翻轉課堂在“水質工程學”教學中的應用

李紹秀 李冬梅 杜星 秦雯 蔣樹賢

[摘 要] 翻轉課堂是以學生為中心的教學模式，是順應工程教育認證OBE理念的新型教學模式。對給排水科學與工程專業核心課程“水質工程學”基于OBE理念的教學應用翻轉課堂教學模式進行研究。闡述“水質工程學”采用翻轉課堂教學的教學設計和實踐過程及效果，對“水質工程學”應用翻轉課堂的教學進行了深入的思考，結果表明，翻轉課堂是一種有效提高學生學習效果和教學效果、培養學生學習能力、提高綜合能力的教學方式。

[關鍵詞] 翻轉課堂;水質工程學;教學改革

[基金項目] 2019年度教育部高等學校給排水科學與工程專業教學指導分委員會教學改革項目“基于OBE理念的‘水質工程學課程教學改革與實踐”（GPSJZW2019-14）;2019年度廣東工業大學普通教改項目“基于OBE理念的給排水專業核心課程‘水質工程學教學改革探索”（廣工大教字〔2019〕70號）;2019年度廣東省高等學校重點專業建設項目“給排水科學與工程”（SJZL20191206）

[作者簡介] 李紹秀（1967—），女，廣西合浦人，博士，廣東工業大學土木與交通工程學院副教授，主要從事水處理理論研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）25-0120-04? ?[收稿日期] 2021-02-11

“以學生為中心”的教育理念由西方國家提出并在西方教育界得到迅速發展，目前已被我國教育界所接受。翻轉課堂是“以學生為中心”的一種教學模式。所謂“翻轉”，就是將傳統的課堂上教師先講授知識，課后學生做作業的模式顛倒過來，教師布置任務讓學生課前預習學習，課堂再由教師講解或以研討的方式把學生自學的知識內化和拓展，實行“先學后教”。該模式以學生為主體，改變了傳統的教師為主體、學生被動學習的模式，提高了學生學習效果。“水質工程學”是一門關于水質控制的給排水科學與工程專業重要核心課程，學習水處理原理與方法及工藝設計方法，應用性較強。該課程運用了OBE理念進行教學[1]，為踐行“以學生為中心”OBE理念，“水質工程學”課程采用了翻轉課堂教學模式進行教學。

一、“水質工程學”應用翻轉課堂的教學設計

（一）課前學生自主預習學習

在這一階段，教師需要規劃學生需要掌握的知識點，布置學生學習的內容與需要完成的任務，為學生提供學習素材，或指定教材、參考書、視頻資料等。學生按照教師的要求，充分利用教師提供的或自主查詢的資料在課前獨立學習，并完成教師布置的思考題。

（二）課堂知識內化

教師根據需要教授的知識點設計課堂內容和具體的教學活動，講解學生學不懂的難點及重點，提供機會和設定學時讓學生匯報自學成果，如進行PPT展示等。對學習的知識點以主題研討的形式讓學生討論，通過討論把課前學習的知識點消化并引導學生進一步思考，拓展思維，表達學生自己的觀點，教師作為引導者駕馭課堂。

（三）課后知識點鞏固與拓展

教師需要設計好課后需要完成的作業、練習，布置運用知識點解決工程問題的任務。課后要求學生對課前預習作答內容自行書面訂正作為作業之一，與下次課的預習一起完成。此外，設置開放性題目，通過學生進一步查閱資料，拓展知識點，鍛煉開放性思維，培養創新能力與創造能力。

三個階段為一個周期，從預習完成思考題作答到課后訂正形成知識點學習的一個閉合循環。通過一個周期，使學生掌握所學的知識點，培養了學生的自主學習能力、獨立思考能力和創新能力。

二、“水質工程學”應用翻轉課堂的教學實踐

（一）課前

目前，“水質工程學”為線下教學。第一次上課前一周，“水質工程學”任課教師會提前把預習任務通過網絡班群發布。第二次課開始后會在下課前2分鐘把下次課的預習任務以PPT形式展示給學生，需要學生拍照謄寫到讀書報告本上，通過手抄加深印象。為使學生的預習落到實處，真正學會知識點，且檢查學生的學習效果，教師精心設計準備預習思考題，需在學習知識點后書面完成在讀書報告本上，在上課前提交。教師在布置預習任務時列出學生學習的參考用書、資料及相關的在線課程網址。

“水質工程學”應用性強，課程學習結束后要求能完成水廠或污水處理廠的工程設計。多讀實際工程圖紙了解構筑物的結構是設計構筑物的基礎，因此，讀圖是課前預習的一項任務。課前預習階段就把需要學習的水處理構筑物的工程圖紙發給學生，讓學生提前琢磨構筑物的結構，學習水處理構筑物的工作原理及其工藝設計。要求自學構筑物的理論知識，把構筑物的工作過程通過標注水流經過表達出來。

學生根據教師布置的任務，充分利用現有的教育資源，帶著教師布置的思考題學習，通過將獲取的信息整理、分析，書面作答。在這一過程中學生成為學習主體，學習的主觀能動性和自主學習能力得到提高。學生提交的讀書報告在上課前提交，教師檢查完成情況和質量并做好登記后立即返回給學生，暫時不批改，目的是讓學生在課后自主訂正。疫情期間進行線上教學，預習報告同樣手寫拍照上傳，教師在線審閱登記。

（二）課中

采用翻轉課堂教學模式，學生課前學習的知識需要在課堂上內化。學生課前學習并不能把所有知識點都弄懂弄透，因此，教師需要對難點精講。傳統課堂的教授方式不能完全拋棄，對重要知識點仍要加大講授力度[2]。“水質工程學”課程有較多相對難理解的理論，學生自學很難弄懂，這些需要教師在課堂上講透。容易學懂的知識點課堂上無須重復，騰出學時開展討論或讓學生預習成果PPT匯報。

課堂討論的題目需要教師設計并提前布置給學生準備。討論中教師做好引導，既讓學生用到所學的知識點，又把學生帶入一定深度的思考，促使學生積極思考，提高邏輯分析能力，通過學生不同觀點的碰撞，鍛煉學生的批判思維和辨析能力。