《水利工程識圖》課程的翻轉課堂教學探索

曾 琳 梁 藝 尹清杰

《水利工程識圖》是高職院校水利專業具有較強綜合性的一門專業課，它以《水利工程制圖》、《工程CAD》為基礎課，同時涵蓋了《水工建筑物》、《水利工程施工》等專業課內容，要求學生具有扎實的專業基礎知識、熟練的CAD 軟件操作技能，才能實現正確識圖、規范繪圖的教學目標。

1 教學設計

高職教育培養的是技能型、應用型人才，教學過程應從實踐入手，將知識點引入學習情境中，根據“實踐、認識、再實踐、再認識”的認知規律，根據學生“做”的結果，開展基于學生學情的“做學教”、“教學做”的“多重循環”教學[1]。

本課程采用翻轉課堂教學模式，以重力壩、土石壩、水閘等水利工程圖樣為載體，結合制圖員、設計員、造價員、監理員等工作崗位需求，采用基于學情的分層教學模式開展教學。

該課程根據工作任務設計成“識讀水利樞紐布置圖”、“識讀土石壩設計圖”、“識讀重力壩設計圖”、“識讀水閘設計圖”、“識讀配筋圖”等5 個基于工程圖樣的工作任務。教學活動中，以“先學后教”的翻轉課堂為課堂改革抓手，學生處于主角位置，強調學生的“自主”學習，而老師退居“幕后”，將課堂還給學生。下面我們以“識讀水閘設計圖”工作任務為例，對本課的教學設計進行說明：

1.1 課前準備之分層教學設計

教學活動開始前，將學生按“組內分層”的原則進行分組。經過前導課程（制圖課、CAD 課程以及專業課程）以及課前小測驗，對學生的識圖能力（空間想象力）、專業課學習情況及CAD 繪圖能力進行分析，將學生進行分層（為保護學生自尊心和學習熱情，該分層為“隱性”分層，不予公布）：

A 層（基礎扎實）：具備較強的識圖能力和較扎實的專業知識，能利用CAD 熟練、規范繪圖，理解能力、主觀能動性較強；

B 層（基礎一般）：專業知識水平一般，識圖能力（空間感）尚可，利用CAD 能較熟練、

規范繪圖，學習有一定的自覺性和上進心。

C 層（基礎薄弱）：專業基礎知識薄弱，CAD 繪圖技能基本空白，缺乏學習能力和學習自覺性。

各層學生按照“組間同質，組內異質”的原則（“組內異質”，即將A、B、C 三層學生均分到每組中，使每個小組都有高中低三個層次的學生；而小組間須做到“同質”，即減小組間差異，使組間形成公平競爭[2]）將學生進行分組，形成良性競爭環境，培養團隊協作意識，增強集體凝聚力和榮譽感。

1.2 課前準備——利用網絡平臺，發布教學任務

第一步：課前發布“識讀水閘設計圖”任務書及相關學習資源。各小組在任務選項中選擇各自的識圖任務（領取不同類型的水閘工程圖）；學習資源以微課、圖片或動畫為主，減少文字堆砌，包括各種水閘三維圖、水閘各組成及分解動畫、水閘擋水和泄水過程微視頻等。學生通過課前資源學習和對老師發布任務的解讀分析，回顧水閘建筑物的相關知識，提升平面到立體圖形的“空間構建”能力（空間想象力），明確該堂課程任務。

第二步：發布課前小測試（如課前五分鐘小測試：水閘的分類、組成及功能等測試題），教師實時掌握學生課前自學情況，并針對存在問題，調整教學策略。

1.3 課中實踐——教學實施過程

第一步：回顧水閘工程基礎知識點。以小組為單位，討論確定本小組領取的水閘圖中各重要組成部分及其功能，可以請各組C 層學生來完成水閘各組成部分的功能介紹，教師及時點評，成績計入過程考核。

第二步：教師講授識圖重難點，幫助學生理清思路，明確要點。布置任務：各小組完成各自識圖任務，并完成識圖作業（如完成局部視圖或斷面圖的CAD 繪制等），此過程由教師從旁指導，培養學生規范、嚴謹、審慎的職業素養，增強了協作意識。

第三步：組內互評、組間互評。可以請各小組B 層同學作識圖作業展示，并設置小組自審、組間糾錯和教師點評環節，將平臺統計的各小組互評情況及時總結反饋。互評過程是對知識點進一步鞏固的過程，同時也加強了學生的團隊意識。

第四步：教師利用信息化手段（如3D 軟件或VR 虛擬技術），展示各小組水閘任務中的3D 成圖效果，通過對比，幫助學生完成平面到立體的“構圖”過程。

1.4 課后擴展——鞏固新知

布置課后作業，鞏固學習知識。課后作業可以是知識點或繪圖小測驗，也可以是一次由某小組代表介紹的實訓基地參觀體驗過程等。對學有余力的A 層同學可布置水閘的三維建模等進階任務，實現分層教學。

2 教學效果分析

2.1 育人過程更完整，能力培養更全面

翻轉課堂培養的就是學生的自學能力，對于適應了傳統教學的學生來說，學習積極性和自學能力較差，表達能力欠缺，團隊協作意識較弱。通過課堂教學改革中自我展示、CAD 繪圖、組內合作、組間評比等活動，倒逼學生的自學意識和團隊意識，有效扭轉了在傳統教學中教師滿堂灌、學生無響應的尷尬局面。

2.2 教授知識更系統，教學形式更豐富

抓住課前、課中、課后的教學時機，利用各種信息化手段，教師可以植入更為豐富的教學情境、教學內容和教學方式，讓知識點更具連貫性、系統性、完整性，從而提升了學生的課堂體驗，讓教學自然發生。

3 存在問題及改進

“教”、“學”翻轉的教學課堂在實踐過程中仍存在一些問題：

3.1 固定座椅的普通教室使課堂活動受限

針對這種問題，可申請有活動桌椅的教室或超出教學人數的教室（最好是2 倍于人數的教室），這樣，分組后可以在空間上將小組分隔開。對于固定座椅的教室，可以請前排同學轉向后排，面對面工作，以此來解決課堂環境創建中空間和條件受限的問題。空間上的劃分，避免了組間討論和工作時的互相干擾。

3.2 個別學生沒有真正參與到教學活動中

實際教學中，大班教學無法避免，人數的體量決定了教師不可能在課堂上照顧到每一個學生，致使一部分學生認為可以蒙混過關。這種情況需要教師進行個別交流和指導，幫助其改進學習習慣，排除學習障礙，增強自主學習意識和學習熱情。同時，加強其平時的工作過程考核，給予適時鼓勵和壓力[3]。

3.3 部分學生反映學習吃力，課前或課后任務無法如期完成

這部分學生大多是有學習意愿的學生，對這部分學生可進行個別溝通或無壓力的網上彈窗交流，明確其學習阻力，在課前加強相關知識點復習，將課堂重難點制作微視頻等方式，幫助學生掃除學習障礙，保證學習過程形成良性及時的反饋機制。

4 結語

“先學后教”的翻轉課堂教學模式，將基礎知識前置，將高階認知過程留給課堂。由于課前學生已經具備了基礎的、結構化、對接課堂的知識，教師可以用更加豐富的教學形式，通過討論、實踐、小組合作等方式內化高階知識，培養學生的表達能力、團隊合作意識，構建出有創新、有互動、有參與的受學生喜愛的課堂。