“半”翻轉課堂在《水污染控制工程》本科教學中的應用與探索*

2023-01-16 04:38:07余榮臺

廣州化工 2022年16期

余榮臺，趙戈

(景德鎮陶瓷大學材料科學與工程學院，江西景德鎮 333403)

工程教育認證是我國工科專業走向國際互認的重要基礎，其以培養目標和畢業生出口要求為導向，以學生的能力培養為核心。環境工程專業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、團隊協作能力、管理能力、自主及終生學習能力、交流能力、開發和研究能力等的培養。然而，傳統的“填鴨式”教學模式無法實現工程教育認證要求的能力培養。

翻轉課堂已經越來越受到歡迎。據報道，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，培養學生的解決問題、創造性思維、推理和批判性思維能力；核心是以學生為中心，充分發揮教師的服務、監督和組織職能[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一定的差異。同時，傳統的“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，以傳統教學模式為基礎，借鑒翻轉課堂教學過程中取得的優點，結合網課所帶來的優勢，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，取得了一定的經驗，也發現了不足。

1 “半”翻轉課堂的基礎：教學環節設計

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”課堂的本質是一種混合式教學[2-3]。“半翻轉”課堂結合傳統教學模式的精髓以及翻轉課堂的優勢，倡導、鼓勵學生利用發達的網絡平臺及網課資源自主學習，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，教學環節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，有別于傳統模式的教學方法和理念，在教學設計環節進行了大量的創新和改革。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節，并結合傳統教學模式中的課后作業及重、難點知識講解，其中的核心是改革了平時成績的打分環節。工程認證考核有別于傳統教學模式的要求，重素質能力的培養，平時成績的權重極大的提高(提高到50%)；而傳統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。

《水污染控制工程》運行“半”翻轉課堂教學模式教學環節設計的核心是課堂匯報，根據每章節的核心內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：呈現形式及內容

在課堂教學設計環節中，引入了課堂匯報、課堂測驗、誠信考核及小組討論等環節，重點檢驗學生的信息檢索能力、實際問題解決能力、團隊協作能力、管理能力、自主及終生學習能力、交流能力等。新引入的教學環節如何呈現及考核是“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，重點闡述呈現形式及考核要求。在課堂匯報及小組討論環節，課前布置各章節的重要知識點，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，要求做到專業知識點闡述清楚、觀點正確，邏輯清晰，表達得當，儀體規范；同時，需闡述組員各自的貢獻及觀點；教師根據上述要求進行打分。根據《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及課堂測驗，在教學過程中，發現有部分學生的自覺性比較差，在課后作業及課堂測驗過程中，存在抄襲現象。結合當下時代發展的需要，引入了誠信概念，為每位學生建立誠信檔案，讓學生在內心埋下誠信的種子。

手機和網絡平臺是現今教學避不開的話題，學校花很大精力整治手機進課堂，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節，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、自主學習能力和創新實踐能力。

運行案例：水處理工藝更新換代比較快，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。《水污染控制工程》同時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、價格優缺點”、“填料的種類、價格及優缺點”、“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，教師即是傳統的課堂主導者，又是學生課堂學習的輔導者、監督者[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，在某些時段，教師又需回到傳統教學模式上來，成為課堂的主導者。通過傳統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現，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，又回到傳統教學模式中來，充分利用二種教學模式各自的優勢，盡可能提高學生的綜合素質，適應時代發展需求。

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、考核環節，對教師提出了更高的要求。課程設計的核心是以問題導向。根據工程認證要求的畢業指標點及培養能力要求，設計相應的課程環節。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，根據需要隨時切換到傳統教學模式中來，做到與傳統教學相融合。

“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，同時對行業發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，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，在卷面考試中很難體現出來，因此很難形成直觀的評判標準。

5 結論