“半”翻轉課堂在《水污染控制工程》本科教學中的應用與探索*

余榮臺，趙 戈

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學 材料科學與工程學院，江西 景德鎮(zhèn) 333403)

工程教育認證是我國工科專業(yè)走向國際互認的重要基礎，其以培養(yǎng)目標和畢業(yè)生出口要求為導向，以學生的能力培養(yǎng)為核心。環(huán)境工程專業(yè)在申請工程認證過程中，突出學生的動手能力、信息檢索能力、實際問題解決能力、團隊協(xié)作能力、管理能力、自主及終生學習能力、交流能力、開發(fā)和研究能力等的培養(yǎng)。然而，傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式無法實現(xiàn)工程教育認證要求的能力培養(yǎng)。

翻轉課堂已經(jīng)越來越受到歡迎。據(jù)報道，翻轉課堂起源于美國化學老師的一次教學嘗試。其本質(zhì)是通過學生的自主學習，課堂上增加學生與老師面對面的互動、討論機會，提高學生的自主學習能力，培養(yǎng)學生的解決問題、創(chuàng)造性思維、推理和批判性思維能力；核心是以學生為中心，充分發(fā)揮教師的服務、監(jiān)督和組織職能[1]。

然而，翻轉課堂在實際運行過程中，暴露了越來越多的問題。首先是有效性問題，是否顯著提升了學生的學習成績。從運行的實際情況來看，很多學生反映，在翻轉課堂過程中，增加了學生的學習壓力和負擔，但效果不是很顯著；考試成績也沒有顯著提高。其次是適應性問題，并不是所有學科、所有年齡段的學生都適用于翻轉課堂教學，不同學科、不同年齡段的學生，甚至不同的學習者之間都會出現(xiàn)一定的差異。同時，傳統(tǒng)的“三中心論”(以教師、教材、課堂為中心)教學模式仍然有一定的可取之處；而以幕課和微課為主要代表的網(wǎng)課賦予了學習者和教師更豐富的教育選擇權和學習、教學模式選擇。因此，以傳統(tǒng)教學模式為基礎，借鑒翻轉課堂教學過程中取得的優(yōu)點，結合網(wǎng)課所帶來的優(yōu)勢，開展“半”翻轉課堂教學改革，值得研究。在《水污染控制工程》實際教學改革過程中，取得了一定的經(jīng)驗，也發(fā)現(xiàn)了不足。

1 “半”翻轉課堂的基礎：教學環(huán)節(jié)設計

有不少教師結合中國實際，提出“半”翻轉課堂教學理念。 “半”不是簡單教學模式的對半，也不是教學時間的對半，而是在傳統(tǒng)教學模式和翻轉課堂教學模式之間找到一個平衡點，“半翻轉”課堂的本質(zhì)是一種混合式教學[2-3]?！鞍敕D”課堂結合傳統(tǒng)教學模式的精髓以及翻轉課堂的優(yōu)勢，倡導、鼓勵學生利用發(fā)達的網(wǎng)絡平臺及網(wǎng)課資源自主學習，教師通過課堂輔導、提問，促使學生掌握課程知識及實踐應用。然而，限制于學生的自學能力及自覺性等的差異，以及學科類別的不同，在“半”翻轉課堂運行過程中，教學環(huán)節(jié)設計就顯得極為重要，是“半”翻轉課堂運行成敗的關鍵步驟。

在《水污染控制工程》實際運行“半”翻轉課堂教學模式過程中，有別于傳統(tǒng)模式的教學方法和理念，在教學設計環(huán)節(jié)進行了大量的創(chuàng)新和改革。在“半”翻轉課堂教學模式課程設計過程中，引入了課堂匯報、課堂測驗、誠信考核及小組討論等環(huán)節(jié)，并結合傳統(tǒng)教學模式中的課后作業(yè)及重、難點知識講解，其中的核心是改革了平時成績的打分環(huán)節(jié)。工程認證考核有別于傳統(tǒng)教學模式的要求，重素質(zhì)能力的培養(yǎng)，平時成績的權重極大的提高(提高到50%)；而傳統(tǒng)模式對平時成績要求則較低，重期末考試成績；這也是工程認證在運行過程中與傳統(tǒng)教學模式的一個矛盾點。因此，在“半”翻轉課堂教學模式的平時成績的考核中，引入了工程認證對畢業(yè)指標點的考核要求，如信息檢索能力、實際問題解決能力、團隊協(xié)作能力、管理能力、自主及終生學習能力、交流能力等，這些能力在課堂匯報、課堂測驗和小組討論中得到體現(xiàn)。

《水污染控制工程》運行“半”翻轉課堂教學模式教學環(huán)節(jié)設計的核心是課堂匯報，根據(jù)每章節(jié)的核心內(nèi)容凝練成簡短易操作的題目，要求每組學生自由選擇指定的題目，進行10～15 min的匯報，匯報形式包括ppt、板書、動畫等。從實際運行效果來看，“半”翻轉課堂教學模式可有效提高學生的表達能力、信息檢索能力以及專業(yè)知識掌握能力，同時又可以避免“全”翻轉課堂教學過程中學生能力不足導致教學無序和混亂的局面。

2 “半”翻轉課堂的設計：呈現(xiàn)形式及內(nèi)容

在課堂教學設計環(huán)節(jié)中，引入了課堂匯報、課堂測驗、誠信考核及小組討論等環(huán)節(jié)，重點檢驗學生的信息檢索能力、實際問題解決能力、團隊協(xié)作能力、管理能力、自主及終生學習能力、交流能力等。新引入的教學環(huán)節(jié)如何呈現(xiàn)及考核是“半”翻轉課堂能否成功運行的關鍵。

在“半”翻轉課堂教學模式中，重點涉及到技能驅動模式、態(tài)度驅動模式、能力驅動模式和混合式學習教學模式[4]。在教學呈現(xiàn)方式及考核方面，也以這四個模式為基礎。下面以《水污染控制工程》“半”翻轉課堂運行為例，重點闡述呈現(xiàn)形式及考核要求。在課堂匯報及小組討論環(huán)節(jié)，課前布置各章節(jié)的重要知識點，以2～3人為一組，小組檢索最新的相關知識點，并討論確定課堂匯報內(nèi)容，形成ppt，在每次課堂前15 min上進行匯報，做到課堂匯報覆蓋到每個人。在匯報過程中，要求做到專業(yè)知識點闡述清楚、觀點正確，邏輯清晰，表達得當，儀體規(guī)范；同時，需闡述組員各自的貢獻及觀點；教師根據(jù)上述要求進行打分。根據(jù)《水污染控制工程》這門課程的特點，特別要求在匯報過程中，需結合最新的處理工藝實際，在匯報的PPT中以動畫、視頻等形式引入最新的工藝實物。

誠信考核重點針對的是課后作業(yè)及課堂測驗，在教學過程中，發(fā)現(xiàn)有部分學生的自覺性比較差，在課后作業(yè)及課堂測驗過程中，存在抄襲現(xiàn)象。結合當下時代發(fā)展的需要，引入了誠信概念，為每位學生建立誠信檔案，讓學生在內(nèi)心埋下誠信的種子。

手機和網(wǎng)絡平臺是現(xiàn)今教學避不開的話題，學?；ê艽缶φ问謾C進課堂，但效果甚微。在《水污染控制工程》“半”翻轉課堂教學過程中，把手機引入課堂打分環(huán)節(jié)，每次課堂匯報的課堂休息時間，學生可通地手機進行打分及提問、討論，提高學生的積極性、自主學習能力和創(chuàng)新實踐能力。

運行案例：水處理工藝更新?lián)Q代比較快，有些新工藝、新方法沒有進入課本，同時，在課堂講授過程中，仍然是以理論為主，對于市場的變化，反應不是很及時。因此，在課堂匯報過程中，及時引入最新的處理工藝及工程問題，促使學生了解相關的技術變化及實際難題。比如在脫氮除磷部分，布置“生物脫氮除磷新工藝、新技術”題目，學生通過搜索相關資料和文獻，羅列了目前革新的近十種新工藝?！端廴究刂乒こ獭吠瑫r是一門實踐性很強的學科，需解決工程實際難題，因此在課堂匯報設計時，引入了如“曝氣設備類型、價格優(yōu)缺點”、“填料的種類、價格及優(yōu)缺點”、“UASB工程案例闡述”等針對性很強的題目，通過這些課本外知識點的講解，加深學生對《水污染控制工程》這門課的了解。

3 “半”翻轉課堂的保障：師生角色定位

在“半”翻轉教學模式中，教師即是傳統(tǒng)的課堂主導者，又是學生課堂學習的輔導者、監(jiān)督者[5]。在部分時段，以學生為中心，把課堂還給學生，讓學生主導課堂，教師轉化為輔助者、監(jiān)督者；構建以學生為主導的學習型時段[6]。同時，結合學生的學習狀況和狀態(tài)，在某些時段，教師又需回到傳統(tǒng)教學模式上來，成為課堂的主導者。通過傳統(tǒng)教學模式和翻轉教學模式的結合與轉換，在《水污染控制工程》“半”翻轉教學過程中，取得了比全翻轉教學更好的實際效果。

本科生的理論知識水平和綜合能力仍達不到掌控一堂課的要求。在翻轉課堂運行過程中發(fā)現(xiàn)，學生很難完整地把控一門課的主要知識點。采用“全翻轉課堂”教學模式，本科生在課程進度、重要知識點的理解等方面都存在不少問題。例如在《水污染控制工程》涉及到“活性污泥”部分，布置了“活性污泥法常用工藝匯總及說明”的課堂匯報題目，在實際匯報過程中，學生把文獻查閱到的活性污泥工藝匯總成常用處理工藝，但實際上，匯報的不少工藝僅僅代表文獻作者個人觀點，還沒有得到業(yè)界認可。因此，在運行“半”翻轉課堂時，在部分時段把講臺交給學生，當學生無法把控時，又回到傳統(tǒng)教學模式中來，充分利用二種教學模式各自的優(yōu)勢，盡可能提高學生的綜合素質(zhì)，適應時代發(fā)展需求。

4 “半”翻轉課堂的核心：以問題為導向

“半”翻轉課堂的課程設計及師生角色定位的切換、考核環(huán)節(jié)，對教師提出了更高的要求。課程設計的核心是以問題導向。根據(jù)工程認證要求的畢業(yè)指標點及培養(yǎng)能力要求，設計相應的課程環(huán)節(jié)。比如好氧生物和厭氧生物處理，通過設置好氧生物和厭氧生物處理的原理差異、處理工藝異同點及優(yōu)缺點等問題，引導學生加強對這部分知識的理解。但是，由于部分學生的自學能力差、學習主動性較弱，以及信息檢索、利用能力較差等特點，教師在教學過程中，需準確把握學生的學習動態(tài)，根據(jù)需要隨時切換到傳統(tǒng)教學模式中來，做到與傳統(tǒng)教學相融合。

“半”翻轉課堂需充分考慮學生的實際狀況，同時對教師的綜合能力提出了更高的要求。在設置問題時，需對整門課所有的知識點、重/難點有準確的把控，同時對行業(yè)發(fā)展需求也有一定的洞察。例如，《水污染控制工程》物理處理章節(jié)，需對格柵、沉淀池、沉砂池進行一個歸納總結，同時對目前工程應用工藝中的格柵、沉淀池、沉砂池有一定的認識和了解，根據(jù)理論與實際需要，設置相應的課堂匯報題目。

“半”翻轉課堂在實際運行過程中，有效提高了學生的表達能力、信息檢索能力、解決問題能力、交流能力以及自學能力；但也存在不足，如：(1)課堂匯報的考核沒有嚴格的標準；(2)課堂匯報沒有延續(xù)性，部分學生在課堂匯報結束后放松課程學習；(3)課堂匯報提高的是學生的綜合素質(zhì)，在卷面考試中很難體現(xiàn)出來，因此很難形成直觀的評判標準。

5 結 論

翻轉課堂引入中國有一段時間，但是反響不是很好。而“半”翻轉課堂有效地結合了中國教育的實際，充分利用了翻轉課堂的優(yōu)勢及傳統(tǒng)教學模式的長處，有效地達到了一個平衡。在《水污染控制工程》教學實踐中，取得了不錯的效果，充分調(diào)動了學生的學習積極性、主動性和自學能動性，推動了教學改革。