徐贊 付貴海 郭尤林

摘 要 土木工程專業(yè)要求學(xué)生掌握牢固的基礎(chǔ)理論知識(shí)與豐富的實(shí)踐能力，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下現(xiàn)代土木工程人才培養(yǎng)將面臨更大的挑戰(zhàn)，本文分析土木工程專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教育改革方法進(jìn)行分析，對(duì)土木工程專業(yè)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂;土木工程;教學(xué)改革

Abstract Civil engineering in the teaching of both students in a solid theoretical knowledge and requires its rich practical ability， in the traditional teaching mode of personnel training is facing greater challenges， this paper for the civil engineering professional teaching situation， combined with the flip classroom Of the educational reform methods for analysis， can be in the civil engineering professional theory teaching and practical teaching to be used.

key word Flipped classroom; civil engineering; teaching reform

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化教育體系已經(jīng)邁入了信息化的教學(xué)時(shí)代。尤其網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷更新豐富，進(jìn)一步促進(jìn)教育發(fā)展，從各方面影響著傳統(tǒng)教育模式的改革，現(xiàn)階段出現(xiàn)一種新型的信息化教學(xué)方法，一種將課堂所需要學(xué)習(xí)的知識(shí)安排在課前、知識(shí)消化理解安排在課堂中，本質(zhì)上是將傳統(tǒng)課堂課教學(xué)模式的課堂、課下環(huán)節(jié)的翻轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。翻轉(zhuǎn)課堂的教育方法與理念最開(kāi)始誕生于美國(guó)，伴隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)全面推廣，翻轉(zhuǎn)課堂的側(cè)重點(diǎn)是將“教學(xué)以學(xué)生為中心展開(kāi)”的教育理念、新型的教學(xué)模式，在教學(xué)活動(dòng)中考慮學(xué)生自身發(fā)展的教學(xué)方法，目前世界各地有許多教育機(jī)構(gòu)及學(xué)者運(yùn)用于實(shí)踐。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入我國(guó)以來(lái)，引起了國(guó)內(nèi)許多教育學(xué)者對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)踐討論與研究。

翻轉(zhuǎn)課題學(xué)習(xí)模式成為目前新穎的課堂教學(xué)方法，其發(fā)展軌跡可追溯至20世紀(jì)90年代哈佛大學(xué)物理學(xué)教授埃里克·馬祖爾開(kāi)設(shè)的同伴教學(xué)法課程。 馬祖爾從傳統(tǒng)講授模式中改善信息的傳播方式，但是未達(dá)到對(duì)知識(shí)的深度理解效果，因此運(yùn)用同伴教學(xué)法促進(jìn)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)課程知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)課堂教學(xué)采用“提出問(wèn)題—思考—回答問(wèn)題”等教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)來(lái)開(kāi)展。若學(xué)生在課堂討論中關(guān)于問(wèn)題的回答正確性比例小于70%，將會(huì)開(kāi)展同伴討論活動(dòng)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解，在課程的結(jié)束時(shí)教師強(qiáng)調(diào)課程知識(shí)中的要點(diǎn)和難點(diǎn)。馬祖爾在教學(xué)中常運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為教學(xué)輔助手段，在同伴教學(xué)法的闡述中，馬祖爾并未完整的“翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念，但可以找到翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)的思路。但實(shí)際意義上的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)始于20世紀(jì)90年代中期美國(guó)邁阿密大學(xué)開(kāi)展的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)意義是“將課堂的教學(xué)活動(dòng)主要在課外進(jìn)行，課外的知識(shí)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題與困惑在課堂討論”。1996年，邁阿密大學(xué)商學(xué)院教師莫里·拉吉和格蘭·波蘭特第一次提出“翻轉(zhuǎn)課堂”的理念，并運(yùn)用于其任教的“微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)原理”。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)課堂的差異，此課程將“翻轉(zhuǎn)課堂”思路為指導(dǎo)，首先由教材劃分為若干專題，然后學(xué)生可以課外閱讀專題的章節(jié)的知識(shí)，結(jié)合相關(guān)知識(shí)的教學(xué)視頻和課件學(xué)習(xí)。在課堂上學(xué)生就課程學(xué)習(xí)中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和困惑與老師進(jìn)行討論，同時(shí)教師可依據(jù)學(xué)生的疑惑進(jìn)行獨(dú)立的指導(dǎo)和具體問(wèn)題的講解[1]。

2000年4月，韋斯利·貝克基于傳統(tǒng)的教學(xué)課堂提出一個(gè)“翻轉(zhuǎn)課堂模型”，其方法是課堂外教師運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化的課程管理方法進(jìn)行在線教學(xué)活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)材料的傳輸，課堂上教師與學(xué)生就教學(xué)知識(shí)展開(kāi)互動(dòng)，開(kāi)放性和深入探討協(xié)作。此理念同拉吉和波蘭特的教學(xué)理念相近，在教學(xué)模型中貝克針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的根本原理全面闡述：“在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法中，教師非傳統(tǒng)的教學(xué)重點(diǎn)與中心，轉(zhuǎn)換成學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者”。對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂準(zhǔn)確的定義獲得了學(xué)者的認(rèn)同。2000年，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的評(píng)價(jià)、適應(yīng)與推廣學(xué)習(xí)中心針對(duì)該校的一門計(jì)算機(jī)課程開(kāi)展了翻轉(zhuǎn)教學(xué)改革。運(yùn)用一款稱作eTeach的流媒體教學(xué)軟件對(duì)教師的講課視頻和課件進(jìn)行同步合成，然后要求學(xué)生對(duì)eTeach生成的多媒體教學(xué)材料在課下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課上時(shí)間主要用于問(wèn)題解決和師生互動(dòng)。通過(guò)為期兩個(gè)學(xué)期的跟蹤評(píng)價(jià)與反饋分析，教學(xué)的結(jié)果表明這一改革“極大地提高了課程的應(yīng)用性、便利性和價(jià)值”，也再次印證了翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作為一種新的課堂教學(xué)范式的可能性和潛在價(jià)值。 更重要的是，這些研究和實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的技術(shù)特征：多媒體教學(xué)技術(shù)是翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)得以開(kāi)展的必備要件。 這一特征也反映在翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的其他研究中，比如杰瑞米·斯特雷爾對(duì)基于智能導(dǎo)師系統(tǒng)的“翻轉(zhuǎn)課堂”和傳統(tǒng)講授式課堂進(jìn)行的對(duì)比研究。時(shí)至今日，高等教育依然是翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的重要舞臺(tái)。

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式本質(zhì)是在為學(xué)生創(chuàng)造混合型學(xué)習(xí)空間，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步來(lái)提升課堂學(xué)習(xí)效果，這種教學(xué)方式促使教師獲得更多的課堂時(shí)間與學(xué)生討論交流，區(qū)別于常規(guī)意義上的授課。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的獨(dú)特學(xué)習(xí)方式使學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)主要在課堂外完成，通過(guò)觀摩學(xué)習(xí)授課教師提供的影視教學(xué)材料等，同時(shí)利用課堂時(shí)間探討教學(xué)內(nèi)容、練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)、在學(xué)習(xí)后可以進(jìn)行專項(xiàng)研究，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式中學(xué)生通過(guò)教師引導(dǎo)實(shí)踐鍛煉，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)中深層思考和推究知識(shí)的能力，進(jìn)一步符合學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

《土力學(xué)》是土木工程大類教學(xué)中主干課程，本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容廣泛且綜合，在課程的學(xué)習(xí)中理論與實(shí)踐性要求較高，理論知識(shí)運(yùn)用與實(shí)際工程之間相互促進(jìn)，課程學(xué)習(xí)后要求學(xué)生能夠融會(huì)貫通、熟練的利用理論知識(shí)來(lái)分析解決在工程面臨的實(shí)際問(wèn)題。目前是部分?jǐn)?shù)高校在由于實(shí)行“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的培養(yǎng)方式下縮減了此課程的學(xué)時(shí)量，進(jìn)一步壓縮課堂教學(xué)進(jìn)度、學(xué)生知識(shí)獲得效果不夠理想，對(duì)于現(xiàn)階段的土力學(xué)教學(xué)需要一定程度的改革方能適應(yīng)新形勢(shì)下的培養(yǎng)需求。

1土力學(xué)課程中使用翻轉(zhuǎn)課堂的意義

1.1 土力學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

土力學(xué)專業(yè)知識(shí)在日常的講課中顯得枯燥，部分學(xué)生對(duì)土力學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容積極性較低;土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性較強(qiáng)，學(xué)生對(duì)其中的專業(yè)名詞理解困難; 學(xué)生在學(xué)習(xí)中對(duì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)或土力學(xué)施工工藝較生疏，在教材中的試驗(yàn)插圖理解困難，因此土力學(xué)課程教學(xué)需要進(jìn)行改革。

1.2 土力學(xué)運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)

學(xué)生在土力學(xué)的學(xué)習(xí)中有兩個(gè)學(xué)習(xí)部分：第一部分主要是對(duì)知識(shí)傳遞，第二部分是知識(shí)的吸收內(nèi)化理解。常規(guī)教學(xué)時(shí)，第一部分學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)主要運(yùn)用課堂教學(xué)，教師在通過(guò)課堂上的授課實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳遞與學(xué)習(xí)。第二個(gè)部分的完成，學(xué)生在課后自己內(nèi)化知識(shí)，通過(guò)常規(guī)的家庭作業(yè)與測(cè)試形成自己的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)。但是在吸收內(nèi)化階段，學(xué)生自我感受有差異，足夠自律的學(xué)生能較好地完成學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)際許多學(xué)生存在自身理解能力欠缺，然后缺少老師和同學(xué)的相互討論，在此部分的學(xué)習(xí)中受到挫敗感的影響，長(zhǎng)時(shí)間的這種狀態(tài)使得部分學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的積極性和滿足感。

在翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)模式得到改變，常規(guī)的信息知識(shí)傳遞過(guò)程主要在課前完成，學(xué)生從教學(xué)視頻以自主學(xué)習(xí)的形式獲得知識(shí);

同時(shí)吸收知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程放在較為重要的課堂探討交流中。教師運(yùn)用課程中的導(dǎo)學(xué)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生積極思考，學(xué)生進(jìn)行分組討論，在分組討論中解決問(wèn)題實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的深入理解和內(nèi)化吸收，同時(shí)教師能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中所遇到的困難，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行有效指導(dǎo)。同時(shí)學(xué)生分組討論交流進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)理解和消化。翻轉(zhuǎn)課堂中更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)學(xué)生的思維方式與知識(shí)理解更有幫助[2]。

翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)視頻學(xué)習(xí)的輔助，教師可以提前利用視頻對(duì)知識(shí)進(jìn)行傳授，然后在課堂上通過(guò)分組討論促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂的運(yùn)用讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中具有有自律性、交流性，將教學(xué)中進(jìn)一步圍繞學(xué)生為中心，在學(xué)習(xí)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考、開(kāi)放討論、嚴(yán)謹(jǐn)分析、激發(fā)發(fā)散思維方式，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法運(yùn)用到土力學(xué)教學(xué)有一定實(shí)際應(yīng)用意義。

2土力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法從過(guò)程中劃分成課前學(xué)習(xí)、課堂討論、課后研究分析三階段。課前教學(xué)視頻資料制作與學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，課堂講解與分組討論解決問(wèn)題，課后就相應(yīng)知識(shí)進(jìn)行延伸學(xué)習(xí)，在此過(guò)程中課前學(xué)習(xí)和課堂討論是本教學(xué)的關(guān)鍵部分。

2.1 土力學(xué)課前教學(xué)設(shè)計(jì)

首先選定課前自主學(xué)習(xí)資料內(nèi)容概要，提前制作好課堂教學(xué)內(nèi)容的視頻資料，將視頻的播放時(shí)間控制在12分鐘。若視頻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中效率低下。

其次，結(jié)合課前微視頻內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)習(xí)計(jì)劃中包含主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)流程、課堂教學(xué)預(yù)習(xí)等四階段。建立學(xué)習(xí)目標(biāo)的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)立正確自主學(xué)習(xí)途徑，學(xué)習(xí)任務(wù)促使學(xué)生熟練的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)任務(wù)的難易程度設(shè)置要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生將會(huì)建立足夠的自信和保持積極的態(tài)度[3]。

最后，同時(shí)在翻轉(zhuǎn)課堂的使用中督促學(xué)生完成課前自主學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中所遇到的困難與疑惑及時(shí)解答。

2.2 土力學(xué)教學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

（1） 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

課堂教學(xué)前先完成課堂檢測(cè)，目的是測(cè)試開(kāi)展自主學(xué)習(xí)的收獲。針對(duì)具體的課堂教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)，融合課堂教學(xué)知識(shí)進(jìn)行分組討論與解答的方式學(xué)習(xí)，通過(guò)小組組內(nèi)討論和組間探討對(duì)比，最后匯總成班級(jí)整體大討論。

（2） 課堂教學(xué)過(guò)程

根據(jù)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)安排，結(jié)合土力學(xué)教學(xué)中的第四章知識(shí)土的壓縮性作為案例討論教學(xué)。

1）進(jìn)行課前檢測(cè)。同學(xué)們進(jìn)行進(jìn)第一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)：就日常生產(chǎn)生活中遇見(jiàn)的土的壓縮性情況相互交流討論，交流討論后將各組情況匯總。教師檢查與分析討論中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，在此過(guò)程中闡述土的壓縮性基本概念與常見(jiàn)。

2）教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)。通過(guò)講解室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)得到土的壓縮e-p曲線，分析壓縮系數(shù)的概念與計(jì)算方法，土的壓縮模量的概念與計(jì)算方法，分析壓縮指數(shù)的計(jì)算方法。

3）工程實(shí)例學(xué)習(xí)。由兩處工程地質(zhì)情況差異的建筑地基，單方面從土體的壓縮性質(zhì)鑒別兩處地基的差異性，從中挑選出優(yōu)質(zhì)的地基一方。將同學(xué)們分成若干小組為探討鑒別過(guò)程與評(píng)定結(jié)果，小組之間相互討論與分析。

4）課堂總結(jié)討論。指引學(xué)生就所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐案例開(kāi)展討論，再對(duì)講課內(nèi)容與方式做出客觀評(píng)價(jià)，同時(shí)評(píng)判課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。

2.3 土力學(xué)的課后教學(xué)設(shè)計(jì)

由課堂教學(xué)拓展知識(shí)制作微視頻，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)課后知識(shí)鞏固任務(wù)，豐富學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間，通過(guò)翻轉(zhuǎn)平臺(tái)探討學(xué)習(xí)，差異化的為每個(gè)同學(xué)提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源與環(huán)境。

3土力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)思考

3.1 翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用條件

翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于土力學(xué)課題的教學(xué)方式有快捷方便的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)要具備相關(guān)的硬件與軟件設(shè)施。首先，土力學(xué)的課程中需要易于理解與運(yùn)用的概念，教師需要促進(jìn)學(xué)生在課前的視頻學(xué)習(xí)中提高積極性，提高對(duì)未知專業(yè)知識(shí)的好奇心，能夠較好的完成基本的學(xué)習(xí)任務(wù)。其次，土力學(xué)的課程的知識(shí)具有一定的實(shí)踐與理論討論價(jià)值，在討論與思考中提升其對(duì)知識(shí)的認(rèn)知，在探討學(xué)習(xí)中有一定空間的思維碰撞，另一方面的提高課堂學(xué)習(xí)效率。

3.2 土力學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂的措施

（1）翻轉(zhuǎn)課堂的教師監(jiān)管運(yùn)營(yíng)機(jī)制與相互學(xué)習(xí)探討平臺(tái)的創(chuàng)建

基本的教師監(jiān)管機(jī)制完善能相促進(jìn)教師與學(xué)生雙方按時(shí)完成任務(wù)，并且對(duì)自律性較低的同學(xué)起到一定的監(jiān)督作用。翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)互動(dòng)平臺(tái)的創(chuàng)建便于教師與學(xué)生之間的線上討論交流，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難及時(shí)向教師請(qǐng)教討論，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性將會(huì)得到提高。

（2）授課教師對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的制作與設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂的高質(zhì)量完成要求教師對(duì)完整的教學(xué)環(huán)節(jié)有充分的把握，在課前需要仔細(xì)設(shè)計(jì)教學(xué)安排與重點(diǎn)。首先由教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況開(kāi)展微視頻的制作。微視頻的表達(dá)方式要簡(jiǎn)潔易懂，同時(shí)在知識(shí)的表達(dá)上需要一定的吸引力，方能較好的激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。其次在課前的教學(xué)中從學(xué)生的角度考慮學(xué)習(xí)任務(wù)的合理性。課堂的教學(xué)知識(shí)能通過(guò)微視頻較充分的表達(dá)清晰，同時(shí)又要靠近同學(xué)們的生活與學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)的合理設(shè)計(jì)，要求整體符合課堂教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，教學(xué)環(huán)節(jié)之間相互銜接，教學(xué)過(guò)程符合要求。課堂教學(xué)得充分利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升教學(xué)質(zhì)量，將新穎的教學(xué)方法與模式運(yùn)用到翻轉(zhuǎn)課堂中來(lái)[5]。

4結(jié)束語(yǔ)

本文探討了翻轉(zhuǎn)課堂的概念與發(fā)展，分析當(dāng)前土力學(xué)的傳統(tǒng)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂在土力學(xué)課程教學(xué)中的課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐方法，提出土力學(xué)課程中運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂具有可行性，翻轉(zhuǎn)課堂的較好的運(yùn)用于土力學(xué)教學(xué)中還需進(jìn)一步研究。

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