曾鴻，甘輝兵

(大連海事大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連　116026)

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輪機(jī)模擬器課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計

曾鴻，甘輝兵

(大連海事大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連116026)

摘要：針對輪機(jī)模擬器課程涉及知識面廣、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，探討應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革的可行性。依據(jù)IMO示范課程建議和翻轉(zhuǎn)課堂的成功案例，為本課程設(shè)計了任務(wù)驅(qū)動的輪機(jī)模擬器翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程，給出了課前、課中、課后各環(huán)節(jié)的具體實(shí)施方法，將簡報、計劃、實(shí)施、講評四個階段映射到課前和課中環(huán)節(jié)，加入課后固化環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；輪機(jī)模擬器；示范課程；教學(xué)設(shè)計

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂初見于2000年Baker J W[1]的一篇論文，并因2011年Salman Khan的演講報告[2]而引起教育者的廣泛關(guān)注?！胺D(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom)，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。輪機(jī)模擬器課程涵蓋知識面廣、理論抽象、實(shí)踐性強(qiáng)。在理論講解過程，學(xué)生難以記住所有的操作程序及其中蘊(yùn)含的專業(yè)知識；而實(shí)操訓(xùn)練過程，教師常常又需要為學(xué)生不斷地重復(fù)已講解過的內(nèi)容，無暇為學(xué)員做更深入的指導(dǎo)。在輪機(jī)模擬器課程的教學(xué)中運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生在課前自主利用視頻、課件等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源學(xué)習(xí)輪機(jī)設(shè)備的操作方法和程序，遇到不熟悉的專業(yè)知識，查閱相關(guān)教材進(jìn)行自學(xué)。在模擬器課堂上，重點(diǎn)研討故障、特情等實(shí)船案例，分配相應(yīng)的角色進(jìn)行分組訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的情境意識，可有效提高教學(xué)效果。本文依據(jù)IMO示范課程建議和翻轉(zhuǎn)課堂的成功案例，為輪機(jī)模擬器課程設(shè)計了任務(wù)驅(qū)動的輪機(jī)模擬器翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程，給出了課前、課中、課后各環(huán)節(jié)的具體實(shí)施方法。

二、翻轉(zhuǎn)課堂特點(diǎn)及應(yīng)用于輪機(jī)模擬器課程的可行性

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在課堂上講課并布置作業(yè)，學(xué)生課后復(fù)習(xí)。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生在課外完成知識的學(xué)習(xí)，而課堂變成了教師學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間互動的場所，包括答疑解惑、運(yùn)用知識等，從而收到更好的教育效果。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與誕生已久的廣播電視教育、網(wǎng)絡(luò)教育既有共同點(diǎn)又有區(qū)別。其共同點(diǎn)在于，都是將教師向?qū)W生傳遞知識的單向過程部分，借助多媒體和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到了課外，由此釋放了教師的大量重復(fù)勞動，使其有精力專注于啟發(fā)學(xué)生對知識進(jìn)行深入思考和加工，同時學(xué)生學(xué)習(xí)過程的自主性增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效率更高；區(qū)別在于，以往的廣播電視教育和網(wǎng)絡(luò)教育大多是將傳統(tǒng)課堂與遠(yuǎn)程課堂孤立開來，而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，傳統(tǒng)課堂與遠(yuǎn)程課堂密不可分。

傳統(tǒng)課堂的學(xué)習(xí)過程由兩個階段組成：信息傳遞和吸收內(nèi)化。[3]前者是通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動來實(shí)現(xiàn)的，后者是在課后由學(xué)生自己來完成的。由于缺少指導(dǎo)和幫助，吸收內(nèi)化階段容易讓學(xué)生感到挫敗，而喪失學(xué)習(xí)的動機(jī)和成就感。翻轉(zhuǎn)課堂對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)。信息傳遞由學(xué)生在課前根據(jù)教師提供的視頻等資源自主完成；吸收內(nèi)化在課堂上通過互動來完成，教師能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，在課堂上給予有效的輔導(dǎo)，學(xué)生之間的相互交流更有助于促進(jìn)知識的吸收內(nèi)化。

輪機(jī)模擬器課程是一門綜合運(yùn)用輪機(jī)管理專業(yè)課知識，對船舶機(jī)艙進(jìn)行操作和管理的理論實(shí)踐課。它既需要扎實(shí)的理論知識，又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、工程性。學(xué)生難以靠聽講來掌握船舶機(jī)艙的操作和管理經(jīng)驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂模式強(qiáng)調(diào)任務(wù)驅(qū)動、問題導(dǎo)向[4-5]，其本身是一種基于項目的學(xué)習(xí)。目前廣泛采用的研討式、項目驅(qū)動式學(xué)習(xí)教學(xué)模式[6]與輪機(jī)模擬器課程的強(qiáng)實(shí)踐性要求極為吻合，有利于提升課程的教學(xué)效果。

翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)需要現(xiàn)代教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持。目前大連海事大學(xué)開通了BB網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，配備多個錄播教室，教師制作教學(xué)視頻也有相關(guān)的技術(shù)支持，開發(fā)教學(xué)資源的條件具備。另外，目前在校生的PC機(jī)持有率達(dá)90%以上，加上手機(jī)、平板電腦等移動終端，幾乎100%的學(xué)生具備在線學(xué)習(xí)的硬件條件。

三、輪機(jī)模擬器課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程設(shè)計

輪機(jī)模擬器課程教學(xué)適合于采取以任務(wù)驅(qū)動為主軸的教學(xué)方式，按任務(wù)安排教學(xué)步驟，整個教學(xué)過程由若干個子任務(wù)組成的大任務(wù)(如癱船起動到海上定速)貫穿于整個課程教學(xué)過程的始終，基礎(chǔ)理論知識的講授圍繞任務(wù)來組織、展開。IMO示范課程6.10《模擬器教練員的培訓(xùn)》[7]中將一個模擬器的練習(xí)任務(wù)分成簡報(Briefing)、計劃(Planning)、實(shí)施(Exercise)、講評(Debriefing)四個階段。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，可將簡報和部分計劃移至課前完成，實(shí)施和講評放在課中，并加入課后固化環(huán)節(jié)，從而提升訓(xùn)練效率和效果(見圖1)。

圖1　翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程與示范課程教學(xué)過程的對應(yīng)關(guān)系

1．課前學(xué)習(xí)

課前學(xué)習(xí)是課堂知識的準(zhǔn)備階段。首先，教師按照STCW公約適任要求，對輪機(jī)模擬器課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計，劃分知識點(diǎn)，制作配套的教學(xué)資源并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；而后根據(jù)不同的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)對象(如本科生、不同級別的船員等)制定相應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，以訓(xùn)練任務(wù)為中心，為訓(xùn)練任務(wù)關(guān)聯(lián)相應(yīng)的知識點(diǎn)，每個知識點(diǎn)對應(yīng)一段教學(xué)視頻和相關(guān)教學(xué)資源，布置學(xué)生課前學(xué)習(xí)教學(xué)視頻等資源并完成測驗(yàn)。學(xué)生在課前自主利用視頻、課件等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源學(xué)習(xí)輪機(jī)設(shè)備的操作方法和程序，遇到不熟悉的專業(yè)知識，查閱相關(guān)教材進(jìn)行自學(xué)，自定學(xué)習(xí)節(jié)奏、速度與方式。教師在知識點(diǎn)講解之前可以設(shè)計問題，讓學(xué)生帶著問題觀看視頻并在其中尋找答案。在每個知識點(diǎn)講解播放結(jié)束之后，學(xué)生完成教師布置的作業(yè)和測驗(yàn)。學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行整理，如果有疑問則帶進(jìn)課堂向教師提問。

2．課中內(nèi)化

(1)設(shè)計課堂活動。翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵在于通過組織課堂活動，最大化地完成知識的吸收內(nèi)化。對于輪機(jī)模擬器課程的課堂教學(xué)，教師需要在訓(xùn)練任務(wù)中融入設(shè)備操作程序、系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)、輪機(jī)值班安全意識、設(shè)備故障排除、應(yīng)急情況處置等教學(xué)內(nèi)容。教師還需要了解學(xué)生特點(diǎn)、設(shè)置相應(yīng)的場景、分配團(tuán)隊成員的角色，從環(huán)境上、技術(shù)上、心理上，將學(xué)生帶入訓(xùn)練場景。

(2)進(jìn)行課堂訓(xùn)練。課堂上重點(diǎn)研討故障、特情等實(shí)船案例，分配相應(yīng)的角色進(jìn)行分組訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的情境意識。訓(xùn)練前，教師先為學(xué)生進(jìn)行答疑，并根據(jù)課前學(xué)習(xí)的反饋情況，有針對性地講解重點(diǎn)知識。然后，由各學(xué)生提交完整的訓(xùn)練計劃，教師對學(xué)生的訓(xùn)練計劃進(jìn)行審核和修正，引導(dǎo)他們進(jìn)入訓(xùn)練情境。訓(xùn)練時將學(xué)生分成若干個4～6人的訓(xùn)練團(tuán)隊，為團(tuán)隊的成員分配相應(yīng)的角色，了解各角色的職責(zé)特點(diǎn)，并啟動練習(xí)。若硬件環(huán)境不允許多組同時進(jìn)行，可輪流進(jìn)行訓(xùn)練，其他小組作為觀察人員或者輔助人員。在訓(xùn)練過程中，教師對于學(xué)生存在的共性問題，可以統(tǒng)一示范，集體解決，同時不斷引導(dǎo)學(xué)生思考更深層次的問題。

(3)講評。訓(xùn)練結(jié)束以后教師按照預(yù)先設(shè)計好的評價指標(biāo)對學(xué)生小組的練習(xí)成果進(jìn)行評估，給出相應(yīng)的分值；同時對學(xué)生在訓(xùn)練過程中的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評，幫助他們修正不恰當(dāng)?shù)淖龇ā?/p>

3．課后固化

課后，每個學(xué)生重溫訓(xùn)練過程中出現(xiàn)的錯誤，對教師在課堂上的講評進(jìn)行回顧與反思，對訓(xùn)練過程進(jìn)行再次演繹，以此達(dá)到知識和經(jīng)驗(yàn)的固化。

四、實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程設(shè)計的關(guān)鍵因素

1．教學(xué)平臺及資源

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是翻轉(zhuǎn)實(shí)施的軟硬件基礎(chǔ)，學(xué)生課前學(xué)習(xí)、用戶管理、狀態(tài)獲取、師生交流等功能都需依托其進(jìn)行。在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)主要通過教學(xué)視頻來完成。視頻應(yīng)短小精悍，長度控制在學(xué)生注意力能比較集中的時間范圍內(nèi)，以符合學(xué)習(xí)心理學(xué)。其中傳達(dá)的信息也應(yīng)當(dāng)是明確而清晰的，宜以知識點(diǎn)分割視頻，每個視頻針對一個特定的問題。視頻制作不應(yīng)是單純的授課錄像，而應(yīng)綜合運(yùn)用各種多媒體技術(shù)。

2．課堂活動

理論知識和標(biāo)準(zhǔn)操作步驟等教學(xué)內(nèi)容在課前傳遞給學(xué)生以后，課堂內(nèi)就更需要高質(zhì)量的訓(xùn)練活動，讓學(xué)生有機(jī)會在具體情境中應(yīng)用所學(xué)知識。輪機(jī)模擬器課程翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)以具體任務(wù)為導(dǎo)向，綜合運(yùn)用情境教學(xué)、分組競爭、學(xué)員互評等課堂活動，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，完成對課前所學(xué)知識的內(nèi)化與提升。

3．評價機(jī)制

在學(xué)生評價方面，由于采用了翻轉(zhuǎn)課堂，輪機(jī)模擬器訓(xùn)練時，學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作、實(shí)踐能力、職業(yè)素養(yǎng)等方面得到了鍛煉，具備一定的評價條件，應(yīng)與理論成績并列考慮，對學(xué)生進(jìn)行綜合評價。在教師評價方面，應(yīng)考慮教學(xué)資源的開發(fā)質(zhì)量、課程平臺的運(yùn)行情況，同時采取一定的激勵機(jī)制鼓勵教師進(jìn)行教學(xué)改革。

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[7] Model Course 6.10: Train the Simulator Trainer and Assessor[M].London: International Maritime Organization,2012.

中圖分類號：U676.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-8724(2016)01-0062-03

作者簡介：曾鴻(1981-),男,副教授，主要從事航海教育研究。

收稿日期：2015-10-20