《城市軌道交通概論》反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

方 波 朱菊香 王新宇

無錫學(xué)院，江蘇 無錫 214105

反轉(zhuǎn)課堂是一種源于美國的新型教學(xué)形態(tài)，一般指基于信息化技術(shù)，將傳統(tǒng)課堂中的知識(shí)和理論通過視頻、課件等資料形式分享到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，讓學(xué)生通過網(wǎng)上自學(xué)—發(fā)現(xiàn)問題—課上討論—課后鞏固的方式完成知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)［1-2］。這種教學(xué)設(shè)計(jì)采用反向教學(xué)理念，突出了學(xué)生的主導(dǎo)地位，非常適宜激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，目前在許多中小學(xué)課程中進(jìn)行了多種改進(jìn)和實(shí)踐［3］，但是在大學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用的較少［4］。高等教育教學(xué)仍然以傳統(tǒng)的正向課堂教學(xué)方法為主，一些新教學(xué)理念和方法多是個(gè)別課程少數(shù)時(shí)期的應(yīng)用與探索。教育部2000年提出“新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程”［5］，此后高等學(xué)校本科教育掀起了教學(xué)改革與實(shí)踐的高潮。在這場教改探索中，貼近工程實(shí)際的項(xiàng)目式教學(xué)法得到了廣泛研究和推廣［6-7］，而對(duì)反轉(zhuǎn)教學(xué)的應(yīng)用研究匱乏。本文以《城市軌道交通概論》課程為依托，結(jié)合實(shí)踐探索反轉(zhuǎn)教學(xué)理念在概論類課程中的教學(xué)改革設(shè)計(jì)思路。

一、課程特點(diǎn)與人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

《城市軌道交通概論》課程是城市軌道交通專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)有一個(gè)全面概括性的認(rèn)識(shí)，掌握系統(tǒng)的基本組成和工作原理，了解當(dāng)前軌道交通的新技術(shù)設(shè)備以及其配套的運(yùn)營組織，為后續(xù)的專業(yè)知識(shí)和技能學(xué)習(xí)夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)。

與其他專業(yè)基礎(chǔ)課程相比，概論和高論類課程的教學(xué)不僅受行業(yè)專業(yè)特征、學(xué)生特征和常規(guī)教學(xué)方法的影響，同時(shí)很大程度上也受課程定位的影響，其課程特點(diǎn)和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀如下：

（一）概論類課程內(nèi)容涉及面廣、知識(shí)點(diǎn)多而零碎。本課程包含線網(wǎng)規(guī)劃、線路設(shè)計(jì)、車站、車輛、供電、信號(hào)與通信、交通駕駛、運(yùn)營組織等內(nèi)容，涉及交通工程、建筑工程、通信工程、電力工程、項(xiàng)目管理等多個(gè)學(xué)科。每個(gè)學(xué)科都有其獨(dú)立的專業(yè)知識(shí)體系，整個(gè)課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多而零散，如果沿用傳統(tǒng)的課堂面授教學(xué)，那么識(shí)記、理解和掌握的過程就變得困難而耗時(shí)，教學(xué)實(shí)效性較差。但是每個(gè)學(xué)科包含的內(nèi)容技術(shù)性并不很強(qiáng)，不適用項(xiàng)目式教學(xué)。

（二）概論課程定位是先期引導(dǎo)，承擔(dān)專業(yè)知識(shí)和文化價(jià)值雙重教學(xué)任務(wù)。概論類課程多在一年級(jí)開設(shè)，是學(xué)生接觸專業(yè)知識(shí)的伊始，課程內(nèi)容往往涵蓋社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)兩個(gè)層面，如本課程的內(nèi)容還包含軌道交通建設(shè)發(fā)展史、國內(nèi)外經(jīng)典案例以及最新技術(shù)和理論的介紹。行業(yè)的文化背景、發(fā)展歷程和價(jià)值理念的傳承也屬于此類課程的教學(xué)任務(wù)。

（三）教學(xué)以教師為主體，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強(qiáng)。一方面教學(xué)主要依賴教師的專業(yè)知識(shí)和教學(xué)水平，而概論類課程是源于實(shí)踐而又高于實(shí)踐的概括性較強(qiáng)的交叉學(xué)科，而很多教師是學(xué)校畢業(yè)后就從事教學(xué)工作，未有充分的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，無法綜合掌握各專業(yè)的知識(shí)。另一方面，概論類課程的目的是吸引學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)并認(rèn)可行業(yè)，需要學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)并探索自己的專業(yè)興趣點(diǎn)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與度。

二、反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)思路

反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式極大地改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師和學(xué)生的定位與角色，改變了以往的教學(xué)過程和教學(xué)理念，教師根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)和知識(shí)結(jié)構(gòu)通過多媒體技術(shù)或教學(xué)過程的優(yōu)化，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索、互相交流。教師可以針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和難點(diǎn)進(jìn)行有效的講解，讓學(xué)生展開充分的互動(dòng)交流，進(jìn)行自主思考，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的吸收內(nèi)化。本課程并不直接引用反轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，而是基于“反轉(zhuǎn)”理念，結(jié)合目前傳統(tǒng)正向教學(xué)實(shí)踐中暴露的問題進(jìn)行以學(xué)生為主體的課程重設(shè)。整個(gè)課程設(shè)計(jì)思路如下：

（一）認(rèn)知過程反轉(zhuǎn)化

傳統(tǒng)正向教學(xué)，教學(xué)架構(gòu)是一個(gè)從理論到實(shí)踐，教學(xué)內(nèi)容是從功能到模態(tài)的過程，那么反轉(zhuǎn)教學(xué)的思路，就是個(gè)逆向過程，即先認(rèn)識(shí)實(shí)踐再梳理理論、先認(rèn)識(shí)模態(tài)再認(rèn)知功能。通過讓學(xué)生先感知和操作，激發(fā)其主動(dòng)性和積極性，自發(fā)地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索。

（二）教學(xué)資料開放化

反轉(zhuǎn)課堂始終圍繞學(xué)生，教學(xué)資料也是開放和共享的。在傳統(tǒng)的教學(xué)資料與學(xué)生共享的同時(shí)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫，教授學(xué)生文獻(xiàn)資料檢索能力。如此也一定程度上彌補(bǔ)了教師對(duì)交叉學(xué)科中其他專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的不全面。

（三）教師配置雙師化

本課程在教學(xué)中選用雙師型教師，兩位授課老師均有超10年的工程項(xiàng)目經(jīng)歷。雙師型教師不僅有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐能力，同時(shí)其專業(yè)知識(shí)面也更廣，對(duì)行業(yè)中其他學(xué)科的認(rèn)知和關(guān)鍵點(diǎn)的把控也更好。

（四）學(xué)習(xí)任務(wù)小組化

考慮到本行業(yè)對(duì)團(tuán)隊(duì)意識(shí)要求較高，引入小組化教學(xué)設(shè)計(jì)方法，將班級(jí)同學(xué)劃分學(xué)習(xí)小組，鼓勵(lì)小組內(nèi)部任務(wù)劃分，組員間合作交流討論。在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，融入素質(zhì)教育內(nèi)容。

（五）課程考核多樣化

概論類課程重點(diǎn)是讓學(xué)生了解行業(yè)的歷史和發(fā)展，熟悉當(dāng)前專業(yè)技術(shù)和理論，對(duì)專業(yè)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望，考核并不需要注重個(gè)別知識(shí)的掌握，而是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、積極討論、勇于解惑和歸納總結(jié)等表現(xiàn)。

三、反轉(zhuǎn)教學(xué)模式開發(fā)

概論類課程教學(xué)對(duì)象都是剛踏入大學(xué)校園的學(xué)生，處在學(xué)生到專業(yè)技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變中，教學(xué)模式開發(fā)時(shí)應(yīng)注重“主動(dòng)性”構(gòu)建［8］：培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考的能力；提高其發(fā)現(xiàn)問題并自主解決的能力；引導(dǎo)其發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、制定計(jì)劃、主動(dòng)承擔(dān)自我發(fā)展的責(zé)任。因此，在教學(xué)實(shí)施中，從學(xué)生認(rèn)知的角度出發(fā)，采用“反轉(zhuǎn)”理念進(jìn)行主動(dòng)式的教學(xué)模式開發(fā)。

（一）反轉(zhuǎn)式認(rèn)知過程

傳統(tǒng)正向的認(rèn)知過程，往往假設(shè)學(xué)習(xí)者是從零開始，慢慢把各個(gè)模塊的知識(shí)一點(diǎn)點(diǎn)地填充到學(xué)生的認(rèn)知體系中。反轉(zhuǎn)式認(rèn)知強(qiáng)調(diào)對(duì)一個(gè)既有事物的理解、分析和表達(dá)，這個(gè)過程不是從零開始，而是從一個(gè)具體而明確的對(duì)象開始，讓學(xué)生先對(duì)客觀存在的事物進(jìn)行自主的觀察與學(xué)習(xí)，自發(fā)研究并分解知識(shí)架構(gòu)，然后重構(gòu)優(yōu)化，最終建立自己的知識(shí)架構(gòu)體系，如圖1所示。

從認(rèn)知過程可看出，這種認(rèn)知方式是以學(xué)生為主體，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。知識(shí)架構(gòu)的建立過程不再是填塞式的，而是由學(xué)生自己觀察、分解、分析、探索、解惑和總結(jié)形成的獨(dú)立的知識(shí)架構(gòu)體系。這個(gè)過程中老師主要是在前期系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中及時(shí)交流和引導(dǎo)，后面各專題知識(shí)學(xué)習(xí)的分析探索中主動(dòng)詢問，及時(shí)答疑解惑，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知偏差時(shí)及時(shí)引導(dǎo)糾偏，每個(gè)專題學(xué)習(xí)后進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。尤其是答疑和糾偏過程，讓學(xué)生自己的認(rèn)知架構(gòu)更加完善，這種方式也有利于強(qiáng)化學(xué)生的記憶。

（二）反轉(zhuǎn)式教學(xué)模式

采用小組活動(dòng)的教學(xué)方法，學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)力量，提高學(xué)習(xí)的效率和趣味性。教學(xué)模式也是從個(gè)人和小組兩方面出發(fā)（圖2）。課前小組通過討論明確成員的任務(wù)和要求，并組織開展對(duì)周邊軌道交通的調(diào)研；個(gè)人獨(dú)立進(jìn)行專題知識(shí)學(xué)習(xí)并完成自己的小組任務(wù)；小組經(jīng)過多次討論交流匯總成果。課中先進(jìn)行討論和答疑，教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問題，交流想法和見解；而后開展小組專題匯報(bào)和質(zhì)詢，鍛煉學(xué)生的展示和表達(dá)能力，通過聽取他人匯報(bào)、提出問題、交流討論，提高個(gè)人的學(xué)習(xí)效率，借鑒小組成果表達(dá)和展示能力。課后根據(jù)課堂上的匯報(bào)結(jié)果，總結(jié)和完善成果材料，并獨(dú)立完成個(gè)人的課后作業(yè)。

圖2 反轉(zhuǎn)式教學(xué)模式

四、教學(xué)反思與總結(jié)提升

通過實(shí)施反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，改變了以往教師為中心的教學(xué)模式，賦予學(xué)生更多的自主性，基于實(shí)際學(xué)習(xí)效果的課堂答疑和討論明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)目的，尤其學(xué)生間互相答疑的機(jī)制留給了學(xué)生更多的創(chuàng)造性空間，課堂教學(xué)效果大大提高；此外，學(xué)生考核機(jī)制也從以往的單一考核知識(shí)水平轉(zhuǎn)變?yōu)榭己藢W(xué)生的日常學(xué)習(xí)過程，考慮學(xué)生的課堂互動(dòng)情況，如回答其他學(xué)生提問、參與課堂討論等，能夠更真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)課程的掌握情況。

根據(jù)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，反轉(zhuǎn)教學(xué)方式優(yōu)化了傳統(tǒng)正向面授課程的單調(diào)，克服了概論類課程教師的專業(yè)局限性，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和批判性思維方面有突出表現(xiàn)。但是由于教學(xué)對(duì)象、教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜和多變，任何一種教學(xué)模式都需要不斷的改進(jìn)與提升。

一是應(yīng)與學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升過程相適應(yīng)。大一學(xué)生對(duì)新教學(xué)方法很感興趣，但是已經(jīng)習(xí)慣并熟知傳統(tǒng)正向面授課程模式，對(duì)反轉(zhuǎn)課堂模式有一定的適應(yīng)過程。因此，教學(xué)之初應(yīng)增加一個(gè)過渡階段，使用較少的反轉(zhuǎn)形式，如某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的課堂上自學(xué)與答疑，讓學(xué)生了解和掌握自學(xué)自答的技巧。再不斷提升反轉(zhuǎn)比例，讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行知識(shí)的獲取、加工。最后開展小組系統(tǒng)學(xué)習(xí)專題知識(shí)的活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)溝通交流和評(píng)價(jià)反饋。

二是結(jié)合不同的知識(shí)模塊特點(diǎn)進(jìn)一步深化細(xì)化。由于本課程每個(gè)知識(shí)模塊都有巨大的擴(kuò)展空間，需要教師提前細(xì)化專題知識(shí)界限和深度，防止學(xué)生過度聚焦一個(gè)點(diǎn)，出現(xiàn)管中窺豹的問題。同時(shí)，大一學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)劃能力不高，教師也需要根據(jù)模塊特點(diǎn)細(xì)化反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)計(jì)劃，防止出現(xiàn)過度拖延問題。