田管鳳 武靜 彭云

[關(guān)鍵詞]新工科教育;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)理念;教學(xué)流程

2017年2月，高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)，對(duì)新工科內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展路徑達(dá)成共識(shí)[1]，標(biāo)志著新工科建設(shè)將成為工程教育改革的前進(jìn)方向。工程力學(xué)作為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，肩負(fù)著新工科改革和課程思政改革的重要任務(wù)。目前新時(shí)期下，環(huán)境工程學(xué)科發(fā)展所需設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)對(duì)工程力學(xué)課程教學(xué)提出了更高更迫切的要求。力學(xué)作為工科基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)兼?zhèn)淞丝茖W(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)三方面屬性。對(duì)力學(xué)科學(xué)的深刻理解，是理論創(chuàng)新的源泉;敢于探索， 堅(jiān)持不懈，是實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的靈魂[2]。工程力學(xué)是工科學(xué)科關(guān)鍵必修課程之一。然而，在大學(xué)課程總學(xué)時(shí)日益縮減的背景下，工程力學(xué)課程的總學(xué)時(shí)數(shù)由48減少到42，其中包括6學(xué)時(shí)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。工程力學(xué)基礎(chǔ)理論比較復(fù)雜抽象，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解消化及分析應(yīng)用，都有一定的難度，需要占用的學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性普遍不高。此外，學(xué)生選修科目增加，各類(lèi)課外活動(dòng)較多，碎片化時(shí)間多了，能夠靜下心來(lái)長(zhǎng)時(shí)間專(zhuān)心學(xué)習(xí)的時(shí)間少了。

如何才能夠有效地協(xié)調(diào)教與學(xué)之間存在的這些矛盾呢？翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用提供了合適的解決辦法，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)，督促學(xué)生在線學(xué)習(xí)，充分利用課堂教學(xué)時(shí)間進(jìn)行討論擴(kuò)展，以學(xué)生和教師都易于接受的方式，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。分析工程力學(xué)教改研究現(xiàn)狀，致力于教學(xué)模式改革也有著不同的方向，有基于慕課或SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[3-4]，有課程診斷模式[5]，也有混合式教學(xué)模式[6]。雖然具體的結(jié)構(gòu)形式不同，但總體框架流程都有相近之處，都有各自的優(yōu)勢(shì)和適合的專(zhuān)業(yè)方向。本文主要針對(duì)少學(xué)時(shí)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程目標(biāo)、新工科學(xué)習(xí)要求的教學(xué)改革探索，提出構(gòu)建工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)體系，包括教學(xué)理念、資源建設(shè)、教學(xué)流程等主要方面。教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證了該模式對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量的顯著效果。

一、少學(xué)時(shí)工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)理念

翻轉(zhuǎn)課堂模式的基本特征在于：以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)。教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容精細(xì)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生的能力最大化發(fā)展。通過(guò)線上線下混合式教學(xué)，靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境更加有益于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而有助于實(shí)現(xiàn)高階層的學(xué)習(xí)任務(wù)和多重能力的培養(yǎng)目標(biāo)[7]。針對(duì)少學(xué)時(shí)工程力學(xué)課程性質(zhì)，基于培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還需要體現(xiàn)出以下三方面特殊性。

首先，在目前新工科背景下，高校培養(yǎng)人才需要兼具學(xué)科專(zhuān)業(yè)精深和學(xué)科交叉融合兩方面特征，不僅要有應(yīng)用知識(shí)初步解決問(wèn)題的能力，還要有更深入的新技術(shù)學(xué)習(xí)能力以提高解決未來(lái)問(wèn)題的能力[8]。因此，適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)要求，工程力學(xué)課程應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維和創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)[9]，以知識(shí)理論、應(yīng)用技術(shù)和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)為基礎(chǔ)目標(biāo)，一起綜合為新工科教育目標(biāo)。翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)流程的每個(gè)環(huán)節(jié)都要以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)為基本原則，才能培養(yǎng)出新工科時(shí)代需要的科技人才。

其次，根據(jù)線上學(xué)習(xí)和課堂活動(dòng)的教學(xué)假設(shè)、學(xué)習(xí)目的、教學(xué)流程的不同結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)模式教學(xué)有知識(shí)擴(kuò)展型、練習(xí)導(dǎo)向型、學(xué)術(shù)對(duì)話型、反饋驅(qū)動(dòng)型等四種模式[10]。工程力學(xué)課程內(nèi)容的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，結(jié)合每個(gè)知識(shí)單元的深廣度、難易程度不同，可以選擇采用靈活的翻轉(zhuǎn)模式，不局限于單種模式，也可以多種模式復(fù)合應(yīng)用，以保持翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程和教學(xué)方法的彈性。

最后，課程學(xué)時(shí)壓縮，學(xué)生課后學(xué)習(xí)時(shí)間趨于碎片化，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)，合理安排線上學(xué)習(xí)和測(cè)試、課堂教學(xué)講授討論以及課后線下作業(yè)復(fù)習(xí)的內(nèi)容和時(shí)間。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，從根本上做到以學(xué)生為中心。

因此，本文提出的少學(xué)時(shí)工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)理念可以概括為：以新工科教育目標(biāo)為基本原則，以學(xué)生為本，教師靈活應(yīng)用翻轉(zhuǎn)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的資源建設(shè)

工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式采用學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)優(yōu)學(xué)院教學(xué)云平臺(tái)進(jìn)行線上教學(xué)。建設(shè)資源包括微視頻、測(cè)試題庫(kù)、導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、教學(xué)課件、課外資料等。

（一）微視頻

課程微視頻是翻轉(zhuǎn)課堂線上資源建設(shè)的基礎(chǔ)。微視頻通常時(shí)長(zhǎng)為10～15分鐘，錄制教師講授的某一核心知識(shí)單元，具有主題突出、短小精悍、使用效率高等優(yōu)點(diǎn)[11]。學(xué)生可以隨時(shí)在線觀看。對(duì)于理論性比較復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)視頻，可以引導(dǎo)學(xué)生多次重復(fù)學(xué)習(xí)研究，幫助學(xué)生加深理解，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳安捎锰摂M仿真教學(xué)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)方法，可以不需要單獨(dú)制作微視頻。

微視頻制作，采用片首引例、主題和目錄、內(nèi)容解析、小結(jié)復(fù)習(xí)四段式的結(jié)構(gòu)形式。片首設(shè)計(jì)為相關(guān)主題的科學(xué)短片或生活圖片作為引例，分析并提出微視頻主題，讓學(xué)生感覺(jué)工程力學(xué)學(xué)科并不遙遠(yuǎn)，它來(lái)源于日常生活，為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

微視頻內(nèi)容基于課程核心知識(shí)單元，以拓展單元、案例單元等為輔助組合構(gòu)成。結(jié)合工程力學(xué)課程的知識(shí)體系、人才培養(yǎng)要求，教師分析課程內(nèi)容，劃分微課知識(shí)單元，針對(duì)不同層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)，分階段設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)。微課知識(shí)單元制作遵循少而精原則，針對(duì)特定主題，確保微課單元知識(shí)體系的完整，幫助學(xué)生有效進(jìn)行課外自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，根據(jù)課堂師生溝通情況，適當(dāng)調(diào)整補(bǔ)充微課內(nèi)容，以提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。微視頻除了與課程知識(shí)點(diǎn)單元體系相一致的內(nèi)容單元，還可以包含有創(chuàng)新思維點(diǎn)的拓展微課單元、新型工程實(shí)踐微課單元等多方面來(lái)源。綜合構(gòu)成的微課程資源包，共計(jì)20個(gè)微視頻，時(shí)長(zhǎng)總計(jì)228分30秒。例如，微視頻《力學(xué)和力學(xué)思維》為拓展單元，講解力學(xué)思維、力學(xué)模型以及工程力學(xué)分析的核心條件等內(nèi)容，現(xiàn)有教材通常較少介紹這些內(nèi)容，但對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新思維卻非常重要。微視頻《梁的強(qiáng)度計(jì)算》為應(yīng)用單元，講解梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用的典型例題，讓學(xué)生體會(huì)到力學(xué)計(jì)算可以實(shí)實(shí)在在地解決工程問(wèn)題的實(shí)踐性。

（二）導(dǎo)學(xué)任務(wù)單

學(xué)生通過(guò)教學(xué)云平臺(tái)的線上微課進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)習(xí)目標(biāo)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，督促提高在線學(xué)習(xí)的有效性。根據(jù)每個(gè)微視頻的課程單元主題制作導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，內(nèi)容包括：課程主題、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)前思考題、學(xué)習(xí)要求、初擬討論主題、學(xué)習(xí)小結(jié)、知識(shí)檢測(cè)等。其中初擬討論主題是為課堂討論提出建議，有解惑和拓展兩個(gè)層次。解惑主要針對(duì)微課中的復(fù)雜內(nèi)容進(jìn)一步詳細(xì)講解，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)。拓展則是補(bǔ)充微課中未能提及的內(nèi)容，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)其深入思考。學(xué)習(xí)小結(jié)要求學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)測(cè)試題后進(jìn)行總結(jié)體會(huì)，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化吸收。知識(shí)檢測(cè)主要由教師完成，對(duì)課前線上學(xué)習(xí)、課堂討論和課后作業(yè)三個(gè)階段進(jìn)行總結(jié)分析，考核學(xué)生掌握知識(shí)的情況，提出教學(xué)改進(jìn)建議。

（三）測(cè)試題庫(kù)

為了督促學(xué)生按時(shí)在線學(xué)習(xí)微課，結(jié)合微課內(nèi)容和導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，設(shè)置了導(dǎo)學(xué)測(cè)試題，要求學(xué)生在觀看微視頻后即時(shí)完成。為了提高學(xué)習(xí)積極性，題目難易程度應(yīng)適中，不僅考核學(xué)生是否真正有效學(xué)習(xí)了微課內(nèi)容，也要啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步深度思考。對(duì)應(yīng)每個(gè)微課內(nèi)容，每份測(cè)試題僅設(shè)5個(gè)小題，可以是選擇題、判斷題、填空題、簡(jiǎn)答題，依據(jù)難易度、考核點(diǎn)、題型進(jìn)行分類(lèi)設(shè)置。

可特別地安排一項(xiàng)“學(xué)習(xí)記錄”主觀題，建議學(xué)生把對(duì)微課學(xué)習(xí)的體會(huì)、看法、疑問(wèn)，或?qū)y(cè)試題的難點(diǎn)、問(wèn)題點(diǎn)、興趣點(diǎn)記錄下來(lái)，作為教師進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的重要參考材料。

（四）教學(xué)課件

工程力學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式課件分為兩部分，微視頻配套課件和課堂討論課件。前者為核心知識(shí)內(nèi)容，后者為強(qiáng)調(diào)、拓展知識(shí)點(diǎn)。微視頻配套PPT課件，基于課程教學(xué)大綱要求知識(shí)框架體系和人才培養(yǎng)目標(biāo)，劃分核心知識(shí)單元，用于線上微視頻制作和復(fù)習(xí)參考。課堂討論P(yáng)PT課件，用于課堂討論教學(xué)過(guò)程，補(bǔ)充擴(kuò)展微課知識(shí)點(diǎn)以外的課程內(nèi)容，或增加練習(xí)應(yīng)用專(zhuān)題。還可以通過(guò)學(xué)生線上導(dǎo)學(xué)測(cè)試得出情況分析，收集學(xué)生的疑難點(diǎn)，增加課程重要知識(shí)點(diǎn)、易混淆點(diǎn)，甚至有趣的課外資料，讓課堂氣氛更加生動(dòng)有趣，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

（五）課外資料

為了豐富線上學(xué)習(xí)材料，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收集課外材料，為每個(gè)微視頻知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充工程實(shí)例、科技前沿案例，或日常生活應(yīng)用實(shí)例。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)流程

（一）課前線上教學(xué)活動(dòng)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開(kāi)啟于課前的線上教學(xué)環(huán)節(jié)，需要教師和學(xué)生交互進(jìn)行完成，依次進(jìn)行以下三項(xiàng)工作。

1.教師布置線上學(xué)習(xí)任務(wù)。教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，分析教學(xué)目標(biāo)，準(zhǔn)備線上資源，安排主題微課以及相應(yīng)內(nèi)容的導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、導(dǎo)學(xué)測(cè)試題。最重要且最容易忽略的一條是：設(shè)置恰當(dāng)?shù)慕刂箷r(shí)間。每周2個(gè)主題微課，可給定3至4天學(xué)習(xí)期。過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的學(xué)習(xí)時(shí)間，都可能使少數(shù)學(xué)生來(lái)不及認(rèn)真完成或完全遺忘。

2.學(xué)生線上學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生按照教師布置要求，仔細(xì)了解導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，清楚學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯思路，認(rèn)真觀看學(xué)習(xí)微視頻，獨(dú)立完成導(dǎo)學(xué)測(cè)試題。學(xué)生對(duì)于微課內(nèi)容和測(cè)試題的疑問(wèn)、建議、看法都可以記錄下來(lái)，在線上與教師溝通討論。

3.教師檢查線上學(xué)習(xí)情況。教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)云平臺(tái)，查看學(xué)生在線學(xué)習(xí)微課的時(shí)間記錄、測(cè)試題得分情況。教師根據(jù)題目難度、范圍、題型、成績(jī)分布的數(shù)據(jù)分析，詳細(xì)了解學(xué)生掌握知識(shí)的程度，核查學(xué)習(xí)效果是否達(dá)到導(dǎo)學(xué)任務(wù)單目標(biāo)要求。教師要關(guān)注失分嚴(yán)重的個(gè)別學(xué)生，可以在課堂討論時(shí)再加強(qiáng)督促。

需要特別提出，教師在批閱線上作業(yè)時(shí)，通過(guò)“學(xué)習(xí)記錄”主觀題，可以與學(xué)生在線上一對(duì)一互動(dòng)，或解決疑惑，或發(fā)現(xiàn)閃光點(diǎn)，或找到繼續(xù)拓展討論的主題，為后續(xù)將要進(jìn)行的課堂討論活動(dòng)增添學(xué)生有興趣的新內(nèi)容。

（二）課堂教學(xué)活動(dòng)

課堂教學(xué)活動(dòng)是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行的效果和質(zhì)量根本上決定了翻轉(zhuǎn)模式的教學(xué)效果。課堂教學(xué)活動(dòng)需要依次進(jìn)行以下各項(xiàng)工作。

1.課堂教案設(shè)計(jì)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合線上學(xué)習(xí)情況，選擇采用合適的翻轉(zhuǎn)模式。例如，由于微課時(shí)間短，只能覆蓋核心知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于教學(xué)目標(biāo)要求的非核心相關(guān)知識(shí)點(diǎn)還需要在課堂做補(bǔ)充講授，因此翻轉(zhuǎn)模式可采用知識(shí)擴(kuò)展型。對(duì)于材料強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)用型知識(shí)點(diǎn)，需要反復(fù)練習(xí)試錯(cuò)，翻轉(zhuǎn)模式可以采用練習(xí)導(dǎo)向型。根據(jù)學(xué)生線上反饋信息，需要釋疑，可采用反饋驅(qū)動(dòng)型。教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)要求知識(shí)點(diǎn)框架體系邏輯性強(qiáng)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)、討論方式以及時(shí)間的安排要合理，并要注意到拓展內(nèi)容的可控性、討論氣氛的協(xié)調(diào)性。

2.微課內(nèi)容回顧討論。教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生回顧微課核心內(nèi)容，詳細(xì)解析導(dǎo)學(xué)測(cè)試題，對(duì)學(xué)生線上提出的問(wèn)題、看法進(jìn)行解釋和評(píng)價(jià)。采用反饋驅(qū)動(dòng)型翻轉(zhuǎn)模式，強(qiáng)調(diào)重要知識(shí)點(diǎn)，選擇學(xué)生非常感興趣的主題，以直接提問(wèn)、大家討論或者黑板現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試評(píng)論的方式，積極鼓勵(lì)學(xué)生參與其中，啟發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科進(jìn)行深入思考。

需要注意的是，討論主題需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)預(yù)先確定，可以適當(dāng)拓展，難度適中，保證討論有效進(jìn)行。課堂討論節(jié)奏要控制得當(dāng)，可以適當(dāng)停頓，但要避免冷場(chǎng)浪費(fèi)時(shí)間。在師生互動(dòng)中，采用教具演示是非常直接有效的方式，其輕松有趣的氣氛可以很好地吸引學(xué)生的注意力。例如，用生活中常用的衣架掛礦泉水瓶，來(lái)演示受彎構(gòu)件作用荷載的分布形式不同而產(chǎn)生的撓度不同，表現(xiàn)直觀，簡(jiǎn)單易行。

3.新知識(shí)補(bǔ)充討論。采用知識(shí)擴(kuò)展型翻轉(zhuǎn)模式，講授微課中未曾包含的課程目標(biāo)要求內(nèi)容。從核心知識(shí)點(diǎn)回顧，引入相關(guān)案例分析或經(jīng)過(guò)理論邏輯推理，自然過(guò)渡到擴(kuò)展新內(nèi)容講解。鼓勵(lì)學(xué)生課堂提出問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)討論解決，注重與核心知識(shí)點(diǎn)的銜接，加強(qiáng)學(xué)生理解和掌握的深度。

4.課堂練習(xí)討論。工程力學(xué)課程的深入學(xué)習(xí)，離不開(kāi)多練習(xí)多應(yīng)用。例如，材料力學(xué)關(guān)于構(gòu)件的設(shè)計(jì)，在平衡方程建立、約束力求解、內(nèi)力圖繪制、應(yīng)力計(jì)算、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、剛度設(shè)計(jì)，以及穩(wěn)定性驗(yàn)算等一系列計(jì)算過(guò)程中，只要其中任何一個(gè)步驟的計(jì)算數(shù)據(jù)甚至內(nèi)力符號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，都有可能導(dǎo)致最后設(shè)計(jì)構(gòu)件出現(xiàn)問(wèn)題。因此，要養(yǎng)成認(rèn)真、仔細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算的科學(xué)素質(zhì)，需要學(xué)生多加練習(xí)。通過(guò)練習(xí)導(dǎo)向型翻轉(zhuǎn)模式，學(xué)生可以相互了解，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生不怕出錯(cuò)，注意在不經(jīng)意中提醒測(cè)試題中失分嚴(yán)重的少數(shù)同學(xué)。

5.落實(shí)思政教育。在課堂師生面對(duì)面討論中，可以基于單個(gè)知識(shí)點(diǎn)融入立德樹(shù)人的思想火花，讓學(xué)生不僅了解到力學(xué)學(xué)科的應(yīng)用發(fā)展促進(jìn)了科技創(chuàng)新，還能夠感受到科技創(chuàng)新過(guò)程中的崇高思想、愛(ài)國(guó)情懷和工程素質(zhì)，體會(huì)到工程力學(xué)作為工科基礎(chǔ)課的柔情。

6.課堂教學(xué)小結(jié)。無(wú)論是課堂講授，或師生討論，都要在課堂每小節(jié)結(jié)束時(shí)適時(shí)小結(jié)，保證教學(xué)進(jìn)程的結(jié)構(gòu)邏輯性。

（三）課后練習(xí)小結(jié)

為了進(jìn)一步鞏固知識(shí)內(nèi)容，教師布置課后線下作業(yè)，主要包括紙質(zhì)習(xí)題作業(yè)、思政作業(yè)。此外，鼓勵(lì)學(xué)生制作知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖進(jìn)行章節(jié)內(nèi)容小結(jié)，有助于加深理解知識(shí)，理清邏輯思路。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果

（一）顯著提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果

適用于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的少學(xué)時(shí)工程力學(xué)課程，目前課題組應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐已有兩輪，參與實(shí)踐的2017級(jí)、2018級(jí)的學(xué)生分別為63人、78人。兩屆學(xué)生的期末考試成績(jī)及格率分別為63.49%、64.79%，2018級(jí)提高了1.1%;平均成績(jī)分別為65.08、65.05，幾乎一致。然而，此前的2016級(jí)學(xué)生采用講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，4個(gè)班學(xué)生人數(shù)總計(jì)169，期末考試成績(jī)及格率47.85%，平均分56.04?？梢?jiàn)，在工程力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式之后，學(xué)生期末考試成績(jī)有了大幅度顯著提升，及格率提高了16%，平均成績(jī)提高了9分。教學(xué)改革后試卷內(nèi)容涵蓋知識(shí)范圍較廣，程度較深，學(xué)生必須通過(guò)平時(shí)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)積累，才能夠熟練掌握應(yīng)用知識(shí)，考得好成績(jī)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用了翻轉(zhuǎn)課堂模式，增加了師生溝通的機(jī)會(huì)，教師可以在課前線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)比較充分地了解學(xué)生的疑問(wèn)并在課堂討論中加以解決。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下花費(fèi)更多的時(shí)間、精力去學(xué)習(xí)、討論、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后分析、解決問(wèn)題，這樣的反復(fù)溝通交流的過(guò)程促使學(xué)生更加深入地掌握課程內(nèi)容，養(yǎng)成良好的力學(xué)分析思維和提高實(shí)踐應(yīng)用能力。課程結(jié)束后的課程滿意度調(diào)查中，2018級(jí)環(huán)境工程學(xué)生對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的滿意率達(dá)到86.54%。這說(shuō)明了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式得到了學(xué)生們的一致認(rèn)可。最終，通過(guò)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，促進(jìn)了工程力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（二）目前存在的不足之處

課堂討論是翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師通過(guò)討論進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、思維方式，然后再調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。然而，在課堂上學(xué)生的討論還不夠積極主動(dòng)，原因主要有兩方面：首先，班級(jí)人數(shù)多，都是大班上課，比較難以調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極情緒。其次，討論主題的難易程度會(huì)影響討論質(zhì)量。主題偏簡(jiǎn)單，學(xué)生認(rèn)為難度太低;主題偏復(fù)雜，學(xué)生可能需要占用課堂上寶貴的時(shí)間來(lái)理解，不利于提高教學(xué)效率。因此，討論主題的設(shè)置，既要考慮課程內(nèi)容體系，也要基于學(xué)生能夠消化知識(shí)的理解程度。

五、結(jié)論

課題組將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的工程力學(xué)課程改革中?；谛鹿た平逃砟?，結(jié)合思政改革要求，通過(guò)理順課程的知識(shí)體系劃分知識(shí)單元，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于知識(shí)單元的微課視頻，構(gòu)成微課鏈資源。通過(guò)設(shè)計(jì)構(gòu)建教學(xué)流程，注重因材施教，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加靈活、高效，而不再僅依賴(lài)較少學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)時(shí)間。分析探索工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)體系，具有以下特點(diǎn)：

1.適應(yīng)少學(xué)時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的具體流程?；诹W(xué)課程性質(zhì)，微課設(shè)計(jì)制作與課堂討論環(huán)節(jié)深度融合，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式各環(huán)節(jié)具體化、特色化，為少學(xué)時(shí)課程教學(xué)模式研究增添新內(nèi)容。

2.建設(shè)豐富的課程資源，契合課程教學(xué)要求和知識(shí)發(fā)展需求。制作課程核心知識(shí)和輔助性教學(xué)資源，資源內(nèi)容和形式的設(shè)計(jì)思想、制作原則、理論基礎(chǔ)和應(yīng)用方式不僅要體現(xiàn)環(huán)境工程學(xué)科的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，而且應(yīng)能夠體現(xiàn)力學(xué)思維培養(yǎng)的新工科要求，以更好地實(shí)現(xiàn)工程力學(xué)課程的教學(xué)要求和培養(yǎng)目標(biāo)。

3.適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代要求，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維、自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新思考的能力，以及分析解決工程問(wèn)題的能力。