張海龍　鐘升明　江海丹

摘 要：針對(duì)《土木工程材料》課程實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的特征，把翻轉(zhuǎn)課堂與項(xiàng)目式教學(xué)結(jié)合起來(lái)，以手機(jī)等移動(dòng)平臺(tái)為載體，通過(guò)手機(jī)APP終端平臺(tái)學(xué)習(xí)和課堂組織研討互動(dòng)為主要教學(xué)模式，并提出初步實(shí)施路徑。構(gòu)建基于項(xiàng)目為導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂模式，充分利用手機(jī)APP快捷、方便等特征，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其解決工程問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)平臺(tái)；翻轉(zhuǎn)課堂；土木工程材料；APP終端；項(xiàng)目式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2017）14-0060-04

《土木工程材料》課程是土木類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，其實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用廣，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。然而，依賴于紙質(zhì)教材的傳統(tǒng)課堂仍然是大班和傳授式的講課，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和效果不佳[1-2]。

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種全新的教學(xué)模式，近幾年在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛關(guān)注，該模式需要移動(dòng)APP終端和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的支持。截至2016年12月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到7.31億，手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.95億，手機(jī)上網(wǎng)比例已達(dá)到95.1%。手機(jī)APP終端使翻轉(zhuǎn)課堂越來(lái)越可行。鑒于此，筆者提出以手機(jī)APP終端移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)和云網(wǎng)絡(luò)教材為載體，開(kāi)展《土木工程材料》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革[3]。

一、翻轉(zhuǎn)課堂特征

1.翻轉(zhuǎn)課堂定義

翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)課上教學(xué)過(guò)程與課下學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行交換，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等多種形式提供教學(xué)視頻資源，學(xué)生在課外通過(guò)各種形式來(lái)自主學(xué)習(xí)，在課堂上，學(xué)生展示交流，教師則答疑，師生共同探究和互動(dòng)交流等[4]。翻轉(zhuǎn)課堂是將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式徹底顛覆，傳統(tǒng)課堂是先教后練，而翻轉(zhuǎn)課堂是先學(xué)后練，把傳遞知識(shí)安排在課前，把知識(shí)的強(qiáng)化和內(nèi)化安排到課內(nèi)[4-6]。

2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)圖

翻轉(zhuǎn)課堂特征是先學(xué)后練，在課堂外，學(xué)生自主搜集相關(guān)資料，也可通過(guò)手機(jī)APP終端平臺(tái)（教師把設(shè)計(jì)的教學(xué)資源上傳此平臺(tái)），自主學(xué)習(xí)和自定進(jìn)度，整理收獲、提出困惑，把存在的問(wèn)題羅列出來(lái)，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂。課堂內(nèi)學(xué)生以小組形式，通過(guò)項(xiàng)目制內(nèi)容展示交流，協(xié)作探究，完成作業(yè)，教師主導(dǎo)課堂討論，把相關(guān)知識(shí)點(diǎn)滲透到項(xiàng)目里面，回答學(xué)生提出的各種問(wèn)題，歸類總結(jié)，布置下節(jié)課內(nèi)容，改變了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）[7]，從培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)質(zhì)量、國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)等角度來(lái)看，翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)了從低效率、高成本的低級(jí)思維學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向了高效率、低成本的高智慧學(xué)習(xí)，其核心是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[8]。

二、移動(dòng)APP網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

1.移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的選擇

大學(xué)生用智能手機(jī)、平板電腦等便攜式移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)已經(jīng)成為主流，其特點(diǎn)是方便、快捷、實(shí)時(shí)，信息瀏覽量大，不受地域限制?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程實(shí)踐性較強(qiáng)，比如水泥基本性質(zhì)測(cè)定、水泥的生產(chǎn)工藝和易性調(diào)整，以及混凝土配合比設(shè)計(jì)等都需要較多課時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作來(lái)培養(yǎng)能力的提升。但混凝土性能測(cè)定、損傷檢測(cè)、破壞修復(fù)等都需要高精密的測(cè)量?jī)x器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于安全等問(wèn)題，學(xué)校很難將學(xué)生派駐到工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)認(rèn)知，因此搜集石灰、石膏、水泥、混凝土、砂漿、砌筑材料、鋼筋和瀝青等建筑材料的生產(chǎn)工藝、性能測(cè)定、損傷修復(fù)、實(shí)際工程應(yīng)用的真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)視頻非常重要，將其放置于移動(dòng)APP終端，學(xué)生可隨時(shí)隨地進(jìn)行瀏覽和學(xué)習(xí)?！锻聊竟こ滩牧稀穼?shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)，為培養(yǎng)操作性強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)工程師，需要實(shí)施基于網(wǎng)絡(luò)資源的課外學(xué)習(xí)，采用手機(jī)APP終端平臺(tái)更能有效地提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。

2.移動(dòng)APP終端開(kāi)發(fā)

本文使用APICloud Stuido開(kāi)發(fā)手機(jī)APP應(yīng)用，開(kāi)發(fā)者在云端和APICloud Studio中創(chuàng)建應(yīng)用。在云端創(chuàng)建應(yīng)用時(shí)，在APICloud里注冊(cè)并創(chuàng)建應(yīng)用，在云端資源庫(kù)里創(chuàng)建SVN項(xiàng)目，并作為工作空間中的項(xiàng)目檢出APP應(yīng)用。在APICloud Studio創(chuàng)建應(yīng)用時(shí)，創(chuàng)建APICloud項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)者在APICLoud Studio創(chuàng)建的應(yīng)用和云端資源庫(kù)建立連接，項(xiàng)目代碼改動(dòng)后，可以使用APICLoud Studio的代碼提交功能提交代碼到云端資源庫(kù)。

三、《土木工程材料》FCM設(shè)計(jì)與實(shí)施路徑

重慶文理學(xué)院《土木工程材料》課程在第3學(xué)期開(kāi)課，總共48學(xué)時(shí)（理論32+實(shí)驗(yàn)16），采用多媒體講授、案例分析、現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知等教學(xué)方式，以項(xiàng)目制組織教學(xué)，具體見(jiàn)表1。該課程概念、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)多，而知識(shí)點(diǎn)邏輯性不強(qiáng)，建筑材料種類較多，但章節(jié)之間銜接不夠周密，其知識(shí)點(diǎn)廣、雜、亂且難以記憶。最大的問(wèn)題是新生沒(méi)有對(duì)土木工程材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)認(rèn)知學(xué)習(xí)，沒(méi)有感性的建筑材料基礎(chǔ)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果不佳，施教難度增大。針對(duì)土木工程材料理論性強(qiáng)、實(shí)踐要求高、學(xué)校相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備少等現(xiàn)象，提出《土木工程材料》FCM設(shè)計(jì)及相對(duì)應(yīng)的考核方式（見(jiàn)表2），推行切實(shí)行之有效的教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)“懂設(shè)計(jì)、精施工、會(huì)管理、敢創(chuàng)新、重責(zé)任”的高素質(zhì)土木建筑現(xiàn)場(chǎng)工程師[9-10]。

1.基于移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)的FCM教學(xué)模型

筆者在Robert Talbert 翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上[11-12]，結(jié)合自身多年來(lái)一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在手機(jī)APP終端平臺(tái)上設(shè)計(jì)和構(gòu)建了適合本校學(xué)生的《土木工程材料》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型（如圖2所示）。該模型由資源平臺(tái)建設(shè)-課前準(zhǔn)備與學(xué)習(xí)-課堂知識(shí)強(qiáng)化-課后溫故知新等構(gòu)成，手機(jī)APP終端平臺(tái)為該課程的翻轉(zhuǎn)課堂活動(dòng)順利開(kāi)展提供了有力支撐。

2.FCM設(shè)計(jì)實(shí)施路徑

（1）資源平臺(tái)建設(shè)

翻轉(zhuǎn)課堂中，教師課前設(shè)計(jì)非常重要，是整個(gè)教學(xué)的主線。首先要設(shè)計(jì)好本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平，提出課前學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)，在手機(jī)APP終端平臺(tái)上上傳教學(xué)資源供學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)，并根據(jù)整個(gè)課程的內(nèi)容合理安排進(jìn)度，實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，筆者主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了資源平臺(tái)建設(shè)：

①云教材課程體系設(shè)計(jì)。把傳統(tǒng)課程教學(xué)大綱、教學(xué)周歷和教案進(jìn)行梳理、歸類，以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向，編寫(xiě)項(xiàng)目制的《土木工程材料》云網(wǎng)絡(luò)教材體系。

②移動(dòng)APP終端開(kāi)發(fā)。以手機(jī)為工具，開(kāi)發(fā)APP終端系統(tǒng)，把工程材料圖片、視頻、云教材等放置于APP終端平臺(tái)上，學(xué)生可隨機(jī)實(shí)時(shí)的進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。

③現(xiàn)場(chǎng)施工視頻搜集。學(xué)生在第三學(xué)期開(kāi)設(shè)《土木工程材料》課程，對(duì)工程材料還不熟悉，對(duì)材料的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)還從未接觸過(guò)。通過(guò)視頻感性認(rèn)知工程材料非常有效，教師把工程材料按照模塊進(jìn)行分類，針對(duì)性的尋找施工流程、混凝土配比、現(xiàn)場(chǎng)澆筑等視頻。

④項(xiàng)目視頻講解。對(duì)搜集到的視頻編輯和修剪，根據(jù)課程體系的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，配置教師本人的錄音，針對(duì)性的給學(xué)生講解。

⑤課堂授課內(nèi)容錄制。課前準(zhǔn)備要有知識(shí)的引入、重難點(diǎn)提示等，所以課前教師需要錄制課程導(dǎo)入視頻，并結(jié)合項(xiàng)目視頻講解，針對(duì)性的進(jìn)行FCM教學(xué)。

⑥學(xué)前任務(wù)單。課前任務(wù)單是整個(gè)FCM的主線，要羅列出重點(diǎn)、難點(diǎn)、授課具體內(nèi)容、具體知識(shí)點(diǎn)、圖片和視頻等。以課前學(xué)習(xí)、課中討論和課后練習(xí)為主線進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的串連。

（2）課前準(zhǔn)備與學(xué)習(xí)

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，教師根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)合理安排教學(xué)進(jìn)度，創(chuàng)建豐富多樣的資源平臺(tái)，實(shí)施小組分工、項(xiàng)目導(dǎo)向、自主學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)知和測(cè)驗(yàn)評(píng)估等教學(xué)環(huán)節(jié)。

①課程要點(diǎn)學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生目前掌握知識(shí)情況和學(xué)時(shí)安排，制定本節(jié)課程的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)APP終端平臺(tái)進(jìn)行點(diǎn)擊和整理，了解知識(shí)要點(diǎn)。

②項(xiàng)目整體梳理。以項(xiàng)目為導(dǎo)向，把各知識(shí)點(diǎn)滲透到項(xiàng)目里面，通過(guò)項(xiàng)目串連各知識(shí)點(diǎn)，并系統(tǒng)梳理主線。

③項(xiàng)目視音頻的學(xué)習(xí)。在手機(jī)APP終端平臺(tái)上，根據(jù)個(gè)人時(shí)間合理安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，觀看項(xiàng)目視頻，學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)，最后完成習(xí)題。

④網(wǎng)絡(luò)在線交流討論。根據(jù)課程項(xiàng)目制要求，各小組組長(zhǎng)根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分工，各組員學(xué)習(xí)、研究資料并探索問(wèn)題。在手機(jī)APP終端平臺(tái)的在線交流模塊中，各組成員提出問(wèn)題、提出見(jiàn)解，教師則在線回答問(wèn)題，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的強(qiáng)化和內(nèi)化。

（3）課堂知識(shí)強(qiáng)化

①項(xiàng)目展示交流。在課堂上開(kāi)展項(xiàng)目制教學(xué)，教師把學(xué)生分為幾個(gè)組，每組學(xué)生分配不同的項(xiàng)目，課堂上學(xué)生從項(xiàng)目論證、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目完成結(jié)果和項(xiàng)目應(yīng)用等方面分階段進(jìn)行展示。每節(jié)課每個(gè)組學(xué)生匯報(bào)項(xiàng)目的進(jìn)展，其他組學(xué)生針對(duì)其取得的進(jìn)展、存在的問(wèn)題等提出建設(shè)性意見(jiàn)，并打分考核。

②重難點(diǎn)講解。課堂項(xiàng)目展示匯總，教師應(yīng)起積極主導(dǎo)作用，針對(duì)每組項(xiàng)目的可行性、存活期、研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景以及存在問(wèn)題等提出有針對(duì)性的、建設(shè)性的意見(jiàn)，把相關(guān)知識(shí)滲透到項(xiàng)目中，把握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

③課堂提問(wèn)及討論。對(duì)學(xué)生在課前、課中沒(méi)有理解透徹的知識(shí)，師生一起在課堂上共同討論，學(xué)生應(yīng)大膽提出自己未消化的知識(shí)，并主動(dòng)參與課堂討論，教師根據(jù)學(xué)生疑問(wèn)進(jìn)行梳理和答疑，并對(duì)其進(jìn)行有效的測(cè)評(píng)。

④回答問(wèn)題。教師答復(fù)所有學(xué)生問(wèn)題，進(jìn)行課后作業(yè)的講解，并有選擇的對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的輔導(dǎo)和解答，布置下一節(jié)課程任務(wù)。

⑤總結(jié)評(píng)價(jià)。最后，教師對(duì)每個(gè)組學(xué)生的項(xiàng)目進(jìn)行梳理，優(yōu)化思路、綜合評(píng)價(jià)。

⑥獨(dú)立、協(xié)作學(xué)習(xí)。主要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的學(xué)習(xí)能力和協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)組織、協(xié)調(diào)能力，項(xiàng)目設(shè)計(jì)和任務(wù)執(zhí)行能力。

（4）課后溫故知新

①知識(shí)要點(diǎn)歸納。學(xué)生在課堂結(jié)束后，把交叉組提的問(wèn)題和教師總結(jié)的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)充和有效完善。

②作業(yè)練習(xí)。課后進(jìn)行作業(yè)練習(xí)，尤其《土木工程材料》課程中砂的級(jí)配、砂的分計(jì)篩余、累計(jì)篩余、砂細(xì)度模量的計(jì)算，混凝土配合比中初步配合比、基準(zhǔn)配合比、實(shí)驗(yàn)室配合比和施工配合比計(jì)算，建筑砂漿配合比計(jì)算，鋼筋拉伸計(jì)算等。加強(qiáng)作業(yè)練習(xí)，溫故知新。

四、總結(jié)與反饋

手機(jī)移動(dòng)APP終端為學(xué)生課前、課中和課后的學(xué)習(xí)交流提供了便捷、豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，把教師主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方式真正應(yīng)用于課堂， 提高了課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。筆者把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在本校進(jìn)行了初試行，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，信息獲取方便快捷，交流溝通暢通，效果明顯，但也存在如下問(wèn)題：①手機(jī)APP終端平臺(tái)基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但后續(xù)的開(kāi)放平臺(tái)、課程錄入、視頻錄制、功能提升等需要后續(xù)資金投入；②學(xué)生項(xiàng)目不具針對(duì)性，可操作性不強(qiáng)，實(shí)際應(yīng)用性不強(qiáng)，有的項(xiàng)目太大，課前很難完成任務(wù)；③翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，教師教學(xué)任務(wù)更重，對(duì)教師知識(shí)儲(chǔ)備、實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題等能力需繼續(xù)加強(qiáng)。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，以信息化技術(shù)作支撐，基于手機(jī)APP終端平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂在未來(lái)將不斷得深入和完善，必將在本科教學(xué)實(shí)踐中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，實(shí)現(xiàn)從低級(jí)思維學(xué)習(xí)到高智慧學(xué)習(xí)的重大轉(zhuǎn)變，有助于培養(yǎng)復(fù)合型的創(chuàng)新型人才[13-14]。

參考文獻(xiàn)：

[1]諶登峰.利用移動(dòng)英語(yǔ)學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建大學(xué)英語(yǔ)混合教學(xué)模式[J].中國(guó)教育信息化，2013（10）：81.

[2]余萍.翻轉(zhuǎn)課堂在高職行業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中的實(shí)踐[J].職業(yè)技術(shù)教育，2014（14）：30.

[3] CNNIC發(fā)布第39次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》[EB/OL]. http：//www.cnnic.cn/gywm/xwzx/rdxw/20172017/201701/t20170122_66448.htm.

[4]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[J].開(kāi)放教育研究，2013（1）：60.

[5]黃磊，劉智.“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用思考[J].信息系統(tǒng)工程，2014（8）：155.

[6]張新明，何文濤，李振云.基于QQ 群+Tablet PC的翻轉(zhuǎn)課堂[J].電化教育研究，2013（8）：68-71.

[7]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012（4）：48.

[8]莫雪芬，代毅.小學(xué)信息技術(shù)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建和實(shí)施應(yīng)用[J].教育信息技術(shù)，2014（Z1）：56.

[9]徐妲，鐘紹春，馬相春.基于翻轉(zhuǎn)課堂的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及支撐系統(tǒng)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013，218（5）：107-112.

[10]李海龍，鄧敏杰，梁存.基于任務(wù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2013，23（9）：46-51.

[11]曾明星，蔡國(guó)良，覃遵躍等.基于翻轉(zhuǎn)課堂的研討式教學(xué)模式及實(shí)施路徑[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2015（1）：76-81.

[12]霍曼琳.“土木工程材料”教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐[J].理工高教研究，2005，24（5）：59-61.

[13]楊曉宏，黨建寧.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式本土化策略研究——基于中美教育文化差異比較的視角[J].中國(guó)電化教育，20I4（11）：101-111.

[14]吳香國(guó)，鄒超英，鄭文忠.土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程FCM教學(xué)改革[J].高等建筑教育，2014，23（6）：59-63.

（編輯：魯利瑞）