《水利工程识图》课程的翻转课堂教学探索

曾 琳 梁 艺 尹清杰

《水利工程识图》是高职院校水利专业具有较强综合性的一门专业课，它以《水利工程制图》、《工程CAD》为基础课，同时涵盖了《水工建筑物》、《水利工程施工》等专业课内容，要求学生具有扎实的专业基础知识、熟练的CAD 软件操作技能，才能实现正确识图、规范绘图的教学目标。

1 教学设计

高职教育培养的是技能型、应用型人才，教学过程应从实践入手，将知识点引入学习情境中，根据“实践、认识、再实践、再认识”的认知规律，根据学生“做”的结果，开展基于学生学情的“做学教”、“教学做”的“多重循环”教学[1]。

本课程采用翻转课堂教学模式，以重力坝、土石坝、水闸等水利工程图样为载体，结合制图员、设计员、造价员、监理员等工作岗位需求，采用基于学情的分层教学模式开展教学。

该课程根据工作任务设计成“识读水利枢纽布置图”、“识读土石坝设计图”、“识读重力坝设计图”、“识读水闸设计图”、“识读配筋图”等5 个基于工程图样的工作任务。教学活动中，以“先学后教”的翻转课堂为课堂改革抓手，学生处于主角位置，强调学生的“自主”学习，而老师退居“幕后”，将课堂还给学生。下面我们以“识读水闸设计图”工作任务为例，对本课的教学设计进行说明：

1.1 课前准备之分层教学设计

教学活动开始前，将学生按“组内分层”的原则进行分组。经过前导课程（制图课、CAD 课程以及专业课程）以及课前小测验，对学生的识图能力（空间想象力）、专业课学习情况及CAD 绘图能力进行分析，将学生进行分层（为保护学生自尊心和学习热情，该分层为“隐性”分层，不予公布）：

A 层（基础扎实）：具备较强的识图能力和较扎实的专业知识，能利用CAD 熟练、规范绘图，理解能力、主观能动性较强；

B 层（基础一般）：专业知识水平一般，识图能力（空间感）尚可，利用CAD 能较熟练、

规范绘图，学习有一定的自觉性和上进心。

C 层（基础薄弱）：专业基础知识薄弱，CAD 绘图技能基本空白，缺乏学习能力和学习自觉性。

各层学生按照“组间同质，组内异质”的原则（“组内异质”，即将A、B、C 三层学生均分到每组中，使每个小组都有高中低三个层次的学生；而小组间须做到“同质”，即减小组间差异，使组间形成公平竞争[2]）将学生进行分组，形成良性竞争环境，培养团队协作意识，增强集体凝聚力和荣誉感。

1.2 课前准备——利用网络平台，发布教学任务

第一步：课前发布“识读水闸设计图”任务书及相关学习资源。各小组在任务选项中选择各自的识图任务（领取不同类型的水闸工程图）；学习资源以微课、图片或动画为主，减少文字堆砌，包括各种水闸三维图、水闸各组成及分解动画、水闸挡水和泄水过程微视频等。学生通过课前资源学习和对老师发布任务的解读分析，回顾水闸建筑物的相关知识，提升平面到立体图形的“空间构建”能力（空间想象力），明确该堂课程任务。

第二步：发布课前小测试（如课前五分钟小测试：水闸的分类、组成及功能等测试题），教师实时掌握学生课前自学情况，并针对存在问题，调整教学策略。

1.3 课中实践——教学实施过程

第一步：回顾水闸工程基础知识点。以小组为单位，讨论确定本小组领取的水闸图中各重要组成部分及其功能，可以请各组C 层学生来完成水闸各组成部分的功能介绍，教师及时点评，成绩计入过程考核。

第二步：教师讲授识图重难点，帮助学生理清思路，明确要点。布置任务：各小组完成各自识图任务，并完成识图作业（如完成局部视图或断面图的CAD 绘制等），此过程由教师从旁指导，培养学生规范、严谨、审慎的职业素养，增强了协作意识。

第三步：组内互评、组间互评。可以请各小组B 层同学作识图作业展示，并设置小组自审、组间纠错和教师点评环节，将平台统计的各小组互评情况及时总结反馈。互评过程是对知识点进一步巩固的过程，同时也加强了学生的团队意识。

第四步：教师利用信息化手段（如3D 软件或VR 虚拟技术），展示各小组水闸任务中的3D 成图效果，通过对比，帮助学生完成平面到立体的“构图”过程。

1.4 课后扩展——巩固新知

布置课后作业，巩固学习知识。课后作业可以是知识点或绘图小测验，也可以是一次由某小组代表介绍的实训基地参观体验过程等。对学有余力的A 层同学可布置水闸的三维建模等进阶任务，实现分层教学。

2 教学效果分析

2.1 育人过程更完整，能力培养更全面

翻转课堂培养的就是学生的自学能力，对于适应了传统教学的学生来说，学习积极性和自学能力较差，表达能力欠缺，团队协作意识较弱。通过课堂教学改革中自我展示、CAD 绘图、组内合作、组间评比等活动，倒逼学生的自学意识和团队意识，有效扭转了在传统教学中教师满堂灌、学生无响应的尴尬局面。

2.2 教授知识更系统，教学形式更丰富

抓住课前、课中、课后的教学时机，利用各种信息化手段，教师可以植入更为丰富的教学情境、教学内容和教学方式，让知识点更具连贯性、系统性、完整性，从而提升了学生的课堂体验，让教学自然发生。

3 存在问题及改进

“教”、“学”翻转的教学课堂在实践过程中仍存在一些问题：

3.1 固定座椅的普通教室使课堂活动受限

针对这种问题，可申请有活动桌椅的教室或超出教学人数的教室（最好是2 倍于人数的教室），这样，分组后可以在空间上将小组分隔开。对于固定座椅的教室，可以请前排同学转向后排，面对面工作，以此来解决课堂环境创建中空间和条件受限的问题。空间上的划分，避免了组间讨论和工作时的互相干扰。

3.2 个别学生没有真正参与到教学活动中

实际教学中，大班教学无法避免，人数的体量决定了教师不可能在课堂上照顾到每一个学生，致使一部分学生认为可以蒙混过关。这种情况需要教师进行个别交流和指导，帮助其改进学习习惯，排除学习障碍，增强自主学习意识和学习热情。同时，加强其平时的工作过程考核，给予适时鼓励和压力[3]。

3.3 部分学生反映学习吃力，课前或课后任务无法如期完成

这部分学生大多是有学习意愿的学生，对这部分学生可进行个别沟通或无压力的网上弹窗交流，明确其学习阻力，在课前加强相关知识点复习，将课堂重难点制作微视频等方式，帮助学生扫除学习障碍，保证学习过程形成良性及时的反馈机制。

4 结语

“先学后教”的翻转课堂教学模式，将基础知识前置，将高阶认知过程留给课堂。由于课前学生已经具备了基础的、结构化、对接课堂的知识，教师可以用更加丰富的教学形式，通过讨论、实践、小组合作等方式内化高阶知识，培养学生的表达能力、团队合作意识，构建出有创新、有互动、有参与的受学生喜爱的课堂。