劉佩貴，尚熳廷，魏 松，李 睿

（合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

引言

如何在教學(xué)過程中最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果，使學(xué)生真正理解和掌握所學(xué)知識點，一直是教育工作者極為關(guān)注的問題之一，也是近年來教育改革創(chuàng)新的方向之一。翻轉(zhuǎn)課堂的推行是教學(xué)技術(shù)改革的重要方向，該類型的課堂最早源于1996年Maureen J.Lage和Glenn J.Platt 提出的設(shè)想［1］，在網(wǎng)絡(luò)化﹑信息化技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，翻轉(zhuǎn)課堂幾乎遍及全球高等學(xué)校的大學(xué)教育課堂，促進(jìn)了部分優(yōu)秀精品課程的產(chǎn)生［2-3］。但這些課程大多聚焦于文﹑理類，工科類課程占比較少，特別是針對水利工程類的專業(yè)課程，多具有知識點多﹑理論與工程實踐問題緊密結(jié)合等特點［4］，如何在水利工程類專業(yè)課程教學(xué)中提升翻轉(zhuǎn)課堂的效果，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，成為亟須解決的一大問題。特別在“兩性一度”的“金課”標(biāo)準(zhǔn)要求下，打造具有高階性﹑創(chuàng)新性﹑挑戰(zhàn)度的“金課”，成為新形勢下高等教育水利類本科教學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)。

本文以合肥工業(yè)大學(xué)水利類專業(yè)基礎(chǔ)課——“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”為例，緊密圍繞專業(yè)教育，從工程實際問題出發(fā)，提出一套圍繞課程知識點的案例，構(gòu)建模塊化及案例教學(xué)體系，采用“學(xué)以致用﹑知行并進(jìn)”的教學(xué)理念激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，打造案例教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)融合的教學(xué)模式，提升該專業(yè)課程的教學(xué)效果，推動線上線下混合式教學(xué)體系建設(shè)。

一、“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程知識點模塊化及案例體系構(gòu)建

（一）知識點模塊化體系

“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”是水利類和地質(zhì)類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，是研究地下水圈系列課程的先行課程，也是后續(xù)專業(yè)課程的啟蒙課程，共16章［5］。它具有知識點多﹑抽象性強(qiáng)﹑易混淆﹑理論與工程問題緊密結(jié)合等特點。為此，按照“新而寬”“少而精”的原則，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，抓住課程主線，總結(jié)歸納課程知識體系，用問題的形式建立了四個“模塊化”知識體系（見圖1），問題的答案則對應(yīng)相應(yīng)章節(jié)的知識點。

圖1 模塊化知識體系

四個模塊化知識體系將“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程16章的內(nèi)容凝練為四個問題，分別為地下水的主要特性包括哪些（地下水的主要特性）﹑地下水從哪里來到哪里去（地下水的來龍去脈）﹑地下水的動態(tài)變化特征如何（地下水的動態(tài)）﹑地下水的主要類型包括哪些（地下水的類型）。模塊化體系的構(gòu)建首先從數(shù)字上給學(xué)生一個直觀認(rèn)識，16章的內(nèi)容總結(jié)為4 個模塊，將16 遞減至4，從感性認(rèn)識上減輕了學(xué)習(xí)壓力；其次，每個模塊聚焦于一個問題，內(nèi)容的連貫性和銜接性更緊密，實現(xiàn)了知識點的串聯(lián)，學(xué)習(xí)同一模塊相關(guān)知識點時可以進(jìn)行有機(jī)的復(fù)習(xí)與鞏固，便于理解和掌握已學(xué)知識。

（二）案例教學(xué)體系

案例教學(xué)主要是圍繞一個與地下水相關(guān)的事件開展教學(xué)活動，該事件可以是工程問題，也可以是日常生活問題。其宗旨是圍繞教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)事件或問題，整理為一個相關(guān)教學(xué)案例，知識點的學(xué)習(xí)貫穿案例全過程，二者有機(jī)結(jié)合。收集﹑整理并篩選的相關(guān)案例主題如表1所示。

表1 案例教學(xué)體系

二、面向翻轉(zhuǎn)課堂的案例教學(xué)模式實施

翻轉(zhuǎn)課堂提升了學(xué)生在課堂中的參與度，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的靈活性和主動性，激發(fā)了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。針對四個模塊的相關(guān)案例，對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，提出面向翻轉(zhuǎn)課堂的案例教學(xué)模式，實施過程如圖2所示，該過程從實際問題出發(fā)，經(jīng)專業(yè)知識學(xué)習(xí)，最后回歸問題，充分體現(xiàn)了“教”促“學(xué)”與“學(xué)”促“教”環(huán)環(huán)相扣﹑相輔相成的緊密關(guān)系。

圖2 案例教學(xué)模式框架

（一）教師課前準(zhǔn)備

教師課前準(zhǔn)備可歸納為知識點梳理﹑課時規(guī)劃﹑案例精選。知識點梳理是制定課時規(guī)劃和案例精選的基礎(chǔ)；課時規(guī)劃是有序推進(jìn)課程內(nèi)容和達(dá)到課程目標(biāo)的保障；案例精選是實現(xiàn)問題與知識匹配的關(guān)鍵，更是課前準(zhǔn)備階段的重要工作。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師是課堂的主體，是知識的傳授者；而在翻轉(zhuǎn)課堂背景下，教師是課堂的客體，是知識的導(dǎo)學(xué)者，側(cè)重點由講授轉(zhuǎn)化為對教學(xué)內(nèi)容答疑解惑。因此，教師的課前準(zhǔn)備也將由單一的理論知識備課擴(kuò)大至同步準(zhǔn)備理論知識與解決實際問題，圍繞理論知識搜集實踐問題，再由實踐問題的解決與理論知識進(jìn)行匹配分析。在該過程中，案例的選取則顯得尤為重要，一個精選且合適的案例不僅可以調(diào)動學(xué)生自學(xué)的主動性，激發(fā)對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，還可以讓學(xué)生在探究問題的答案過程中，有機(jī)融合理論知識學(xué)習(xí)與實際問題解決兩個環(huán)節(jié)，避免學(xué)生為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，也克服了教師課堂以講授為主的弊端。

（二）學(xué)生課前自學(xué)

學(xué)生課前自學(xué)是指圍繞教師提出的案例問題，學(xué)生個人或小組通過查閱相關(guān)書籍﹑電子資源﹑互相討論等形式，對案例問題發(fā)生的原因﹑形成過程﹑產(chǎn)生的危害或采取的措施等進(jìn)行解答，歸納總結(jié)，吸收新知識。該環(huán)節(jié)體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的主要區(qū)別，也是決定翻轉(zhuǎn)課堂實施效果的關(guān)鍵點，更是與課堂教學(xué)互為補(bǔ)充的重要方法，其核心是帶著問題學(xué)習(xí)，而不是單純地學(xué)習(xí)一個新概念或新公式。

考慮到課上學(xué)生人數(shù)及課時限制，課前自學(xué)宜以2～3人為一個小組，最多不超過5人，這樣既可以提升學(xué)生的責(zé)任心與榮譽(yù)感，也可以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊意識。為避免自學(xué)階段個別學(xué)生出現(xiàn)“搭順風(fēng)車”的現(xiàn)象，盡量保障小組間“勢均力敵”，也可以根據(jù)學(xué)生的個性及平時表現(xiàn)進(jìn)行組隊，以期實現(xiàn)相互促進(jìn)﹑共同進(jìn)步的教學(xué)目標(biāo)。

（三）學(xué)生課上展示

課上展示是學(xué)生上講臺向全班同學(xué)解答教師提出的問題的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)從知其然到知其所以然的過渡。展示形式主要包括PPT﹑微視頻﹑討論﹑辯論等，最終由小組學(xué)生決定具體采用什么樣的展示形式。

該階段學(xué)生是課堂的主導(dǎo)者，教師是引導(dǎo)者。首先，由小組成員講解10～15分鐘案例問題，然后，教師和學(xué)生展開討論。注意在該過程中教師的側(cè)重點是引導(dǎo)學(xué)生多角度思考，開展啟發(fā)式指引，對學(xué)生的觀點和疑點進(jìn)行歸納總結(jié)，用問題式為后面知識的學(xué)習(xí)做鋪墊。為鼓勵學(xué)生積極參與并提高其積極性，將課上展示作為課程成績的一部分，為保證成績的公平性，可采用小組互評的形式打分取平均值。該部分既可以檢驗學(xué)生課前自學(xué)的效果，也可以了解學(xué)生對問題的認(rèn)識及理解程度，并讓學(xué)生認(rèn)識到知識的可應(yīng)用性。

（四）教師課上講解

理論指導(dǎo)問題，問題催生理論。教師課上講解是指教師針對學(xué)生在案例問題學(xué)習(xí)過程中存在的難點和疑點進(jìn)行系統(tǒng)的講解，將案例中隱含的專業(yè)理論﹑科學(xué)方法通過解決實際問題的形式展開學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生圍繞該問題舉一反三，解決更多實際問題，指導(dǎo)學(xué)生從知其然到知其所以然的跨越。

教師課上講解區(qū)別于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，學(xué)生此時仍處于案例問題情境中。因此，該環(huán)節(jié)還是教師的輔助學(xué)習(xí)階段，關(guān)鍵點是時刻把握將新知識點的學(xué)習(xí)與解決問題的方法有機(jī)融合為一體，不再孤立地學(xué)習(xí)。該案例教學(xué)模式不僅可以實現(xiàn)知識的融會貫通，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與分析問題﹑解決問題的能力。

（五）學(xué)生課后應(yīng)用

學(xué)生課后應(yīng)用是圍繞案例問題，結(jié)合自學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的討論及教師的講解，系統(tǒng)總結(jié)歸納相關(guān)知識點，經(jīng)過從提出問題，到認(rèn)識問題﹑分析問題﹑解析問題，最后解決問題的過程。可以進(jìn)一步鞏固新知識，推廣應(yīng)用于解決相似問題，理解并掌握“知其所必然”，從課堂上實現(xiàn)“學(xué)以致用﹑知行并進(jìn)”。

通過五個教學(xué)過程，教師實現(xiàn)了從課堂的主導(dǎo)者到引導(dǎo)者的轉(zhuǎn)換，學(xué)生實現(xiàn)了由被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)的提升，教學(xué)模式由傳統(tǒng)的課上知識點講授到從問題出發(fā)到回歸問題的轉(zhuǎn)變，教學(xué)效果達(dá)到了從知其然到知其所以然再到知其所必然的升華。

結(jié)語

在翻轉(zhuǎn)課堂實施背景下，按照“新而寬”“少而精”的原則優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，抓住課程主線，總結(jié)歸納課程知識體系，凝練課程知識點，構(gòu)建了四個“模塊化”知識體系，使課程知識體系做到簡而精，各個零散知識點之間銜接更加緊密。

結(jié)合工程問題建立以“問題”引入式的授課方式，從教師課前準(zhǔn)備﹑學(xué)生課前自學(xué)﹑學(xué)生課上展示﹑教師課上講解﹑學(xué)生課后應(yīng)用五個教與學(xué)階段，提出了面向翻轉(zhuǎn)課堂的案例教學(xué)模式。以案例啟發(fā)學(xué)生，提前布置學(xué)生需要了解的教學(xué)案例，讓學(xué)生從“這個問題為什么會發(fā)生”“這個問題涉及哪些與地下水相關(guān)的知識”這兩個問題出發(fā)，通過課下自學(xué)，課上展示回答“如何解決這個工程問題”，然后在教師的引導(dǎo)與輔助下，系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識，鞏固應(yīng)用成果。

案例教學(xué)體系的推行與實施，不僅有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性，還避免了理論學(xué)習(xí)的枯燥性，更有利于學(xué)生對知識點的消化﹑吸收與掌握，以期在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊合作意識﹑表達(dá)能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下高等學(xué)校人才培養(yǎng)的需求。