推廣提供經驗和參考。研究和建立多元課堂教學環節，把創新型課堂實踐與創新能力的培養相結合，為創新型人才培養奠定基礎。課堂教學組織形式研究內容如圖1所示。

圖1 課堂組織形式研究內容

在教學設計環節，采用了學生分組討論、集體辯論、教師點評等多種形式的結合，在學生自主合作的環境中，經教師的引導，把教與學聚焦于問題的生成、提出、探究、解決，以致知識系統的構建。

具體的做法是利用網絡教育平臺，課前給出問題和預習課件，方便學生代入問題場景，并按預先分組進行課下討論。在隨后的課堂教學中，先讓學生走上講臺就本小組對問題的理解，把新的內容試講出來，學生講解完畢，由其他組學生進行討論和提問，試講的同學再進行解答，最后由教師進行點評和總結。比如，提前給學生布置“家用轎車的動力性和經濟性如何取舍”的討論題目，課下搜集支持本組觀點的材料。在課堂上，鼓勵學生充分發表看法，讓持不同觀點的學生討論，教師最后再進行點評。通過討論，學生對轎車的動力性、經濟性從評價指標、影響因素等方面進行對比分析，可以充分、系統地掌握其性能指標與汽車結構特點和使用之間的聯系，達到融會貫通的目的。本項目在課堂討論的基礎上還進行了焦點問題辯論賽的形式，對“未來電機的發展方向是永磁同步還是交流異步？”等問題選人組隊，正反雙方課堂辯論的過程中迸發出思維碰撞的火花，辯手的精彩發言不時贏得同學們的陣陣掌聲。課堂活躍度是“問題驅動”翻轉課堂對學生學習積極性調動的體現。問題探究過程可以極大拓展技術知識內容，解決了教材局限性的問題。同時，網絡討論區的設定及建立網絡群組可以作為課堂現場討論的延續，方便學生對問題的隨時討論和老師的持續跟進。“問題驅動”討論教學流程如圖2所示。

圖2 “問題驅動”型教學流程

3.2 互聯網資源的有效利用

結合其他高校教師的實踐經驗，充分利用互聯網優質教育資源（學習強國慕課平臺、精品課程、學習通等網絡教學平臺等），解決專業課學習受到教材的局限性及滯后性影響的問題。擴展學生的專業知識面。

設定討論區及建立網絡群組作為課堂現場討論的延續，方便學生對問題的隨時討論和互動。在疫情期間，本項目針對線上教學特點，充分利用互聯網優勢，利用微信平臺、釘釘直播、釘釘會議、騰訊會議等實時交流工具組織學生定期開展線上討論活動，對課堂上提出的相關問題進行開放的討論和探究，同學們準備充分、發言踴躍，對行業相關領域問題有了進一步理解，對問題的理解達到教材所不能及的深度和廣度。

同時，為使“問題驅動”創新教學模式具有可持續性，獲得在專業課程中進行翻轉課堂型教學改革的經驗，形成一定的可推廣的模式，項目組聯合教研室老師，定期利用釘釘會議等模式進行教學研究和觀摩會，加強不同學科教學改革的經驗交流和問題討論，總結不足，發揚優勢，同時通過對學習強國平臺精品課程的學習，提高老師們問題引導的技巧和課堂節奏的把握能力。本項目通過在具體課程中的實踐，為專業課程的開放性學習積累了一定經驗，形成了網絡教學效果評價的標準。尤其在疫情防控期間發揮了保障教學進度和質量的重要作用。

3.3 多元評價機制的建立

采用“多項目基本積分”加“隨堂總結”相結合的計分辦法，完善課堂教學效果階段性測評機制；例如通過參與小組討論發言次數、網絡話題評論次數、小組討論提交報告質量等對學生參與“問題驅動”翻轉課堂的活躍度和學習效果進行評價。形成“積分制”，期末對個人積分優勝和小組積分優勝同學分別給與適當獎勵。本項目開展期間，項目組結合學校對學生參加老師組織的科研活動、參加學校及省級、國家級學科競賽均可獲得“科研分”的鼓勵政策，在前期課堂教學形式創新的基礎上，鼓勵和帶動學生參加學科競賽及雙創大賽。帶領學生參加的“全國大學生創新創業大賽”、“挑戰杯賽”等活動中，參賽人數和獲獎級別相比較開展“問題驅動”教學模式創新教學過程之前，均獲得提高。說明學生在平時“問題驅動”教學模式創新活動中通過問題的思考、討論、解決，確實提高了創新能力和解決實際問題的能力。同時通過“問卷調查法”獲得學生對新型教學模式的評價和建議，為進一步改進教學方法提供了客觀的參考。形成多元評價機制，對學生通過“問題驅動”翻轉課堂獲得的創新能力提高形成反饋，對新型教學模式及時進行調整。

3.4 可持續性研究機制的建立

針對“問題驅動”教學模式中問題提出的場景創設方法，采用”調查法“對實際行業部門相關問題進行收集和調研，研究問題提出的針對性和遞進性，使學生緊跟問題產生探究的興趣，形成“問題庫”，為后續新教學方式推廣提供經驗和參考。組織觀摩課和集體研討，對部分具體的課程章節從課堂氛圍、學生掌握程度等方面進行評價和測評。獲得專業課程中運用教學模式創新的具體實踐經驗，形成具有推廣價值的指導性意見體系，形成調研報告，為車輛工程專業學科發展提供進一步參考。

4 結論

通過項目的研究與實踐，實現先進教學模式——以“問題驅動”為方法的翻轉課堂與傳統教學模式深度融合，使互聯網優質教育資源及方便及時的線上討論學習與開放生動的線下課堂相結合。研究過程注重三個方面的創新：教學模式的創新、學習過程的創新、評價機制的創新。使學生不僅熟練掌握相關專業課的知識，同時具有解決專業領域新問題的能力。在問題探究和解決過程中提高學生的創新能力。在探究的過程中，促進學生從“學會”走向“會學”的境界。進一步培養學生的自主創新能力，應對汽車行業日新月異的技術更新和換代趨勢，為“教學研創賽”五位一體的創新人才培養模式奠定基礎。