楊迎春

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽合肥230036）

“翻轉(zhuǎn)課堂”在土木工程材料課程中的應(yīng)用

楊迎春

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽合肥230036）

本文在土木工程專業(yè)的“土木工程材料”課程教學(xué)中，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，建立了適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)評(píng)價(jià)體系。并以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)為試點(diǎn)進(jìn)行了教學(xué)效果的評(píng)估，評(píng)估結(jié)果顯示,基于翻轉(zhuǎn)課堂理念改革的教學(xué)內(nèi)容更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)材料性質(zhì)和應(yīng)用的理解，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

土木工程材料；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)改革

“土木工程材料”課程是土木工程專業(yè)的必修課之一，要求學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)掌握各種土木工程材料的性質(zhì)、應(yīng)用以及制備的方法。教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，理論教學(xué)由教師在課堂上講授基本理論和基本知識(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)則由教師指導(dǎo)學(xué)生采用固定方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式固然可以使學(xué)生對(duì)不同材料的使用產(chǎn)生一定感性認(rèn)識(shí),但缺少對(duì)學(xué)生處理工程實(shí)際問題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

翻轉(zhuǎn)課堂即“Flipped Classroom”，是指對(duì)課堂內(nèi)外的時(shí)間重新調(diào)整，教師將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生[1]。在該教學(xué)模式下，課堂內(nèi)的時(shí)間，學(xué)生通常進(jìn)行的是主動(dòng)的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，教師會(huì)和學(xué)生共同研究解決現(xiàn)實(shí)問題。課程基本知識(shí)由學(xué)生在課后自

主學(xué)習(xí)，不再占用課堂寶貴時(shí)間，這些基本的課程知識(shí)可以通過看視頻、聽播客、閱讀電子書等手段在課前就獲取。課后還可以在網(wǎng)絡(luò)上與其他同學(xué)或教師交流討論。教師的教學(xué)手段主要是“引導(dǎo)”和“協(xié)助”，以滿足學(xué)生的需要，并促進(jìn)他們的個(gè)性化學(xué)習(xí)。目前，國外對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂理念給予了熱烈的關(guān)注和積極的報(bào)導(dǎo)，但國內(nèi)對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂研究的相對(duì)較少[2]。本文探索將翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于“土木工程材料”理論課程和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，并根據(jù)該課程的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行完整的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法設(shè)計(jì)，尋求翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在專業(yè)課程中的應(yīng)用途徑。

1.土木工程材料課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)基本的思路

在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)的“土木工程材料”課程教學(xué)中，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革，其基本思路如表1所示。即由教師在課前提出與教學(xué)大綱相適應(yīng)的相關(guān)問題,要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源和教師制作的視頻資源，了解掌握理論知識(shí)，再由老師在課堂上進(jìn)行問題解答，并提出與工程實(shí)際相關(guān)的案例，由學(xué)生進(jìn)行思考分析，提出解決工程問題的方案,最后教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)分析。從而形成老師課前提問-學(xué)生思考分析-提出解決問題方案-課上老師總結(jié)點(diǎn)評(píng)分析的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

表1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)基本安排

2.基于翻轉(zhuǎn)課堂的土木工程材料課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂要形成符合現(xiàn)代教育理念的創(chuàng)新型教學(xué)理論，首先需要根據(jù)課程特點(diǎn)進(jìn)行全新的課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)，促使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化，這就需要反復(fù)斟酌哪些內(nèi)容該采用講授法教授，哪些內(nèi)容由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，哪些內(nèi)容安排在課堂上共同討論，如何最大化利用課堂寶貴時(shí)間等[3]。因此，筆者首先基于翻轉(zhuǎn)課堂的基本思想，根據(jù)土木工程材料課程的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)每一節(jié)理論課和實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行全新的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。以“石灰”（表2）的教學(xué)內(nèi)容為例。筆者對(duì)課前問題、課中討論問題進(jìn)行了分類，把那些書本中可以找到標(biāo)準(zhǔn)答案的部分交由學(xué)生自主完成，而把那些靈活性和應(yīng)用性強(qiáng)的問題安排在課中討論環(huán)節(jié)，激發(fā)了學(xué)生上課討論的積極性，取得了較好的教學(xué)效果。

表2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)-石灰

此外，在材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了開展常規(guī)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還增設(shè)了一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，例如在進(jìn)行混凝土實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是，由學(xué)生根據(jù)規(guī)定的混凝土配合比去進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，然后測(cè)定混凝土的坍落度和強(qiáng)度。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，然后要求每組同學(xué)在基本的混凝土材料（水泥、砂、石子、水）的基礎(chǔ)上，加入其它材料（如粉煤灰、硅灰、稻殼灰等），課前自己查閱材料計(jì)算配合比，然后與普通混凝土的性能做對(duì)比。

3.基于翻轉(zhuǎn)課堂的土木工程材料課程考核體系建立

教師進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，不僅要設(shè)計(jì)相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，還要建立與翻轉(zhuǎn)課堂相適應(yīng)的學(xué)生成績(jī)測(cè)評(píng)系統(tǒng)，以便客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。筆者將土木工程材料課程的考核分為平時(shí)學(xué)習(xí)成果考核和期末閉卷考試考核和實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)糠?，平時(shí)學(xué)習(xí)成果考核占總評(píng)成績(jī)的40%，期末閉卷考試成績(jī)占總成績(jī)的40%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20%。其中形成性考核由教師根據(jù)學(xué)生每次的課前準(zhǔn)備、課中提問、課后作業(yè)情況綜合評(píng)定，各項(xiàng)所占百分比如圖1所示。其中的課中提問成績(jī)由各討論小組進(jìn)行互評(píng)給出最終成績(jī)。

圖1 形成性考核比例分布圖

4.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革后的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

為了評(píng)估翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程材料課程中的應(yīng)用效果，筆者對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂試點(diǎn)教學(xué)的學(xué)生進(jìn)行了訪談和問卷調(diào)查，結(jié)果見圖2。從訪談和調(diào)查的結(jié)果可知，學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的滿意度較高，所有的學(xué)生都認(rèn)同翻轉(zhuǎn)課堂這種新的教學(xué)模式激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)教學(xué)效果普遍表示滿意。訪談中學(xué)生認(rèn)為經(jīng)過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革后,不但使學(xué)生掌握了課程大綱規(guī)定的基本理論知識(shí),而且全方位提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。94.8%的學(xué)生認(rèn)為通過完成課前作業(yè)，提高了自己自主學(xué)習(xí)能力；88%的學(xué)生認(rèn)為通過課中提問和討論環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生的表達(dá)爭(zhēng)辯能力；88%的學(xué)生認(rèn)為通過案例分析環(huán)節(jié)，激發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，從而有了做新材料研究的興趣。課程結(jié)束后，學(xué)生不僅知道如何去選用材料，更學(xué)會(huì)了應(yīng)用已有的知識(shí)去分析問題和解決問題,同時(shí)激發(fā)了不少學(xué)生去研究新的材料，有多位同學(xué)以新型建筑材料研究為方向申請(qǐng)了學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新基金。

圖2 教學(xué)效果民意測(cè)評(píng)

5.翻轉(zhuǎn)課堂在專業(yè)課程中的應(yīng)用建議

在傳統(tǒng)專業(yè)課教學(xué)過程中，教師的主要工作是教授知識(shí)，而在“翻轉(zhuǎn)課堂”模式下，教師要做的遠(yuǎn)不止教授知識(shí)，更重要的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展以及挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，這給教師提出了更高的要求。結(jié)合學(xué)生在訪談中提出的一些改進(jìn)意見，筆者認(rèn)為，要想取得最佳的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果，教師需要重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面去努力：

（1）提高組織能力

“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式下，如何組織安排各階段的教學(xué)活動(dòng)是課堂能否成功翻轉(zhuǎn)的關(guān)鍵[3]，教師需要具備很好的組織能力，引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)和討論。課堂翻轉(zhuǎn)的教學(xué)方式靈活多樣，可以讓學(xué)生進(jìn)行小組合作，也可以提出問題請(qǐng)學(xué)生獨(dú)自思考，還可以進(jìn)行課堂匯報(bào)和互評(píng)等，如何根據(jù)自己所教課程特點(diǎn)靈活進(jìn)行課堂組織就顯得尤為重要。

（2）提高教學(xué)教學(xué)資源制作能力

為了實(shí)現(xiàn)基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師需要根據(jù)課程特點(diǎn)制作課程視頻或教學(xué)講義放在公共平臺(tái)，使學(xué)生能更好的利用公共教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)和開展討論[4]。重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)練明確的視頻講義是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的基本保障。

（3）建立合適的公共交流平臺(tái)

文獻(xiàn)5指出學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素是提問?！胺D(zhuǎn)課堂”正是將學(xué)生置于一個(gè)以問題為主線的教學(xué)活動(dòng)環(huán)境中[6]。訪談中，很多學(xué)生表示課前的自學(xué)活動(dòng)中，借助公共平臺(tái)對(duì)自己不明白的問題進(jìn)行及時(shí)的交流和提問，課前作業(yè)會(huì)完成的更好。課后還可

以再利用公共平臺(tái)進(jìn)行總結(jié)討論。因此，建立合適的公共交流平臺(tái)，定期進(jìn)行課程內(nèi)容的交流，也是翻轉(zhuǎn)課堂的重要保證。

[1]Gerald C.Gannod,Janet E.Burge,Helmick.Using the Inverted Classroom to Teach Software Engineering.[A]. 2008 ACM/IEEE 30th International Conference on Software Engineering,2008:777-786.

[2]鐘曉流,宋述強(qiáng),焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究開放教育研究.[J]2013(19):58-64.

[3]黃陽,劉見陽,印培培,陳琳.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考.現(xiàn)代教育技術(shù)[J]2014(12):100-105.

[4]葉冬連，萬昆，曾婷，毛杰鍵.基于翻轉(zhuǎn)課堂的參與式教學(xué)模式師生互動(dòng)效果研究.現(xiàn)代教育技術(shù)[J]2014(34): 77-82.

[5]Justin G.Gardner.The Inverted Agricultural Economics Classroom:A new way to teach?A new way to learn?[A]. presentation at the Agricultural&Applied Economics Association’s 2012 AAEA Annual Meeting,Seattle[C].Washington,2012:12-14.

[6]汪曉東,張晨婧仔.“翻轉(zhuǎn)課堂”在大學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)代教育技術(shù)[J]2013(8):11-15.

編輯：馮惟榘

Application of“Flipped Classroom”in the course of civil engineering materials

YANG Yingchun
（School of Engineering，Anhui Agricultural Univercity，Hefei Anhui 230036）

The flipped classroom teaching idea was applied to civil engineering materials course teaching in this article.The teaching content was redesigned and the teaching environment and teaching evaluation system for flipped classroom was established in this article.The teaching effect of"Flipped Classroom"was evaluated in the course of civil engineering materials in civil engineering specialty of Anhui Agriculture University.The evaluation results showed that students'learning interest was stimulated and the student's understanding of the material properties and innovative ability was enhanced in teaching reform based on flipped classroom.

Civil Engineering Materials；flipped classroom；teaching reform

G642

A

2095-7327（2016）-11-0026-04

楊迎春（1983-），女，安徽桐城人，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)講師，碩士，研究方向：新型土木工程材料。

安徽省教育廳省級(jí)質(zhì)量工程，項(xiàng)目編號(hào)：2015jyxm081。