环境学科的翻转课堂改革探索

［摘 要］ 当今大众对于环境质量的要求不断提升。高校要想培养出满足企业与社会实际需求的高水平人才，就需要对教育进行改革。近年来，翻转课堂掀起了国内外教育改革的浪潮，为教与学的发展提供了新思路。针对翻转课堂教学在环境科学专业学生培养中的运用进行反思和改革，探讨一种适合环境学科人才培养的翻转课堂教学方式，最大化地将学生自主、探究式的学习能力和全面的素养激发出来，为社会和市场输送具有较高综合能力的应用型环境学科人才。

［关键词］ 环境学科；翻转课堂；教学改革

［基金项目］ 2020年度西安交通大学基金项目“环境工程专业四层次实践教学体系研究”（20SJZX03）

［作者简介］ 徐红梅（1986—），女，陕西渭南人，理学博士，西安交通大学能源与动力工程学院副教授，主要从事大气污染与环境保护研究；徐 浩（1984—），男，湖北仙桃人，工学博士，西安交通大学能源与动力工程学院教授，主要从事水污染防治研究；杨 柳（1988—），女，陕西商洛人，工学硕士，西安交通大学能源与动力工程学院工程师，主要从事大气生物气溶胶研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）09-0014-04 ［收稿日期］ 2023-11-23

随着生活水平不断提升，人们对生态环境品质要求越来越高，环境学科应运而生。随着资讯科技及多媒体科技的持续发展，高校将翻转课堂教学模式引入环境学科，与传统教学方法进行有机融合，引导学生在课前进行自主学习，通过看视频讲座、听播客、看慕课、阅读功能增强的电子书等方式提前学习；课上教师不再占用时间讲授学习内容，而是师生互相交流讨论，进行探究式学习［1］；课后，学生利用现代化手段，如小程序、雨课堂等进行知识点的强化练习。翻转课堂模式打破了以教师讲授为主的传统教学方式，变为以学生为本、引导学生进行自学的模式，将课堂时间进行充分讨论和知识应用训练。这种方式能够增强学生的探究精神，并将提升运用所学知识创造性地解决问题的专业综合能力，因此在环境教育领域得到了极大的重视［2］。本文通过对环境学科本科教学的研究，探讨了如何利用翻转课堂教学方式，培养出更多满足企业与社会需求的综合型、实践型高水平环境专业人才。

一、翻转课堂教学模式

翻转课堂逆转了知识的“传授”与“内化”两个阶段，促进学生提升在课堂上的自主性、主动性，从而提高课堂教学的有效性。在此教学模式的各个方面，均是从学生的立场上来看的，如从课前的记忆理解、在课堂上的应用分析、在课后的巩固和拓展等方面；站在教师的立场上，则是在课前的教学准备，在课中的指导与解答，以及课后的总结与评估［3］。反馈与交流贯穿于教学全过程，知识灵活运用和工程实践应用是环境学科翻转课堂的核心。

课前，教师要根据所教的内容，事先准备好短视频、文本材料和自我测试题，并通过网络教学平台向学生发布。学生可根据自身时间和进度完成学习。在平台上，学生可对自己不会的知识点进行学习及自我测试，不会的地方重新学习，还可在讨论区中提出不明白的地方。教师可利用平台掌握学生的学习进度、自测和作业完成情况，并随时解答学生提出的问题。在这个过程中，教师会掌握学生的理解难点，并在必要的时候对难点进行补充讲解。教师还可在学生完成课前的自学进度后，以实用性、综合性和可辩论性为原则，在平台上提出1～2个与课程相关的发散性问题，供学生思考及在课堂中进行有针对性的讨论。

课上，根据内容的特征，教学方法有不同的安排。教师首先将课前学生已经学习过的知识内容串联起来，然后针对教学中的难点及反馈的问题进行深入讲解。之后，以3～4人为一组，开展个案研究，达到内化目的，并锻炼学生团队协作能力。学生之间的讨论能够帮助其更好地掌握知识，班级中对本次课程掌握充分的学生能够对其他学生进行讲解，并指导他们去深入认识和学习［4］。不同学生可能会对知识点有不同的看法和理解，他们相互讨论，有助于知识和结论的重新组合，提高学习的效率、效果及对知识运用的灵活程度。教师在课上通过观察各组的讨论情况评价并控制整个进程，同时随时解答问题。为防止学生对教师的依赖和失去学习的动力，教师的回答不能仅给学生一个简单的答案，要根据不同的问题提出开放性的答案。若只有一组提出问题，就在其组内来指导他们提出正确答案；如果是普遍性问题，可通过小组间辩论来指导，对于仍然存在理解偏差的难点和重点，教师可再次进行系统性讲授。

课后，教师会对该章节的教学内容进行回顾与延伸，学生可在网络教学平台上进行巩固练习，对所学知识进行强化，最后完成相关考试，并给出课堂反馈意见。根据考试结果，教师还可对本次课程内容进行全面评价，并对所教内容进行适当调整，及时改进供后续教学环节使用。有兴趣的学生还可借由平台教师上传的扩充材料，加深及扩充自身的知识，并在讨论区内与教师、学生一起讨论。为防止碎片化学习对知识系统性造成影响，教师需要在下次的课堂上对上次课所学的内容进行全面的归纳和提升。

二、环境学科翻转课堂教学中存在的问题

（一）翻转课堂可能面临的问题

翻转教室的精髓就是将教室的时空颠倒过来。在教学过程中，教师要组织各种形式的课堂活动，使学生能够将所学知识内化为自己的一部分，从而达到师生间的互动与学生间的互动。但在实践中，可能面临三方面的问题：（1）翻转课堂“碎片化”教学方式，课程知识体系难以形成完整的整体。课前学生使用的教学资源一般较为分散，可能造成学生对知识之间的联系不易掌握，对教学的整体性、系统化的理解不全面［5］。（2）在实际教学过程中，教师和学生间的联系往往被切断。虽然翻转教学需要学生在上课之前观看录像，但从本质上讲，仍是在教师的指导下单向地讲解和传授知识，不是真正的教师和学生之间的交流。（3）重形式，轻实效。翻转课堂是让学生课前通过视频、互动等方式，对之前所学知识进行巩固和强化，从而加深对知识的理解，提高其运用能力。但学生的认知水平不同，有些学生对新知识的接受能力较强，而有些学生则需要花费更多的时间和精力才能理解［6］。因此，当出现“冷场”时，课堂会不太活跃，课堂也变得随意起来，导致教师的教学目标不明确，教学效果欠佳。

（二）翻转课堂教学资源因缺乏顶层规划和统筹，难以实现深度整合

当前大部分高校在实施翻转课堂时，缺少对翻转课堂全面的设计与规划。在翻转教学中，教师要精心设计翻转教学的每个环节。对于环境学科来说，教学内容主要包括基础素养与专业技能两个方面，但并非每一门课程都必须采取翻转课堂教学方式［7］。而教师可能会以创新为目的盲目地使用翻转课堂来丰富课程，导致同一个专业的学生要在多个学科中进行很多的前期资源学习，不仅会让学生的学习负担变得更重，还可能使其对课前的资源产生抵触情绪。可能存在以下两方面问题：一方面，教师对教学内容的重要程度、难度和特点缺乏统筹安排，仅追求翻转教学；另一方面，教师在进行翻转课堂时没有明确的指导，没有目标明确及逻辑合理的课堂活动，造成了学生在课前预习不充分，课堂上的教学效果欠佳，无法达到翻转课堂的目标。

（三）信息技术掌握欠缺，教师无法适应翻转课堂的技术要求

根据对参与国家信息技术教育培训的教师的调研，约90%的教师仅使用了投影、黑板、计算机等传统的教学器材，只有很少一部分教师反映自己对信息技术的掌握程度较高。在翻转课堂教学中，教学录像是教师较为主要的一个课前教学资源，大部分教师从互联网上搜索相应的教学录像，但由于互联网上的部分录像资源信息可能比较陈旧、内容相关性较低，部分教师也开始自行制作视频。目前，由于缺少相应的教学手段，教师自制的教学视频往往也不能完全达到预期的教学效果，而且存在着设计呆板、视听不够清晰等缺点，给学生带来了很大的不便。与此同时，视频制作的技术门槛也极大地增加了教师的备课负担，使教师对翻转课堂的积极性受到了很大的影响。

（四）传统的教学评估方法无法适应翻转课堂

教学评估的方法标准是建立在教学目标之上的，教学目标又是建立在传统的教学理念之上的，而传统教学与翻转课堂的不同教学理念和方式使评价模式也存在着差异。传统的课堂学习旨在让学生成为合格的工人，并让他们掌握必要的知识和技巧，从而进行标准化的生产和服务［8］。所以，在传统的课堂教学中，教学方式以传授知识、训练技术为主，统一评价学生的知识和技能，常用的考核方法包括“平时成绩+期末考核”“平时考核+实习考核+期末考核”等。但翻转课堂对学生自主性、创新性、发散性以及对知识的灵活性、应用性要求更高，所以需要探索新的教学评价方式。

三、环境学科翻转课堂改革建议

（一）翻转课堂教学观念的更新

翻转课堂是一种新教育模式，使学生在时空上获得了更大的自主性。首先，翻转课堂的更新需要加强教师的引导功能。在翻转课堂教学过程中，教师的引导作用要体现在课堂教学的前期、中期和后期。教师要事先设计好各学习和讨论环节，如上课前的自测题和作业表、线上和课堂讨论的问题和互动环节、课后的作业和测试题等指导学生在线学习，而不是“放羊式”地让学生根据自身兴趣自主学习。其次，对翻转课堂进行改革，旨在帮助学生进行更深层次的学习。传统的“满堂灌”的教学方法，学生只能停留在简单的识记和理解上［9］。最后，针对教育资源分布不均衡的问题，翻转课堂旨在将分散的知识点串联起来，以建构课程知识树为基础，循序渐进地进行有序的教学布局，从而形成系统化的知识系统网络，并且同时让学生能够清楚地理解知识之间的关系，并形成整体系统。

（二）科学地规划翻转课堂教学设计

翻转课堂的教学设计应该是系统性的规划，要在整个环境学科的课程中对教学方式进行合理的定位，并对教育资源进行整合，设计各个课程的教学步骤，以利于学生的学习。例如，在本科环境学科中翻转课堂适用于理论与实践相结合的“环境修复原理及技术”“环境规划”等课程。其中，在理论与实践融合课程的翻转课堂的设计过程中，可根据课程内容的难易程度，把相对简单的内容安排在课前进行，提高学生的自信心，同时也可引导学生对更难的内容进行线上的探讨，同时，还可根据线上的讨论情况，对课堂中的活动进行有针对性的安排，加强课程重点和难点知识的学习，以帮助学生对知识和技能进行深度学习，从而达到对知识的应用与迁移扩展［10］。例如，“环境修复原理与技术”课程非常强调环境工程各学科知识的交叉和综合运用，需要学生能够在实际解决工程应用中的难题，所以可在课堂中引入工程实例，让各组学生进行实际工程设计，相互讨论各组修复方案的优劣，达到知识的灵活运用，培养学生解决实际工程问题的能力。

（三）构建适合翻转课堂的教师信息素养

翻转课堂教学要求教师具备较高的信息素养，主要有以下几个方面：一是建设信息时代的教学资源；二是指教师在课堂上要综合运用多媒体的能力；三是要充分利用计算机及软件和学习平台进行网上教学和评价的能力。高校要制定一套能够培养教师的信息素质的培训体系，在新教师进入校园时，就接受基本的信息教育训练，同时定期举办专门的信息教学培训班，让教师能够更好地提高自身的信息化水平。另外，教师要提高自身的主观能动性，发挥网络的功能，不断自学各种新手段、新技术，并积极地将所学技术应用在课堂上，并听取学生的反馈和意见。

（四）改进翻转课堂教学评估方法

在传统课堂上，只有平时成绩、期中考试、期末考试等考核手段和标准，整个教学过程都由教师进行，把重点放在了考试的成绩上，而忽略了对学生学习过程的管理。为更好地实施课程管理，建议教师应制定更详尽的考核规则。翻转课堂的重点是过程性评估，并对学习过程的评估细则进行了详细的说明。评估的方法也是多元化的，除教师的评估外，还包括了师生互评及雨课堂的系统评估；还可以让不同讨论组间的学生相互评分，或在讨论组内进行学生的互评。此外，课程评估分数所占的比重也会有所增加。相对于传统的教学方式，在翻转课堂教学模式下，学生通常会将更多的时间和精力放在学习上，所以应增加平时分在考核中所占比例，有助于激发他们在平时课堂中的自主学习和讨论的热情。

结语