融合任務(wù)與案例的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在本科工程教育中的應(yīng)用探索

王軼辰+雷海申

摘要：中國高等工科教育突出的問題是培養(yǎng)的工科學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、分析問題解決問題的能力薄弱。翻轉(zhuǎn)課堂是一種較新的教學(xué)模式，它的基本原理是重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，起到了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性的作用，同時(shí)增加實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會和時(shí)間。我們在探討工程類科目的知識構(gòu)成以及認(rèn)知規(guī)律基礎(chǔ)上，并同時(shí)考慮了任務(wù)式和案例式教學(xué)的優(yōu)勢，提出一種改進(jìn)的針對工程類課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，通過將該模型應(yīng)用于《適航與航空安全》課程教授過程，期望能夠有效地提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、知識實(shí)踐及知識創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；任務(wù)式教學(xué)；案例式教學(xué)；航空安全管理

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）14-0169-06

一、引言

美國專業(yè)發(fā)展工程師會（ECPD，美國工程及技術(shù)教育認(rèn)證委員會的前身）定義工程學(xué)為是有創(chuàng)意的應(yīng)用科學(xué)定律來設(shè)計(jì)或發(fā)展結(jié)構(gòu)物、機(jī)器、裝置、制造程序、或是利用這些定律而產(chǎn)生的作品，或是在完整了解其設(shè)計(jì)下建構(gòu)或設(shè)計(jì)上述的物品、或是在特定運(yùn)作條件下預(yù)測其行為，所有所做的都是為了其預(yù)期的機(jī)能、運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)性或人員及財(cái)產(chǎn)的安全[1]。工程學(xué)包括非常多的子學(xué)科，然而他們的共同點(diǎn)就是都需要利用基礎(chǔ)自然科學(xué)與數(shù)學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)造性的活動(dòng)。針對工程學(xué)的傳授和學(xué)習(xí)過程，我們稱為工程教育，它具有實(shí)踐性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性的特性[2]。目前的大學(xué)階段教育尤其是工科院校的教育特別強(qiáng)調(diào)工程教育，這類院校工程教育培養(yǎng)的人才除具備一般高等教育人才的素質(zhì)之外需要更加突出工程素質(zhì)的培養(yǎng)。工程素質(zhì)既包含技術(shù)性素質(zhì)，也包含非技術(shù)性素質(zhì)[3]。一般來講，工程素質(zhì)主要包含以下內(nèi)容：廣博的工程知識、良好的思維方法、工程實(shí)踐操作能力、耐心細(xì)致扎實(shí)的工作作風(fēng)、工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[4]。培養(yǎng)的工科學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、分析問題解決問題的能力薄弱是中國高等工科教育突出的問題。因此，以現(xiàn)代工程教育為導(dǎo)向，建立起以能力培養(yǎng)為主線，以工程實(shí)踐為依托，以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為突破口，理論與實(shí)踐相結(jié)合、課堂教學(xué)與課外活動(dòng)相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合，形成與課堂教學(xué)相輔相成又相對獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)體系是必要的，也是緊迫的。

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped classroom）是一種較新的教學(xué)模式，2007年起源于美國。它的基本原理是調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，簡單說來就是將學(xué)習(xí)的決定權(quán)和主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，在課前由學(xué)生根據(jù)教師提供的各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，而教師不再占用課堂的時(shí)間來講授信息。與此同時(shí)，在課堂上教師則側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論以及解決教師給出的實(shí)踐性課題等，這樣教師有更多的時(shí)間與每個(gè)同學(xué)交流，隨時(shí)解決他們不能解決的問題。這種教學(xué)模式對于工程學(xué)科的學(xué)習(xí)具有一些天然的優(yōu)勢。因?yàn)楣こ填悓W(xué)科的特點(diǎn)是主要是培養(yǎng)學(xué)生具有工程實(shí)踐的能力，以至將來能夠勝任工程師的角色，也就是在有了想法以后，能夠利用已經(jīng)掌握的知識來解決問題。工程類學(xué)科中的大部分知識屬于過程性知識，與陳述性知識不同，過程性知識不能直接陳述，例如可以通過實(shí)踐作業(yè)來獲得。而翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式就是起到了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性的作用，同時(shí)也可以增加實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會和時(shí)間，也可得到教師的更多時(shí)間的補(bǔ)充指導(dǎo)。

將翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于工程類課程的教學(xué)過程中，我們提出一種改進(jìn)的針對工程類課程的教學(xué)模型，其中融入了任務(wù)式教學(xué)和案例式教學(xué)的優(yōu)勢，同時(shí)將該模型應(yīng)用于《適航與航空安全》課程教授過程。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

（一）翻轉(zhuǎn)課堂在工程類教學(xué)中的應(yīng)用

大學(xué)本科工科類課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，使其具備基本的工程能力，為日后成為優(yōu)秀的工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。美國國家研究委員會和國家科學(xué)基金會對未來工程人才的培養(yǎng)要求主要表述為三點(diǎn)：（1）具有寬廣厚實(shí)的基礎(chǔ)知識和技術(shù)能力。（2）具有大工程觀的綜合素質(zhì)和很強(qiáng)的靈活性與適應(yīng)性。（3）具有終身學(xué)習(xí)的動(dòng)力、知識與能力。簡單說來，就是能夠做到“在工程中敏銳的發(fā)現(xiàn)問題，深入的分析問題，快速的學(xué)習(xí)知識，準(zhǔn)確的解決問題”。事實(shí)上，工程類學(xué)科中的大部分知識屬于過程性知識，也就是主要用來回答“怎么想”“怎么做”的問題，主要以產(chǎn)生式和產(chǎn)生式系統(tǒng)表征，用來解決做什么和怎么做的問題。與陳述性知識不同，過程性知識不能直接陳述，只能通過某種作業(yè)形式間接推測其存在，而且也不能像通過記憶來獲取陳述性知識那樣來獲取過程性知識。通常學(xué)習(xí)過程性知識分為三個(gè)階段。

第一階段，吸收知識。這是一個(gè)習(xí)得的過程，通過感知、理解和記憶過程性知識的陳述性形式（即陳述性知識），讓新知識與原有知識形成聯(lián)系，這也是我們古人所謂的“溫故而知新”。

第二階段，轉(zhuǎn)化知識。這是一個(gè)深化理解和知識轉(zhuǎn)化的過程，通過各種練習(xí)方式，使貯存于知識體系中的陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序性知識。

第三階段，應(yīng)用知識。通過對問題的分析，提取過程性知識解決“怎么辦”的問題。

與陳述性知識相比，過程性知識的習(xí)得速度較慢，但遺忘也較慢。如果長期運(yùn)用過程性知識解決問題，在實(shí)踐過程中會逐漸積累許多經(jīng)驗(yàn)性知識，這其中不僅包括了知識，而且還有個(gè)人的技巧，是一種個(gè)體性知識。

目前我們本科工程類學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容主要集中在基本理論與概念和基本方法上面（如圖1所示，基本屬于陳述性知識），對于如何運(yùn)用知識解決問題的能力和技巧（屬于過程性知識）卻重視不夠。在這樣的教學(xué)內(nèi)容驅(qū)動(dòng)下，我們的授課方式大多數(shù)還是以傳統(tǒng)的授課方式進(jìn)行，課堂上教師講授基礎(chǔ)知識和技術(shù)方法為主，學(xué)生們則以聽講和背書為主要學(xué)習(xí)手段。根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線，記憶的內(nèi)容一天之后就會忘記大約74%的內(nèi)容。然而將短期記憶轉(zhuǎn)化為長期記憶所需要的知識內(nèi)化過程通常是在課后通過復(fù)習(xí)和作業(yè)來完成，這個(gè)環(huán)節(jié)在本科教學(xué)過程中是一個(gè)薄弱點(diǎn)，所以經(jīng)常導(dǎo)致在學(xué)期末課程結(jié)束時(shí)學(xué)生頭腦中就已經(jīng)沒有多少知識的儲備了，更不要說在畢業(yè)之后運(yùn)用這些知識解決問題了。另外，學(xué)生通常認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)校內(nèi)的事情，畢業(yè)之后就是工作，再也不用學(xué)習(xí)了，由此可見我們在培養(yǎng)學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)能力（如圖1所示）方面是非常欠缺的，而這項(xiàng)能力恰恰是優(yōu)秀的工程人員不可或缺的能力之一。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂的基本概念

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped classroom）是一種較新的教學(xué)模式，2007年起源于美國。它的基本原理是調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，簡單說來就是將學(xué)習(xí)的決定權(quán)和主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，在課前由學(xué)生根據(jù)教師提供的各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，而教師不再占用課堂的時(shí)間來講授信息。與此同時(shí)，在課堂上教師則側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論以及解決教師給出的實(shí)踐性課題等，這樣教師有更多的時(shí)間與每個(gè)同學(xué)交流，隨時(shí)解決他們不能解決的問題。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法在工程類科目中的應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的核心理念就是將知識內(nèi)化的過程放在了課堂上，將知識傳授的過程放在了課前。在工程類學(xué)科教學(xué)中使用翻轉(zhuǎn)課堂，可以獲得許多優(yōu)勢。

1.有助于延長了課程的有效學(xué)習(xí)時(shí)間。

2.有助于培養(yǎng)和提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.提高了學(xué)生參與課堂的積極性。

4.有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與創(chuàng)造性思維。

5.有助于培養(yǎng)學(xué)生與他人交流的能力和技巧。

三、融入任務(wù)與案例的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

（一）任務(wù)型教學(xué)的引入

任務(wù)型教學(xué)是指教師通過引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在課堂上完成任務(wù)來進(jìn)行的教學(xué)。這是20世紀(jì)80年代興起的一種強(qiáng)調(diào)“在做中學(xué)”（learning by doing）的教學(xué)方法，是交際教學(xué)法的發(fā)展[9]。任務(wù)型教學(xué)法非常適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的實(shí)施，因?yàn)樵谡n前學(xué)生已經(jīng)完成了陳述性知識的自主學(xué)習(xí)，掌握了一定的基本概念與基本原理，而在課堂上利用任務(wù)來組織教學(xué)，讓學(xué)生充分的調(diào)動(dòng)自身能力參與和體驗(yàn)實(shí)際任務(wù)，與同學(xué)和老師進(jìn)行過交流與合作，解決任務(wù)中的問題。這樣的課堂教學(xué)不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)生將陳述性知識轉(zhuǎn)換為過程性知識的過程，而且有趣的課堂氛圍還能有效的吸引學(xué)生的注意力。

（二）案例式教學(xué)的引入

案例教學(xué)起源于“哈佛大學(xué)”的情景案例教學(xué)課，之后迅速成為一種為全球培訓(xùn)界為全球培訓(xùn)業(yè)公認(rèn)為最行之有效的培訓(xùn)方式之一。案例式教學(xué)有效地促進(jìn)了陳述性知識向過程性知識的轉(zhuǎn)化過程。

任務(wù)型教學(xué)一樣，案例式教學(xué)非常符合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)思想。課堂上學(xué)生們在對案例進(jìn)行思考和分析的過程中，會不斷運(yùn)用課前自主學(xué)習(xí)的陳述性知識，對案例進(jìn)行思考與分析，并不斷的將陳述性知識向過程性知識轉(zhuǎn)化，力求解決案例中的各種問題，同時(shí)在這個(gè)過程中不斷的與其他學(xué)生和老師進(jìn)行互動(dòng)與交流。事實(shí)證明：案例教學(xué)對學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力有極好的提升和促進(jìn)作用。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

基于上面的分析，我們提出一種適合工程類課程的融合任務(wù)與案例的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（Model of Teaching based on Flipped learning Using Task and Case）。如圖2所示，在這種教學(xué)模式中，我們將課程的學(xué)習(xí)劃分為三個(gè)主要階段：課前自學(xué)、課堂教學(xué)和考核評價(jià)。

1.課前自學(xué)。課前教學(xué)階段是翻轉(zhuǎn)課堂的一大特色，它顛覆了我們傳統(tǒng)的教學(xué)過程，將原本一直在課堂上進(jìn)行的知識傳授階段翻轉(zhuǎn)到了課前，在信息技術(shù)的輔助下通過教師提供的學(xué)習(xí)資源來完成。根據(jù)工程類學(xué)科的知識構(gòu)成，學(xué)生在課前學(xué)習(xí)階段需要掌握基本概念、基本技能和方法，在這個(gè)階段我們關(guān)注三個(gè)方面的內(nèi)容，學(xué)習(xí)資源、技術(shù)支持和學(xué)習(xí)方法與習(xí)慣。（1）學(xué)習(xí)資源。由于在這個(gè)階段學(xué)生采用的是自學(xué)方式，所以為了保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，應(yīng)該提供多樣性的學(xué)習(xí)資料。①教學(xué)視頻。教學(xué)視頻是課前學(xué)習(xí)資料經(jīng)常采用的一種方式，它的形式可以是PPT加音頻，也可以是視頻短片，還可以選擇網(wǎng)絡(luò)上開放的相關(guān)課程視頻。教學(xué)視頻的內(nèi)容、形式、時(shí)長等方面是影響學(xué)生課前學(xué)習(xí)效果的幾個(gè)主要因素。教學(xué)視頻在內(nèi)容上應(yīng)該以知識點(diǎn)的形式進(jìn)行組織，每個(gè)知識點(diǎn)錄制一段視頻，時(shí)長一般15分鐘左右，不宜太長，這樣既可以保持學(xué)習(xí)注意力，又不會給學(xué)生構(gòu)成太大的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。另外每個(gè)視頻還應(yīng)配有相應(yīng)的文字副本，方便學(xué)生查看，避免觀看視頻時(shí)忙于低頭做筆記而使注意力分散的情況。教學(xué)視頻通常在課前一周發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排學(xué)習(xí)，目標(biāo)是達(dá)到對基本概念的熟知以及對基本方法的深度學(xué)習(xí)。②輔助學(xué)習(xí)資料。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文是工科類學(xué)習(xí)經(jīng)常參考的資料之一，另外為學(xué)生提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源也是非常有幫助的。③課堂任務(wù)的準(zhǔn)備材料。因?yàn)樵诜D(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中我們?nèi)谌肓巳蝿?wù)型與案例式教學(xué)，所以在課堂教學(xué)過程中我們會以完成特定任務(wù)或者自主分析案例的方式進(jìn)行課堂教學(xué)，在課前階段將課堂要完成的任務(wù)或者案例提前交代給學(xué)生，會讓學(xué)生的自助學(xué)習(xí)更有針對性，而且還可以讓學(xué)生在有準(zhǔn)備的情況下進(jìn)行課堂教學(xué)，教學(xué)質(zhì)量更高。（2）學(xué)習(xí)方法與習(xí)慣。自主學(xué)習(xí)能力是工科類學(xué)生在實(shí)際工作中不可或缺的一項(xiàng)重要基本技能，而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的課前階段恰恰是培養(yǎng)工科類學(xué)生自學(xué)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在這個(gè)過程中學(xué)生會逐漸找到適合自己和所學(xué)課程的自學(xué)方法，久而久之，學(xué)生會養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)的習(xí)慣，建立自我學(xué)習(xí)的方法繼而樹立自我學(xué)習(xí)的信心。

2.課堂教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂通過課前階段的深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了對課堂活動(dòng)的時(shí)間的延長。由于課前已經(jīng)把課堂所需要的基本概念和基本技能進(jìn)行了自主學(xué)習(xí)，這樣也就減少了課堂上教師講授知識的時(shí)間，所以課堂上留給學(xué)生活動(dòng)的時(shí)間就多了。所以在課堂教學(xué)階段通常會采用合作式和交互式學(xué)習(xí)方法。為此我們提出了在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中融入了任務(wù)型和案例式教學(xué)。課堂活動(dòng)階段主要包括以下幾個(gè)步驟和環(huán)節(jié)。（1）知識回顧與現(xiàn)場答疑。盡管學(xué)生在課前進(jìn)行了自主學(xué)習(xí)，但是在課堂上我們通常會首先進(jìn)行本課內(nèi)容的簡單回顧，同時(shí)對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中記錄下來的疑問與困惑進(jìn)行答疑。該環(huán)節(jié)的時(shí)間比重應(yīng)該控制在整堂課的20%以內(nèi)。（2）任務(wù)活動(dòng)與案例分析。將工程中可能遇到的實(shí)際問題進(jìn)行抽象和總結(jié)，形成任務(wù)讓學(xué)生完成，或者將工程中的實(shí)際案例提供給學(xué)生供其分析，這兩種教學(xué)手段是課堂教學(xué)的重點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)工科學(xué)生具備“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”的工程素養(yǎng)的關(guān)鍵所在，同時(shí)也貫徹了翻轉(zhuǎn)課堂所提倡的“做中學(xué)、用中學(xué)、體驗(yàn)中學(xué)”的特點(diǎn)。任務(wù)活動(dòng)階段需要學(xué)生的高度參與，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生在工作中的人際交流能力。

課堂任務(wù)活動(dòng)的實(shí)施通常分為以下幾個(gè)步驟：①教師根據(jù)本講的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的子任務(wù)以及綜合運(yùn)用各個(gè)知識點(diǎn)的綜合任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都要設(shè)計(jì)明確的任務(wù)要求和具體的任務(wù)成果；②對學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)組進(jìn)行子任務(wù)活動(dòng)，充分交流、互動(dòng)，教師可以充當(dāng)參與者、監(jiān)督者、指導(dǎo)者、或協(xié)調(diào)者的角色，實(shí)時(shí)把握活動(dòng)的進(jìn)程，并對活動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和指導(dǎo)；③匯報(bào)交流。任務(wù)活動(dòng)完成后各個(gè)小組選出一名或幾名學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)與交流。匯報(bào)交流的形式可以多種多樣，比如報(bào)告、評審等。

課堂上案例分析活動(dòng)的實(shí)施通常包含以下環(huán)節(jié)：①教師根據(jù)知識點(diǎn)選擇合適的工程案例，并基于案例提出附加問題；②學(xué)生獨(dú)立對案例進(jìn)行分析，回答附加問題，提出自己的想法與疑惑；③教師隨時(shí)解決和回答學(xué)生在案例分析過程中的疑惑，并適當(dāng)?shù)卮┎逯v解相關(guān)知識和部分提示；④完成案例分析后，教師選擇部分學(xué)生進(jìn)行案例分析的結(jié)果匯報(bào)，并做點(diǎn)評。

3.考核評價(jià)。翻轉(zhuǎn)課堂不但要注重對學(xué)習(xí)結(jié)果的評價(jià)，還通過建立學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，注重對學(xué)習(xí)過程的評價(jià)，真正做到定量評價(jià)和定性評價(jià)、形成性評價(jià)和總結(jié)性評價(jià)的良好結(jié)合。通常我們將對學(xué)生考核分為兩個(gè)部分，一個(gè)是課堂考評，通常采用形成性評價(jià)，一個(gè)是傳統(tǒng)的期末考評，即總結(jié)性評價(jià)。（1）形成性評價(jià)。教師根據(jù)各組的匯報(bào)情況并結(jié)合在任務(wù)活動(dòng)實(shí)施過程中觀察了解到的各組的整體表現(xiàn)，對匯報(bào)的學(xué)生及所屬小組在邏輯思維能力、活動(dòng)參與度以及協(xié)商合作等方面進(jìn)行評價(jià)并給出反饋意見。（2）總結(jié)性評價(jià)。在學(xué)期末會通過考試的形式完成本課程的考評，考試內(nèi)容以課程大綱為主線，包括基本概念與基本技能的考核以及通過案例分析等方式對技能的掌握情況進(jìn)行考核。

四、實(shí)例

（一）《適航與航空安全》課程背景

《適航與航空安全》是系統(tǒng)安全性工程里面的一門典型工科類課程，該課程以系統(tǒng)安全性理論為基礎(chǔ)，主要講授飛行器的適航性與航空安全管理的相關(guān)知識。課程的培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生理解航空安全的基本知識框架，掌握適航性與飛行安全相關(guān)的技術(shù)手段，了解相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，能夠用所學(xué)的知識分析和解決該領(lǐng)域的簡單問題。

如圖3所示，該課程內(nèi)容圍繞航空安全的核心展開，包括針對飛行器的適航和安全管理兩個(gè)主要內(nèi)容。

（二）教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

基于上述的課程知識體系，并結(jié)合航空安全工程的實(shí)際工作，制定出該課程的授課大綱，講全部課程內(nèi)容分為13講，每次授課3個(gè)學(xué)時(shí)，共計(jì)39學(xué)時(shí)。

根據(jù)3.3節(jié)中提出的教學(xué)模式，我們以“人為因素對航空安全的影響”這一講來說明我們的課程設(shè)計(jì)，如下圖所示。

“航空安全的人為因素”這一講的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)主要須做到安排課前自學(xué)和案例式課堂教學(xué)。

1.課前自學(xué)，教師通過在公共郵箱或者是課程中心中上傳航空安全人為因素講義及相關(guān)案例視頻，并給學(xué)生提供查找相關(guān)知識的資源，鼓勵(lì)去尋找講義中沒有的知識，如查找人為因素導(dǎo)致的航空事故案例或補(bǔ)充講義中覆蓋不全及不詳細(xì)的知識點(diǎn)，同時(shí)接受學(xué)生的咨詢；

2.課堂教學(xué)先要回顧這一講的知識，并解決學(xué)生仍存有的疑問，接著給出一到兩個(gè)相關(guān)人為因素導(dǎo)致的航空事故案例，讓學(xué)生分組根據(jù)目標(biāo)任務(wù)分析，最后進(jìn)行分析情況匯報(bào)。

對于課程教授完成時(shí)的考核評價(jià)是對整個(gè)課程而言的，因此在圖4中并未體現(xiàn)考核評價(jià)這一部分；考核評價(jià)主要有兩個(gè)方面，形成性評價(jià)和總結(jié)評價(jià)：形成性評價(jià)主要各組的整體表現(xiàn)，對匯報(bào)的學(xué)生及所屬小組在邏輯思維、任務(wù)分析程度、活動(dòng)參與度以及協(xié)商合作等方面進(jìn)行評價(jià)并給出反饋意見，并放入學(xué)習(xí)檔案袋中；總結(jié)性評價(jià)是通過期末考試的來考核，包括基本概念與基本技能的考核以及通過案例分析等方式。

五、結(jié)論與展望

在本科工程類科目中使用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式具有很多優(yōu)勢，不僅符合工程類學(xué)科的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識創(chuàng)新能力，是一種值得研究與推廣的教學(xué)模式。作為一種較新的教學(xué)方法，在使用過程中尤其是在工程類科目的教學(xué)過程中，尚有以下方面需要繼續(xù)探討與研究。

1.授課教師的思維轉(zhuǎn)換與能力提高，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中教師的角色至關(guān)重要，在課前階段教師要錄制授課視頻，使得教師的授課方式需要有很大的改變，在課上階段，教師與學(xué)生需要合作式教學(xué)，這對教師的專業(yè)能力和交流技巧是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

2.教學(xué)方式的技術(shù)化支持，目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越先進(jìn)，如何借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和便捷的網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，有效地提高教學(xué)的效率和效果，是一個(gè)需要不斷思考與探索的領(lǐng)域。

3.評價(jià)考核方式的改變，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)特色在于突出了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)化了學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力培養(yǎng)過程，而傳統(tǒng)的依靠考試分?jǐn)?shù)來評價(jià)和考核的方式顯然不在適用，我們需要新的方式與內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行更全面和更深入的評價(jià)考核。

4.教學(xué)效果的長期觀察與改善，翻轉(zhuǎn)課堂的提出和使用雖然有一段時(shí)間了，但是將其真正的應(yīng)用于工程類科目的教學(xué)中還缺少案例研究與長期的使用觀察，只有在長期（一個(gè)或兩個(gè)學(xué)期以上）的教學(xué)中使用翻轉(zhuǎn)課堂，才能通過收集數(shù)據(jù)并加以分析，來進(jìn)行效果的評估和方法的改進(jìn)。

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Abstract：One of the typical shortcomings of China's high level engineering education is that，the students are not good at analyzing and practicing on specific problem，thus they are not able to solve the problems in the real world. Flipped classroom is a new kind of teaching approach，which basic principle is to re-schedule the time inside the classroom and outside of the classroom. Flipped classroom is to move the decision of what to learn and how to learn from the teacher to the students. It can greatly improve the positivity and activism of the students，meanwhile it can add more time and opportunities for the students to practice what they have learnt from the class. In this paper，we will discuss the knowledge structure and the acknowledgement principle of engineering classes，then we'll discuss the advantage of task-based teaching and case-based teaching. We'll propose a modified teaching model based on engineering classes' special features. By implementing this model to the teaching process of "airworthiness and aviation safety" class，we hope to improve the ability of students' self-learning，practicing and creative thinking.

Key words：flipped classroom；task-based teaching；case-based teaching；aviation safety management