劉瀟鵬 徐良驥 張坤

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對變形與沉陷工程學課程綜合性強、課堂學時少、教學效果不盡如人意的問題，提出將翻轉課堂模式引入課程教學中的設想，通過設計翻轉課堂的教學模式和實踐措施，重構課程的教學體系，為變形與沉陷工程學的教學工作提供有益的參考。

[關? ? 鍵? ?詞]? 變形與沉陷工程學;教學改革;翻轉課堂

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2022）17-0049-03

變形與沉陷工程學是煤炭類高校的特色專業(yè)課程，是由開采沉陷學發(fā)展而來。其綜合了測繪科學技術、采礦工程、地質工程、巖土力學等多門學科，交叉性很強，對學生理論和實踐能力的要求也很高[1]。其課程設置旨在使學生認識變形監(jiān)測的手段，了解地表沉陷的機理、掌握地表變形監(jiān)測的方法、培養(yǎng)學生解決地表沉陷控制及開采環(huán)境損害控制的主要方法。課程知識體系繁雜、理論晦澀，僅靠教師課堂教學難以使學生深刻理解課程知識，難以實現(xiàn)從理論到實踐，難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維。

變形與沉陷工程學專業(yè)課學時短、課程知識復雜，傳統(tǒng)的教學模式最多完成知識的教授，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無從談起[2，3]。翻轉課堂的教學模式能夠引導學生了解自己對專業(yè)的需求，根據(jù)自己的需求在課堂外自由選擇學習方式，進行個性化學習，將知識的學習放在課堂外，消除教師課程教授的統(tǒng)一性與學生個性化需求的矛盾，提高學生學習的積極性和成就感;在課堂上主要為師生的交流互動，將課堂變成一個答疑、交流、互動的場所，可讓學生各取所需、各展所長，以達到學生自主學習、內化性知識學習、創(chuàng)新性學習的目的，提升教學效果[4-6]。

一、翻轉課堂教學模式設計

在翻轉課堂教學模式的設計中，要貫徹以學生為主體、以學生為本的思想，基于學生的學習目的，制訂個性化的教學方案，激發(fā)學生對課程的興趣，使其把主要的學習時間放在課前，課堂教學主要針對學習內容的答疑與討論，課后進行檢測。翻轉課堂教學模式設計主要在以下三個方面。

（一）明確課前任務

在進行課前任務設置時，先對學生的學習目的及水平進行評估，如當前本科生畢業(yè)去向一般為就業(yè)或者升學，對于就業(yè)的學生可對課程中的實踐內容重點考慮，對于升學的學生來說則可以增加理論性知識，使其對課程的了解更加深入，此外，還應對學生的水平進行適當?shù)脑u估，以恰當?shù)胤峙湔n前任務，并使學生了解課程任務做什么、怎么做、為什么、需要什么效果等問題。

由于翻轉課堂中主要的知識學習放在課前，因此，課前應準備課程大綱，明確教學的任務，制作或準備微課視頻，微課視頻應針對特性的知識點或問題進行設置，視頻長度應在學生注意力集中時間內，利用學生的自主性進行新知識的學習。為避免因學生自主能力問題導致的知識吸收效果差等問題，應在課前設置知識點的測驗，以達到督促學生完成科研任務的目的。完成傳統(tǒng)教育教學過程中“信息傳遞”這一階段的任務。

（二）豐富課堂活動

本科教學面向的對象為接近成年人的大學生，其具備一定的獨立思考能力，因此，在課堂教學中，教師應充分做好角色的轉換，將傳統(tǒng)教師的角色轉換為教學相長的導師，引導學生發(fā)現(xiàn)學習中的困難和存在的問題，啟發(fā)學生主動思考，培養(yǎng)提出問題及解決問題的能力。

在翻轉課堂的教學過程中，重在學習內容的內化吸收，其主要通過課堂上學生與教師、學生與學生之間的互動來實現(xiàn)，首先基于不同的學習目的鼓勵學生建立學習小組，針對各個學生在學習過程中的個人觀點和問題進行討論，凝結共識，針對討論過程中產生的分歧及未能解決的問題，根據(jù)分歧及問題的形式進行小組匯報，再與教師進行深入的討論分析，解決分歧并回答學生的疑問。最后由教師對學生課前及課堂中的學習表現(xiàn)進行總結，并針對課堂討論過程中共性問題及未能解決的問題進行資料查找、研究分析，探求問題中的創(chuàng)新點，對創(chuàng)新性觀點進行進一步的凝練升華。

（三）合理進行實踐考核

在翻轉課堂中，由于教學過程由指導性學習轉換為建議性學習，其強調的是學生學習的自主性，若不更改當前的實踐考核模式，將對教學效果產生很大的影響。因此，翻轉課堂的實踐考核模式應形成多角度、多元化的考核體系。

在課程結束后的實踐中，應體現(xiàn)不同學生的個性化需求，如以工程師為導向的學生培養(yǎng)中，在實踐教學中應體現(xiàn)項目設計、實施等內容，成果應為偏向工程的設計書。以科研為導向的學生，應增加其理論的內容，在實踐教學中應體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性，成果應為解決某一問題的小論文。

在課程考核中，應細化考核項目，弱化客觀卷面考試內容，強調學習的質量與成果，在課前階段可將看微視頻的時間、練習完成的情況量化打分，在課堂上將發(fā)言次數(shù)、發(fā)言質量、小組合作解決問題的情況和貢獻進行主觀打分，在課程后針對實踐操作能力及科研能力進行綜合評價，最后采用分類題庫的方式對各個學生進行個性化的期末測試，可實現(xiàn)對學生的綜合、客觀評價。

二、變形與沉陷工程學的翻轉課堂教學實踐措施

變形與沉陷工程學為多學科交叉課程，工程實踐及理論內容都較為豐富，因此，通過翻轉課堂模式可進行個性化的教學，使學生獲取更適合自己的知識和能力。

（一）課程目標確定

通過本課程的理論教學，使學生具備以下知識和能力。281C1894-11D8-4464-A7BE-27C7D0572966

目標1：能夠利用相關工程知識揭示開采沉陷機理，將開采沉陷時空演化過程概化成數(shù)學模型，并對開采沉陷預計模型、參數(shù)求解及沉陷圖形分析進行計算機編程和表達。

目標2：能夠根據(jù)測繪、遙感、攝影測量以及測繪科學新技術的技術標準、知識產權、法律法規(guī)要求，解決復雜礦山變形監(jiān)測的項目設計、實施和數(shù)據(jù)處理問題。

目標3：能夠綜合運用測繪、地質、采礦和力學等自然科學知識，利用模擬實驗、實測分析和理論研究方法，借助測繪和巖土等學科相關現(xiàn)代工具，研究巖層移動和地表沉陷規(guī)律，并根據(jù)礦山生態(tài)文明建設科學內涵，解決復雜的地表沉陷控制方案工程設計問題。

目標4：能夠將社會、法律、健康、安全等各方面因素融入復雜的巖層與地表移動控制方案優(yōu)化設計中，選取最優(yōu)的沉陷控制設計方案。

（二）課前學習

首先通過班長進行調查，將學生分為就業(yè)和升學兩組，再通過自由組合的方式將學生分為5～6個學習小組。建立教學微信群，每節(jié)課前一周將下周的學習材料上傳至微信群，包括課程大綱、課程任務、在線教學視頻和課程測驗。課前學習成果按照總分100分評價，其中視頻學習70分，按照視頻學習的時長來評價學習的質量，進行一遍完整的視頻學習，得50分。對于總視頻時長來說，每增加5分鐘的學習時長，總分增加1分，直到達到滿分70為止;課前測驗30分，每次課程課前測驗滿分都是30分，最終總分為各次課程課前測驗總分的平均值。每次課前測驗最多可進行2次，按照分高的一次取值。

（三）課堂學習

通過課前的視頻學習和測驗，學生已經基本掌握課程的相關知識，因此，在課堂上首先將課前學習所存在的問題及想法進行小組間的討論，討論過程中要解決大部分的問題，每次討論都需有一個組長負責匯總分析討論的結論及不能解決的問題。在小組討論結束后，由小組長代表本組匯報學習過程中存在的問題、解決的方法等，小組成員可對匯報進行補充。匯報完畢后由其他小組進行質詢，最后由該小組成員回答問題。在這個過程中教師主要起組織、引導的作用。

在討論結束后由教師進行總結，并解決討論后遺留的問題，同時要捕捉學生在學習過程中的獨特視角，幫助學生利用邏輯化的思維看待問題中的科學屬性，幫助學生形成創(chuàng)新性思維。

課堂學習效果同樣按照滿分100評價，其中討論部分20分，由小組長統(tǒng)計各位同學的發(fā)言次數(shù)、發(fā)言質量，對結論的貢獻程度進行打分，其中發(fā)言次數(shù)占10分，發(fā)言質量占10分;匯報部分30分，匯報部分分為兩個方面，一方面為PPT的制作，另一方面為匯報部分。在PPT制作方面，由小組長統(tǒng)計各位同學對PPT制作的貢獻，給他們分別打分，最高分20分;在匯報部分主要匯報人根據(jù)其匯報質量打分為5～10分，其他同學可根據(jù)補充的情況適當給分。質詢部分20分，在質詢部分同樣由小組長統(tǒng)計各位同學的發(fā)言次數(shù)及發(fā)言質量，針對其質詢是否對問題的解決起關鍵性的作用進行打分，其中發(fā)言次數(shù)占10分，發(fā)言質量占10分;教師總體評價30分，教師通過對學生在課程學習過程中的記錄進行整體評價，對學生的課堂表現(xiàn)進行打分。

（四）課后實踐

在課后實踐中，針對就業(yè)組主要設置地表觀測站設計、開采沉陷數(shù)據(jù)處理、概率積分法程序編制、保護煤柱設計等幾個方面內容，針對升學組可根據(jù)課堂討論中存在的問題撰寫一篇小論文。其中課后實踐成果按照就業(yè)組及升學再分為課程設計及課程論文，滿分都為100分，針對就業(yè)組學生的課后實踐，由學生進行課程設計并提交課程設計報告，根據(jù)報告內容，對學生的學習態(tài)度情況、課程設計完成的情況、對問題的挖掘分析能力及報告最終的完成度進行總體評價給分;針對升學組學生的課后實踐，由學生對課程過程中存在的問題撰寫一篇小論文，根據(jù)論文的內容，對學生的學習態(tài)度情況、論文的整體格式是否完整正確、論文的主題核心是否鮮明、重復率是否滿足要求、與課程的關聯(lián)程度、文獻引用是否恰當、能否恰當運用自己的語言組織素材、是否能解決一個實踐或理論問題等進行綜合評價給分。

（五）課程考核

在課程考核中，考核主要分為四個部分：課前學習部分、課堂學習部分、課程實踐部分和最終的卷面考試部分。其中，課前學習部分占比20%;課堂學習占比15%，主要根據(jù)發(fā)言次數(shù)、發(fā)言質量和總結的情況進行評價;課后實踐占比15%，根據(jù)課程設計及小論文的質量進行評價;卷面考試占比50%，在卷面考試的試題設置中，綜合性、開放性的試題要占總分的60%。最后總分的計算公式如以下公式，卷面考核題型見表1。

w=p*0.2+n*0.15+a*0.15+t*0.5

其中，w為課程總體評價，p為課前學習評價，n為課程學習評價，a為課后實踐評價，t為卷面考試評價。

三、存在的問題及解決方案

翻轉課堂能夠因材施教，實現(xiàn)個性化教學，在我國教育工作中被廣泛討論，但要更進一步促進我國課程改革的發(fā)展，翻轉課堂模式可能仍存在以下問題。

1.對學生來說，在教學信息傳遞的過程中，學生對著視頻進行孤立的學習，學習的積極性可能不能有效提升，在傳統(tǒng)的教育氛圍下，突然將學生置入自主學習的環(huán)境，雖然將學習的掌控權交給了學生，但如何提高其主動性，如何提高其發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，是翻轉課堂需要面對的問題。

2.對教師來說，翻轉課堂看似減輕了教師的任務，但是如何制作高質量的教學視頻，大部分教師并沒有經驗，如何體現(xiàn)教育教學的個性化、針對性，如何設置測試、提問、討論內容，引導學生進入勤于思考、善于總結的學習氛圍需要教師付出更多的精力和時間。

3.翻轉課堂教學過于依賴學生的自學能力及自學的自覺性，并且由于過于突出教學方法的個性化，在當前的教學規(guī)模下，難以達到想要的教學效果。因此，若要達到相對較好的教學效果，應在一個教學班內成立由多個教師組成的教學小組，形成對學生的提醒和督導，并且在分工作用下針對學生的特點進行教學。

四、結語

變形與沉陷工程學是多學科交叉的綜合性課程，在以往的教學實踐中，由于課程知識點紛繁復雜、難度相對較大，因此，以往的教學過程能以激發(fā)學生的興趣，讓學生對方法、理論、實踐三個方面的理解運用都較為薄弱。翻轉課堂顛覆了以往的先教后學的跟跑模式，讓學生主動學習、主動思考，實現(xiàn)因人而異、因材施教的教育目的，重構了變形與沉陷工程學的教學體系，有助于培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

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[6]陳鵬飛.線上線下混合式翻轉教學：轉變大學生學習理念的突破口[J].河南司法警官職業(yè)學院學報，2021，19（4）：106-112.

編輯 鄭曉燕281C1894-11D8-4464-A7BE-27C7D0572966