轮机模拟器课程实施翻转课堂的教学设计

曾鸿，甘辉兵

(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连　116026)



轮机模拟器课程实施翻转课堂的教学设计

曾鸿，甘辉兵

(大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连116026)

摘要：针对轮机模拟器课程涉及知识面广、实践性强的特点，探讨应用翻转课堂教学模式进行教学改革的可行性。依据IMO示范课程建议和翻转课堂的成功案例，为本课程设计了任务驱动的轮机模拟器翻转课堂教学过程，给出了课前、课中、课后各环节的具体实施方法，将简报、计划、实施、讲评四个阶段映射到课前和课中环节，加入课后固化环节。

关键词：翻转课堂；轮机模拟器；示范课程；教学设计

一、引言

翻转课堂初见于2000年Baker J W[1]的一篇论文，并因2011年Salman Khan的演讲报告[2]而引起教育者的广泛关注。“翻转课堂”(Flipped Classroom)，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。轮机模拟器课程涵盖知识面广、理论抽象、实践性强。在理论讲解过程，学生难以记住所有的操作程序及其中蕴含的专业知识；而实操训练过程，教师常常又需要为学生不断地重复已讲解过的内容，无暇为学员做更深入的指导。在轮机模拟器课程的教学中运用翻转课堂教学模式，让学生在课前自主利用视频、课件等网络教学资源学习轮机设备的操作方法和程序，遇到不熟悉的专业知识，查阅相关教材进行自学。在模拟器课堂上，重点研讨故障、特情等实船案例，分配相应的角色进行分组训练，培养学生的情境意识，可有效提高教学效果。本文依据IMO示范课程建议和翻转课堂的成功案例，为轮机模拟器课程设计了任务驱动的轮机模拟器翻转课堂教学过程，给出了课前、课中、课后各环节的具体实施方法。

二、翻转课堂特点及应用于轮机模拟器课程的可行性

传统的教学模式是教师在课堂上讲课并布置作业，学生课后复习。而在翻转课堂教学模式下，学生在课外完成知识的学习，而课堂变成了教师学生之间、学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、运用知识等，从而收到更好的教育效果。翻转课堂教学模式与诞生已久的广播电视教育、网络教育既有共同点又有区别。其共同点在于，都是将教师向学生传递知识的单向过程部分，借助多媒体和网络转移到了课外，由此释放了教师的大量重复劳动，使其有精力专注于启发学生对知识进行深入思考和加工，同时学生学习过程的自主性增强，学习效率更高；区别在于，以往的广播电视教育和网络教育大多是将传统课堂与远程课堂孤立开来，而翻转课堂教学模式中，传统课堂与远程课堂密不可分。

传统课堂的学习过程由两个阶段组成：信息传递和吸收内化。[3]前者是通过教师和学生、学生和学生之间的互动来实现的，后者是在课后由学生自己来完成的。由于缺少指导和帮助，吸收内化阶段容易让学生感到挫败，而丧失学习的动机和成就感。翻转课堂对学习过程进行了重构。信息传递由学生在课前根据教师提供的视频等资源自主完成；吸收内化在课堂上通过互动来完成，教师能够提前了解学生的学习困难，在课堂上给予有效的辅导，学生之间的相互交流更有助于促进知识的吸收内化。

轮机模拟器课程是一门综合运用轮机管理专业课知识，对船舶机舱进行操作和管理的理论实践课。它既需要扎实的理论知识，又具有很强的实践性、工程性。学生难以靠听讲来掌握船舶机舱的操作和管理经验。翻转课堂模式强调任务驱动、问题导向[4-5]，其本身是一种基于项目的学习。目前广泛采用的研讨式、项目驱动式学习教学模式[6]与轮机模拟器课程的强实践性要求极为吻合，有利于提升课程的教学效果。

翻转课堂的实现需要现代教育技术与网络环境的支持。目前大连海事大学开通了BB网络教学平台，配备多个录播教室，教师制作教学视频也有相关的技术支持，开发教学资源的条件具备。另外，目前在校生的PC机持有率达90%以上，加上手机、平板电脑等移动终端，几乎100%的学生具备在线学习的硬件条件。

三、轮机模拟器课程实施翻转课堂教学过程设计

轮机模拟器课程教学适合于采取以任务驱动为主轴的教学方式，按任务安排教学步骤，整个教学过程由若干个子任务组成的大任务(如瘫船起动到海上定速)贯穿于整个课程教学过程的始终，基础理论知识的讲授围绕任务来组织、展开。IMO示范课程6.10《模拟器教练员的培训》[7]中将一个模拟器的练习任务分成简报(Briefing)、计划(Planning)、实施(Exercise)、讲评(Debriefing)四个阶段。在翻转课堂教学模式中，可将简报和部分计划移至课前完成，实施和讲评放在课中，并加入课后固化环节，从而提升训练效率和效果(见图1)。

图1　翻转课堂教学过程与示范课程教学过程的对应关系

1．课前学习

课前学习是课堂知识的准备阶段。首先，教师按照STCW公约适任要求，对轮机模拟器课程的教学内容进行相应的统计，划分知识点，制作配套的教学资源并上传至网络教学平台；而后根据不同的教学任务和教学对象(如本科生、不同级别的船员等)制定相应的训练任务，以训练任务为中心，为训练任务关联相应的知识点，每个知识点对应一段教学视频和相关教学资源，布置学生课前学习教学视频等资源并完成测验。学生在课前自主利用视频、课件等网络教学资源学习轮机设备的操作方法和程序，遇到不熟悉的专业知识，查阅相关教材进行自学，自定学习节奏、速度与方式。教师在知识点讲解之前可以设计问题，让学生带着问题观看视频并在其中寻找答案。在每个知识点讲解播放结束之后，学生完成教师布置的作业和测验。学生对相关知识点进行整理，如果有疑问则带进课堂向教师提问。

2．课中内化

(1)设计课堂活动。翻转课堂成功的关键在于通过组织课堂活动，最大化地完成知识的吸收内化。对于轮机模拟器课程的课堂教学，教师需要在训练任务中融入设备操作程序、系统间关联、轮机值班安全意识、设备故障排除、应急情况处置等教学内容。教师还需要了解学生特点、设置相应的场景、分配团队成员的角色，从环境上、技术上、心理上，将学生带入训练场景。

(2)进行课堂训练。课堂上重点研讨故障、特情等实船案例，分配相应的角色进行分组训练，培养学生的情境意识。训练前，教师先为学生进行答疑，并根据课前学习的反馈情况，有针对性地讲解重点知识。然后，由各学生提交完整的训练计划，教师对学生的训练计划进行审核和修正，引导他们进入训练情境。训练时将学生分成若干个4～6人的训练团队，为团队的成员分配相应的角色，了解各角色的职责特点，并启动练习。若硬件环境不允许多组同时进行，可轮流进行训练，其他小组作为观察人员或者辅助人员。在训练过程中，教师对于学生存在的共性问题，可以统一示范，集体解决，同时不断引导学生思考更深层次的问题。

(3)讲评。训练结束以后教师按照预先设计好的评价指标对学生小组的练习成果进行评估，给出相应的分值；同时对学生在训练过程中的表现进行点评，帮助他们修正不恰当的做法。

3．课后固化

课后，每个学生重温训练过程中出现的错误，对教师在课堂上的讲评进行回顾与反思，对训练过程进行再次演绎，以此达到知识和经验的固化。

四、实施翻转课堂教学过程设计的关键因素

1．教学平台及资源

网络教学平台是翻转实施的软硬件基础，学生课前学习、用户管理、状态获取、师生交流等功能都需依托其进行。在翻转课堂中，学生基础理论知识的学习主要通过教学视频来完成。视频应短小精悍，长度控制在学生注意力能比较集中的时间范围内，以符合学习心理学。其中传达的信息也应当是明确而清晰的，宜以知识点分割视频，每个视频针对一个特定的问题。视频制作不应是单纯的授课录像，而应综合运用各种多媒体技术。

2．课堂活动

理论知识和标准操作步骤等教学内容在课前传递给学生以后，课堂内就更需要高质量的训练活动，让学生有机会在具体情境中应用所学知识。轮机模拟器课程翻转课堂应以具体任务为导向，综合运用情境教学、分组竞争、学员互评等课堂活动，充分发挥学生的主体性，完成对课前所学知识的内化与提升。

3．评价机制

在学生评价方面，由于采用了翻转课堂，轮机模拟器训练时，学生的团队协作、实践能力、职业素养等方面得到了锻炼，具备一定的评价条件，应与理论成绩并列考虑，对学生进行综合评价。在教师评价方面，应考虑教学资源的开发质量、课程平台的运行情况，同时采取一定的激励机制鼓励教师进行教学改革。

参考文献：

[1] BAKER J W. The "classroom flip": Using web course management tools to become the guide by the side[C]//The 11th International Conference on College Teaching and Learning[S.l.]:[s.n.],2000: 9-17.

[2] KHAN S. Let's use video to reinvent education[EB/OL]. (2012-06-30)[2015-10-20]. http://www.ted.com.

[3] 赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究,2014(2):55-61.

[4] STRAYER J F. The effects of the classroom flip on the learning environment: a comparison of learning activity in a traditional classroom and a flip classroom that used an intelligent tutoring system[D]. Columbus ,OH:The Ohio State University, 2007.

[5] 钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013(1):58-64.

[6] 张金磊,张宝辉.游戏化学习理念在翻转课堂教学中的应用研究[J].远程教育杂志,2013(1):73-78.

[7] Model Course 6.10: Train the Simulator Trainer and Assessor[M].London: International Maritime Organization,2012.

中图分类号：U676.2

文献标识码：A

文章编号：1006-8724(2016)01-0062-03

作者简介：曾鸿(1981-),男,副教授，主要从事航海教育研究。

收稿日期：2015-10-20