翻转课堂在“水质工程学”教学中的应用

李绍秀 李冬梅 杜星 秦雯 蒋树贤

[摘 要] 翻转课堂是以学生为中心的教学模式，是顺应工程教育认证OBE理念的新型教学模式。对给排水科学与工程专业核心课程“水质工程学”基于OBE理念的教学应用翻转课堂教学模式进行研究。阐述“水质工程学”采用翻转课堂教学的教学设计和实践过程及效果，对“水质工程学”应用翻转课堂的教学进行了深入的思考，结果表明，翻转课堂是一种有效提高学生学习效果和教学效果、培养学生学习能力、提高综合能力的教学方式。

[关键词] 翻转课堂;水质工程学;教学改革

[基金项目] 2019年度教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会教学改革项目“基于OBE理念的‘水质工程学课程教学改革与实践”（GPSJZW2019-14）;2019年度广东工业大学普通教改项目“基于OBE理念的给排水专业核心课程‘水质工程学教学改革探索”（广工大教字〔2019〕70号）;2019年度广东省高等学校重点专业建设项目“给排水科学与工程”（SJZL20191206）

[作者简介] 李绍秀（1967—），女，广西合浦人，博士，广东工业大学土木与交通工程学院副教授，主要从事水处理理论研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）25-0120-04   [收稿日期] 2021-02-11

“以学生为中心”的教育理念由西方国家提出并在西方教育界得到迅速发展，目前已被我国教育界所接受。翻转课堂是“以学生为中心”的一种教学模式。所谓“翻转”，就是将传统的课堂上教师先讲授知识，课后学生做作业的模式颠倒过来，教师布置任务让学生课前预习学习，课堂再由教师讲解或以研讨的方式把学生自学的知识内化和拓展，实行“先学后教”。该模式以学生为主体，改变了传统的教师为主体、学生被动学习的模式，提高了学生学习效果。“水质工程学”是一门关于水质控制的给排水科学与工程专业重要核心课程，学习水处理原理与方法及工艺设计方法，应用性较强。该课程运用了OBE理念进行教学[1]，为践行“以学生为中心”OBE理念，“水质工程学”课程采用了翻转课堂教学模式进行教学。

一、“水质工程学”应用翻转课堂的教学设计

（一）课前学生自主预习学习

在这一阶段，教师需要规划学生需要掌握的知识点，布置学生学习的内容与需要完成的任务，为学生提供学习素材，或指定教材、参考书、视频资料等。学生按照教师的要求，充分利用教师提供的或自主查询的资料在课前独立学习，并完成教师布置的思考题。

（二）课堂知识内化

教师根据需要教授的知识点设计课堂内容和具体的教学活动，讲解学生学不懂的难点及重点，提供机会和设定学时让学生汇报自学成果，如进行PPT展示等。对学习的知识点以主题研讨的形式让学生讨论，通过讨论把课前学习的知识点消化并引导学生进一步思考，拓展思维，表达学生自己的观点，教师作为引导者驾驭课堂。

（三）课后知识点巩固与拓展

教师需要设计好课后需要完成的作业、练习，布置运用知识点解决工程问题的任务。课后要求学生对课前预习作答内容自行书面订正作为作业之一，与下次课的预习一起完成。此外，设置开放性题目，通过学生进一步查阅资料，拓展知识点，锻炼开放性思维，培养创新能力与创造能力。

三个阶段为一个周期，从预习完成思考题作答到课后订正形成知识点学习的一个闭合循环。通过一个周期，使学生掌握所学的知识点，培养了学生的自主学习能力、独立思考能力和创新能力。

二、“水质工程学”应用翻转课堂的教学实践

（一）课前

目前，“水质工程学”为线下教学。第一次上课前一周，“水质工程学”任课教师会提前把预習任务通过网络班群发布。第二次课开始后会在下课前2分钟把下次课的预习任务以PPT形式展示给学生，需要学生拍照誊写到读书报告本上，通过手抄加深印象。为使学生的预习落到实处，真正学会知识点，且检查学生的学习效果，教师精心设计准备预习思考题，需在学习知识点后书面完成在读书报告本上，在上课前提交。教师在布置预习任务时列出学生学习的参考用书、资料及相关的在线课程网址。

“水质工程学”应用性强，课程学习结束后要求能完成水厂或污水处理厂的工程设计。多读实际工程图纸了解构筑物的结构是设计构筑物的基础，因此，读图是课前预习的一项任务。课前预习阶段就把需要学习的水处理构筑物的工程图纸发给学生，让学生提前琢磨构筑物的结构，学习水处理构筑物的工作原理及其工艺设计。要求自学构筑物的理论知识，把构筑物的工作过程通过标注水流经过表达出来。

学生根据教师布置的任务，充分利用现有的教育资源，带着教师布置的思考题学习，通过将获取的信息整理、分析，书面作答。在这一过程中学生成为学习主体，学习的主观能动性和自主学习能力得到提高。学生提交的读书报告在上课前提交，教师检查完成情况和质量并做好登记后立即返回给学生，暂时不批改，目的是让学生在课后自主订正。疫情期间进行线上教学，预习报告同样手写拍照上传，教师在线审阅登记。

（二）课中

采用翻转课堂教学模式，学生课前学习的知识需要在课堂上内化。学生课前学习并不能把所有知识点都弄懂弄透，因此，教师需要对难点精讲。传统课堂的教授方式不能完全抛弃，对重要知识点仍要加大讲授力度[2]。“水质工程学”课程有较多相对难理解的理论，学生自学很难弄懂，这些需要教师在课堂上讲透。容易学懂的知识点课堂上无须重复，腾出学时开展讨论或让学生预习成果PPT汇报。

课堂讨论的题目需要教师设计并提前布置给学生准备。讨论中教师做好引导，既让学生用到所学的知识点，又把学生带入一定深度的思考，促使学生积极思考，提高逻辑分析能力，通过学生不同观点的碰撞，锻炼学生的批判思维和辨析能力。