尹俊紅 溫森 董正方

[摘 要] 為適應(yīng)教學(xué)形勢的發(fā)展，基于翻轉(zhuǎn)課堂的理念，結(jié)合在線教學(xué)，以橋梁工程專業(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程為例，開展了翻轉(zhuǎn)課堂在線教學(xué)模式應(yīng)用研究。結(jié)果表明，該課程翻轉(zhuǎn)課堂在線教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)與監(jiān)督評價作用，突出學(xué)生的主體地位，對于提升教學(xué)質(zhì)量、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性起到了良好的效果。

[關(guān)鍵詞] 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理;翻轉(zhuǎn)課堂;在線教學(xué);橋梁工程專業(yè)

[基金項目] 2019年度河南大學(xué)教學(xué)改革項目“橋梁工程專業(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程體系與教學(xué)改革的探索與實踐”（107）;2019年度河南大學(xué)研究生教育創(chuàng)新與質(zhì)量提升計劃“項目研究生優(yōu)質(zhì)示范課程-土木工程專題研究”（SYL19030307）;2018年度國家重點研發(fā)計劃“長線型地面交通結(jié)構(gòu)地震破壞效應(yīng)分析及韌性抗震技術(shù)”（2018YFC1504306）

[作者簡介] 尹俊紅（1986—），女，河南人，博士，講師，研究方向為橋梁抗震;溫 森（1981—），男，河南人，副教授，研究方向為地下工程;董正方（1980—），男，河南人，博士，副教授（通信作者），研究方向為軌道交通結(jié)構(gòu)抗震。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0163-02 ? ?[收稿日期] 2020-04-07

一、引言

在一些特殊形勢下，高校以極快速度普及了在線教學(xué)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作為高校土木工程專業(yè)課程，也采用了基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的在線教學(xué)模式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，為滿足橋梁工程專業(yè)的理論和工程需求，因此在開設(shè)了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的課程之后，增加了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程，該課程內(nèi)容在橋梁工程專業(yè)占有重要地位[1]。本研究針對橋梁工程專業(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的特點，結(jié)合在線教學(xué)，探討翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在本課程的應(yīng)用。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，是先教后學(xué)，即教師在課堂講授知識，課下布置作業(yè)和測試，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，是學(xué)生在課外自主學(xué)習(xí)，在課堂上進(jìn)行作業(yè)和測試等活動。高校是研究、實施翻轉(zhuǎn)課堂的主要陣地，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究者認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，并對課堂時間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃，且信息技術(shù)與活動學(xué)習(xí)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建出個性化協(xié)作式的學(xué)習(xí)環(huán)境。把學(xué)習(xí)分為知識傳遞和知識內(nèi)化兩個步驟，指出應(yīng)把吸收內(nèi)化作為教學(xué)的中心，教師應(yīng)從演講者轉(zhuǎn)變?yōu)榻叹毥巧ㄟ^指導(dǎo)學(xué)生間的互助學(xué)習(xí)來幫助學(xué)生解決問題[2]。

1.翻轉(zhuǎn)課堂特點。針對橋梁工程專業(yè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的在線翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，是在課前向?qū)W生推送微課、教學(xué)視頻、課件、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源等相關(guān)學(xué)習(xí)資料，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考，教師在課中通過在線網(wǎng)絡(luò)直播的方式，對學(xué)生提出的問題、課程中的重點難點進(jìn)行具體講解和答疑，學(xué)生在課下可通過開展話題討論的方式進(jìn)行復(fù)習(xí)與鞏固。翻轉(zhuǎn)課堂是將課堂內(nèi)外時間進(jìn)行重新調(diào)整，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，學(xué)生在此過程中采取更加積極主動的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)過程，教師主要起到教學(xué)引導(dǎo)和教學(xué)輔助的作用，在提高教學(xué)效率的同時，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力[3]。

2.實施基礎(chǔ)條件。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程團(tuán)隊成員有著豐富的橋梁工程結(jié)構(gòu)及材料的專業(yè)知識，對教學(xué)過程、教學(xué)方法等積累了較豐富的經(jīng)驗，一直致力于教學(xué)模式的研究和改革，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已有深厚的了解。團(tuán)隊致力于利用現(xiàn)有翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，并結(jié)合在線教學(xué)，對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行改革和實踐，切實使學(xué)生成為課堂的主體，深度參與課堂，享受學(xué)習(xí)過程。同時，基于互聯(lián)網(wǎng)的互動教學(xué)模式，能夠建立師生與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的多元化聯(lián)系，實現(xiàn)教師—學(xué)生—內(nèi)容的多重交互，使學(xué)生更廣泛的參與教學(xué)。在線教學(xué)平臺工具種類豐富，如：釘釘、CCTalk、騰訊課堂、騰訊會議、雨課堂、超星學(xué)習(xí)通、微信、QQ、PPTClass、Classin在線教室等，為本課程的在線翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提供有力的技術(shù)支持。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在線教學(xué)模式的應(yīng)用

1.加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的目標(biāo)是以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、設(shè)計方法和理論為主，重點突出原理和方法。該課程涉及的材料性能、結(jié)構(gòu)受力特性、理論推導(dǎo)、構(gòu)件計算等都較普通混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，知識點多，學(xué)生需要更多時間理解和掌握。教師提前將教學(xué)目標(biāo)、知識結(jié)構(gòu)、重點、難點、發(fā)布到在線教學(xué)平臺，學(xué)生接收信息并執(zhí)行。課前推送學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該抓住核心，精簡又具有針對性。教師提前將課堂內(nèi)容分解，每個知識點聚焦做成微課形式，可以形成多個微課視頻并進(jìn)行發(fā)送。例如，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件承載力設(shè)計教學(xué)思路為：試驗—分析—構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞特征—計算假定—計算圖形—計算簡化—建立計算公式—進(jìn)行截面設(shè)計和截面驗算—構(gòu)造設(shè)計[4]。在進(jìn)行正截面抗彎承載力計算內(nèi)容時，將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件整個受力過程、平截面假定、應(yīng)力應(yīng)變協(xié)調(diào)和界限破壞、截面受力平衡等各作為一個知識點創(chuàng)建多個微課，學(xué)生通過學(xué)習(xí)系列微課視頻，形成知識內(nèi)容構(gòu)架。同時，鑒于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理對于構(gòu)件設(shè)計計算要求較高，還需設(shè)定一些例題，鼓勵學(xué)生完成。建議學(xué)生在此過程中將知識內(nèi)容構(gòu)架形成思維導(dǎo)圖，理解課程內(nèi)容的相互關(guān)聯(lián)、前因后果，并在后續(xù)課堂上與老師和同學(xué)分享，達(dá)到對課程知識更好的理解和掌握。

2.注重課堂教學(xué)互動、課下話題探討。教師在開展翻轉(zhuǎn)課堂在線教學(xué)模式過程中，采用基于互聯(lián)網(wǎng)的互動教學(xué)方式，對學(xué)生提出的疑問進(jìn)行具體解答。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程有公式較多、推導(dǎo)過程冗長的特點，可利用在線教學(xué)平臺，采用手寫板進(jìn)行相關(guān)問題的解釋、繪圖示意、理論公式推導(dǎo)。教師在課堂中還應(yīng)充分協(xié)調(diào)課堂氛圍，可組織多個小組的討論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，積極推動將各知識點聯(lián)系實際工程，加強(qiáng)理論與實踐的理解，例如，在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)截面承載力設(shè)計計算中，教師給出討論主題，在實際的某種橋梁結(jié)構(gòu)中配置鋼筋時，依據(jù)其受力特點，預(yù)應(yīng)力鋼束及普通鋼筋應(yīng)如何合理布置？預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)采用何種線型？在設(shè)計時如果構(gòu)件某位置驗算不滿足，應(yīng)當(dāng)如何調(diào)整鋼束？學(xué)生分組討論后，將討論結(jié)果分享，通過這樣連貫的過程，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，更能加深學(xué)生對知識的掌握，提高靈活運用知識的能力。

3.設(shè)置實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的實踐教學(xué)也是重要環(huán)節(jié)，由于在線教學(xué)的時空限制，可以使用實驗視頻資源，在課前對視頻配備解說，對實驗設(shè)備、實驗方案、實驗?zāi)康?、實驗過程、實驗與相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，構(gòu)建理論與實踐相結(jié)合的橋梁，解決在線教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂難以進(jìn)入實驗現(xiàn)場的問題。例如，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件破壞模式的課程內(nèi)容時，可提前向?qū)W生發(fā)送不同類型的預(yù)應(yīng)力梁的加載至破壞完整視頻，標(biāo)注實驗現(xiàn)象的特點，并依據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)理論解說各種破壞模式引發(fā)的原因。在本課程完成以后，還需分配課時進(jìn)行施工現(xiàn)場的實踐性認(rèn)知教學(xué)，切實達(dá)到理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)目的。

四、學(xué)情分析

通過學(xué)情分析，教師可以知曉學(xué)生達(dá)成情況，促進(jìn)教學(xué)反思，并為后續(xù)教學(xué)的預(yù)設(shè)和調(diào)整提供重要信息。通過在線教學(xué)平臺提供的學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘，對分析結(jié)果進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，直觀了解學(xué)生的學(xué)習(xí)的投入、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果等。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程在線翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生保持了充分的熱情，對知識的掌握深度較高，知識點測試中也表現(xiàn)出較強(qiáng)的知識應(yīng)用能力。在課程期間做了問卷調(diào)查，分析得出學(xué)生的滿意度很高。

參考文獻(xiàn)

[1]高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]劉颯.翻轉(zhuǎn)課堂及其在中國應(yīng)用的研究[D].西南師范大學(xué)，2016.

[3]胡國良，黃美初.成人高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)滿意度測量及影響因素研究——基于MOOCs的實證分析[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017（2）：104-112.

[4]李國平.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：人民交通出版社，2009.