環(huán)境學(xué)科的翻轉(zhuǎn)課堂改革探索

［摘 要］ 當(dāng)今大眾對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提升。高校要想培養(yǎng)出滿足企業(yè)與社會(huì)實(shí)際需求的高水平人才，就需要對(duì)教育進(jìn)行改革。近年來，翻轉(zhuǎn)課堂掀起了國(guó)內(nèi)外教育改革的浪潮，為教與學(xué)的發(fā)展提供了新思路。針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中的運(yùn)用進(jìn)行反思和改革，探討一種適合環(huán)境學(xué)科人才培養(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，最大化地將學(xué)生自主、探究式的學(xué)習(xí)能力和全面的素養(yǎng)激發(fā)出來，為社會(huì)和市場(chǎng)輸送具有較高綜合能力的應(yīng)用型環(huán)境學(xué)科人才。

［關(guān)鍵詞］ 環(huán)境學(xué)科；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)改革

［基金項(xiàng)目］ 2020年度西安交通大學(xué)基金項(xiàng)目“環(huán)境工程專業(yè)四層次實(shí)踐教學(xué)體系研究”（20SJZX03）

［作者簡(jiǎn)介］ 徐紅梅（1986—），女，陜西渭南人，理學(xué)博士，西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院副教授，主要從事大氣污染與環(huán)境保護(hù)研究；徐 浩（1984—），男，湖北仙桃人，工學(xué)博士，西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授，主要從事水污染防治研究；楊 柳（1988—），女，陜西商洛人，工學(xué)碩士，西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院工程師，主要從事大氣生物氣溶膠研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2025）09-0014-04 ［收稿日期］ 2023-11-23

隨著生活水平不斷提升，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境品質(zhì)要求越來越高，環(huán)境學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。隨著資訊科技及多媒體科技的持續(xù)發(fā)展，高校將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入環(huán)境學(xué)科，與傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)融合，引導(dǎo)學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過看視頻講座、聽播客、看慕課、閱讀功能增強(qiáng)的電子書等方式提前學(xué)習(xí)；課上教師不再占用時(shí)間講授學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是師生互相交流討論，進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)［1］；課后，學(xué)生利用現(xiàn)代化手段，如小程序、雨課堂等進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的強(qiáng)化練習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂模式打破了以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式，變?yōu)橐詫W(xué)生為本、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)的模式，將課堂時(shí)間進(jìn)行充分討論和知識(shí)應(yīng)用訓(xùn)練。這種方式能夠增強(qiáng)學(xué)生的探究精神，并將提升運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決問題的專業(yè)綜合能力，因此在環(huán)境教育領(lǐng)域得到了極大的重視［2］。本文通過對(duì)環(huán)境學(xué)科本科教學(xué)的研究，探討了如何利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，培養(yǎng)出更多滿足企業(yè)與社會(huì)需求的綜合型、實(shí)踐型高水平環(huán)境專業(yè)人才。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂逆轉(zhuǎn)了知識(shí)的“傳授”與“內(nèi)化”兩個(gè)階段，促進(jìn)學(xué)生提升在課堂上的自主性、主動(dòng)性，從而提高課堂教學(xué)的有效性。在此教學(xué)模式的各個(gè)方面，均是從學(xué)生的立場(chǎng)上來看的，如從課前的記憶理解、在課堂上的應(yīng)用分析、在課后的鞏固和拓展等方面；站在教師的立場(chǎng)上，則是在課前的教學(xué)準(zhǔn)備，在課中的指導(dǎo)與解答，以及課后的總結(jié)與評(píng)估［3］。反饋與交流貫穿于教學(xué)全過程，知識(shí)靈活運(yùn)用和工程實(shí)踐應(yīng)用是環(huán)境學(xué)科翻轉(zhuǎn)課堂的核心。

課前，教師要根據(jù)所教的內(nèi)容，事先準(zhǔn)備好短視頻、文本材料和自我測(cè)試題，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布。學(xué)生可根據(jù)自身時(shí)間和進(jìn)度完成學(xué)習(xí)。在平臺(tái)上，學(xué)生可對(duì)自己不會(huì)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)及自我測(cè)試，不會(huì)的地方重新學(xué)習(xí)，還可在討論區(qū)中提出不明白的地方。教師可利用平臺(tái)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、自測(cè)和作業(yè)完成情況，并隨時(shí)解答學(xué)生提出的問題。在這個(gè)過程中，教師會(huì)掌握學(xué)生的理解難點(diǎn)，并在必要的時(shí)候?qū)﹄y點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充講解。教師還可在學(xué)生完成課前的自學(xué)進(jìn)度后，以實(shí)用性、綜合性和可辯論性為原則，在平臺(tái)上提出1～2個(gè)與課程相關(guān)的發(fā)散性問題，供學(xué)生思考及在課堂中進(jìn)行有針對(duì)性的討論。

課上，根據(jù)內(nèi)容的特征，教學(xué)方法有不同的安排。教師首先將課前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)內(nèi)容串聯(lián)起來，然后針對(duì)教學(xué)中的難點(diǎn)及反饋的問題進(jìn)行深入講解。之后，以3～4人為一組，開展個(gè)案研究，達(dá)到內(nèi)化目的，并鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。學(xué)生之間的討論能夠幫助其更好地掌握知識(shí)，班級(jí)中對(duì)本次課程掌握充分的學(xué)生能夠?qū)ζ渌麑W(xué)生進(jìn)行講解，并指導(dǎo)他們?nèi)ド钊胝J(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)［4］。不同學(xué)生可能會(huì)對(duì)知識(shí)點(diǎn)有不同的看法和理解，他們相互討論，有助于知識(shí)和結(jié)論的重新組合，提高學(xué)習(xí)的效率、效果及對(duì)知識(shí)運(yùn)用的靈活程度。教師在課上通過觀察各組的討論情況評(píng)價(jià)并控制整個(gè)進(jìn)程，同時(shí)隨時(shí)解答問題。為防止學(xué)生對(duì)教師的依賴和失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力，教師的回答不能僅給學(xué)生一個(gè)簡(jiǎn)單的答案，要根據(jù)不同的問題提出開放性的答案。若只有一組提出問題，就在其組內(nèi)來指導(dǎo)他們提出正確答案；如果是普遍性問題，可通過小組間辯論來指導(dǎo)，對(duì)于仍然存在理解偏差的難點(diǎn)和重點(diǎn)，教師可再次進(jìn)行系統(tǒng)性講授。

課后，教師會(huì)對(duì)該章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧與延伸，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行鞏固練習(xí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，最后完成相關(guān)考試，并給出課堂反饋意見。根據(jù)考試結(jié)果，教師還可對(duì)本次課程內(nèi)容進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，并對(duì)所教內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，及時(shí)改進(jìn)供后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)使用。有興趣的學(xué)生還可借由平臺(tái)教師上傳的擴(kuò)充材料，加深及擴(kuò)充自身的知識(shí)，并在討論區(qū)內(nèi)與教師、學(xué)生一起討論。為防止碎片化學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)系統(tǒng)性造成影響，教師需要在下次的課堂上對(duì)上次課所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行全面的歸納和提升。

二、環(huán)境學(xué)科翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中存在的問題

（一）翻轉(zhuǎn)課堂可能面臨的問題

翻轉(zhuǎn)教室的精髓就是將教室的時(shí)空顛倒過來。在教學(xué)過程中，教師要組織各種形式的課堂活動(dòng)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)內(nèi)化為自己的一部分，從而達(dá)到師生間的互動(dòng)與學(xué)生間的互動(dòng)。但在實(shí)踐中，可能面臨三方面的問題：（1）翻轉(zhuǎn)課堂“碎片化”教學(xué)方式，課程知識(shí)體系難以形成完整的整體。課前學(xué)生使用的教學(xué)資源一般較為分散，可能造成學(xué)生對(duì)知識(shí)之間的聯(lián)系不易掌握，對(duì)教學(xué)的整體性、系統(tǒng)化的理解不全面［5］。（2）在實(shí)際教學(xué)過程中，教師和學(xué)生間的聯(lián)系往往被切斷。雖然翻轉(zhuǎn)教學(xué)需要學(xué)生在上課之前觀看錄像，但從本質(zhì)上講，仍是在教師的指導(dǎo)下單向地講解和傳授知識(shí)，不是真正的教師和學(xué)生之間的交流。（3）重形式，輕實(shí)效。翻轉(zhuǎn)課堂是讓學(xué)生課前通過視頻、互動(dòng)等方式，對(duì)之前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和強(qiáng)化，從而加深對(duì)知識(shí)的理解，提高其運(yùn)用能力。但學(xué)生的認(rèn)知水平不同，有些學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受能力較強(qiáng)，而有些學(xué)生則需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力才能理解［6］。因此，當(dāng)出現(xiàn)“冷場(chǎng)”時(shí)，課堂會(huì)不太活躍，課堂也變得隨意起來，導(dǎo)致教師的教學(xué)目標(biāo)不明確，教學(xué)效果欠佳。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源因缺乏頂層規(guī)劃和統(tǒng)籌，難以實(shí)現(xiàn)深度整合

當(dāng)前大部分高校在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)，缺少對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂全面的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。在翻轉(zhuǎn)教學(xué)中，教師要精心設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于環(huán)境學(xué)科來說，教學(xué)內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)素養(yǎng)與專業(yè)技能兩個(gè)方面，但并非每一門課程都必須采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式［7］。而教師可能會(huì)以創(chuàng)新為目的盲目地使用翻轉(zhuǎn)課堂來豐富課程，導(dǎo)致同一個(gè)專業(yè)的學(xué)生要在多個(gè)學(xué)科中進(jìn)行很多的前期資源學(xué)習(xí)，不僅會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)變得更重，還可能使其對(duì)課前的資源產(chǎn)生抵觸情緒。可能存在以下兩方面問題：一方面，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重要程度、難度和特點(diǎn)缺乏統(tǒng)籌安排，僅追求翻轉(zhuǎn)教學(xué)；另一方面，教師在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)沒有明確的指導(dǎo)，沒有目標(biāo)明確及邏輯合理的課堂活動(dòng)，造成了學(xué)生在課前預(yù)習(xí)不充分，課堂上的教學(xué)效果欠佳，無法達(dá)到翻轉(zhuǎn)課堂的目標(biāo)。

（三）信息技術(shù)掌握欠缺，教師無法適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂的技術(shù)要求

根據(jù)對(duì)參與國(guó)家信息技術(shù)教育培訓(xùn)的教師的調(diào)研，約90%的教師僅使用了投影、黑板、計(jì)算機(jī)等傳統(tǒng)的教學(xué)器材，只有很少一部分教師反映自己對(duì)信息技術(shù)的掌握程度較高。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教學(xué)錄像是教師較為主要的一個(gè)課前教學(xué)資源，大部分教師從互聯(lián)網(wǎng)上搜索相應(yīng)的教學(xué)錄像，但由于互聯(lián)網(wǎng)上的部分錄像資源信息可能比較陳舊、內(nèi)容相關(guān)性較低，部分教師也開始自行制作視頻。目前，由于缺少相應(yīng)的教學(xué)手段，教師自制的教學(xué)視頻往往也不能完全達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，而且存在著設(shè)計(jì)呆板、視聽不夠清晰等缺點(diǎn)，給學(xué)生帶來了很大的不便。與此同時(shí)，視頻制作的技術(shù)門檻也極大地增加了教師的備課負(fù)擔(dān)，使教師對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的積極性受到了很大的影響。

（四）傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)估方法無法適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂

教學(xué)評(píng)估的方法標(biāo)準(zhǔn)是建立在教學(xué)目標(biāo)之上的，教學(xué)目標(biāo)又是建立在傳統(tǒng)的教學(xué)理念之上的，而傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂的不同教學(xué)理念和方式使評(píng)價(jià)模式也存在著差異。傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生成為合格的工人，并讓他們掌握必要的知識(shí)和技巧，從而進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)和服務(wù)［8］。所以，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教學(xué)方式以傳授知識(shí)、訓(xùn)練技術(shù)為主，統(tǒng)一評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)和技能，常用的考核方法包括“平時(shí)成績(jī)+期末考核”“平時(shí)考核+實(shí)習(xí)考核+期末考核”等。但翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生自主性、創(chuàng)新性、發(fā)散性以及對(duì)知識(shí)的靈活性、應(yīng)用性要求更高，所以需要探索新的教學(xué)評(píng)價(jià)方式。

三、環(huán)境學(xué)科翻轉(zhuǎn)課堂改革建議

（一）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)觀念的更新

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新教育模式，使學(xué)生在時(shí)空上獲得了更大的自主性。首先，翻轉(zhuǎn)課堂的更新需要加強(qiáng)教師的引導(dǎo)功能。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，教師的引導(dǎo)作用要體現(xiàn)在課堂教學(xué)的前期、中期和后期。教師要事先設(shè)計(jì)好各學(xué)習(xí)和討論環(huán)節(jié)，如上課前的自測(cè)題和作業(yè)表、線上和課堂討論的問題和互動(dòng)環(huán)節(jié)、課后的作業(yè)和測(cè)試題等指導(dǎo)學(xué)生在線學(xué)習(xí)，而不是“放羊式”地讓學(xué)生根據(jù)自身興趣自主學(xué)習(xí)。其次，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行改革，旨在幫助學(xué)生進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學(xué)方法，學(xué)生只能停留在簡(jiǎn)單的識(shí)記和理解上［9］。最后，針對(duì)教育資源分布不均衡的問題，翻轉(zhuǎn)課堂旨在將分散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，以建構(gòu)課程知識(shí)樹為基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)地進(jìn)行有序的教學(xué)布局，從而形成系統(tǒng)化的知識(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，并且同時(shí)讓學(xué)生能夠清楚地理解知識(shí)之間的關(guān)系，并形成整體系統(tǒng)。

（二）科學(xué)地規(guī)劃翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該是系統(tǒng)性的規(guī)劃，要在整個(gè)環(huán)境學(xué)科的課程中對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行合理的定位，并對(duì)教育資源進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)各個(gè)課程的教學(xué)步驟，以利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如，在本科環(huán)境學(xué)科中翻轉(zhuǎn)課堂適用于理論與實(shí)踐相結(jié)合的“環(huán)境修復(fù)原理及技術(shù)”“環(huán)境規(guī)劃”等課程。其中，在理論與實(shí)踐融合課程的翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)過程中，可根據(jù)課程內(nèi)容的難易程度，把相對(duì)簡(jiǎn)單的內(nèi)容安排在課前進(jìn)行，提高學(xué)生的自信心，同時(shí)也可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)更難的內(nèi)容進(jìn)行線上的探討，同時(shí)，還可根據(jù)線上的討論情況，對(duì)課堂中的活動(dòng)進(jìn)行有針對(duì)性的安排，加強(qiáng)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，從而達(dá)到對(duì)知識(shí)的應(yīng)用與遷移擴(kuò)展［10］。例如，“環(huán)境修復(fù)原理與技術(shù)”課程非常強(qiáng)調(diào)環(huán)境工程各學(xué)科知識(shí)的交叉和綜合運(yùn)用，需要學(xué)生能夠在實(shí)際解決工程應(yīng)用中的難題，所以可在課堂中引入工程實(shí)例，讓各組學(xué)生進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)，相互討論各組修復(fù)方案的優(yōu)劣，達(dá)到知識(shí)的靈活運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

（三）構(gòu)建適合翻轉(zhuǎn)課堂的教師信息素養(yǎng)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)要求教師具備較高的信息素養(yǎng)，主要有以下幾個(gè)方面：一是建設(shè)信息時(shí)代的教學(xué)資源；二是指教師在課堂上要綜合運(yùn)用多媒體的能力；三是要充分利用計(jì)算機(jī)及軟件和學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)和評(píng)價(jià)的能力。高校要制定一套能夠培養(yǎng)教師的信息素質(zhì)的培訓(xùn)體系，在新教師進(jìn)入校園時(shí)，就接受基本的信息教育訓(xùn)練，同時(shí)定期舉辦專門的信息教學(xué)培訓(xùn)班，讓教師能夠更好地提高自身的信息化水平。另外，教師要提高自身的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的功能，不斷自學(xué)各種新手段、新技術(shù)，并積極地將所學(xué)技術(shù)應(yīng)用在課堂上，并聽取學(xué)生的反饋和意見。

（四）改進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)評(píng)估方法

在傳統(tǒng)課堂上，只有平時(shí)成績(jī)、期中考試、期末考試等考核手段和標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)教學(xué)過程都由教師進(jìn)行，把重點(diǎn)放在了考試的成績(jī)上，而忽略了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管理。為更好地實(shí)施課程管理，建議教師應(yīng)制定更詳盡的考核規(guī)則。翻轉(zhuǎn)課堂的重點(diǎn)是過程性評(píng)估，并對(duì)學(xué)習(xí)過程的評(píng)估細(xì)則進(jìn)行了詳細(xì)的說明。評(píng)估的方法也是多元化的，除教師的評(píng)估外，還包括了師生互評(píng)及雨課堂的系統(tǒng)評(píng)估；還可以讓不同討論組間的學(xué)生相互評(píng)分，或在討論組內(nèi)進(jìn)行學(xué)生的互評(píng)。此外，課程評(píng)估分?jǐn)?shù)所占的比重也會(huì)有所增加。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生通常會(huì)將更多的時(shí)間和精力放在學(xué)習(xí)上，所以應(yīng)增加平時(shí)分在考核中所占比例，有助于激發(fā)他們?cè)谄綍r(shí)課堂中的自主學(xué)習(xí)和討論的熱情。

結(jié)語

環(huán)境學(xué)科課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合學(xué)科，通過課前的自主學(xué)習(xí)、課中的討論互動(dòng)與各種信息化教學(xué)方式，課后的線上鞏固與提高，以及對(duì)課程評(píng)估系統(tǒng)的改革，強(qiáng)化了對(duì)環(huán)境學(xué)科學(xué)生的過程性評(píng)估，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率和效果，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生整體表現(xiàn)得到全面提升，培養(yǎng)出更加具有創(chuàng)新思維和綜合實(shí)踐能力的環(huán)境學(xué)科人才。

參考文獻(xiàn)

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Abstract： The public’s demand for environmental quality in this era is constantly increasing. To cultivate high-level talents that meet the actual needs of enterprises and society， university needs to carry out teaching reform. In recent years， flipped classrooms have sparked a wave of educational reform both domestically and internationally， providing new ideas for the development of teaching and learning. This paper reflects on and reforms the application of flipped classroom in the cultivation of students majoring in environmental science， explores a flipped classroom teaching method suitable for environmental discipline talents， develops students’ autonomous and exploratory learning ability and comprehensive literacy， to provide applied environmental talents with high comprehensive abilities for the society and the market.