谷淡平　易紅衛(wèi)　唐斯　吳佳偉　湯國麗

[摘要]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在線教育迅速崛起，其中基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)中受到重視。論文在分析傳統(tǒng)教學(xué)模式不足的基礎(chǔ)上引入基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對(duì)該模式的教學(xué)過程進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于微課的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，通過具體實(shí)踐驗(yàn)證了該教學(xué)模式具有較好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]課程教學(xué);土力學(xué)與地基基礎(chǔ);微課;翻轉(zhuǎn)課堂

[中圖分類號(hào)]G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437（2019）11-0060-03

一、引言

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)是土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，包含土力學(xué)與地基基礎(chǔ)兩大部分，既有抽象的理論知識(shí)，又有密切聯(lián)系實(shí)踐的知識(shí)，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程的知識(shí)點(diǎn)難以掌握[l]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)，實(shí)踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)土建類特色應(yīng)用型人才的需要，教學(xué)改革勢(shì)在必行。在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)中轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、改變教學(xué)方法，對(duì)土木工程和工程管理專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才有著重要的意義。

近年來，在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和教育改革發(fā)展規(guī)劃的指引下，我國高等學(xué)校課堂教學(xué)模式一直在嘗試進(jìn)行各種變革。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在線教育迅速崛起，改變了傳統(tǒng)教育的教學(xué)模式，尤其以微課、翻轉(zhuǎn)課堂等在線教育模式的改革成效較為突出。眾多學(xué)者開始將基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入具體的課堂教學(xué)中。楊九民等[2]針對(duì)現(xiàn)代教育中課程資料利用率低、學(xué)習(xí)效果差的問題，首先提出了以微視頻資源學(xué)習(xí)為核心的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并驗(yàn)證了該模式的有效性。姜玉蓮[3]以基層廣播電視大學(xué)課程實(shí)踐為例，積極創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，提出了基于微課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并認(rèn)為此教學(xué)模式可以促進(jìn)開放性大學(xué)的資源建設(shè)。劉銳等[4]在現(xiàn)有微課資源的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對(duì)這種模式的設(shè)計(jì)及銜接進(jìn)行了具體介紹。李曉東等[5]將基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用在具體的課程中，并認(rèn)為該教學(xué)模式在影視英語的教學(xué)上有顯著的優(yōu)勢(shì)。土木工程專業(yè)引進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的時(shí)間并不長，李桂賢[6]首先將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)中，并對(duì)其應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了教學(xué)反思，提出了個(gè)人意見和建議。陳志雄[7]指出了傳統(tǒng)土力學(xué)教學(xué)模式和現(xiàn)代MOOC網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)的不足，提出了課前自主學(xué)習(xí)、課中翻轉(zhuǎn)課堂和課后知識(shí)拓展三大教學(xué)模塊，介紹了土力學(xué)課程基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新思路。

總結(jié)現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式從提出到應(yīng)用到具體學(xué)科的時(shí)間并不長，但發(fā)展速度很快。然而，土木工程專業(yè)引入該教學(xué)模式很少。本文從土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式出發(fā)，結(jié)合筆者在該課程中的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)這門課程基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，以為該模式在土木工程專業(yè)課程教學(xué)中積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

二、微課與翻轉(zhuǎn)課堂

微課 Micro-lecture）起源于美國北愛荷華大學(xué)的LeRoyA.McGrew教授1993年提出的60秒課程，要求利用60秒的時(shí)間向大眾普及一個(gè)化學(xué)常識(shí)[8]。稍后英國納皮爾大學(xué)的T.P.Kee提出了一分鐘演講（The One Min-ute Lecture，簡稱OML）[9]。然而，最早將微課應(yīng)用于教學(xué)的是美國圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師戴維·彭羅斯（David Penrose）。Penrose于2008年綜合了短小課程設(shè)計(jì)的思想，明確提出了微課的理念，同時(shí)也提出建設(shè)微課程的5個(gè)步驟來指導(dǎo)微課開發(fā)。Morris認(rèn)為微課可以作為網(wǎng)絡(luò)課程的重要組成部分，為傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式提供一種新的思路。微課逐漸在全世界各個(gè)領(lǐng)域的教學(xué)中得以推廣和應(yīng)用[10]。

翻轉(zhuǎn)課堂同樣起源于美國，2005年阿拉帕霍高中老師Karl Fisch和Aaron Sams嘗試采用與提出翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。隨后，可汗學(xué)院的Salman Khan制作了大量的微小教學(xué)視頻并被廣泛地引用，翻轉(zhuǎn)課堂模式迅速傳播開來。

在線教育的出現(xiàn)推動(dòng)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的發(fā)展，2012年，拜倫高中利用MOOC進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高。2014年，加州大學(xué)伯克利分校的Amande Fukesi教授嘗試用一種小而精的課程類型SPOC （Small Private Online Course）來開展翻轉(zhuǎn)教學(xué)[11]。同年，南京大學(xué)的張寶輝開始對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行研究[12]，至此，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究和應(yīng)用也開始受到國內(nèi)廣大學(xué)者的追捧。翻轉(zhuǎn)課堂不改變學(xué)生群體性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，不改變教師的主體地位，也不改變課堂秩序，而是將傳統(tǒng)教學(xué)的知識(shí)本位、以教定學(xué)、知識(shí)灌輸?shù)慕虒W(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}本位、以學(xué)定教、能力培養(yǎng)的新型教學(xué)理念?；谖⒄n的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革，為信息時(shí)代的教與學(xué)提供了新的思路，其核心思想就是利用微課理念和現(xiàn)代在線教育平臺(tái)來實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

三、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)問題

傳統(tǒng)的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)主要存在4個(gè)問題，這些問題嚴(yán)重影響了這門課程的教學(xué)效果。

首先，本課程存在內(nèi)容多課時(shí)少的問題。本課程實(shí)際由2部分組成，既有土力學(xué)原理又有基礎(chǔ)工程的專業(yè)內(nèi)容，課堂教學(xué)內(nèi)容繁多，一般開課48學(xué)時(shí)，這么少的學(xué)時(shí)讓任課教師感到很有壓力，如何給課堂減負(fù)是本課程需要解決的關(guān)鍵問題之一。

其次，力學(xué)學(xué)習(xí)是較為枯燥的且難度相對(duì)較大，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性容易受挫，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也是本課程需要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問題。

再次，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)是在試驗(yàn)和實(shí)踐中發(fā)展起來的學(xué)科，其課程涉及眾多土力學(xué)試驗(yàn)，需要在本課程開設(shè)的同時(shí)開設(shè)相應(yīng)的試驗(yàn)課程，但受實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足、排課時(shí)間沖突等因素的影響，本課程的試驗(yàn)課一般滯后于理論課，這就會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

此外，基礎(chǔ)工程為隱蔽工程.其構(gòu)造等都難以表露，一般在現(xiàn)實(shí)生活中很難看到工程原型，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，這就增加了學(xué)習(xí)難度。

眾多的教學(xué)問題導(dǎo)致教師認(rèn)為這門課程不好教授，學(xué)生認(rèn)為難學(xué)，運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)方法來開展本課程的教學(xué)很難獲得理想的效果，因此對(duì)本課程的改革勢(shì)在必行。實(shí)踐證明引入基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能有效緩解上述問題。

四、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)模式的構(gòu)建

筆者在研究了微課、翻轉(zhuǎn)課堂理論的基礎(chǔ)上，針對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣，在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程構(gòu)建基于微課的課前學(xué)習(xí)、課堂討論、課后拓展的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，其具體模式如圖1所示。

（二）教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施

以土木工程專業(yè)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程為對(duì)象進(jìn)行基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施，其主要過程如下文所述。

（1）分析教學(xué)對(duì)象的學(xué)習(xí)需求

根據(jù)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的素質(zhì)、知識(shí)、能力要求，結(jié)合土木類學(xué)生的專業(yè)背景和特點(diǎn)，對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行分析。

（2）制作微課

學(xué)習(xí)和研究微課制作技術(shù)，根據(jù)教學(xué)大綱要求對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解，確定課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和要點(diǎn)內(nèi)容并制作微課教學(xué)課件，根據(jù)內(nèi)容的不同選擇微課的形式，完成微課制作。

（3）搭建在線課堂

建立基于微課、MOOC平臺(tái)的在線課堂，實(shí)現(xiàn)基于在線課堂的學(xué)習(xí)交流、主體討論、教學(xué)答疑以及小組協(xié)作與自主學(xué)習(xí)等教學(xué)功能，強(qiáng)化在線課堂的建設(shè)。

（4）實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)

在借鑒國內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)際應(yīng)用案例的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一套適合土力學(xué)與地基基礎(chǔ)這門課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。該模式通過學(xué)生課前的知識(shí)學(xué)習(xí)、課內(nèi)的討論與答疑和課后的拓展來實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞、知識(shí)內(nèi)化和知識(shí)拓展。

（5）開展教學(xué)評(píng)價(jià)與考核

選擇合適的課程教學(xué)考核形式，可采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)相結(jié)合的形式。

（6）總結(jié)教改實(shí)踐

根據(jù)學(xué)生的反饋，對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革效果進(jìn)行及時(shí)評(píng)估與總結(jié)，進(jìn)一步完善該課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法。

（三）教學(xué)模式實(shí)施的保障條件

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，首先要求學(xué)校擁有功能齊全的錄播室和實(shí)驗(yàn)室，建立覆蓋校園的無線網(wǎng)絡(luò)。其次，師生之間要有一個(gè)功能較為完善能滿足開展本課程教學(xué)模式需要的推送平臺(tái)。此外，要有一支能合理運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段的師資隊(duì)伍和激勵(lì)師生投身教改的考核制度等。

（四）教學(xué)效果

筆者為了驗(yàn)證基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果，選取本校2個(gè)班級(jí)的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)，其中一個(gè)班級(jí)采用傳統(tǒng)教學(xué)法，另一個(gè)班級(jí)采用基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。對(duì)這2個(gè)班級(jí)分別從學(xué)生的課程到課率、滿意度和考試成績進(jìn)行對(duì)比，如圖2所示。對(duì)比結(jié)果說明基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在這3方面均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

本課程教學(xué)改革因受到課程教學(xué)大綱和考核辦法的影響而使改革深度受限。下一步將聯(lián)合多門課程進(jìn)行基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革，把課程改革與考核機(jī)制革新緊密結(jié)合起來，以促進(jìn)基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革向更廣范圍、更深層次發(fā)展。

五、結(jié)語

本文在分析和總結(jié)現(xiàn)有信息教育技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的教學(xué)特點(diǎn)，通過微課制作和線上教育平臺(tái)，引進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念，建立基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并將這種教學(xué)模式在本校進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，以此檢驗(yàn)和完善這種教學(xué)模式。上述探索有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式由單向式灌輸向雙向式互動(dòng)的轉(zhuǎn)變，為培養(yǎng)出重基礎(chǔ)、重技術(shù)、重能力、高素質(zhì)的“三重一高”土木工程專業(yè)綜合性應(yīng)用型人才奠定了基礎(chǔ)。

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