《固体废物处理与处置》慕课与翻转课堂融合教学模式探讨

林云琴，郑浩旻

(华南农业大学资源环境学院，广东 广州 510642)

当前慕课(MOOCs，Massive Open Online Courses，即大规模在线开放课程)和翻转课堂(Flipped Classroom)的认可度被不断刷新，全世界越来越多的高校都在尝试这两种新型教学模式。慕课，顾名思义是指大规模在线开放课程，它是把以视频为主的网络课程免费发布到互联网上，供学员学习，与传统课程教学相比，它突破了传统课堂教与学必须以人与人面对面交流为前提的限制，利用网络交互功能，实现平台、教师、学生和学习资源的联动[1-2]。翻转课堂则是要求学生在课前观看教学视频，学习新知识，之后教师在课堂上引导学生对问题进行深入探究，帮助学生实现知识的迁移和内化，这种教学方式要求学生有较强的自主学习能力，在基于学生在课前对教师提供的视频、课件等的自主学习基础上，教师在之后的课堂进行答疑，并与学生互动讨论，为学生在课前自主学习过程中存在的问题进行解惑，传统教学中师生角色在这种教学模式下实现了逆转[3]。

由于慕课的实施是基于互联网平台提供的一个虚拟环境，因此其存在面对面交流缺失、实际体验不完整、学习效果难以评估等问题。在我国，学生在虚拟学习环境下自主学习的效果更不理想。因此，脱离实体学校的慕课教学不能完全替代传统课堂教学。然而，如果结合翻转课堂的特点，将翻转课堂融合到慕课中，弥补虚拟环境下缺少教师监督和面对面交流等的不足，是实现对传统课堂教学模式改革的一个重要尝试[4]。

目前，国内外有关慕课课程模式的应用研究已有很多，但有关慕课与翻转课堂在《固体废物的处理与处置》课程教学中的应用研究尚未见报道。

1 《固体废物处理与处置》教学模式改革的必要性

环境工程教育始于20 世纪70 年代末，是一门边缘交叉型的综合性学科，依托化学工程、生物工程、数学等学科的发展，加之当今环境恶化现象越来越严重，环保压力越来越大，人类自身的生存和发展对环境的要求越来越高，人们的环保意识逐渐提高，环境工程近年来呈现快速发展的趋势。许多高校纷纷设立环境工程专业，其中《固体废物处理与处置》课程作为环境工程专业的核心课程之一，在环境工程专业人才的培养方案中必不可少。作为高校环境工程专业的重要核心课程，固体废物的处理与处置(尤其是该课程涉及的填埋、焚烧、堆肥等关键技术)是从事环境工程事业的技术人员必须掌握的专业知识，课程设置的目的是使学生掌握固体废物处理与处置的基本理论、常见固体废物的特点，熟悉我国的固体废物管理的政策和法规，重点掌握固体废物主要处理和利用技术方法，明确当前技术存在问题，为有关固体废物处理与处置新技术的研发奠定专业基础知识，并培养学生们在固体废物处理与处置领域的创新意识，因此《固体废物的处理与处置》教学效果直接关系到环境工程专业学生的理论知识水平和实践工程技能。

目前我国《固体废物处理与处置》课程仅推出一本教育部规划教材(《固体废物处理与处置》，宁平主编，高等教育出版社)，教材选择性少，相关教学内容都是遵循传统教学模式，手段单一，互动性差，目前《固体废物处理与处置》课程被评为国家级精品课程的也只有一个单位(昆明理工大学，宁平教授主讲)，而且还存在教学师资力量薄弱等问题。面对当前社会的发展，对教育的要求也越来越高，只有改革教学内容、改变教学模式、提升教学方法，才能培养出符合社会发展需要的人才。因此利用慕课融合翻转课堂，对《固体废物处理与处置》课程进行教学改革，意义重大。

2 慕课与翻转课堂融合在《固体废物处理与处置》教学中的具体应用

(1)课前教学内容

教师准备教学视频：教师可以利用世界慕课平台，为学生提供优秀的固体废物处理与处置相关的教学视频，然而不是所有教学视频都可以在慕课平台获得，对于在慕课平台上没有的视频资料，教师可以自行制作，其中视频资源的制作要求教师将自己的教学内容进行合理分解、将整体教学目标划分成子目标，再做成教学视频[5]。

《固体废物处理与处置》目前安排的课程学时数为40学时，目前是需要将这门课的所有知《固体废物处理与处置》课程识点分解成约200个知识点，每个知识点制作成5～10分钟的学习小视频。这个过程耗时长、工作量大、内容繁琐，对任课教师具有比较大的挑战性。首先，任课教师需要非常熟悉本课程内容，熟练掌握该课程的所有知识点，能够系统性地将所有知识点归纳串联起来，然后才能合理地将所有知识点划分成200个小知识点，划分过程既不能打破原知识点间的逻辑完整性，又不能出现小知识点间的重叠，以免累赘。其次，要将每个知识点的内容转化成5～10分钟的视频资料，这也是考教师功力的事情，任课教师需要事先制作好精美的PPT课件(当然，这部分工作可以邀请相关专业人士帮忙完成，如美化PPT等)，对于《固体废物处理与处置》课程，教学过程可能还会涉及一些教学动画或者视频资源，如何将这些内容融合到教学PPT中，需要任课教师同专业人员进行有效协商和整合，然后任课教师对每个知识点要能够进行非常娴熟的阐述，这不仅要求任课教师熟练掌握该知识点的相关内容，还得要合理控制语速，既不能太快以致表达不清，也不能太慢耽误时间，使得整个视频在规定时间内高质量地完成。最后，视频的拍摄还需要专业人士的配合，任课教师需要提前联系相关视频拍摄单位(比如学校的电教部门，或者专门从事短视频拍摄的公司)，同视频拍摄人员进行有效沟通，确定好视频拍摄过程中可能涉及的每一个细节问题，为最终获得一个优质视频资源奠定良好基础。

教师准备课前练习：教师应该根据课堂内容并考虑学生的知识结构和知识储备，合理设计一定数量的课前练习题。固体废物处理与处置课前练习题可以来源于教材参考书目相应章节后面的习题，也可以节选历年该课程研究生入学考试的经典题目，但要求练习题的难度要适中，既能促进学生对教学内容的思考又能激发学生对教学内容的学习兴趣。

学生观看教学资源、完成练习题：学生对老师提供的教学资源进行在线观看，观看过程中带着对练习题的思考，记录下本节内容的重点、难点，以及自己的收获与疑虑，并完成老师布置的作业，特别要求学生要标记自己不懂的知识点以及不会解答的习题，作为之后课堂上与老师或其他同学探讨的重点内容。

(2)课中教学内容

翻转课堂是为了帮助学生更好的进行知识的迁移和内化，因此课堂的组织形式是关键，它要求教师准确把握本节课的教学目标、重点和难点，摸清学生的课前学习情况，然后再选择合适的课堂组织形式。

针对《固体废物处理与处置》课程特点，翻转课堂可以采用如下组织形式，①角色互换法：在教学过程中让学生暂时充当教师的角色，而教师则暂时充当学生的角色，把课堂的主动权交给学生，让学生充分参与到课堂的教学中。比如第七章“固体废物焚烧”，其中涉及生活垃圾焚烧的烟气污染问题，尤其是二噁英的污染问题，同学们在日常生活中都有接触过，并有获悉相关的一些新闻报道，因此教师可以提前把本部分内容分成几个题目，让学生分组进行自行选择并预先收集资料、制作PPT，然后每组学生在课堂上进行15分钟左右的讲解，学生之间进行互评，教师则充当点评员的角色，及时纠正和补充，最后再作总结点评。②案例分析法：这种教学方式可以提高学生理论联系实际的能力，培养学生科学思维和独立获取知识的能力。固体废物处理处置与人们的实际生活息息相关，可以通过举例分析，增强学生学习的趣味性和实践性。比如在讲授“热解技术获取生物能源”时，可以选用如下案例：有一位农民，家里种了很多玉米，每到秋天玉米收割季节，田间就堆满了打完苞谷后的秸秆，他总是发愁如何妥善安置这些秸秆。有一天，这个农民搬回来一个炉子，他往炉子里添加秸秆，神奇的事情出现了，这个炉子吃掉了秸秆，吐出了气体，这个气体点燃后还能着火，农民就用它来烧饭，这样不但解决了秸秆的堆置问题，又节省了煮饭的柴火，农民高兴极了。讲完这个案例后，教师可以引导学生思考以下问题：回顾热解的基本原理，大家想想这个炉子的可能工作原理是什么？炉子产生的气体又是什么？这个炉子除了可以吃掉秸秆，还能吃掉什么？根据现有炉子结构，能否提出改进方案？让学生学以致用，将知识前后关联，提高学习兴趣和学习效率。③典故引入法：比如教师在介绍固体废物堆肥处理技术时，以它的发展历程为主线，追述到古代农民的沤肥技术，并引入著名作家雨果在他的作品中提到的：在古代中国，农民进城后回去时都要挑满满的一担粪回去，与现代堆肥作为有机肥料的本质作用联系起来等等。这种方式除了增加学习趣味之外，更重要的是让枯燥的基本理论和基本概念变得鲜活，提高了学生的学习兴趣。对于提高学生的科学素质和引导他们立志从事环保工作也是大有裨益的。

总之，在翻转课堂是传统教学模式的逆转，是让学生成为课堂教学的主体，是充分调动学生学习积极性的一个教学手段。另一方面，虽然教师只是用于答疑解惑，但是其重要性丝毫没有减弱，教师需要在课前进行合理的教学内容规划，在课上进行恰当的引导，利用有限的课堂时间进行重点和难点讲解，同时需要敏锐地发现学生在知识结构上的薄弱点，有针对性的进行强化与归纳总结。

(3)课后教学内容

翻转课堂与慕课融合的教学模式需要进行课后成果整理和反馈评价，其中成果整理是指对教学内容中的重点和难点加以总结和整理；反馈评价包括线上参与情况(包括视频学习情况、作业及测试完成情况、小组讨论中的参与情况等)和课堂参与情况(包括课堂作业与测试、课堂讨论、个人成果展示等)。慕课与翻转课堂融合的教学评价重点是放在是否改变或推动了教学内容的改革，如教学资源是否优化，教学活动、教学手段是否改善，学生的学习积极性是否提高，学生在专业知识和技能方面是否得到发展等。

3 结 语

慕课与翻转课堂融合在《固体废物处理与处置》课程中的应用是该门课程教学模式的革新，具有历史性意义，其发展必将对环境工程专业其他核心课程的教学模式改革产生深刻影响。如果充分利用好慕课和翻转课堂相融合的教学模式，教师可以更好地讲授固体废物处理与处置的相关理论和技术，使这门交叉性很强的专业课程，不仅实现丰富知识的传递，而且传授过程生动有趣，并充分提高学生的学习积极性，培养更多掌握固体废物处理与处置技术的专业人才。