翻转课堂—角色互换—启发式案例教学研究

韩颖　张飞燕　段振伟

摘 要：文章基于工科院校安全工程专业研究生“安全学原理”课程教学，对“翻转课堂—角色互换—启发式案例教学”进行了初步探索，对教学内容的总体规划、学习小组组建及学习内容规划、评委组组建及课堂考核办法的制定、课堂教学实践等展开了详细论述。实践表明：该种教学使理论知识与实践技能得到了有机结合，可以充分调动学生主动学习的积极性，显著提高学生自主学习、内容组织及演讲等方面的能力，教学效果良好。

关键词：翻转课堂；角色互换；案例教学；安全学原理

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）01-0032-03

研究生教育是培养高层次人才的主要途径，是国家创新体系的重要组成部分[1]。在读研究生经历了本科阶段的培养，其知识结构、学习能力及自身综合素质得以显著提高，传统的本科教学方法将无法适应研究生教学的需求。《教育部、国家发展改革委、财政部关于深化研究生教育改革的意见（教研〔2013〕1号）》明确要求：加强课程建设，重视发挥课程教学在研究生培养中的作用；增强学术学位研究生课程内容前沿性，通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养；构建符合专业学位特点的课程体系，改革教学内容和方式，加强案例教学，探索不同形式的实践教学。为此，本文基于工科院校安全工程专业“安全学原理”课程教学，对翻转课堂—角色互换—启发式案例教学法进行探索，并将研究成果付诸研究生教学实践中。

一、“安全学原理”课程特点与研究生生源现状

“安全学原理”课程为河南理工大学安全工程专业本科生与研究生的必修课程，教材选用金龙哲、杨继星主编的《安全学原理》（2010年10月，冶金工业出版社出版）[2]。

经统计分析，河南理工大学安全工程专业研究生生源构成主要分为两类：（1）75%左右的学生毕业于河南理工大学安全工程专业，在本科阶段已经系统学习过“安全学原理”课程；（2）25%左右的学生毕业于河南理工大学其他专业或国内其他高校，部分学生已学习过该门课程。针对此种情况，若仍沿用以往适用于本科生的教学内容与教学方法，必将造成教学内容的堆砌与简单重复，导致研究生的厌学情绪，显然无法获得良好的教学效果。因此，改革创新研究生教学方法，势在必行。

二、翻转课堂—角色互换—启发式案例教学的含义及要求

（一）含义

翻转课堂（Flipped Classroom）是指重新调整课堂内外的时间，将学习的主动权由教师转移给学生[3]。在该种教学模式下，学生在课后完成课程内容的自主学习，以便获得更深层次的理解；而课堂则变成了师生之间、学生之间互动交流的场所，包括答疑解惑、知识运用等，从而达到促进学生自主学习效果的目的[4]。

角色互换（Role Reversal）是指师生互换角色，教师根据教学目标的要求，提前规划、安排合理有效的教学内容，由学生课下准备；课堂时间则交由学生讲授与掌控，教师适时给予启发、点拨与总结[5]。

案例教学（Case Teaching）是指教师基于一定理论，结合某些特定案例，通过各种知识、经验、观点的碰撞，达到启示理论、启迪思维的目的[6-7]。

翻转课堂—角色互换—启发式案例教学法（Flipped Classroom & Role Reversal & Heuristic Case Teaching Method）是以上三种教学模式的有机结合，即以学生自主学习为主、以教师引导和监督为辅、启发式案例教学贯穿课程始终，最终实现培养学生自主学习能力以及分析、解决具体工程问题能力的教学目标。

（二）基本要求

与传统教学方法相比，该种方法对任课教师和学生提出了更高的要求。

1.引导和监督，对任课教师提出了更高层次的要

求。（1）任课教师必须具备扎实、宽泛的理论基础与丰富的教学经验，紧密跟踪学科前沿，掌握高等教育、教学规律与特点，充分了解课程重点与难点，并熟知每一个知识点。只有做到上述几点，方可高屋建瓴，对课程进行总体规划。（2）在学生自主学习的同时，任课教师需针对每个专题，不断扩充知识面，大量查阅最新文献与资料，把握国内外最新研究动态。在此基础上，方可在课堂上对学生讲授内容适时进行点拨与总结。（3）任课教师必须具有丰富的现场工程实践经历，方可将理论与工程实践有机结合、融会贯通。在上课之前，任课教师需结合专题内容，优选精品案例，将每一个知识点融入到案例中，最大限度地发挥案例教学启迪思维、指导实践的作用。

2.自主学习，对学生提出了更高层次的要求。学生必须及时进行角色转换，由知识与信息的被动接受者，转变为主动获取者与讲授者。这一重大转换，要求每一位学生必须根据任课教师对课程的总体规划，充分发挥其主观能动性，合理利用课堂以外的时间进行教学内容的学习与准备；从查阅资料、熟悉内容、PPT制作、课堂讲授，直至最后的课堂总结，其中的每一个环节，都将为学生的后续学习与科研工作奠定坚实的基础。

三、翻转课堂—角色互换—启发式案例教学

在研究生教学中的应用

翻转课堂—角色互换—启发式案例教学法主要包括六个环节：教学内容总体规划、学习小组组建及学习内容规划、评委组成立及课堂考核办法制定、课堂教学实践、课程考核、课程总结。本文以我校安全工程专业2015级研究生课程“安全学原理”为例，对上述环节展开详细论述。

（一）实施步骤与关键环节

1.教学内容的总体规划。首先，结合教材特点，任课教师对教学内容进行总体规划。“安全学原理”课程共计32学时，将教学内容规划为8个模塊，每个模块分配4学时。教学模块包括：安全科学总论、安全科学基础知识、安全流变—突变理论、事故概述、事故致因理论、事故致因模型、事故预测与预防理论、重大危险源辨识与控制。其次，任课教师结合教学大纲，制订教学日历，并提前1—2周下发给学生。最后，任课教师根据学生数量，初步确定每个教学模块所需人数，学生可据此进行自由结合。

2.学习小组的组建及学习内容的规划。2015级研究生上课人数共计61人。根据学生自由结合情况，班长配合任课教师对小组成员进行微调，最终组建8个学习小组，成员5—8人不等，每个小组负责1个教学模块。

对于任一教学模块，小组成员共同规划本组学习内容，并依据自愿原则进行明确分工，理论讲解与案例分析兼顾；允许讲解同一知识点，但内容不得重复。PPT内容鼓励大胆创新，可对知识点进行适当延伸与拓展，但不能脱离课程教学大纲；PPT制作要精美，以图、表为主，严禁大量文字堆砌。

每个学习小组设组长1名。每组学习内容规划完成后，组长需及时向任课教师汇报，以确定学习内容的合理性与全面性。

3.评委组组建及课堂考核办法的制定。依据每10

名学生中产生1名评委的原则，结合学生自愿报名情况，最终确定评委组由6名成员组成。

评委组成员在上课期间无特殊原因不得请假。每个教学模块讲授完毕后，评委组成员需本着客观、公正的态度，分别对该学习小组每位学生的PPT制作质量、讲解熟练程度、知识点的整体把握与理解情况进行评分，各项分值相加即为总得分；去掉最高分与最低分，总得分的平均值即为每位学生的初步得分；组内全体学生的初步得分取平均值，为该小组的最终得分，即小组每位成员的最终得分。该种考核办法，有助于小组成员之间互相督促、共同进步。同时，它可有效加强课程的过程管理与控制。

4.课堂教学实践。以第7个教学模块——事故预测与预防理论为例。负责讲解该模块的为第7组学生，共7名成员，分别讲解事故预测与预防的理论知识、线性回归与非线性回归预测法、时间序列预测法、马尔科夫预测法、贝叶斯网络预测法、神经网络预测法、灰色预测法。每位成员PPT讲解时间限定为25分钟，任课教师即时做好记录。

除讲解理论知识的1名学生外，其余6名学生先介绍每种预测方法的理论基础与基本原理，然后各自结合具体精选案例，讲解该种方法的预测流程。其课堂讲解逻辑清晰明了、内容通俗易懂，让班级其余学生在学习理论知识的同时，初步掌握各种事故预测法的运用方法。

第7组学生全部讲解完毕后，任课教师负责对每位成员理解模糊的知识进行详细讲授，对其讲解不全面与欠妥的内容进行补充与纠正，对其讲课方式、方法进行适时点评，并给出有益建议。

此外，为加强学生对不同事故预测方法的理解与运用，任课教师精选了一起真实发生过的火灾爆炸事故作为案例：2013年6月3日6时10分许，吉林宝源丰禽业有限公司主厂房发生特别重大火灾爆炸事故，共造成121人死亡、76人受伤，17234平方米主厂房及主厂房内生产设备被损毁，直接经济损失1.82亿元。任课教师依据国家安全生产监督管理总局发布的《吉林省长春市宝源丰禽业有限公司“6·3”特别重大火灾爆炸事故调查报告》[8]，将企业概况及主厂房建筑、氨制冷系统、劳动用工、特种设备管理及作业人员资质、项目立项、建设及竣工验收等情况向学生们做简要介绍；全班学生需要以此次事故为例，使用不同方法对事故进行预测，并对预测结果进行综合对比、分析，以便掌握各种预测方法的优缺点，在此基础上，提出相应的事故预防措施。待全班学生分析完毕后，任课教师将其所做的事故预测结论及事故预防措施与上述调查报告进行对比、点评，指出其理论分析的不足之处。经以上步骤，学生掌握了事故预测与预防理论的主要内容，且记忆深刻。

任课教师讲授、点评完毕后，第7组全体学生需当堂对各自的PPT制作质量、讲解熟练程度、学习难点等问题进行总结，组长负责对本组情况进行全面总结，下课前交给任课教师；班级其余学生于课后对第7组全体学生分别进行分析、点评，并写出自己的感想与收获。任课教师收到课堂总结后，及时进行批阅、分析，并于下次上课时进行总结、点评。

5.课程考核。班级每位学生的课程总成绩，由课堂考核得分与课程作业成绩两项组成，各占50%，缺少任意一项成绩，课程总成绩计为0分。

6.课程总结。课程结课后，评委组成员需在征求全体学生意见的基础上，对课程进行全面总结，指出该种教学方法的优势，并针对存在的问题提出合理的建议。在此基础上，任课教师对该种教学方法进行深入剖析，明确下一步的教学改革方向与具体思路。

（二）教学效果评价

统计结果表明，96%的学生对翻转课堂—角色互换—启发式案例教学法给予了较高的评价。他们认为该种教学方法使理论知识与实践技能得到了有机结合，充分调动了自己主动学习的积极性，自身自主学习、内容组织及演讲等方面的能力得以不断提高，教学效果显著。

四、结语

通过一个学期的研究生教学实践，翻转课堂—角色互换—启发式案例教学法取得了良好的教学效果。但是，笔者认为，以下两大问题亟待解决。

1.每个学习小组对本组负责的教学模块学习较为

深入，理解相对透彻；而对其他小组负责的教学模块，有些学生抱有事不关己、高高挂起的态度，上课听讲不认真，任课教师无法对其学习情况进行准确把握。下一步需对课程考核方式进行合理改革。

2.由于教学资源与环境的限制，目前教室大多为矩形教室，学生之间交流不畅。建议学校改造或增设圆桌教室，便于师生之间、学生之间面对面、无障碍交流，以便进一步提高教学效果。

参考文献：

[1]教育部，国家发展改革委，财政部.教育部、国家发展改

革委、财政部关于深化研究生教育改革的意见[Z].教研

（2013）1号.

[2]金龙哲，杨继星.安全学原理[M].北京：冶金工业出版

社，2010：8.

[3]翻转课堂[EB/OL].[2017-01-08].http：//baike.baidu.com/

link？url=hSAas972qwhq6PHW9d8qLzt9d0leeZ9Lw-BYs_

XCypsBDhrcu0evj97N9KdG0uigXUiR1OKh7M9hh_3cb

Rwoyq.

[4]终于把“翻转课堂”、“微课”和“慕课”说明白了[EB/OL].

[2017-01-08].http：//www.fjedu.gov.cn/html/jyyw/jyxxh

/2015/03/05/2fc68005-98eb-4cf9-8da7-67e0a2e7722b.

html.

[5]刘晓莺.角色互换——大学英语教学模式创新的一种有

效尝试[J].教育理论与实践，2007，（12）.

[6]孙俊三，王兵.案例教学：一种有价值追求的自由教育

[J].中国教育学刊，2015，（9）.

[7]案例教学[EB/OL].[2017-01-08].http：//baike.baidu.com/

link？url=eWH1wNroBmsXV_dkGgiQ62MswoX0yl_53

MN1ah8xOagXeB0GozQYFlW5hCZ_6yP-MI0a8RSbb

XruYMa-kHECnYa.

[8]国家安全生產监督管理总局监督管理二司.吉林省长春

市宝源丰禽业有限公司“6·3”特别重大火灾爆炸事故调

查报告[EB/OL].[2017-01-08].http：//www.chinasafety. gov.cn

/newpage/Contents/Channel_5498/2013/0711/212466/

content_212466.htm.