以學生為中心的“環境工程”課程翻轉課堂教學探索

李煒煜

（安徽理工大學安全科學與工程學院 安徽 淮南 232001）

互聯網和新媒體的發展，給高等教育帶來了新的機遇和挑戰。一方面，互聯網海量資源為學生隨時隨地獲取知識提供了極大的便利。另一方面，對于互聯網的長期依賴會造成學生獨立思考能力與深入探索精神不斷缺失。隨著新媒體與高等教育的聯系日益緊密，如何有效利用新媒體技術這把雙刃劍，優化教學方法、創新教育模式，對于培養高素質全面發展的人才尤為重要。傳統的教學模式對于互聯網以及多媒體技術的應用程度較低，難以發揮互聯網優質教學資源以及新媒體技術對教學效率的提升作用。同時，在傳統的教學模式中，教學過程往往僅僅局限于課堂教學，通過教師講授學生被動接受的方式開展，學生學習積極性差且多元化的學習需求難以得到滿足。

翻轉課堂作為一種創新的教學模式，較之傳統的教學模式，其重要改變在于教學過程中學生和老師主體地位的轉變，翻轉課堂更加凸顯“以學生為中心”的教學理念。同時，翻轉課堂能夠深度融合多媒體技術，助力課程教學。翻轉課堂教學模式起源于美國，這種創新的教學模式一經推出便引起了全球廣大教育工作者的探討與研究。近年來，我國相關學者對于翻轉課堂同樣開展了大量探索。陳斌[1]在思政課程中進行了翻轉課堂的教學實踐，并通過優選教學平臺、融入微課以及構建互評體系等方式細化教學過程，研究表明翻轉課堂對于思政課教學趣味性有較強的提升作用。楊春梅和張嫻[2]將翻轉課堂應用于研究生教學，并對教學效果的評價方法開展了深入探索，構建了基于目標、活動和評價的“五位一體”評價模式。朱文輝和柴月天[3]對翻轉課堂中“以學定教”和“以教定學”的辯證關系進行了思考，闡明了教學理念引領技術、回歸深度學習的翻轉課堂教學內涵。侯海峰等[4]通過深度融入慕課和微信平臺的方法，構建了基于互聯網和多媒體技術的全新翻轉課堂教學模式，并開展了流行病學課程教學實踐，實踐表明該模式對于學生學習效果有著全方位的提升作用。經過不斷的教學實踐與深入探索，翻轉課堂教學模式不斷優化、日趨成熟。同時實踐證明，翻轉課堂對于高等教育有其獨特的優勢和強大的生命力，在高等教育中取得廣泛應用和巨大成效[5-7]。

“環境工程”是安徽理工大學安全工程專業本科生的一門專業基礎課。該課程內容豐富、涉及知識面廣，要求學生通過學習掌握大氣、水、土壤、固體廢物等污染的危害及防治措施，同時具備一定環境質量評價的能力。前期教學實踐發現，通過傳統的講授教學模式很難達到較好的教學效果[8-9]。因此，有必要創新教學模式，提升學生分析并解決實際工程中存在環境問題的能力。相關研究表明，以學生為中心的翻轉課堂教學模式，對于提高學生學習興趣、提升學生綜合能力具有一定的優勢。因此，筆者開展了以學生為中心的翻轉課堂教學模式在“環境工程”課程教學中的探索與實踐。

1 課程現狀與問題

面向安徽理工大學安全工程專業學生的“環境工程”課程教學主要存在以下幾點問題：

1.1 手機入侵，課堂失守

隨著電子設備的普及，手機、平板等電子產品走進大學生課堂的現象日趨普遍，學生使用電子設備在課堂上玩游戲、刷社交媒體等行為日益嚴重。通過電子產品開展非學習行為，已經成為大學生課堂學習注意力不集中、學習效果差的主要原因之一。采用手機袋以及“人盯人”等方式來避免電子產品對課堂的侵蝕往往收效甚微。如何通過“變堵為疏，化害為利”的方式來解決這一矛盾，值得思考。

1.2 傳統教學模式教學效果欠佳

面向安全工程專業學生的“環境工程”課程難點主要體現在以下兩個方面。一方面，該課程理論知識涵蓋面廣、內容繁雜，具有多學科交叉的特點，涉及環境科學、生態學、化學、物理學以及生物學等學科領域。另一方面，安徽理工大學安全工程專業學生就業方向廣泛，服務于煤炭、石油、化工、建筑等多種行業，不同行業的主要污染形式及治理需求不盡相同，這就需要在課程教學中涉及水、空氣、固體廢物、土壤、噪聲、電磁輻射、光等多種生產生活中常見的污染形式。紛繁復雜的教學內容以及多學科交叉的特點給課程教學帶來了巨大的挑戰。采用傳統的講授教學模式，教學內容覆蓋面和深度之間必然會顧此失彼，教學效果較差。學生往往存在對污染處理原理的理解不深、針對具體環境問題分析污染狀況及提出防治措施的能力不足等問題。

1.3 評價方式單一

學習效果評價作為課程教學的終端，對于學生學習積極性的提高以及教學效果的提升尤為重要。目前，該課程從筆試成績和平時成績兩個方面來評價學生的學習效果。其中，閉卷考試的筆試成績在綜合考評中占比較高，占比70%；通過平時作業、出勤狀況和課堂表現三個方面來確定學生的平時成績，占比30%。綜合教學實踐和用人單位反饋結果，這種傳統的評價方式較為單一，往往并不能很好地反映學生的綜合素質，不利于學生的全面發展。因此，有必要豐富和發展適用性更強的評價指標及評價模式，達到以評促學的目的。

2 翻轉課堂教學模式的探索與實踐

針對“環境工程”教學中存在的問題，通過線上線下銜接的方式，打通課前、課中和課后全過程鏈條，開展以學生為中心的翻轉課堂教學實踐與探索。

2.1 學情分析

學情分析是以學生為中心的翻轉課堂教學實踐尤為重要的環節之一。在課程之初確定分析要素，主要通過學生問卷測評、輔導員和授課教師訪談兩種方式開展了學情分析。通過學情分析了解學生的知識儲備、能力水平，把握學生學習“最近發展區”，提升其學習成就感。了解學生的心理需求，激發學習興趣和熱情，使學生好學樂學。洞悉學生的認知及性格差異，適時優化教學策略，做到因材施教。

2.2 翻轉課堂教學模式

以課前、課中和課后三個階段的閉環實施路徑開展翻轉課堂的教學模式探索。

“環境工程”課程涉及的知識內容寬廣繁雜，因此翻轉課堂的順利實施離不開學生的課前自主學習。教師整合PPT、教學視頻、案例視頻以及相關論文等優質電子資源，借助QQ、微信以及雨課堂等新媒體技術進行推送，學生通過學習平臺開展線上自主學習、提問和討論，教師根據學習時長在線監控和課前測試結果適時優化教學設計。

課堂教學過程主要包括三個部分。首先，教師對課前自主學習內容進行講授。一方面對于重要知識點起到加深鞏固作用；另一方面將課前學習的碎片知識點進行串聯，引導學生掌握知識結構和內在邏輯。其次，教師基于實際環境問題，通過視頻導入，布置課堂任務。學生通過小組協作的方式完成課堂任務，整個過程以小組討論、小組展示、他組提問、教師點撥、組間競賽以及辯論評分等方式開展。采用問題導向結合探究式伙伴學習的方法，提高了學生的學習熱情，加深了學生對知識的掌握程度，增強了學生的探索精神和解決實際問題的能力。最后，老師進行答疑總結并對過程中的出現的重難點問題進行剖析，進一步提升學生對知識點的內化程度和知識應用能力。

課后，教師通過社交媒體與學生開展延伸討論，對學生存在的問題進行掃尾。針對生活中周圍區域存在的環境問題，通過開展課后活動的方式，應用課堂學習的知識，增強學生的學習獲得感和學習動能，提升學生的綜合素質。

3 分組策略及考核體系優化

合作學習是小組成員通過合作達成目標的一種教學活動，學習者通過廣泛參與對話與活動，并在互動的過程中達到理解與內化知識的教學要求。合作學習具有增強學生學習積極性、提升學生團隊協作能力以及培養學生探索能力的優勢，因此在翻轉課堂教學實踐過程中被廣泛應用。

3.1 分組策略

合理的分組方式是合作學習的基礎，優異的分組應該讓小組成員獲得深度參與、充分展示的機會，并且發揮小組成員的優點和特長。因此，有必要進行分組策略的優化，以達到更好的合作學習效果。基于前期學情分析結果，按學習能力、家庭背景、性格以及性別等要素采用異質分組的方式將學生進行分組，形成數個組間同質、組內異質的學習小組。小組人數控制在4―6 人，并且各有分工。為了避免存在“搭便車”的行為，采用隨機抽取的方式確定匯報者。實踐表明，優化后的分組方式能夠形成公平公正、參與度高、積極性強的合作學習氛圍。

3.2 評價方式

對于以學生為中心的翻轉課堂教學而言，傳統的學習效果評價指標及評價方式明顯存在適應性差的問題。因此，有必要優化考核體系從而適配合作學習以及翻轉課堂的教學需求。從課堂學習過程、小組課堂任務達成度、課程作業展示以及期末考試成績四個方面來綜合考評學生。課堂學習過程方面主要考查學生的課堂學習表現，包括課堂活躍度以及回答問題狀況，占比10%。小組課堂任務方面主要考查小組任務完成質量以及小組成員參與度，占比30%。老師根據實際環境問題設計課程作業，學生選題并通過合作學習的方式完成課題，采用PPT匯報的方式進行展示，基于小組互評和教師評分來確定小組成績，占比30%。期末考試成績占比30%。通過優化考核方式，較好地達到了“以評促教、以評促學”的目的。

4 結語

時代的高速發展，對學生的素質和能力提出了新的要求，高等教育教學模式改革對于培養高質量大學生至關重要。論文以安全工程專業本科生“環境工程”教學為例，在分析目前教學中存在的不足和痛點的基礎上，開展翻轉課堂教學模式改革的探索與實踐。實踐表明，以學生為中心的翻轉課堂教學模式具有強大的生命力，能夠激發學生的學習熱情，增強學生的學習成就感，提升學生對知識的內化程度和應用能力，有助于培養面向新時代的高素質安全工程人才。