“問題驅(qū)動”型翻轉(zhuǎn)課堂在車輛專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的實(shí)踐

郭鵬 馬建輝 陳海軍

河南工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 河南省鄭州市 451191

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及推廣使用，為教育改革與創(chuàng)新工作的開展提供了重要的技術(shù)條件和支撐。各院校在教學(xué)工作開展的過程當(dāng)中，逐漸將信息技術(shù)和相關(guān)手段運(yùn)用其中，開展混合式教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式作為一種全新的教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)方法。翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)流程變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”，在教師布置相關(guān)任務(wù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生課外通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字教學(xué)資源完成任務(wù)，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行問題探討、交流解答、分組練習(xí)和協(xié)作探索等教學(xué)活動完成知識的內(nèi)化。交互式的課堂教學(xué)能夠啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

“問題驅(qū)動”教學(xué)模式是基于“問題”的一種教學(xué)模式(Problem-Based Learning，PBL)，是翻轉(zhuǎn)課堂的一種具體應(yīng)用形式。

1 “問題驅(qū)動”教學(xué)模式與課程特點(diǎn)

“問題驅(qū)動”教學(xué)模式以專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的各種問題為學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以問題為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問題尋求解決方案。翻轉(zhuǎn)課堂是問題為導(dǎo)向的，前置學(xué)習(xí)產(chǎn)生問題，課堂教學(xué)解決問題，這是翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)，是解決學(xué)生學(xué)習(xí)參與度不夠、研究不深入的關(guān)鍵。教師在此過程中的角色是問題的提出者、課程的設(shè)計(jì)者以及結(jié)果的評估者。問題驅(qū)動教學(xué)法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生在教學(xué)過程中的參與程度，容易激起學(xué)生的求知欲，活躍其思維。這種教學(xué)方法對教師的要求較高，教師必須具備較強(qiáng)的課堂掌控能力和引導(dǎo)能力。

《汽車新能源技術(shù)》是一門研究新能源汽車領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)有車型和技術(shù)的專業(yè)課，內(nèi)容更新快，與行業(yè)現(xiàn)狀聯(lián)系較緊密，同時可借鑒的成熟理論研究成果較少，探索性研究方向較多。而《汽車?yán)碚摗氛n程相對來說教學(xué)內(nèi)容理論性較強(qiáng)，有成熟的研究體系，但數(shù)值推演內(nèi)容多，適合自主學(xué)習(xí)及討論的內(nèi)容較少，翻轉(zhuǎn)課堂容易流于形式、達(dá)不到大綱要求的教學(xué)目標(biāo)。如何將課程特點(diǎn)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式良好結(jié)合，豐富課堂教學(xué)形式，使學(xué)生在問題的探究中學(xué)習(xí)能力得到實(shí)質(zhì)性提高，是目前翻轉(zhuǎn)課堂在專業(yè)課程教學(xué)改革中迫切需要解決的問題。

2 “問題驅(qū)動”教學(xué)模式實(shí)踐過程面臨的問題

“問題驅(qū)動”教學(xué)模式實(shí)踐過程在硬件設(shè)施、應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)方式等方面出現(xiàn)一些不容忽視的問題，面臨的問題主要集中在以下幾個方面：問題的提出和教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)效果的評價體系；教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的可復(fù)制性和推廣價值。

在“問題驅(qū)動”教學(xué)模式實(shí)踐中面臨的第一個大問題是能否激發(fā)學(xué)生積極性。這部分問題集中在以下兩個方面：1.問題的提出應(yīng)結(jié)合行業(yè)實(shí)際問題并基于學(xué)生前期知識儲備進(jìn)行。例如，在汽車新能源技術(shù)課程中電機(jī)的技術(shù)性能要求一節(jié)，可以通過“比亞迪如何PK特斯拉？”、“永磁同步如何PK交流異步？”等與新能源汽車行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)品牌競爭相關(guān)的熱點(diǎn)問題的提出，引導(dǎo)學(xué)生對不同電機(jī)類型在不同品牌車型上應(yīng)用的現(xiàn)狀展開調(diào)查研究，為課堂討論及總結(jié)打下基礎(chǔ)。2.問題的提出應(yīng)具有開放性而不具有傾向性。問題的提出分為“引導(dǎo)性問題”、“對比研究性問題”等。

在“問題驅(qū)動”教學(xué)模式實(shí)踐中面臨的第二個大問題是教學(xué)效果的評價機(jī)制不完善和課堂秩序不易維持。一方面要求老師預(yù)先和學(xué)生溝通，達(dá)成一致的階段性學(xué)習(xí)效果評價機(jī)制，避免開放式的“問題驅(qū)動”學(xué)習(xí)模式成為無目標(biāo)的論戰(zhàn)、低水平的吐槽。另一方面要求老師在專業(yè)知識方面要有深厚的功力，對學(xué)生討論的領(lǐng)域有更廣更深的知識儲備，同時應(yīng)具有較高的課堂組織和管理能力。

在“問題驅(qū)動”教學(xué)模式實(shí)踐中面臨的第三個大問題是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的可復(fù)制性和推廣性不強(qiáng)。不同的專業(yè)學(xué)科對應(yīng)不同的知識類型特點(diǎn)，汽車新能源技術(shù)一類應(yīng)用型課程容易問題設(shè)計(jì)和進(jìn)行課堂教學(xué)形式創(chuàng)新，而汽車?yán)碚摰壤碚撎骄啃驼n程則容易陷入學(xué)生積極性不高的窘境。這些問題要求教學(xué)研究者能總結(jié)出翻轉(zhuǎn)課堂在不同專業(yè)課程中應(yīng)用的共性問題和教學(xué)評價原則。

3 “問題驅(qū)動”教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

本項(xiàng)目重點(diǎn)研究了“問題驅(qū)動”教學(xué)實(shí)踐在專業(yè)課教學(xué)過程中的運(yùn)用方式、方法及效果評價的問題。主要的創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容包括：

3.1 課堂教學(xué)組織原則與形式研究

“經(jīng)驗(yàn)法”確定“翻轉(zhuǎn)課堂”與傳統(tǒng)教學(xué)模式的分配比重問題（整體和具體章節(jié)）；組織觀摩課和集體教研活動，綜合課堂效果，并結(jié)合學(xué)生基本知識階段性評價，確定“問題驅(qū)動”教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的占比，解決教學(xué)模式創(chuàng)新中“融合度”不容易把握的問題。形成一定的指導(dǎo)性意見體系，形成研究報(bào)告和指導(dǎo)書。

針對“問題驅(qū)動”教學(xué)模式中問題提出的場景創(chuàng)設(shè)方法，采用“調(diào)查法”對實(shí)際行業(yè)部門相關(guān)問題進(jìn)行收集和調(diào)研，研究問題提出的針對性和遞進(jìn)性，使學(xué)

生緊跟問題產(chǎn)生探究的興趣，形成 “問題庫”，為后續(xù)新教學(xué)方式推廣提供經(jīng)驗(yàn)和參考。研究和建立多元課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，把創(chuàng)新型課堂實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。課堂教學(xué)組織形式研究內(nèi)容如圖1所示。

圖1 課堂組織形式研究內(nèi)容

在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，采用了學(xué)生分組討論、集體辯論、教師點(diǎn)評等多種形式的結(jié)合，在學(xué)生自主合作的環(huán)境中，經(jīng)教師的引導(dǎo)，把教與學(xué)聚焦于問題的生成、提出、探究、解決，以致知識系統(tǒng)的構(gòu)建。

具體的做法是利用網(wǎng)絡(luò)教育平臺，課前給出問題和預(yù)習(xí)課件，方便學(xué)生代入問題場景，并按預(yù)先分組進(jìn)行課下討論。在隨后的課堂教學(xué)中，先讓學(xué)生走上講臺就本小組對問題的理解，把新的內(nèi)容試講出來，學(xué)生講解完畢，由其他組學(xué)生進(jìn)行討論和提問，試講的同學(xué)再進(jìn)行解答，最后由教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。比如，提前給學(xué)生布置“家用轎車的動力性和經(jīng)濟(jì)性如何取舍”的討論題目，課下搜集支持本組觀點(diǎn)的材料。在課堂上，鼓勵學(xué)生充分發(fā)表看法，讓持不同觀點(diǎn)的學(xué)生討論，教師最后再進(jìn)行點(diǎn)評。通過討論，學(xué)生對轎車的動力性、經(jīng)濟(jì)性從評價指標(biāo)、影響因素等方面進(jìn)行對比分析，可以充分、系統(tǒng)地掌握其性能指標(biāo)與汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用之間的聯(lián)系，達(dá)到融會貫通的目的。本項(xiàng)目在課堂討論的基礎(chǔ)上還進(jìn)行了焦點(diǎn)問題辯論賽的形式，對“未來電機(jī)的發(fā)展方向是永磁同步還是交流異步？”等問題選人組隊(duì)，正反雙方課堂辯論的過程中迸發(fā)出思維碰撞的火花，辯手的精彩發(fā)言不時贏得同學(xué)們的陣陣掌聲。課堂活躍度是“問題驅(qū)動”翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性調(diào)動的體現(xiàn)。問題探究過程可以極大拓展技術(shù)知識內(nèi)容，解決了教材局限性的問題。同時，網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)的設(shè)定及建立網(wǎng)絡(luò)群組可以作為課堂現(xiàn)場討論的延續(xù)，方便學(xué)生對問題的隨時討論和老師的持續(xù)跟進(jìn)?！皢栴}驅(qū)動”討論教學(xué)流程如圖2所示。

圖2 “問題驅(qū)動”型教學(xué)流程

3.2 互聯(lián)網(wǎng)資源的有效利用

結(jié)合其他高校教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)教育資源（學(xué)習(xí)強(qiáng)國慕課平臺、精品課程、學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等），解決專業(yè)課學(xué)習(xí)受到教材的局限性及滯后性影響的問題。擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)知識面。

設(shè)定討論區(qū)及建立網(wǎng)絡(luò)群組作為課堂現(xiàn)場討論的延續(xù)，方便學(xué)生對問題的隨時討論和互動。在疫情期間，本項(xiàng)目針對線上教學(xué)特點(diǎn)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，利用微信平臺、釘釘直播、釘釘會議、騰訊會議等實(shí)時交流工具組織學(xué)生定期開展線上討論活動，對課堂上提出的相關(guān)問題進(jìn)行開放的討論和探究，同學(xué)們準(zhǔn)備充分、發(fā)言踴躍，對行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域問題有了進(jìn)一步理解，對問題的理解達(dá)到教材所不能及的深度和廣度。

同時，為使“問題驅(qū)動”創(chuàng)新教學(xué)模式具有可持續(xù)性，獲得在專業(yè)課程中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂型教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，形成一定的可推廣的模式，項(xiàng)目組聯(lián)合教研室老師，定期利用釘釘會議等模式進(jìn)行教學(xué)研究和觀摩會，加強(qiáng)不同學(xué)科教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)交流和問題討論，總結(jié)不足，發(fā)揚(yáng)優(yōu)勢，同時通過對學(xué)習(xí)強(qiáng)國平臺精品課程的學(xué)習(xí)，提高老師們問題引導(dǎo)的技巧和課堂節(jié)奏的把握能力。本項(xiàng)目通過在具體課程中的實(shí)踐，為專業(yè)課程的開放性學(xué)習(xí)積累了一定經(jīng)驗(yàn)，形成了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果評價的標(biāo)準(zhǔn)。尤其在疫情防控期間發(fā)揮了保障教學(xué)進(jìn)度和質(zhì)量的重要作用。

3.3 多元評價機(jī)制的建立

采用“多項(xiàng)目基本積分”加“隨堂總結(jié)”相結(jié)合的計(jì)分辦法，完善課堂教學(xué)效果階段性測評機(jī)制；例如通過參與小組討論發(fā)言次數(shù)、網(wǎng)絡(luò)話題評論次數(shù)、小組討論提交報(bào)告質(zhì)量等對學(xué)生參與“問題驅(qū)動”翻轉(zhuǎn)課堂的活躍度和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價。形成“積分制”，期末對個人積分優(yōu)勝和小組積分優(yōu)勝同學(xué)分別給與適當(dāng)獎勵。本項(xiàng)目開展期間，項(xiàng)目組結(jié)合學(xué)校對學(xué)生參加老師組織的科研活動、參加學(xué)校及省級、國家級學(xué)科競賽均可獲得“科研分”的鼓勵政策，在前期課堂教學(xué)形式創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，鼓勵和帶動學(xué)生參加學(xué)科競賽及雙創(chuàng)大賽。帶領(lǐng)學(xué)生參加的“全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”、“挑戰(zhàn)杯賽”等活動中，參賽人數(shù)和獲獎級別相比較開展“問題驅(qū)動”教學(xué)模式創(chuàng)新教學(xué)過程之前，均獲得提高。說明學(xué)生在平時“問題驅(qū)動”教學(xué)模式創(chuàng)新活動中通過問題的思考、討論、解決，確實(shí)提高了創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。同時通過“問卷調(diào)查法”獲得學(xué)生對新型教學(xué)模式的評價和建議，為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法提供了客觀的參考。形成多元評價機(jī)制，對學(xué)生通過“問題驅(qū)動”翻轉(zhuǎn)課堂獲得的創(chuàng)新能力提高形成反饋，對新型教學(xué)模式及時進(jìn)行調(diào)整。

3.4 可持續(xù)性研究機(jī)制的建立

針對“問題驅(qū)動”教學(xué)模式中問題提出的場景創(chuàng)設(shè)方法，采用”調(diào)查法“對實(shí)際行業(yè)部門相關(guān)問題進(jìn)行收集和調(diào)研，研究問題提出的針對性和遞進(jìn)性，使學(xué)生緊跟問題產(chǎn)生探究的興趣，形成“問題庫”，為后續(xù)新教學(xué)方式推廣提供經(jīng)驗(yàn)和參考。組織觀摩課和集體研討，對部分具體的課程章節(jié)從課堂氛圍、學(xué)生掌握程度等方面進(jìn)行評價和測評。獲得專業(yè)課程中運(yùn)用教學(xué)模式創(chuàng)新的具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成具有推廣價值的指導(dǎo)性意見體系，形成調(diào)研報(bào)告，為車輛工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展提供進(jìn)一步參考。

4 結(jié)論

通過項(xiàng)目的研究與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)教學(xué)模式——以“問題驅(qū)動”為方法的翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)模式深度融合，使互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)教育資源及方便及時的線上討論學(xué)習(xí)與開放生動的線下課堂相結(jié)合。研究過程注重三個方面的創(chuàng)新：教學(xué)模式的創(chuàng)新、學(xué)習(xí)過程的創(chuàng)新、評價機(jī)制的創(chuàng)新。使學(xué)生不僅熟練掌握相關(guān)專業(yè)課的知識，同時具有解決專業(yè)領(lǐng)域新問題的能力。在問題探究和解決過程中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在探究的過程中，促進(jìn)學(xué)生從“學(xué)會”走向“會學(xué)”的境界。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，應(yīng)對汽車行業(yè)日新月異的技術(shù)更新和換代趨勢，為“教學(xué)研創(chuàng)賽”五位一體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式奠定基礎(chǔ)。