基于翻转课堂的《环境规划与管理》教学改革研究

杜诚 张冬梅 陈梅芹 涂宁宇 牛显春

摘 要：将翻转课堂的教学理念运用于《环境规划与管理》课程教学改革设计与实践中，采用网络课程教学、案例教学、TBL教学、提问教学及专题讲座等多种形式，提高了课程的趣味性及学生参与度，达到了知识内化的较好教学效果。

关键词：翻转课堂；环境规划与管理；案例教学；知识内化；TBL

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）09-0078-04

Abstract： To apply flip-classroom teaching concept into the teaching reform design and practice of Environmental Planning and Management， network teaching， case teaching， TBL teaching， questioning teaching， seminar teaching and other forms are adopted for improving students' interest and participation in class， and a good teaching effect is also achieved in knowledge internalization.

Keywords： flipped classroom； Environmental Planning and Management； case teaching； knowledge internalization； TBL

近年来，翻转课堂（Flipped Classroom）的教学方法与理念逐渐引入我国教育界，在大学英语[1]等课程的教学中不断推广与完善，并与TBL教学[2]、微课[3]、慕课[4]（MOOCs，massive open online courses）、网络学习空间[5]等教学模式进行结合。现有的研究及教学实践数据表明，通过该模式的实施，课堂教学质量和教学效果得以提升，学生的学习能力和学习兴趣得到加强[6]。目前，随着国内对于翻转课堂的教育改革实践探索不断深入，其所蕴含的教育理念对于我国教育改革的借鉴意义和应用价值不断深化。

《环境规划与管理》是一门集自然科学、工程学、社会学和管理学等于一体的综合性科学，其根本任务是，通过改变环境观念、调整环境行为、控制“环境-社会系统”中的物质流，进而创建人类可持续发展的“自然-社会”环境[7]。本学科属于解决人类所面临环境与生态问题的“顶层设计”式解决方案，基于人类发展方式与思維方式的改变。由于该门课程具有实践性、应用性和边缘性的特点，传统教学模式已难于满足教学改革的需要。本文将“翻转课堂”结合于《环境规划与管理》的课程改革实践，所获得的改革成果可为本课程的教学改革提供参考。

一、教学改革目标

（一）培养学生对复杂环境问题提出解决方案的能力

随着环境问题影响的不断深化，当代环境问题已不只是技术问题，而是基于技术与管理的综合性问题。环境工程专业作为典型的工科专业，学生普遍注重工程技术而轻视文科知识，在思想上形成依赖环境工程治理而忽视利用管理学知识解决综合环境问题的能力培养。通过本课程的学习，一方面纠正“重理轻文”的思想，另一方面培养学生人文底蕴，利用管理学知识与管理手段，提高学生对综合性环境问题提出解决方案的能力。

（二）培养学生自主学习、终身学习能力

对于大学生而言，对于专业知识的学习固然重要，但学习本身是“终身制”的，高等教育的人才培养目标之一便是对终身学习能力的培养。在翻转课堂的教学理念下，学生在课前的自主学习是整个教学设计的第一阶段，学生自我学习效果将会影响后续教学目标的达成，而学生自我学习能力决定了课前学习成效，通过有意识的培养学生的自学能力，如能持之以恒，即使学生离开校园走向社会也能养成终身学习的习惯。

（三）培养学生环境管理学思维方式

所谓环境管理学思维指与环境管理行为相伴而生的思考活动，其思维方式是指运用管理学理念，利用经济学原理与环境学技术相结合，形成经济、技术与管理（政策）皆可行的解决问题之法的思维方式，这种思维方式具备科学性、系统性、创造性及实证性。培养学生逐步养成环境管理学思维，使其能够全面分析环境问题的根源，并从管理学角度提出解决办法。

二、教学改革思想与思路

（一）指导思想

《环境规划与管理》教学过程中紧密围绕“环境与发展”这个主题，从环境、社会、社会复合系统的角度去分析环境问题现状、成因及发展趋势，以可持续发展思想为指导，提出解决环境问题的综合解决方案，为实现人类与自然和谐相处、经济协调发展提供重要的科学依据。

（二）改革思路

目前《环境规划与管理》课程多由教师唱“独角戏”，即教师作为课堂的主导、学生被动接受的传统讲授方式，这种方式学生参与度低，如果没有提前进行知识与思想准备的话，在课堂与教师间主要是被动接受信息，导致课堂上师生互动不畅，使有限的课堂时间仅仅用于介绍或讲述基本知识点，即所谓的知识传授。而在教育过程中，知识传授只是手段或过程，学生将知识内化才是目的。知识内化是外部新知识经过主体（学生）通过一系列智力活动重新组合转变成其内部的知识，它对教育目的的实现有重要的作用[8]。本研究通过在课程中引入翻转课堂，由学生先行学习网络课程，带着问题来到课堂，与老师进行互动交流；教师则主要通过引导、启发学生自主学习或扩展相应知识点最新发展成果与趋势，以达到更为活跃的课堂氛围、提升教学效果的目的。

三、翻转课堂的特点

（一）学习形式的翻转

翻转课堂颠覆了传统意义上的课堂教学模式， 由任课教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在课前进行教学视频等学习资源的观看和学习，课堂上主要由教师和学生一起完成协作探究和互动交流等活动[9]。教师与学生的角色也进行互换，学生成为课堂的“主角”，让学生充分享受学习主人翁幸福感与成就感；教师在教学过程中充当“导演”，其精力集中于如何进行课堂教学的情景设计，搭建平台让学生尽情表演，并适时指出不足，优化、提升学生对知识点的把握度。

（二）以知识内化为目标

传统的课堂教学包括知识传授与知识内化这两个阶段，知识传授是由教师在课堂中讲授完成，知识内化则需要学生在课后通过复习与实践来完成，也就是说，知识内化这一教學活中心目标基本交由学生来完成，而学生的能力与水平参差不齐，部分学生甚至课后放弃复习，导致教学效果不理想。翻转课堂实现了知识传授与知识内化的颠倒，将传统课堂中知识的传授提前至课前完成，而知识的内化则在教师的指导下在课堂教学活动中实现。应该说，所有的教学活动的终极目标都是让学生把教师所讲授的知识转化为自己的认知，也即实现了知识的内化。翻转课堂中的多环节多方向的特点更有利于学生进行知识的内化，充分发挥学生个体主人翁效应及知识快速内化效应[10]。在翻转课堂的教学中教师不仅注重学生知识数量的积累更重视知识的质量和认知结构，以学习者已有的认知结构为基础，将外部的新知识转化为学习者的新认知结构。

（三）学生课堂参与度的提高

传统课堂学生无权决定教学方式与内容，而教师也很难改变他们的教学习惯，这就容易造成教学和学生期望值不匹配，课堂对学生的吸引力降低，学生在课堂上不专注、无兴趣，导致学生们的课堂参与度不高。翻转课堂提供了学生主动学习的平台，在课前可以根据自身的实际情况自由安排学习时间和学习地点，在观看教学课件的过程中，可以根据自己对讲授内容的接受程度来调节学习进程，在自主学习过程中，常常会形成自己的观点或遇到自己独立不能解决的问题；在课堂教学中，学生由被动转为主动，将自己的观点或问题拿到课堂上与同学和老师共同讨论，形式上的翻转实现了从传统课堂上被动地听教师讲课的接受者转变成问题的提出者与研究者。对教师而言，将更多的精力运用于课堂教学情景设计、问题引导、教学优化等，所有教学活动的目标是尽可能让更多的学生参与在教学活动中，提高学生的课堂参与度，让学生产生真正的主人翁责任感。

四、教学方法改革与实践

（一）利用“翻转课堂”的教学模式，强化知识内化

充分利用网络课堂、慕课及自制教学视频，让学生在课堂教学前完成基础知识的“自我学习”。这种主动的自我学习本身就是大学教育的培养目标，如养成这种自主学习、主动学习乃至终身学习的习惯，对于学生而言，远比本门课程的专业知识更为重要和有意义。通过“自习”或相关教学视频的学习与思考，学生能够带着问题来到课堂，并在课堂上与教师、同学互动，最终完成知识的内化。在教学改革实践中，学生在课前的自主学习内容以教材主要知识点为基础，形式上包括由教师下发教学视频、网络课程、慕课以及学生收集的相关文献、网络资料等；课堂教学时，各知识点以专题形式进行讨论，教师以提问方式抽查学生课前学习效果，并将学生的回答作为其平时成绩评分主要依据；在问与答的过程中，引导学生以问题为导向，主动思考、层层深入，启发其在基本掌握各知识点的基础上，能形成自我归纳、总结并结合现实环境管理问题的能力。

（二）教学与实践相联系，加强案例教学

案例教学将教学内容与实际环境问题相联系，引导学生应用专业知识去分析这些环境问题，并把可持续发展的理念和科学发展观贯穿于教学课程中，培养学生形成分析环境与发展问题的系统观、时空观和正确的自然观。《环境规划与管理》课程的应用性强，现实生活中各类环境问题基本都可以作为教学案例；由于学生的案例教学态度主要受到案例题材偏好因素的直接影响[11]，因此，在案例选择时，重点结合社会中普遍存在的水、气、声、渣及生态环境问题进行专题讨论学习，同时以我国时有发生的重大污染事故、环境事件为引子，利用课堂所学知识分析探讨问题（事故）发生的成因、政府与企业在环境规划与管理中存在的问题，使学生感受到环境管理学知识对环境保护的重要作用，激发学习欲望，提高学生作为环保人的责任感。

（三）增强学生的课堂参与度，突显学生教学主体地位

在课堂教学中要适当增加师生之间的互动，让他们有开口说话的机会，也锻炼他们的临场勇气，引导学生发现问题和分析问题，使其不再被动学习，而是积极主动的“想学习”。笔者在教学中曾安排部分章节内容由学生来主讲，各小组由8位同学组成，由小组长牵头分配工作与任务，包括资料收集、课件制作、不小于5位同学上台讲课等。通过这种形式让每位学生都能参与到教学活动中来，而不仅仅是“带来了耳朵”，更“带来了大脑”。从学生的反应来看，学生首先是觉得新奇，在参与过程中找到了乐趣，特别是上讲台后讲到“自我感觉良好”的精彩处，其自信与自傲之情溢于言表；从教学效果来看，学生确实能够通过主动参与教学，使课堂氛围更活跃，培养了其主动学习、主动思考及自我分析问题与解决问题的能力。

这种以小组形式开展的教学模式学定义为以团队为基础的学习（team-based learning，TBL）[12]，学生以团队为基础进行自主学习和讨论，对于培养学生的团队协作、分析和解决问题的能力有很好的促进作用。翻转课堂有利于学生对教学内容的理解与思考，而TBL有利于学生在实践中解决问题，达成知识的内化。在实践教学中，以小组为单位进行环境问题调查与管理建议，其中有1个小组在组长的带领下，对当地城市广场舞噪声扰民问题进行专题调研：首先，排查全城主要的广场舞集中地点，参与人数及周边100米范围内大致居住人口；在广场舞开始时分别监测0、20、50及100米处的噪声值；对广场舞参与者、路人及周边居民进行问卷调查，了解其对广场舞噪声扰民问题的看法及解决办法；查找资料，了解国内其它城市对广场舞噪声扰民的管理办法；综合各方面的资料，提出本地广场舞噪声扰民环境管理的办法。

（四）增加课堂提问，强化师生互动交流

师生间互动与交流是教学的基本手段，通过交流教师可以对学生知识掌握情况有更好的了解，有助于调整教学安排与教学方法；学生可以将学习中的想法和问题及时与老师进行交流，有助于强化知识内化成果。课堂提问分为前瞻性提问、回顾性提问、总结性提问和启发性提问等多种形式，新内容介绍过程中适当的前瞻性提问，让学生快速将思想集中于讲授内容，激发学生兴趣；回顾性提问是检查学生对已授课内容的学习效果，帮助学生巩固已有知识，并串联新知识，起到承上启下的作用；临近课堂结束时可安排总结性提问，帮助学生提高归纳总结能力，培养学生通过关键词串联知识的能力；启发性提问目的在于培养学生由点及面、联想拓展的思维能力，将相互联系的知识点形成体系，最终完成由“知识学习到知识内化”的过程。值得注意的是，提问是双向互动的过程，不仅是教师向学生提问，更需鼓励学生主动向教师请教，对于存在争议的知识点可以通过同学间或同学与老师间的讨论来增强学生对问题的理解与把握，理越辨越明，通过这各形式可培养学生不盲目迷信所谓的权威、追求真理的精神。

（五）教学方法多样，增强教学趣味性

为了提高课程学习的趣味性，采用多样化的课堂教学方法，例如在环境管理章节中采用辩论式教学方法可以有效地提高学生学习的热情。在实践教学中，围绕广场舞噪声的管理、农村废水管理及垃圾管理等热点问题，把全班同学分成小组，分别去查找资料、实地采访、制定管理方案，最后在课堂上以讲座的形式在全班展示，各组组长作为评分“嘉宾”，所有同学都是“大众评审员”，教师则充当主持人，课堂氛围类似时下流行的选秀节目，各位上台演讲的同学都极力宣扬自己的调研成果，张扬自己的个性，气氛热烈；对一些存在争议的环境管理问题，教师提前布置、学生课后收集资料，课堂上则采用分组讨论或辩论的形式，通过讨论甚至争论，使学生对问题的认知不断深入。这些教学方式激发了学生极大的参与热情，也取得了良好的教学效果。

（六）课程考核形式灵活，注重平时表现与认知深度考核

本课程考核采用平时成绩与期末考核相结合的形式，平时成绩占总评的30%，评分依据为课堂提问回答、分组中的个人表现与贡献等；期末考核占总评的比重为70%，提交一份研究报告，报告以现实生活中的各种环境问题为研究点，采用“现状-问题原因分析-环境管理方案”的三段式论文形式，论文无长短字数限制，但需论点清晰、分析深入、方案制定合理并具备一定可操作性。通过这种考核可较为全面的考查学生如下几方面的能力：1.基本环境管理思维方式；2. 归纳总结前人研究成果的能力；3. 创造性思维能力。学生是否初步具备环境管理思维能力将是考核的重点，也是基本要求，在考核评价方面将环境管理思维的系统性、全面性与可操作性作为评价指标，具体来说，针对环境问题所提出的解决方案是否自成体系，没有大的缺陷并易于实现。

五、结束语

本研究基于翻转课堂的教学理念对《环境规划与管理》课程教学改革进行探索，在实践教学中，不拘泥于形式上的“翻转”，而更加注重内容与成效的“翻转”，采用了网络课程教学、案例教学、TBL教学、提问教学及专题讲座等形式，通过提高课程教学过程的趣味性与学生参与度来提高学生知识内化效果。翻转课堂的运用目的在于促进知识内化，在翻转课堂教学模式下知识内化分为三个阶段[13]：“课前学习内化阶段”，也是知识内化的启蒙阶段，知识内化的效果不明显，但是翻转课堂中重要环节；“整理表达内化阶段”，通过翻转课堂中教师与学生角色互换，达到知识内化的巩固阶段；“教师优化内化阶段”，教师在前两阶段的基础上对各知识点进行提升强化，重点在于对最新知识的介绍与发展趋势的分析，让学生接触到前沿知识的同时思考未来的发展，将知识内化的水平提到更高的水平。

从学生的角度而言，翻转课堂将被动接受“翻转”为主动探究，通过课堂参与度的提高，将学习知识、探讨知识真正转变成自己的主观需求；就知识的内化而言，翻转教学中学习个体可發挥了“主观能动性”，在教师指导下实现了理论与实践密切联系，快速形成新的知识结构，与学习者的内在知识结构融为一体，使之成为学习者内在素质的一部分[10]。因此，通过《环境规划与管理》课程翻转课堂教学实践与探索，从教学效果来看，提升了学生知识内化水平、初步培养学生环境管理思维，可以达到较好的教学效果。

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