翻转教学在水质工程学2中的探索与实践★

刘亚利 荆肇乾 王 郑 王祝来 曹世玮

(南京林业大学土木工程学院，江苏 南京 210037)

随着信息技术的不断发展与成熟，大学专业知识的学习也呈爆炸式增长，学科之间的交叉更加密切[1]。以“教”为中心的传统教学模式无法激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力和实践能力，难以达到新时代大学的培养目标[2]。因此，必须将新技术、新知识和新思维融入在教学活动中，探索以“学”为中心的新教学模式[3]。

2000年，美国提出的“翻转教学”改变了传统的填鸭式教学方法，教师可借助“MOOCs”、微课、网络课程等工具，将学习材料提供给学生，学生课下学习教学视频，课上则在教师的指导下进行互动讨论[4,5]。与“先教后学”的传统教学模式相比，“翻转教学”颠倒教学流程，实现“先学后教、以学定教”，既激发了学生的学习主动性，又增进了师生之间、学生之间的互动交流。

《水质工程学2》是给排水专业的核心课程，具有内容多、难度大、范围广，以及工程性、实践性和创新性要求高等特点[6]。而在当前教学过程中，普遍存在学习积极性不高、工程理念不强等问题，因此，本项目尝试将“翻转教学”应用于《水质工程学2》的教学改革过程中。

1 传统教学方法存在的问题

我校的《水质工程学2》包括64学时的理论课和2周的课程设计。理论教学以课堂讲授为主、多媒体为辅的教学方式，教师按照单元讲解，能完成基本教学任务，但PPT不能直观展示水处理构筑物的复杂结构，学生理解困难。此外，课程所用教材以基本理论和基本处理工艺为主，对新知识和新技术，及工程案例的讲解相对较少[7]。考核方式则由期末考试(80%)和平时成绩(20%)构成，使学生忽略了课堂参与和互动，主要通过考前突击强化记忆单个知识点的方式来应付期末考试。这种考核方式不利于培养学生的思考能力、分析和解决问题的能力。

2 翻转教学改革内容

2.1 利用信息技术，加强资源库建设

“翻转教学”要求学生在课前观看教学视频，因此建立包括教材、课件、视频、规范、指导手册、工程实例、设计图纸在内的教学资源库是基础。目前建立资源库的途径主要有以下几种：1)教师根据培养方案和教学大纲要求，将每节课的教学内容录制成教学视频。2)学生根据所学知识，思考设计污水处理工艺，自己制作相关视频资料。3)从国内国外其他高校购买相关的网络公开课。4)学生利用图书馆资源查阅文献、学习先进的技术和工艺，参与科研工作[1]。教师将收集的教学材料放到网上供学生自学，同时利用微信、QQ、邮件等网络通讯工具，设置讨论组，加强学生与教师、学生与学生之间的互动交流。

2.2 确定翻转教学内容，规划教学环节

《水质工程学2》由基础理论和工艺技术两部分构成。实际上，并非所有内容都适合进行翻转教学，因此，教师须根据每一章节的特点，确定翻转内容。比如，活性污泥法和生物膜法原理、活性污泥反应动力学模型等理论性较强，不适合进行翻转教学，需要教师课堂重点讲解。而对不同污水处理工艺系统的介绍部分，适合采用翻转教学模式，既能够通过讨论区分不同工艺的特点、还能够通过查阅文献学习一些新工艺，甚至可根据所学知识自行设计不同的水处理工艺。

确定好翻转内容后，教师要确定教学目标和学习任务，根据教学目标设置引导性的问题，让学生带着问题去思考。课上加强对自学问题的讨论，激发学生的学习兴趣、培养学生利用现有知识解决问题的能力[8]。

2.3 建立实训基地，提供课下学习环境

“翻转教学”除了课上讨论和互动外，还需要根据本课程的特点开展课外教学实践。为此，我校已与多家企业签订了实训基地项目，通过在学习中实践、实践中学习，能更好地认识水处理构筑物的结构，将工程实践理念贯穿到理论学习中，同时利用所学的理论知识指导工程实践，提高学生动手能力。

2.4 重视学习过程管理，改革考核方式

在传统“一考定成败”考核制度下，学生以考试为学习目的，忽视学习过程管理，主动参与度较低[3]。改革后，降低期末考试成绩所占的比例，增加单元小测验、课堂分组汇报和讨论、学科知识竞赛等所占的考核比重，从而加强学生对学习过程的重视，引导学生利用网络获取知识，拓展知识面，提高自主学习能力，培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力[4,7]。

3 “翻转教学”教学难点

3.1 知识体系建设

目前建立的网上资源库以理论知识为主，工程实践相关资料较少。理论知识也以单个知识点为主，缺乏体系性。对于给排水专业其他课程的视频资料整合和知识体系建设是一个更大的挑战。

3.2 教师面临挑战增大

“翻转教学”模式下，教师成为引领者和辅助者。作为引领者，教师不仅要花费大量的时间和经历来选择教学内容、制作教学视频，而且要了解学生间的差异，根据差异性来设计教学任务和问题[2]。作为辅助者，教师要在课上和课下随时回答和讲解学生提出的问题，这就要求教师积累足够的知识，能够跟上学生的节奏[3]。其次，教师要监控学生的课下学习，及时发现学生自学过程中存在的问题。总之，“翻转教学”对教师的自身素质要求较高。

4 结语

运用“翻转教学”对《水质工程学2》进行教学改革，能够有效激发学生的学习兴趣，有助于工程理念的建立，培养了学生自主学习、独立分析和解决问题的能力。但是，翻转教学的全面实施还存在漫长的道路，资源库建设、教师的精力和知识等都是巨大的挑战，需要全校乃至全国给排水专业的教师共同完成。

参考文献：

[1] 魏 娟.“翻转教学”的教学手段与教学方法改革研究[J].内蒙古财经大学学报,2017,15(2):103-107.

[2] 李 晶,白 阳.大学理论课程翻转教学模式研究[J].高教学刊,2017(2)：58-60.

[3] 何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究,2014,7(255):5-16.

[4] 赵兴龙.翻转教学的先进性与局限性[J].课程与教学，2013(4):65-68.

[5] M.J.Lage,G.J.Platt,M. Treglia.Inverting the Classroom:A Gateway to Creating[J].The Journal of Economic Education,2000,31(1):30-34．

[6] 吴扬秦,祝 荣.水质工程学教学改革初探[J].绿色科技,2017(11):262-264.

[7] 张小燕，马瑞娜，王 刚，等.以提高实践能力为导向的“水质工程学”课程改革与实践[J].2016,18(5):71-75.

[8] 刘 蓓.基于翻转课堂教学模式的教师角色定位研究[J].扬州教育学院学报,2017,35(1):78-81.