翻轉課堂教學模式在環境監測實驗教學中的應用

劉盛萍 笪春年 岳梅 衛新來

摘? 要：翻轉課堂顛倒了知識傳授和知識內化2個主要階段，改變了傳統的教學模式，使學生真正成為學習的主體。為了提高學生的自主學習能力和實驗教學有效性，該文詳細介紹了借助于網絡教學平臺，將翻轉課堂教學模式引入到環境監測實驗教學中的做法，以及實施翻轉課堂教學后所取得的教學成效。

關鍵詞：翻轉課堂;環境監測實驗;教學改革

中圖分類號 G434文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）（02-03）-0143-03

Abstract：The flipped classroom swaps the arrangement of knowledge transfer and knowledge construction，it changes traditional teaching model and makes students the main body of learning.To improve the independent hands- on ability of the students and effectiveness of experimental teaching，The flipped classroom was applied to environment monitoring experiment teaching through network teaching platform.The specific work content and schedule of every stage were introduced.Practice showed that after the implementation of flip-flop classroom teaching，students' mastery and understanding of knowledge，autonomous learning ability and learning interest had been significantly improved，which had a significant role in promoting the improvement of learning effect.

Key words：Flipped classroom;Environment monitoring experiment;Reform in education

1 環境監測實驗教學現狀

環境監測實驗是連接環境監測理論與實踐的橋梁，通過實驗課程使學生獲得檢測技能訓練，養成良好科研習慣，培養科研思維及創新意識，增強分析問題、解決問題的綜合能力，為今后本科期間專業課學習以及后續的科研訓練打下堅實基礎[1-3]。合肥學院實行的模塊化教學改革強調學生的自主學習能力的培養。如何調動學生的積極性，讓學生真正成為學習的主體？學生的自主學習如何考核？學生主動學習下新型的“教”如何改革？這些問題對以培養應用型人才為已任的院校是一個歷史挑戰。由于受到傳統觀念和實驗教學條件等多方面限制，“環境監測實驗”教學雖然也進行了不少改革，但大多淺嘗輒止，主要還是停留在“教師教、學生學”的層面，學生的課前預習流于形式，實驗課中忙于做實驗，不能和老師進行有效探討，學習的主體地位及主動性并沒有得到較好發揮。

2 翻轉課堂內涵

翻轉課堂是將課堂內外的時間重新調整，學習的決定權從教師轉移給學生。學生在課前學習網絡教學平臺端教師上傳的相關資料，主要包含ppt、實驗微視頻、預習考核等，完成相關知識點的自主學習，再通過線下的實驗教學完成對知識的內化和吸收[4-6]。

3 翻轉課堂在環境監測實驗中的應用

筆者結合多年的實驗教學經驗，根據學生學習特點，在“環境監測實驗”課程中融入翻轉課堂的核心理念和教師的教學經驗，依據教學活動發生的時間順序，按照課前、課中和課后3個階段進行了設計。

3.1 課前自主學習

3.1.1 課前資料準備 教師依據教學目標，在充分分析實驗內容和學生學習程度的基礎上準備教學資料，教學資料要符合學習者的學習需求。資料包括3部分：

（1）實驗微視頻。實驗視頻包含講課微視頻及某些儀器的單元操作視頻，講課視頻明確說明每次實驗的目的、要求、實驗原理、實驗主要步驟，重點強調容易出現的問題及涉及實驗安全的環節，制作時長為10～15min。單元操作視頻主要是針對實驗過程中某個具體技術或儀器操作問題及無法多次重復完成的實驗操作，時長為5～10min。如測定廢水中氨氮含量的實驗中，對污染嚴重的水和工業廢水，通常采用蒸餾法使之消除干擾，學生實驗過程經常出現pH值未調節、定氮球接反、餾出液倒吸等問題，為此制作了氨氮廢水蒸餾處理的全過程操作視頻。

（2）PPT課件。對于驗證型、綜合性實驗課件，第1部分介紹實驗目的、教學重點、難點;第2部分介紹本次實驗相關基礎知識;第3部分重點介紹實驗操作步驟和實驗中的注意事項。對于設計性實驗，第1部分和前面相同，第2和第3部分合并，主要介紹實驗方案的具體要求。

（3）制訂課前任務單。主要包括相關教材使用指導、觀看視頻時間、視頻中設置若干個問題任務、完成預習考核試題等。

3.1.2 網絡平臺共享資料與交流 教師于課前7d將教學視頻、PPT課件和任務詳單等上傳至學校的超星學習通教學網絡平臺。學生根據教師提供的學習任務詳單，觀看視頻、上課PPT及相關的參考教材指導，針對一些不清楚的實驗環節，可反復觀看，詳細了解。學習過程中如果遇到問題，可與同學或教師交流，老師也能及時了解學生學習狀況。通過對課前視頻、ppt等資料的反復學習，學生基本掌握了每個實驗的原理、主要操作步驟及注意事項，并在上課前完成每個實驗的預習考核試題。同時教師通過網絡教學平臺實施有效監控，通過與學生的交流及預習考核試題反饋，實時了解每個學生的學習情況，并反饋于實驗課堂。對于設計性實驗，學生結合理論課程學習及教師對實驗方案的基本要求，4～6人為一小組，通過查閱文獻，小組相互探討，初步設計出1個可行的試驗方案，在平臺上提交經老師審閱，提出修改意見，學生逐步完善最終確定實驗方案。

3.2 課中實驗操作、探討階段 學生經過課前自主學習后，帶著問題進入實驗室。教師依據知識點及預習考核反饋，針對錯誤率較高的試題進行答疑，同時也會拋出一些問題，以便和學生進行交流。另外實驗開始前教師再次強調試驗中涉及到的一些安全細節，確保學生及實驗室安全。在實驗進行過程中，教師可以利用在實驗室來回巡視的時間，根據實驗操作中出現的一些具體問題及學生一些不規范的實驗操作，對學生進行指導和答疑。學生在自主學習和教師針對性講解的基礎上，以2～4人為一小組，完成整個實驗操作部分。實驗過程中若有疑惑或難點，可與教師進行面對面交流。學生也可以就實驗過程中出現的一些新問題，如COD消解后水樣變綠如何處理等及時和教師展開討論。

3.3 課后評價、討論階段 實驗結束后，學生在開展小組討論和個人總結的基礎上，對原始數據進行處理、分析，完成實驗思考題，提交實驗報告。教師對學生提交的實驗報告進行批改，把實驗報告中出現的問題尤其是一些共性問題及時通過交流平臺和學生進行反饋和討論。

3.4 課程考核 以往的實驗成績考核主要由預習報告、實驗報告及學生出勤情況3個方面組成，但這種考核方式并不能真實反映學生運用所學知識解決實際問題的能力。實施翻轉課堂后，實驗成績主要由課前自主學習成績、課中實驗操作成績、課后實驗報告成績3部分組成。

其中自主學習成績由實驗室安全測試、每次實驗預習考核及實驗方案設計、觀看課件或視頻4部分成績合成，課中操作檢查學生現場實驗操作情況，解決問題、團隊合作的能力，分為個人和小組2種方式。個人表現著重評價學生個人在實驗操作過程中積極思考、解決問題的能力，學生參與程度和對實驗小組的貢獻;其評分由教師和學生的評價共同組成。小組表現評價小組討論內容及態度、提問情況、實驗中平行樣精密度、數據準確度等，評分由教師完成。課后實驗報告主要檢查學生個人原始數據記錄，對原始數據的處理及結果分析、實驗思考題及分析總結等。實施這種評價機制能夠激發學生積極參與實驗活動的熱情，利于學生更好地參與到小組實驗學習活動中，改變了以往重結果輕過程的評價方式，對提高教學效果能起到事半功倍的效果。

4 教學效果反饋

經過一學期的翻轉課堂實踐，學生實驗參與度明顯提高。學生調查問卷有效回收率達98%。問卷調查結果顯示，絕大部分學生都給予了積極評價，其中85%的同學認為實施翻轉課堂有利于自主學習能力的提高，90%的同學認為有利于提高學習興趣，85%的同學認為增強了團隊合作意識，89%的同學認為有利于基礎知識的理解和掌握，95%的同學對總體教學效果滿意。同時也有少數學生認為翻轉課堂教學對提高教學效果不明顯，說明還需要進一步改進，加強教師課堂引導環節和解惑力度，提高知識的內化程度，同時要兼顧自主學習能力較差的學生，幫助他們解決學習中的困惑，充分調動其學習積極性。

5 結語

翻轉課堂雖然可以彌補傳統教學模式的不足，最大限度地調動學生的學習積極性和主動性，但同時也對教師的能力提出了更高的要求，需要在教學手段、教學方法上進行革新。另外在實驗微視頻錄制的軟硬件支持、學生自主學習的管理等方面還有待于進一步探索，以取得更好的教學效果。

參考文獻

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[2]王書敏，鄭士遠，于洪衛，等.環境工程專業模型嵌入式實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2015，32（4）：200-203.

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[5]錢保俐.翻轉課堂教學模式在高等院校實驗課程教學中的應用設計[J].中國教育技術裝備，2014（6）：114-115.

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（責編：徐世紅）