“给排水科学与工程概论”翻转课堂实践研究

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摘要：[摘 要] 给排水科学与工程概论是给排水科学与工程专业重要的专业基础课程，对引导学生构建基本的专业知识体系、激发专业学习兴趣具有重要意义。针对传统教学模式存在的以教为主导、学生学习兴趣不足等弊端，结合实际案例，探讨在人才培养质量全面提升需求的驱动下，翻

　　[摘 要] “给排水科学与工程概论”是给排水科学与工程专业重要的专业基础课程，对引导学生构建基本的专业知识体系、激发专业学习兴趣具有重要意义。针对传统教学模式存在的以“教”为主导、学生学习兴趣不足等弊端，结合实际案例，探讨在人才培养质量全面提升需求的驱动下，翻转课堂式教学改革的必要性，创新了以学生自主学习能力培养、团队协作能力提升、个人表达能力增强、科研创新兴趣激发为核心的翻转课堂教学模式，也为各类学科改革提供了参考。

　　[关键词] 给排水科学与工程概论;翻转课堂;教学改革;创新能力培养

　　“给排水科学与工程概论”(以下简称“概论”)是给排水科学与工程专业面向新生开设的导论课程，其目的在于引导学生初步了解专业内涵与知识体系，具备简单的工程问题分析能力，对激发学习兴趣、开拓专业思维、牢固知识基础具有重要意义[1]。但由于学生专业基础薄弱且课时量有限，概论类课程仍采用以教师、教科书、教室为中心的教学组织形式，很难激发学生自主学习的兴趣和积极性，导致教学效果不佳[2]。

　　近年来，随着国家“双万计划”的深入推进，以及微课、慕课等互联网在线课程的不断发展，基于课前学生自主学习、课堂师生互动答疑的翻转课堂教学模式已成为教育改革的重要模式之一。相较传统的教学模式，翻转课堂强调以学生为中心，突破了课堂教学的时间和空间限制，将“学”与“教”的主动权交给学生，从而提高了学生自主学习的能力与效率[3]。然而，“概论”课程知识点多、覆盖面广，学生对专业知识系统性自主学习和理解能力有限，如何将传统教学与翻转课堂相结合，形成适用于“概论”课程特点的翻转课堂模式仍有待探索。

　　一、“概论”课程教学改革的必要性

　　“概论”课程内容主要是专业知识的宏观性介绍，旨在引导学生初步、浅层地了解专业知识的基本构架，进而合理把握学习重点，激发学生学习专业知识的兴趣。课程知识点难度相对较小，知识外延的可扩展性强，具有通过翻转课堂教学模式提升人才培养质量的可行性。

　　(一)知识外延扩展

　　“概论”教材以水的良性社会循环为主线，涵盖水资源利用与保护、给排水管网、水质工程、建筑给排水、给排水设备、水工程施工与经济等专业内容，由于课时有限，教材通常以基础的概念、理论及技术阐述为主。随着我国经济与科技的快速发展，给排水行业的内涵及外延不断扩展，其面向的主要问题已由水量问题转变为水质水量矛盾并存、污废水资源化需求迫切、水生态环境亟待改善[4]。近年来，黑臭水体、海绵城市、综合管廊及水处理新技术成为行业热点，但现有教材难以充分体现。因此，在讲授基础知识的同时，通过建立线上教学资源库，强化线下交流讨论，进一步拓展和丰富课程体系，有助于学生及时了解给排水行业的前沿动态及发展趋势。

　　(二)创新能力驱动

　　随着社会对本科人才培养质量要求的不断提升，创新能力已成为人才培养的重要环节。基于此，高校各类创新创业竞赛及科研训练项目层出不穷。但是，“给排水科学与工程概论”等工科专业的核心专业课程开设较晚，导致低年级学生有参加创新创业及科研项目的热情和时间，却缺乏相关专业知识的积累，难以实现创新能力与专业能力培养的协同互促，而专业导论性质的“概论”课程在为低年级学生架起专业知识与创新创业之间桥梁的这一过程中尤为重要。因此，需要彻底改变“填鸭式”的教学模式，将学生“学”的诉求前置于“教”，用“教”引导学生自主的“学”，从而激发学生的学习兴趣，使学生尽早对学科全貌有充分认识与把握，对专业知识及行业动态有系统性了解，实现专业知识与创新创业的深度融合。

　　(三)工程实践需求

　　在卓越工程师教育培养计划及新工科建设等人才培养导向，以及应用型人才培养质量提升需求驱动下，成果导向教育(Outcome-based Education， OBE)已成为专业质量标准的认定依据。与传统教学体系相比，OBE教学体系更强调教学过程中学生的参与度，以及与实践的结合度[5]。给排水科学与工程专业的实践性较强，但“概论”课程倾向于宏观讲授，缺乏与实际工程衔接的实践环节[6]，因此，更需要在掌握教材内容的基础上通过专题研讨、团队合作等形式，激发学生对实际工程问题的深度思考，为培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才奠定基础。

　　二、“概论”课程翻转课堂设计

　　(一)设计原则

　　“概论”课程面向低年级本科生，学生理论知识相对薄弱，尚未形成系统的学科及专业认知。在翻转课堂设计时，应加强课程体系整体设计，提高课程建设的规划性、系统性，引导学生多读书、深思考、善提问、勤实践。以“教”为基础，通过短学时授课，帮助学生打通专业知识壁垒;再以“学”为目的，结合多元形式教学，提升学生自主学习的兴趣和积极性。

　　(二)基本构架

　　如图1所示，“概论”课程的翻转课堂包括课堂授课、自主学习和专题汇报三个环节，其中课堂授课环节以主要知识点讲授为主，使学生掌握基本概念、搭建知识框架;自主学习环节则依托线上教学平台及网络资源，通过作业及课后思考使学生在掌握核心知识点的基础上进一步深化专业学习，拓展知识边界;专题汇报环节在课堂授课和自主学习的基础上，由学生自主选题、文献阅读、信息梳理，并以专题汇报的形式进行展示，强化学生科研创新兴趣及综合能力的培养。

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