翻轉(zhuǎn)教學(xué)在水質(zhì)工程學(xué)2中的探索與實(shí)踐★

劉亞利 荊肇乾 王 鄭 王祝來 曹世瑋

(南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇 南京 210037)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，大學(xué)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)也呈爆炸式增長，學(xué)科之間的交叉更加密切[1]。以“教”為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，難以達(dá)到新時(shí)代大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)[2]。因此，必須將新技術(shù)、新知識(shí)和新思維融入在教學(xué)活動(dòng)中，探索以“學(xué)”為中心的新教學(xué)模式[3]。

2000年，美國提出的“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”改變了傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，教師可借助“MOOCs”、微課、網(wǎng)絡(luò)課程等工具，將學(xué)習(xí)材料提供給學(xué)生，學(xué)生課下學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，課上則在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行互動(dòng)討論[4,5]。與“先教后學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”顛倒教學(xué)流程，實(shí)現(xiàn)“先學(xué)后教、以學(xué)定教”，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，又增進(jìn)了師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)交流。

《水質(zhì)工程學(xué)2》是給排水專業(yè)的核心課程，具有內(nèi)容多、難度大、范圍廣，以及工程性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性要求高等特點(diǎn)[6]。而在當(dāng)前教學(xué)過程中，普遍存在學(xué)習(xí)積極性不高、工程理念不強(qiáng)等問題，因此，本項(xiàng)目嘗試將“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”應(yīng)用于《水質(zhì)工程學(xué)2》的教學(xué)改革過程中。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問題

我校的《水質(zhì)工程學(xué)2》包括64學(xué)時(shí)的理論課和2周的課程設(shè)計(jì)。理論教學(xué)以課堂講授為主、多媒體為輔的教學(xué)方式，教師按照單元講解，能完成基本教學(xué)任務(wù)，但PPT不能直觀展示水處理構(gòu)筑物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，學(xué)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(duì)新知識(shí)和新技術(shù)，及工程案例的講解相對(duì)較少[7]?？己朔绞絼t由期末考試(80%)和平時(shí)成績(20%)構(gòu)成，使學(xué)生忽略了課堂參與和互動(dòng)，主要通過考前突擊強(qiáng)化記憶單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的方式來應(yīng)付期末考試。這種考核方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、分析和解決問題的能力。

2 翻轉(zhuǎn)教學(xué)改革內(nèi)容

2.1 利用信息技術(shù)，加強(qiáng)資源庫建設(shè)

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”要求學(xué)生在課前觀看教學(xué)視頻，因此建立包括教材、課件、視頻、規(guī)范、指導(dǎo)手冊(cè)、工程實(shí)例、設(shè)計(jì)圖紙?jiān)趦?nèi)的教學(xué)資源庫是基礎(chǔ)。目前建立資源庫的途徑主要有以下幾種：1)教師根據(jù)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱要求，將每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容錄制成教學(xué)視頻。2)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，思考設(shè)計(jì)污水處理工藝，自己制作相關(guān)視頻資料。3)從國內(nèi)國外其他高校購買相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)公開課。4)學(xué)生利用圖書館資源查閱文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和工藝，參與科研工作[1]。教師將收集的教學(xué)材料放到網(wǎng)上供學(xué)生自學(xué)，同時(shí)利用微信、QQ、郵件等網(wǎng)絡(luò)通訊工具，設(shè)置討論組，加強(qiáng)學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流。

2.2 確定翻轉(zhuǎn)教學(xué)內(nèi)容，規(guī)劃教學(xué)環(huán)節(jié)

《水質(zhì)工程學(xué)2》由基礎(chǔ)理論和工藝技術(shù)兩部分構(gòu)成。實(shí)際上，并非所有內(nèi)容都適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，因此，教師須根據(jù)每一章節(jié)的特點(diǎn)，確定翻轉(zhuǎn)內(nèi)容。比如，活性污泥法和生物膜法原理、活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型等理論性較強(qiáng)，不適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，需要教師課堂重點(diǎn)講解。而對(duì)不同污水處理工藝系統(tǒng)的介紹部分，適合采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，既能夠通過討論區(qū)分不同工藝的特點(diǎn)、還能夠通過查閱文獻(xiàn)學(xué)習(xí)一些新工藝，甚至可根據(jù)所學(xué)知識(shí)自行設(shè)計(jì)不同的水處理工藝。

確定好翻轉(zhuǎn)內(nèi)容后，教師要確定教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)置引導(dǎo)性的問題，讓學(xué)生帶著問題去思考。課上加強(qiáng)對(duì)自學(xué)問題的討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)解決問題的能力[8]。

2.3 建立實(shí)訓(xùn)基地，提供課下學(xué)習(xí)環(huán)境

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”除了課上討論和互動(dòng)外，還需要根據(jù)本課程的特點(diǎn)開展課外教學(xué)實(shí)踐。為此，我校已與多家企業(yè)簽訂了實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目，通過在學(xué)習(xí)中實(shí)踐、實(shí)踐中學(xué)習(xí)，能更好地認(rèn)識(shí)水處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)，將工程實(shí)踐理念貫穿到理論學(xué)習(xí)中，同時(shí)利用所學(xué)的理論知識(shí)指導(dǎo)工程實(shí)踐，提高學(xué)生動(dòng)手能力。

2.4 重視學(xué)習(xí)過程管理，改革考核方式

在傳統(tǒng)“一考定成敗”考核制度下，學(xué)生以考試為學(xué)習(xí)目的，忽視學(xué)習(xí)過程管理，主動(dòng)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(cè)驗(yàn)、課堂分組匯報(bào)和討論、學(xué)科知識(shí)競賽等所占的考核比重，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程的重視，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)獲取知識(shí)，拓展知識(shí)面，提高自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和解決工程問題的意識(shí)與能力[4,7]。

3 “翻轉(zhuǎn)教學(xué)”教學(xué)難點(diǎn)

3.1 知識(shí)體系建設(shè)

目前建立的網(wǎng)上資源庫以理論知識(shí)為主，工程實(shí)踐相關(guān)資料較少。理論知識(shí)也以單個(gè)知識(shí)點(diǎn)為主，缺乏體系性。對(duì)于給排水專業(yè)其他課程的視頻資料整合和知識(shí)體系建設(shè)是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。

3.2 教師面臨挑戰(zhàn)增大

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”模式下，教師成為引領(lǐng)者和輔助者。作為引領(lǐng)者，教師不僅要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)歷來選擇教學(xué)內(nèi)容、制作教學(xué)視頻，而且要了解學(xué)生間的差異，根據(jù)差異性來設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)和問題[2]。作為輔助者，教師要在課上和課下隨時(shí)回答和講解學(xué)生提出的問題，這就要求教師積累足夠的知識(shí)，能夠跟上學(xué)生的節(jié)奏[3]。其次，教師要監(jiān)控學(xué)生的課下學(xué)習(xí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生自學(xué)過程中存在的問題?？傊胺D(zhuǎn)教學(xué)”對(duì)教師的自身素質(zhì)要求較高。

4 結(jié)語

運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”對(duì)《水質(zhì)工程學(xué)2》進(jìn)行教學(xué)改革，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于工程理念的建立，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析和解決問題的能力。但是，翻轉(zhuǎn)教學(xué)的全面實(shí)施還存在漫長的道路，資源庫建設(shè)、教師的精力和知識(shí)等都是巨大的挑戰(zhàn)，需要全校乃至全國給排水專業(yè)的教師共同完成。

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