基于問題式教學(xué)法的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計與實踐

(武漢理工大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，武漢 430063)

一、引言

近年來，隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，人們可以通過各種各樣的渠道獲取自己想要的信息。這樣的改變也沖擊著傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)和教育方式，課堂教學(xué)已經(jīng)不再是單一的教與學(xué)，體現(xiàn)更多的是在師生、生生之間交流互動過程中進(jìn)行知識傳遞和能力提升。發(fā)生在不同國度的“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式(The Flipped Classroom，TFC)”與“問題式教學(xué)法(Problem-Based Learning，PBL)”，雖然在不同的社會文化和教育氛圍下呈現(xiàn)出不同的現(xiàn)實形態(tài)，但二者在改革課堂教學(xué)的價值傾向性上具有統(tǒng)一性。當(dāng)前，“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”和“問題式教學(xué)法”的研究蓬勃發(fā)展、日漸成熟，但是由于自身的局限性，往往在實施過程中會充斥著質(zhì)疑和批評。[1-2]其中，大多數(shù)研究都是從兩者的改革形式或模式出發(fā)的，而對于如何有機整合“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”和“問題式教學(xué)法”，在國內(nèi)高等學(xué)校工科專業(yè)課程教學(xué)中的研究與實踐尚不多見。[3-4]本文深入分析翻轉(zhuǎn)課堂和問題式教學(xué)法存在的不足并提出解決途徑，以武漢理工大學(xué)“內(nèi)燃機學(xué)”課程為例，探討整合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和問題式教學(xué)法的設(shè)計與實踐。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

1.翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的區(qū)別

建構(gòu)主義認(rèn)為，課程教學(xué)流程可以分為知識傳授和知識內(nèi)化兩個過程。就傳統(tǒng)教學(xué)過程而言，知識的傳授主要是依靠教師的課堂講授來完成，而知識的內(nèi)化則主要通過課后作業(yè)、實驗操作等來完成。翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式，重新規(guī)劃了課堂學(xué)習(xí)時間，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)流程的再造。知識的獲取是學(xué)生利用信息技術(shù)在課前自學(xué)完成，知識的內(nèi)化是在課堂中通過老師引導(dǎo)答疑及互動交流來達(dá)成。[5]表1對比了傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂各要素的差異。

2.翻轉(zhuǎn)課堂認(rèn)識上的誤區(qū)及本質(zhì)

作為一種全新的教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂具有與傳統(tǒng)教學(xué)流程相顛倒的教學(xué)范式，因此教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)也相應(yīng)發(fā)生了改變。目前，我國部分高校工科專業(yè)的課程教學(xué)理念在翻轉(zhuǎn)課堂的組織實施中出現(xiàn)了認(rèn)識上的偏差，難以達(dá)到預(yù)期效果，[6]因而有必要認(rèn)清翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的本質(zhì)，從課堂討論中提升學(xué)生“吸收、內(nèi)化”知識的效果。圖1根據(jù)常見翻轉(zhuǎn)課堂模式分析其認(rèn)識上的誤區(qū)，由此分析翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)。

表1 傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂要素對比表

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式常見認(rèn)識誤區(qū)和本質(zhì)

3.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式存在的問題及解決途徑

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中知識傳授與知識內(nèi)化教學(xué)過程的順序，在課前就完成了傳統(tǒng)課堂中的知識傳授過程，知識的內(nèi)化過程包括課中的匯報、討論交流、釋疑解惑，以及課后的反思、作業(yè)與考試等教學(xué)活動。教學(xué)實踐及調(diào)研可見，我國高校在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組織過程中還存在諸多問題，圖2是針對課前、課中和課后教學(xué)過程中存在的問題，從教學(xué)過程的組織方式上提出的解決途徑。

三、問題式教學(xué)法

問題式教學(xué)法突破傳統(tǒng)教學(xué)中教師直接講授知識的教學(xué)方式，以學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平為參考，將課程知識點以“問題”的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，因此教師創(chuàng)設(shè)問題情境的“質(zhì)量”至關(guān)重要。圖3是針對問題式教學(xué)法存在的問題，從課程的過程性評價設(shè)計解決措施，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和質(zhì)疑熱情為目的。

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式存在的問題及解決途徑

圖3 問題式教學(xué)法存在的問題及解決措施

四、翻轉(zhuǎn)課堂融入問題式教學(xué)法的設(shè)計與實踐

1.應(yīng)用實踐對象

以武漢理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)核心課程“內(nèi)燃機學(xué)”(the theory of internal combustion engine)為試點，利用“內(nèi)燃機學(xué)”精品在線開放課程和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源，將“翻轉(zhuǎn)課堂”中所用到的“微課視頻”當(dāng)作“新概念”教材引入，從時間和空間兩個維度，采取問題式教學(xué)法全方位重構(gòu)高效課堂。

2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型設(shè)計分為課前、課中(課堂)和課后三部分。貫穿三個部分的是利用信息技術(shù)為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動創(chuàng)建個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，為知識的傳授和內(nèi)化提供保障。[7]圖4是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型。

圖4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

3.課前教學(xué)模塊設(shè)計

(1)制作教學(xué)視頻

在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師通常以提供教學(xué)視頻或者微課來完成知識傳授過程。課堂中所用到的教學(xué)視頻一般來自兩種渠道：一種是課堂主講教師或教學(xué)團隊親自錄制；另一種則來源于網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的開放教育資源，如國家或省級精品課程、大學(xué)公開課和精品開放課程等。自制視頻與開放教學(xué)視頻的優(yōu)缺點見表2所列。

表2 教學(xué)視頻不同來源的優(yōu)缺點對比

“內(nèi)燃機學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)同時提供了表2中的兩種教學(xué)視頻。首先按照課程教學(xué)大綱中的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，在學(xué)校教務(wù)處的支持下，高清錄制了“內(nèi)燃機學(xué)”全十章節(jié)共142個知識點的微課視頻，每個知識點視頻長度15～20 min。其次，引入內(nèi)燃機行業(yè)協(xié)會和企業(yè)提供的涉及內(nèi)燃機設(shè)計、制造、拆裝、檢驗和試驗等視頻資源，以及國家資源共享課和在線開放課程相關(guān)視頻資源等，作為課程學(xué)習(xí)的補充素材。兩種視頻資源存儲在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和“優(yōu)慕課”在線課程平臺上，免費下載和在線學(xué)習(xí)。

課程教學(xué)團隊在錄制“內(nèi)燃機學(xué)”教學(xué)視頻前，任課教師制作的教學(xué)課件緊扣教學(xué)目標(biāo)和要求來組織教學(xué)內(nèi)容，對課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、知識點的重點難點把握、幻燈片的視覺效果和互動策略等進(jìn)行精細(xì)的組織。在后期的微課視頻制作時，聘請了專業(yè)視頻制作公司和專家團隊對教學(xué)視頻(微課)的配色等視覺效果、互動性方式和時間長度等進(jìn)行編輯優(yōu)化，為學(xué)生提供內(nèi)容豐富、形式多樣和使用便捷的交流互動學(xué)習(xí)平臺，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、積極性和自學(xué)效果。

開展“內(nèi)燃機學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的難點在于如何吸引學(xué)生積極主動完成課前的微課視頻自學(xué)。以能源與動力工程專業(yè)的學(xué)生為例，學(xué)生在觀看微課視頻自學(xué)時，主要精力不是用于認(rèn)真聽講而是在做筆記。為此，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上為學(xué)生提供各知識點教學(xué)視頻配套的課件副本，使學(xué)生可以集中精力聽講和思考內(nèi)嵌視頻中的問題。

(2)設(shè)計針對性練習(xí)題

每一門課程通常包含若干個知識點，并通過其內(nèi)在規(guī)律和關(guān)系組成一個系統(tǒng)的知識體系。每個知識點則可以通過提出幾個相關(guān)的問題，由表及里、從現(xiàn)象到本質(zhì)一步一步進(jìn)行闡述，剖析相關(guān)的知識體系。通過“問題”來引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生，可有效激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

在“內(nèi)燃機學(xué)”教學(xué)視頻中內(nèi)置了豐富有趣的針對性習(xí)題，從問題開始講授知識，通過提出問題、展開分析問題和解決問題三步走的方法，進(jìn)一步引申出其他相關(guān)問題，努力使學(xué)生在課前自學(xué)過程中專注于知識點的講解，不斷地去思考和表達(dá)。實踐表明，課前針對性的“問題”，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、興趣和學(xué)習(xí)潛力，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中獲得良好的自學(xué)效果。如在講授內(nèi)燃機污染物的排放控制時，先從日常生活的空氣質(zhì)量來談環(huán)境污染，由此分析內(nèi)燃機的主要污染物組成；然后要求學(xué)生理解污染物的產(chǎn)生機理和影響因素，為什么汽油機和柴油機會有這些不同表現(xiàn)以及工況變化對污染物排放量的影響等問題。讓學(xué)生從自己的日常生活感受出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生主動去看書、查閱資料，為上課討論交流提供素材，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。因此學(xué)生在自學(xué)和相互討論中便掌握了污染物的生成機理，又可以將影響因素和控制方法及技術(shù)緊密聯(lián)系起來，使理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合，讓學(xué)生既學(xué)到知識又鍛煉了能力，達(dá)到事半功倍的效果。

(3)搭建學(xué)習(xí)交流與監(jiān)控平臺

學(xué)生在課前的微課(視頻)自學(xué)過程中，難免會有疑問，教師可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或精品在線開放課程網(wǎng)站提供的網(wǎng)絡(luò)交流功能進(jìn)行答疑解惑。老師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間可以通過論壇、留言板、教學(xué)郵件、答疑室等網(wǎng)絡(luò)交流工具進(jìn)行互動討論和評價，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗和收獲，共享學(xué)習(xí)成果，實現(xiàn)共同進(jìn)步。同時，通過參與和監(jiān)控學(xué)生間問題交流并解答學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，老師也可以及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，為課堂教學(xué)活動設(shè)計提供依據(jù)。通過搭建學(xué)習(xí)交流與監(jiān)控平臺，師生間交流高效快捷，突破了時間和空間的約束。

4.課中(課堂活動)教學(xué)模塊設(shè)計

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，課前通過教學(xué)視頻完成了基礎(chǔ)知識的傳授。課堂活動設(shè)計主要圍繞知識的內(nèi)化，應(yīng)利用質(zhì)疑、假設(shè)、情境、協(xié)作、討論、論證和總結(jié)等要素充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，完成對所學(xué)知識的深化和內(nèi)化，以提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

(1)確定問題

根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)與要求，參考學(xué)生課前自學(xué)的知識掌握程度和課前練習(xí)完成情況，對課堂所要討論的問題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，總結(jié)出一些更有針對性和探究價值的問題，使討論更貼近學(xué)情實際。同時，應(yīng)該提前讓學(xué)生熟悉本知識點學(xué)習(xí)重點和難點，了解問題的內(nèi)容、分析問題的方法和解決問題的途徑等。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)各自興趣和能力選擇相應(yīng)的探究題目進(jìn)行分組。

(2)獨立探索

翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)活動應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的能力、分析并解決問題的能力和創(chuàng)新性思維。針對每一個知識點，以“問題”為導(dǎo)向，在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以“內(nèi)燃機學(xué)”教材和微課視頻資源為參考資料，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和獨立思考，部分或全部解決學(xué)習(xí)過程中的疑問。對尚不能完全解決的疑惑，可通過師生互動、小組討論、班級交流等多種解難釋疑嘗試活動，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論學(xué)習(xí)的機會，讓學(xué)生將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。實踐表明，在整個課程教學(xué)設(shè)計中，由于杜絕了“一刀切”式教育，充分尊重并給予學(xué)生獨立探究的機會，因材施教，學(xué)生在獨立學(xué)習(xí)中不斷實現(xiàn)知識的內(nèi)化，從而構(gòu)建自己的知識體系。

(3)協(xié)作學(xué)習(xí)

協(xié)作學(xué)習(xí)是在生生、師生之間，采用多種形式，如陳述、商討、反問和辯論等，對所研究問題進(jìn)行充分論證，以實現(xiàn)知識的深化和內(nèi)化。通過協(xié)作學(xué)習(xí)的活動形式，學(xué)生的交流溝通能力、協(xié)調(diào)能力及相互理解包容的心態(tài)都將得到提升，也有助于學(xué)生形成批判性思維、發(fā)散性思維及創(chuàng)新性思維。因此，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計中應(yīng)加強交流互動環(huán)節(jié)，突出交互協(xié)作學(xué)習(xí)。[8]

學(xué)習(xí)小組是翻轉(zhuǎn)課堂上協(xié)作學(xué)習(xí)活動的基本組成模塊。分組協(xié)作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢是每個學(xué)生都可以參與到教學(xué)活動中，通過與同學(xué)的交流，學(xué)生可隨時驗證自己的認(rèn)識和想法是否正確，同時可提供更多方法和途徑來解決問題，群策群力、集思廣益。在“內(nèi)燃機學(xué)”課程的協(xié)作學(xué)習(xí)中，按照理論與實踐、原理與結(jié)構(gòu)、性能仿真與匹配優(yōu)化等模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)小組的細(xì)化，使協(xié)作學(xué)習(xí)形成一個積木組合式學(xué)習(xí)團隊。其分組結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 “內(nèi)燃機學(xué)”課程協(xié)作學(xué)習(xí)分組

對于學(xué)生的分組，教師需要隨時捕捉學(xué)生的動態(tài)并及時加以調(diào)整和指導(dǎo)，如根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平、交流能力和個性特點，選擇合適的交互策略，保證小組活動的有效開展。

(4)成果交流

課堂教學(xué)是學(xué)生獲取知識的重要渠道，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高科學(xué)及人文素養(yǎng)和獲得先進(jìn)思想與方法的重要途徑。經(jīng)過自學(xué)、針對性練習(xí)、質(zhì)疑、獨立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)等一系列過程，每位學(xué)生或者各學(xué)習(xí)小組都會有各自的體會、經(jīng)驗、教訓(xùn)等學(xué)習(xí)收獲。課堂教學(xué)中需要給學(xué)生提供展示與交流的機會和舞臺，學(xué)生可以在課堂上匯報學(xué)習(xí)成果、交流學(xué)習(xí)體驗，并與大家分享作品制作成功的喜悅。成果交流形式可豐富多樣，如作品展覽會、項目研究報告會、問題辯論會、實踐技能大比拼和課題小型比賽等。參與成果交流活動的人員無須局限于本班師生，還可邀請同行專家學(xué)者、杰出校友、兄弟學(xué)校師生、學(xué)生家長等。

參照翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，除了在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)匯報、成果交流，也可以進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)”，即學(xué)生在課前將自己學(xué)習(xí)成果、作品預(yù)先上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，老師和同學(xué)在課前觀摩、了解其作品或成果后，在課堂上進(jìn)行討論、質(zhì)疑和評價。

(5)反饋評價

傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生學(xué)習(xí)評價通常采用考試、課堂考勤和課程實驗等環(huán)節(jié)來評定課程成績。教師在教學(xué)過程中不能隨時跟蹤了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也就無法及時改進(jìn)教學(xué)方法和調(diào)整課程教學(xué)進(jìn)程。老師只能按照自己制訂的教學(xué)計劃按部就班地完成“教”的任務(wù)。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的學(xué)生學(xué)習(xí)評價，由同行專家學(xué)者、校友、老師、同學(xué)以及學(xué)生本人共同完成。[9]評價主體的多元化有利于保證評價的公平公正。評價內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果兩方面?！皟?nèi)燃機學(xué)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的評價與反饋包括以下三個環(huán)節(jié)：

第一，平時學(xué)習(xí)表現(xiàn)(基本環(huán)節(jié))。評價內(nèi)容包括課前微課等教學(xué)視頻資源的自學(xué)記錄、針對性練習(xí)題的完成情況，也包括課堂上學(xué)習(xí)匯報、探索學(xué)習(xí)及協(xié)作學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、學(xué)習(xí)計劃安排與執(zhí)行情況、學(xué)習(xí)成果展示及學(xué)習(xí)積極性等方面。

第二，課程問題回答與反問質(zhì)量(重點環(huán)節(jié))。在課程知識點相關(guān)的“針對性問題”回答評價環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學(xué)生回答次數(shù)(每個學(xué)生機會均等)和答案質(zhì)量來評判其學(xué)習(xí)態(tài)度和基礎(chǔ)知識的掌握情況。在翻轉(zhuǎn)課堂中“反問質(zhì)疑”評價環(huán)節(jié)，每個學(xué)習(xí)小組每次課必須向教師提出若干個與本知識點相關(guān)的問題或案例，教師可以對“反問問題”的質(zhì)量進(jìn)行評分。

第三，學(xué)習(xí)成果展示(核心環(huán)節(jié))。主要評價學(xué)生對課程知識的熟練掌握程度，以及綜合運用所學(xué)知識分析并解決工程技術(shù)或案例問題的能力。邀請專業(yè)教師或行業(yè)專家，對學(xué)生諸如課程實驗報告、課程設(shè)計報告、文獻(xiàn)閱讀綜述及仿真計算報告等作品進(jìn)行評價，讓學(xué)生在課程作品設(shè)計、分析等過程中完成知識到能力的轉(zhuǎn)化和提升。

5.課后教學(xué)模塊設(shè)計

課后教學(xué)模塊的設(shè)計主要圍繞知識的深化、能力的提升、學(xué)習(xí)效果檢查與反饋。學(xué)生通過課后歸納總結(jié)、反思和必要的鞏固性練習(xí)題，將自主學(xué)習(xí)、討論交流和老師指導(dǎo)的知識點融入自己原有的知識體系中，進(jìn)而對其消化和吸收。在“習(xí)得”這些知識的基礎(chǔ)上，還要繼續(xù)深入思考，找出那些沒有完全理解的內(nèi)容，想辦法進(jìn)一步弄懂會用，對于那些已經(jīng)理解的內(nèi)容要時常鞏固復(fù)習(xí)。這些課后學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)將會對知識整合起到承前啟后的作用。

(1)課后鞏固性練習(xí)

通過課后鞏固性練習(xí)，不僅能夠讓學(xué)過的知識得到鞏固與加強，而且還能產(chǎn)生新的認(rèn)識和想法。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中，常常會有些未讀透的地方，也會有被忽視的重要內(nèi)容，而通過課后鞏固性練習(xí)，不僅能學(xué)習(xí)到那些被忽視的知識，而且對于理解不深的地方也可以加深理解，對那些模糊的概念也會有更深刻的印象。課后鞏固性練習(xí)還可以整合新舊知識體系，從而在腦海中建立良好的知識架構(gòu)。新舊知識之間本不存在什么鴻溝，但由于課程學(xué)習(xí)是分不同的階段來進(jìn)行的，因此這就讓新舊知識之間好像隔了一堵墻，而通過對習(xí)題的多次練習(xí)和復(fù)習(xí)，能使舊知識掌握得更好，新知識的吸收運用能力得到增強，從而使新舊知識融為一體，即所謂“溫故而知新”。

在“內(nèi)燃機學(xué)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，針對每一知識點都設(shè)置有課后鞏固性練習(xí)，每一章節(jié)設(shè)置有自測題，并提供了標(biāo)準(zhǔn)(參考)答案，供學(xué)生自測檢查和復(fù)習(xí)思考。除此之外，平臺上還提供了大量的配套教輔資源，如內(nèi)燃機新技術(shù)、學(xué)科前沿及行業(yè)動態(tài)等，可以博采眾長并加深對原有知識點的理解，起到擴充和引伸知識點的作用。

(2)答疑輔導(dǎo)

課后答疑輔導(dǎo)是課堂教學(xué)的延伸和補充。通過答疑輔導(dǎo)，不僅完善課堂教學(xué)內(nèi)容，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑難問題，還可以引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)和思考，改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。教師通過答疑輔導(dǎo)檢驗教學(xué)效果，通過教學(xué)相長提高教學(xué)質(zhì)量?！皟?nèi)燃機學(xué)”課程答疑輔導(dǎo)的形式包括每周一次固定時間的面授答疑、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺論壇答疑、班級QQ群技術(shù)交流、教學(xué)郵箱答疑等。對于共性問題，可采用教學(xué)論壇、QQ群或答疑室集體解答；對于個別學(xué)生的問題，可在教學(xué)郵箱或面授答疑。

(3)反問問題

在教學(xué)活動后期，當(dāng)學(xué)生對知識點有一定理解后，其知識認(rèn)知會在頭腦中發(fā)生沖突，這將使學(xué)生的思維進(jìn)一步發(fā)展和完善，而產(chǎn)生這種知識認(rèn)知沖突主要表現(xiàn)為質(zhì)疑、假設(shè)和反問等行為。教師應(yīng)充分關(guān)注和利用學(xué)生的這種逆向思維和反問疑惑，及時開展因材施教，善于設(shè)計懸念、激發(fā)“矛盾”，讓學(xué)生的思維在假設(shè)、質(zhì)疑、困惑中撞擊，從而提升其學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)能力。

內(nèi)燃機技術(shù)的發(fā)展歷程中，早期追求的是動力性和可靠性，20世紀(jì)末的優(yōu)化目標(biāo)是燃油經(jīng)濟性，而現(xiàn)在更多是強調(diào)低排放性能。不同章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)會有差異，需要用發(fā)展的、動態(tài)的觀點分析問題，同時要善于總結(jié)和理清思路，多因素、多參數(shù)地綜合分析；在分析出現(xiàn)矛盾的時候需要有優(yōu)化、折衷、合理匹配的辨證觀念。

在“內(nèi)燃機學(xué)”的教學(xué)過程中要特別注重啟發(fā)學(xué)生獨立思考、對比分析和換角度看問題，激發(fā)學(xué)生開拓創(chuàng)新，即創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境，引導(dǎo)學(xué)生“會疑”。積極鼓勵學(xué)生敢于和善于質(zhì)疑、反問問題，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的勇氣和精神及創(chuàng)新意識，即營造和諧氛圍，鼓勵學(xué)生“敢疑”。增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，為最終分析、解決問題奠定良好的基礎(chǔ)，即構(gòu)建自主探索，培養(yǎng)學(xué)生“善問”。

(4)能力與素質(zhì)提升

知識的傳授無疑是重要的，但若只是單純接受知識而不能有效內(nèi)化并加以綜合運用，那么即使學(xué)會了也只能成為無用的知識。講授課程的過程只是知識的傳授，但與此同時學(xué)生的能力和素質(zhì)還需要得到培養(yǎng)和發(fā)展，不僅要培養(yǎng)他們積極主動去獲取知識、運用知識的能力，而且還要培養(yǎng)他們運用知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并最終解決問題的能力?！皟?nèi)燃機學(xué)”課程主要講授的是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的共性問題，如動力如何獲取和輸出，能量如何消耗和利用，以及兩種典型內(nèi)燃機(汽油機和柴油機)的燃料供給、混合氣形成、著火和燃燒、內(nèi)燃機運行特性、排放與性能調(diào)控等基本理論等。這些內(nèi)容是能源與動力工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的重要組成部分。課程的教學(xué)僅僅向?qū)W生傳授這些知識點是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識，能夠分析內(nèi)燃機工作過程的規(guī)律與原理(what)、與內(nèi)燃機工作過程有關(guān)的性能分析(why)以及影響性能各因素及參數(shù)的優(yōu)選、匹配原理與方法(how)等。

(5)課程考核

傳統(tǒng)教學(xué)模式的課程考核重點考查學(xué)生對課程知識點的熟練掌握程度，多停留在知識點的記憶和理解層面，不能充分反映學(xué)生能力上的差異。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下的課程考核主張學(xué)習(xí)在于平時知識的積累，重點在于知識的綜合分析與應(yīng)用，反對考前突擊和死記硬背?！皟?nèi)燃機學(xué)”課程考核包括過程性評價和終結(jié)性評價兩部分。過程性評價的目的是為了推動學(xué)生獨立思考，提高學(xué)生掌握和運用所學(xué)知識的能力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析問題、探究問題和解決問題，以及理論聯(lián)系實際、活學(xué)活用知識的習(xí)慣。終結(jié)性評價如期中、期末考試，目的是考查學(xué)生對知識的掌握程度、知識綜合運用能力、自主學(xué)習(xí)能力、學(xué)科前沿及新技術(shù)的了解情況、理論結(jié)合工程實踐的能力等。

五、教學(xué)改革成果分析

翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，對于學(xué)習(xí)自覺和自律的學(xué)生而言可顯著提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，但目前國內(nèi)大部分大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不強、自律性不夠，不愿思考問題也不善于提問，另一方面，翻轉(zhuǎn)課堂的組織也對老師的教學(xué)水平和課堂掌控能力提出了挑戰(zhàn)。這些現(xiàn)實情況都會影響翻轉(zhuǎn)課堂的效果?！盎趩栴}式教學(xué)法的翻轉(zhuǎn)課堂”是通過“問題”組織課堂，最大限度地優(yōu)化教學(xué)效果，提高教育教學(xué)質(zhì)量。

1.從學(xué)生角度

傳統(tǒng)教育在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用、學(xué)科知識的系統(tǒng)傳授、師生間的情感交流等方面確有優(yōu)勢。但傳統(tǒng)教育以教師為中心，以知識傳遞為主，重規(guī)范、輕創(chuàng)新，以板書講授為主的教學(xué)模式，教師對教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、進(jìn)程、結(jié)果和質(zhì)量評定都實施嚴(yán)格的控制，教學(xué)過于程序化和模式化，教師與學(xué)生缺乏雙向信息交流，教學(xué)效率低。教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法、價值觀的形成關(guān)注不夠，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式突出以學(xué)生為中心，通過在線學(xué)習(xí)與面對面教學(xué)的有機融合，實現(xiàn)因材施教的個性化掌控式學(xué)習(xí)，使傳統(tǒng)的教學(xué)流程、教學(xué)理念、師生角色、教學(xué)模式等發(fā)生“翻轉(zhuǎn)”，可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

2.從教師的角度

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教師的引導(dǎo)、答疑解惑、交流互動、高效課堂組織和學(xué)習(xí)評價等都非常重要，可以說教師的角色并沒有淡化，相反還在某種程度上有所加強。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，老師可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳微課視頻等教學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)問題；在課堂上與學(xué)生進(jìn)行討論、答疑互動；通過課后的自測卷與鞏固性練習(xí)等，可分析和把握教與學(xué)的效果。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)使老師從主動變?yōu)楸粍樱瑥闹鲗?dǎo)變?yōu)橐龑?dǎo)，這些對教師的職業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力有著更高的要求，也促進(jìn)教書育人水平和能力的提升。

六、結(jié)束語

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式不同，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是將學(xué)生的學(xué)習(xí)放在課外，學(xué)生在教師導(dǎo)學(xué)案或微視頻的指引下，通過自主學(xué)習(xí)，完成教師設(shè)計好的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；教師通過課前學(xué)習(xí)的反饋，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)生困難所在，然后以學(xué)生的“問題”為牽引，精心設(shè)計課堂教學(xué)和討論內(nèi)容，開展小組合作或者進(jìn)行項目學(xué)習(xí)；最后在課后完成作業(yè)、測試、拓展訓(xùn)練和教學(xué)反思與反饋等，完成知識的建構(gòu)、吸收和內(nèi)化。實踐表明，基于問題式教學(xué)法的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以達(dá)到非常好的教育教學(xué)效果，并可以滿足學(xué)生個性化的需求。

以武漢理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)核心課程“內(nèi)燃機學(xué)”為試點，利用“內(nèi)燃機學(xué)”精品在線開放課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，把“翻轉(zhuǎn)課堂”所需要的“教學(xué)視頻”作為一種“新概念”教材引入，采用問題式教學(xué)法重構(gòu)課堂教學(xué)流程，在實際工程實踐項目中檢驗學(xué)習(xí)成果的完成質(zhì)量，并利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行全程展示和監(jiān)管。實踐表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式和問題式教學(xué)法打破了傳統(tǒng)教學(xué)中教師“一言堂”的教學(xué)模式，培養(yǎng)和鍛煉了教師隊伍，切實提升了能源與動力工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量及實踐效果。