《水污染控制工程》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀及措施

水污染控制工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀及措施大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)既有文科，也有理工科如計(jì)算機(jī)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、程序語言等。大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐性研究和理論研究都還在方興未艾的階段。本文把翻轉(zhuǎn)課堂的全過程看作為教學(xué)研究場所，通過分析水污染控制工程教學(xué)實(shí)踐出現(xiàn)的現(xiàn)象和學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的反饋，對大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的形式、教學(xué)內(nèi)容的選擇、培養(yǎng)人的功能、與傳統(tǒng)教學(xué)方式的關(guān)系、翻轉(zhuǎn)課堂的課內(nèi)外的關(guān)系等問題進(jìn)行了探討。一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)從歷年來水污染控制工程考試卷面分析，選擇難度較低的厭氧處理法內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。6 個翻轉(zhuǎn)課堂課時，與傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃課時相同。翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)是（課前微課預(yù)習(xí)+課前課堂討論題預(yù)習(xí)+課堂討論+課后補(bǔ)償）。課前 2 周將課前預(yù)習(xí)8 道課堂討論題和相應(yīng)的微課發(fā)到 Blackboard（BB）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，師生互動和生生互動。在 BB 平臺上將全班 58 位學(xué)生隨機(jī)分 8 組，并保證每組有 1-2 位學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生，進(jìn)行分組預(yù)習(xí)。通過課程微信群發(fā)布課堂討論安排，每一小組推舉一名同學(xué)主發(fā)言。在課堂上指定某一組就某一討論題主發(fā)言，然后其他組自由發(fā)言補(bǔ)充，最后教師作簡要總結(jié)并當(dāng)場給出分?jǐn)?shù)。課后由老師作總結(jié)和知識梳理等上傳至 BB平臺。為了評估本次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，向?qū)W生進(jìn)行了匿名調(diào)查，學(xué)生將填寫的調(diào)查表發(fā)到指定郵箱。由于是匿名調(diào)查，反饋信息具有可信度。全班學(xué)生 58 人，收回調(diào)查表 50 份，回收率 86%.二、學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的態(tài)度為了提高教學(xué)效果要求改革教學(xué)方法，課堂教學(xué)改革的直接啟動者是教師。本次調(diào)查得知 92%的學(xué)生是第一次了解翻轉(zhuǎn)課堂，見表 1.由此可見，翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)的應(yīng)用有很大的空間。學(xué)生反饋每節(jié)翻轉(zhuǎn)課堂的預(yù)習(xí)用時情況如表 2.80%的學(xué)生每堂翻轉(zhuǎn)課堂預(yù)習(xí)用時 60-120 分鐘。有些學(xué)生反映上翻轉(zhuǎn)課堂比上傳統(tǒng)課堂累，調(diào)查發(fā)現(xiàn) 82%的同學(xué)還是愿意選擇上翻轉(zhuǎn)課堂，這也說明學(xué)生是歡迎翻轉(zhuǎn)課堂的。學(xué)生為什么會舍棄傳統(tǒng)教學(xué)模式而鐘情翻轉(zhuǎn)課堂呢？學(xué)生從小學(xué)到大學(xué)基本上都是在傳統(tǒng)教學(xué)模式下接受課堂教育的，一旦遇到翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)新模式，學(xué)生對它就作出以下評價(jià)：1. 課堂學(xué)生課前思考和有督促的預(yù)習(xí)，上課更有數(shù)；學(xué)生為中心，通過多種途徑增強(qiáng)了學(xué)習(xí)主動性、積極性、自學(xué)精神、學(xué)習(xí)興趣。自己參與知識的構(gòu)建；將學(xué)習(xí)的主動權(quán)給予學(xué)生，更有求知欲；似乎同學(xué)都是學(xué)霸；感覺給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)空間。2. 氣氛活躍、新穎、靈活、有趣、參與、師生和同學(xué)互動交流甚至爭論。3. 學(xué)習(xí)效果好，對上課內(nèi)容理解更深刻。感覺學(xué)到了知識。知識掌握更牢固。在復(fù)習(xí)時發(fā)現(xiàn)對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)內(nèi)容熟悉很多；被動聽課只是信息流過、終覺淺。自己要對問題的全面深入理解真得要付出許多；互助和合作精神；發(fā)現(xiàn)平時沉默的同學(xué)也勇于說話，強(qiáng)化了交流意識，傳統(tǒng)教學(xué)方式是要改一改，希望更多的翻轉(zhuǎn)課堂。這個認(rèn)識是非?？少F的，是改進(jìn)課堂教學(xué)效果的內(nèi)在力量。從期末考試試卷分析。厭氧處理法這一章考試的內(nèi)容有：1.對有機(jī)廢水的厭氧消化的控制步驟的理解；2. 解釋良好的上流式厭氧污泥床（UASB）中的污泥濃度很高的原因；3. 有一種工業(yè)廢水含有細(xì)小懸浮物 SS、COD 為 2600mg/L,其中比較多的難降解有機(jī)物。在氣浮法、沉淀法、厭氧水解酸化和絮凝法中選用預(yù)處理方法，并敘述你的理由。這三道題中等偏難，卷面正確率為 74%,教學(xué)取得較好的效果，盡管教學(xué)效果還與其它方面的因素有關(guān)。三、本次翻轉(zhuǎn)課堂的策略（一）課程內(nèi)容處理中小學(xué)和大學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)呈現(xiàn)明顯不同的面貌，前者比較熱，出現(xiàn)這種現(xiàn)象原因是多方面，如大學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與基礎(chǔ)教育的教學(xué)內(nèi)容在認(rèn)知屬性上很不一樣、大學(xué)的主要功能不只是教學(xué)。也可能是認(rèn)識上的差別1.大學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂既有其一般規(guī)律，也有其特殊規(guī)律。是不是所有大學(xué)課程及其教學(xué)內(nèi)容都可以翻轉(zhuǎn)到課前？翻轉(zhuǎn)教學(xué)應(yīng)該考慮教學(xué)內(nèi)容的難度2.課前教師將教學(xué)新內(nèi)容以視音頻形式在學(xué)習(xí)平臺上呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生必須良好地完成微課學(xué)習(xí)。假設(shè)傳統(tǒng)課堂里老師講授 45分鐘的教學(xué)內(nèi)容，在制作 10 分鐘左右的微課怎么處理這些內(nèi)容？做法是不把陳舊的或一般性內(nèi)容納入微課，作為一般性閱讀，比如有機(jī)物廢水厭氧接觸法應(yīng)用的不多；縮減描述性內(nèi)容、保留重要冗余信息，快入核心主題。厭氧水解酸化法很重要，先提出問題鏈：有機(jī)物厭氧處理法的基本原理：三階段→產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷階段對條件變化敏感，容易出問題→如何克服這個問題→厭氧消化的作用和應(yīng)用價(jià)值→怎么應(yīng)用。微課不只是知識呈現(xiàn)，也需要給學(xué)生呈現(xiàn)刺激性的提問、邏輯鏈話題，把握對理解知識的深度。如果把課內(nèi)看作大餐，微課視音頻則是第一道鮮湯。按布魯姆（B·S·Bloom）認(rèn)知目標(biāo)分類學(xué)3,人的認(rèn)知有這幾個不同層次，課前的學(xué)生認(rèn)知主要處于最低兩個層次：記憶和理解。認(rèn)知對象的屬性肯定影響到學(xué)生自學(xué)微課的效果。教學(xué)內(nèi)容盡管可以有多種載體，比如聲、光、電、形或文字，但是與認(rèn)知度相關(guān)的性質(zhì)不變，如難度、抽象度、復(fù)雜性、與背景課程關(guān)聯(lián)度。教學(xué)內(nèi)容越難、越抽象、越復(fù)雜，學(xué)生對之要記憶和理解就越難。做不到這一點(diǎn)就意味著翻轉(zhuǎn)課堂在這些學(xué)生上的失敗。因此對難度大的教學(xué)內(nèi)容比較合適的做法是部分翻轉(zhuǎn)或者是側(cè)面翻轉(zhuǎn)，否則很難開展更高層次的認(rèn)知活動。比如這一章的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中污泥濃度很高，為什么會是這樣的？這可以運(yùn)用思考問題方法和問題鏈進(jìn)行課前誘導(dǎo)學(xué)生思考，在這里稱作為側(cè)面翻轉(zhuǎn)。把理解延伸到課堂的交互式討論、分析、測試等活動中。理工科課程有純理論課、理論和技術(shù)課、純技術(shù)課，翻轉(zhuǎn)這些課有什么不同。比如電磁學(xué)理論中的麥克斯韋方程組是最核心的公式之一，這部分如果完全翻轉(zhuǎn)，要讓學(xué)生在課前微課學(xué)習(xí)達(dá)到課內(nèi)進(jìn)行更高級認(rèn)知的活動要求，這很難達(dá)到。（二）學(xué)生的個體差異必須個性化教學(xué)調(diào)查也發(fā)現(xiàn)如果教學(xué)內(nèi)容相同，有 14%的學(xué)生偏向傳統(tǒng)教學(xué)模式，還有 4%的學(xué)生偏向混合式教學(xué)模式。這部分學(xué)生課前微課學(xué)習(xí)用時大部分是 20-30 分鐘，課前用時少。進(jìn)一步通過電子信件來往了解到這些學(xué)生以往成績較差。這也說明本次翻轉(zhuǎn)課堂在這些學(xué)生上是不夠成功的。翻轉(zhuǎn)課堂里教師和學(xué)生的行為與傳統(tǒng)教學(xué)模式下的行為比較，發(fā)生反轉(zhuǎn)變化。全過程老師和每個學(xué)生都可以成為主動者。傳統(tǒng)課堂下學(xué)生沒有預(yù)習(xí)或很少，因?yàn)檎n堂里老師是主角。課前微課自學(xué)是必須的、自由的、有目標(biāo)設(shè)定的。學(xué)生感知有更多的責(zé)任感。責(zé)任意味著付出，課前用時不夠反映了學(xué)生的責(zé)任意識不足。學(xué)生在掌握每門課程的先修課程的背景知識可能參差不齊。畢竟學(xué)生課前微課學(xué)習(xí)是歸于自學(xué)范圍。我們知道自學(xué)難，做好自學(xué)就更難。而做好自學(xué)將是人生一大財(cái)富，因此自學(xué)成功的佼佼者被人們奉為典范，如愛迪生、高爾基等。個性化教學(xué)是翻轉(zhuǎn)課堂的特征之一，它貫穿在課前課內(nèi)課后全過程，特別是課前。充分的個性化教學(xué)必須有良好的互動。當(dāng)代的個性化教學(xué)必須依托現(xiàn)代即時在線互動技術(shù)平臺，從學(xué)生互動工具偏向就可見一斑，見表 3（表中數(shù)據(jù)是多項(xiàng)選項(xiàng)）。由于有了這些手段才能使課前個性化教學(xué)得以充分實(shí)現(xiàn)。老師對學(xué)生微課自學(xué)絕不是放任學(xué)生自學(xué)。課前師生的有效互動，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)的提示、輔導(dǎo)、對學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵和通知發(fā)布。每個個體微課自學(xué)時，教師、同學(xué)隨時隨地都能找到彼此，使個體在思維挫折時獲得鼓勵、在遇到困難時可以尋求到幫助，在情感上獲得心理陪伴，這是個體的主觀需要?，F(xiàn)代交流工具為針對性地因人施教提供了工具，特別是對背景知識基礎(chǔ)薄弱和學(xué)習(xí)積極性欠缺的學(xué)生，更需要通過現(xiàn)代交流工具與其進(jìn)行互動。課前師生互動更需要教師的主動。調(diào)查發(fā)現(xiàn)同伴之間的互動占 94%.因此，分組學(xué)習(xí)是必要的，讓學(xué)生學(xué)習(xí)不再孤單，而且每一組一定有學(xué)業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生，這樣有助于生生的面對面和在線互動。（三）建立翻轉(zhuǎn)課堂的課前與課內(nèi)的互相聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容知識是課前和課內(nèi)關(guān)聯(lián)的線條。課堂里學(xué)生與老師一起對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用、分析、評價(jià)和創(chuàng)造活動，是知識點(diǎn)和知識群的布魯姆認(rèn)知的更高層次，當(dāng)然在這些活動里可以多維度和廣度加深記憶和理解。微課自學(xué)時學(xué)生會有許多問題和疑惑，教師在與學(xué)生互動中尋找課內(nèi)素材。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體預(yù)先知曉課內(nèi)的教學(xué)形式和內(nèi)容，如問題討論、課堂作業(yè)、追問、案例、習(xí)題討論，使課前預(yù)習(xí)有方向感。預(yù)知課內(nèi)當(dāng)場給分機(jī)制和表揚(yáng)，有效地刺激了學(xué)生課內(nèi)參與和微課自學(xué)的積極性。課前的微課自學(xué)對難度大的教學(xué)內(nèi)容可能達(dá)不到記憶和理解的要求，這就需要課內(nèi)的講解來彌補(bǔ)，講解是必要的。學(xué)生覺得課內(nèi)教學(xué)效果越好，就會暗示這堂課的課前預(yù)習(xí)做得好，就會對下一堂翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)產(chǎn)生激勵，形成課前學(xué)習(xí)和課內(nèi)教學(xué)良性互相作用。本次課內(nèi)互動還采用了課內(nèi)微信群互動，在課堂內(nèi)教師發(fā)送課堂作業(yè)到課程微信群，學(xué)生當(dāng)場完成課堂作業(yè)，定時上傳到教師的微信，課堂不再是手機(jī)的禁區(qū)。（四）翻轉(zhuǎn)課堂的課后補(bǔ)充按一般翻轉(zhuǎn)課堂的看法，課后只與后續(xù)課堂有關(guān)，深入分析其實(shí)不然。課后在回顧和梳理知識、彌補(bǔ)課前和課內(nèi)沒有的功能還是有作用的。學(xué)生畢竟是初學(xué)者，經(jīng)過課前和課內(nèi)的活動在知識的信息量和系統(tǒng)性可能還沒有完成。翻轉(zhuǎn)課堂的課后內(nèi)涵和作用也引起人的注意4.翻轉(zhuǎn)課堂課內(nèi)行為主體是學(xué)生，課堂內(nèi)呈現(xiàn)出來的信息源主要來自學(xué)生。教師沒有更多的課堂時間對教學(xué)內(nèi)容做更多的講解、梳理和總結(jié)。借助Blackboard（BB）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳這部分課內(nèi)教學(xué)的總結(jié)可以彌補(bǔ)這方面的不足。學(xué)生也有對翻轉(zhuǎn)課堂的課后補(bǔ)充的要求。這樣來看大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂不能簡單地將課后全部翻轉(zhuǎn)到課內(nèi)。四、結(jié)束語本次翻轉(zhuǎn)課堂基本上是成功的，之所以如此，原因是多方面的。在翻轉(zhuǎn)課堂里知識似乎不再是靜止的，而是在運(yùn)動的。學(xué)生在課前、課內(nèi)和課后經(jīng)歷多種形式的思維碰撞、刺激、主動探索和建構(gòu)知識等等這是傳統(tǒng)教學(xué)中都沒有的。通過這次翻轉(zhuǎn)課堂，得出以下幾個認(rèn)識：1. 教學(xué)內(nèi)容的難度是影響翻轉(zhuǎn)課堂重要因素，這部分教學(xué)內(nèi)容不適合全部翻轉(zhuǎn)；2. 翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的主動性和自主性，教師需要在教學(xué)內(nèi)容篩選、互動和因人施教等方面下功夫，才能對此更好地實(shí)現(xiàn)；3. 翻轉(zhuǎn)課堂的課前、課內(nèi)、課后要形成互相促進(jìn)的整體。參考文獻(xiàn)1容梅，彭雪紅。翻轉(zhuǎn)課堂的歷史、現(xiàn)狀及實(shí)踐策略探析J.中國電化教育，2015,7:108-11.2趙興龍。翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2014,2:55-61.34王莉莉，陳德運(yùn)，唐遠(yuǎn)新。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程翻轉(zhuǎn)課堂的探索與實(shí)踐J.計(jì)算機(jī)教育，2015,16:53-62.