吳香國(guó) 鄒超英 鄭文忠等
摘要:近年來(lái),翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式(FCM)正成為日漸興起的課程教學(xué)模式,在新一輪教學(xué)改革中實(shí)施FCM是否具有可行性,受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。通過(guò)分析FCM主要特征和國(guó)內(nèi)高等教育現(xiàn)狀,以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例,探討土木工程專業(yè)課程FCM教學(xué)改革的方法。在此基礎(chǔ)上,提出了選課分流、完全FCM、部分FCM、混合FCM的概念設(shè)計(jì),以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例提出了實(shí)施混合FCM的初步設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;土木工程;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):TU398+5;G6420文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2014)06005904翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Class Mode)起源于2007年美國(guó)科羅拉多州落基山的“林地公園”高中化學(xué)課程。FCM是將傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程的知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段進(jìn)行了完全顛倒,即將“課程講解+課后作業(yè)”,改為“課前學(xué)習(xí)+課堂探究”的教學(xué)模式[1],相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式,其期望通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、交流反思、協(xié)作討論,全面提高教學(xué)質(zhì)量。FCM教學(xué)模式正成為日漸興起的課程教學(xué)模式[1],也越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)高校的關(guān)注。近年來(lái),哈爾濱工業(yè)大學(xué)在教育改革實(shí)踐中,始終堅(jiān)持從課堂教學(xué)質(zhì)量抓起的理念,要求摒棄照本宣科、灌輸式教學(xué)模式,推廣研究式、啟發(fā)式、互動(dòng)式等教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主式學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2],這與FCM基本理念是一致的。
與此同時(shí),2012年哈爾濱工業(yè)大學(xué)完成了新一輪的培養(yǎng)方案調(diào)整,在注重專業(yè)大類培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化了專業(yè)方向的特色培養(yǎng)。以土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)課程為例,在注重土木工程大類培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,在建筑工程、建筑材料、工程力學(xué)、城市地下空間工程(該方向已經(jīng)于2013年單設(shè)專業(yè)招生)方向的培養(yǎng)方案調(diào)整過(guò)程中強(qiáng)化了方向特色培養(yǎng)需求。與本輪培養(yǎng)方案調(diào)整相并行的課程教學(xué)設(shè)計(jì),引發(fā)筆者對(duì)翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式本土化方案的思考與研究,在新一輪教學(xué)改革中是否有必要實(shí)施FCM教學(xué)設(shè)計(jì)值得探討。但是FCM實(shí)施中存在其自身特征,特別是在FCM中國(guó)本土化過(guò)程中,還要面對(duì)中國(guó)教育教學(xué)的實(shí)際情況,同時(shí)還要面對(duì)不同學(xué)科不同課程自身的實(shí)際特征。因此,有必要探討FCM中國(guó)本土化的具體實(shí)施方案,科學(xué)地認(rèn)識(shí)FCM本質(zhì)特征、學(xué)科適用性、可行性,明確把握其本土化實(shí)施中存在的問(wèn)題,并對(duì)其解決方案開(kāi)展相應(yīng)研究,實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量提高的最終目標(biāo)。一、FCM基本特征及其引發(fā)的挑戰(zhàn)分析
翻轉(zhuǎn)課堂包括硬件及信息技術(shù)支持、教師的課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)三大要素[3],學(xué)生角色、教師角色、課堂時(shí)間分配發(fā)生了轉(zhuǎn)變[1]。其中,學(xué)生和教師角色轉(zhuǎn)變尤為重要,如果沒(méi)有高技術(shù)素養(yǎng)的教師和學(xué)生,不可能有FCM教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式和教學(xué)模式的重大變革[4]。課堂時(shí)間重新分配問(wèn)題完全可以在本土化方案確定后,通過(guò)學(xué)校作息時(shí)間安排、教師教學(xué)計(jì)劃安排實(shí)現(xiàn)。
(一)學(xué)生角色轉(zhuǎn)變引發(fā)的挑戰(zhàn)
在FCM中,學(xué)生由“被動(dòng)接受者”變?yōu)椤爸鲃?dòng)研究者”,學(xué)生通過(guò)自定步調(diào),制定學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度,碰到難以理解的知識(shí)時(shí)可以反復(fù)觀看教學(xué)視頻。在課堂上,學(xué)生要獨(dú)立完成作業(yè),并參與到教師設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)中,在與教師、同伴交互協(xié)作完成任務(wù)的過(guò)程中深入掌握知識(shí),因此翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)是以學(xué)生為中心的。
首先,F(xiàn)CM要求學(xué)習(xí)者具備一定的自主學(xué)習(xí)能力、自主學(xué)習(xí)意識(shí)。普通教學(xué)班和拔尖人才實(shí)驗(yàn)班的FCM教學(xué)實(shí)踐對(duì)比表明[5],高水平的學(xué)習(xí)者具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力,更適合FCM教學(xué)模式,而普通教學(xué)班學(xué)生反映FCM對(duì)他們系統(tǒng)地掌握知識(shí)方面存在不足。筆者認(rèn)為,自主學(xué)習(xí)能力當(dāng)然是必要的,但對(duì)于絕大多數(shù)經(jīng)歷嚴(yán)酷高考邁入同一所重點(diǎn)大學(xué)的學(xué)生而言,自主學(xué)習(xí)能力只存在相對(duì)高低問(wèn)題,不存在有無(wú)問(wèn)題。相比而言,自主學(xué)習(xí)的意識(shí)更為重要,這就存在課程差別和人的差別因素。對(duì)某些非主干專業(yè)課程,部分學(xué)生不渴望拔高學(xué)習(xí),只以學(xué)分為目標(biāo)。自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng),就不可能按照FCM開(kāi)展課程自主學(xué)習(xí),因?yàn)榛贔CM的教學(xué),需要學(xué)習(xí)者付出較多的能力,更深入地思考,這部分學(xué)生認(rèn)為課業(yè)負(fù)擔(dān)較重。如何結(jié)合學(xué)科和課程特點(diǎn),激發(fā)自主學(xué)習(xí)意識(shí),避免盲目推進(jìn)FCM本土化,是實(shí)施FCM的挑戰(zhàn)性課題。
其次,網(wǎng)絡(luò)誘惑因素多,對(duì)學(xué)習(xí)干擾大,在網(wǎng)絡(luò)自由、寬松、無(wú)拘束環(huán)境中,學(xué)生容易迷失方向。加強(qiáng)學(xué)生時(shí)間管理意識(shí),培養(yǎng)抗干擾的自我有效能力,養(yǎng)成自學(xué)習(xí)慣是FCM的首要任務(wù)[6]。抗干擾能力培養(yǎng)是長(zhǎng)期工作,如何在有限的課程教學(xué)周期內(nèi),解決這一問(wèn)題,也是實(shí)現(xiàn)FCM的挑戰(zhàn)性課題。
(二)教師角色改變引發(fā)的挑戰(zhàn)
教師將從知識(shí)講授者變成學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者。教師要構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)支持體系,不論在知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入、前測(cè),還是影視資料的錄制,教師認(rèn)真研究組織學(xué)習(xí)資源,為學(xué)習(xí)者構(gòu)造一個(gè)適合自主學(xué)習(xí)、能便捷獲取學(xué)習(xí)資源的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,教師還要通過(guò)精心的課堂教學(xué)設(shè)計(jì),激發(fā)學(xué)生參與交互協(xié)作的各個(gè)環(huán)節(jié),在互動(dòng)中深入掌握知識(shí)。特別是在課程開(kāi)設(shè)的前幾輪,面臨影視資料制作的較重負(fù)擔(dān)和課堂設(shè)計(jì)的精心籌劃,可見(jiàn)做好FCM的實(shí)施,其成敗關(guān)鍵在于教師是否愿意改變,是否愿意放棄傳統(tǒng)的教學(xué)思維與習(xí)慣[6]。學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)教師的FCM宣傳灌輸,并對(duì)教師開(kāi)展信息素質(zhì)能力的培訓(xùn)。2013年11月20日,哈爾濱工業(yè)大學(xué)召開(kāi)了MOOC對(duì)教學(xué)方法與改革促進(jìn)作用研討會(huì),其中對(duì)翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式進(jìn)行了交流探討,中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)周玉教授講話中周玉. 要以MOOC建設(shè)為契機(jī),提高認(rèn)識(shí),積極行動(dòng),迎接挑戰(zhàn),深入推動(dòng)教學(xué)方法和考試方法改革. 在哈爾濱工業(yè)大學(xué)MOOC對(duì)教學(xué)方法與考試方法改革促進(jìn)作用研討會(huì)上的講話. 2013年11月20日, 哈爾濱。指出,“對(duì)于教師而言,F(xiàn)CM等創(chuàng)新教學(xué)模式是教學(xué)方法改革的必然發(fā)展趨勢(shì),我們要做教學(xué)方法改革的革命者,而不是被革命者”。
首先,對(duì)教師而言,教學(xué)資源建設(shè)是首要的問(wèn)題。從前述可見(jiàn)教師是否意愿接受FCM并不是主要問(wèn)題,F(xiàn)CM教學(xué)資源建設(shè)才是首要問(wèn)題,因?yàn)檫@不是教師一個(gè)人短時(shí)間內(nèi)能高質(zhì)量完成的工作,應(yīng)該從學(xué)校、省級(jí)教育部門(mén)甚至國(guó)家層面,積極籌劃實(shí)施相關(guān)課程的FCM建設(shè),推進(jìn)FCM教學(xué)資源團(tuán)隊(duì)建設(shè)。目前推進(jìn)的各個(gè)層次的精品視頻課程可作為這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)。
其次,專業(yè)技能的不斷學(xué)習(xí)及教學(xué)藝術(shù)的提升是對(duì)教師提出的另一主要問(wèn)題。FCM之所以成功,是因?yàn)檎n堂討論所帶來(lái)的學(xué)生“吸收內(nèi)化”效益提高。傳統(tǒng)課堂有教科書(shū)、課件、講解、練習(xí)等填充,教師以完成教學(xué)任務(wù)為主要目的。而FCM需要更活潑、有趣、實(shí)用的課堂教學(xué)方式,如何計(jì)劃使用課堂時(shí)間,設(shè)計(jì)課堂活動(dòng),與學(xué)生互動(dòng)交流,促進(jìn)知識(shí)吸收內(nèi)化,借此改革提升自己的教學(xué)藝術(shù)是教師要面臨的另一挑戰(zhàn)。
第三,實(shí)施FCM,學(xué)校需對(duì)教師提供相應(yīng)的信息技術(shù)教育培訓(xùn),或建設(shè)FCM公共模塊軟件,使教師掌握教學(xué)信息搜索、加工的基本技能,能錄制教學(xué)視頻,提高教師的信息素養(yǎng)及教育技術(shù)能力。
此外,大班教學(xué)現(xiàn)狀也是制約FCM推廣的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。班級(jí)授課制有三種形式,即常規(guī)班級(jí)、小班教學(xué)、超大容量的大班教學(xué)[7]。由于我國(guó)人口眾多,教育資源匱乏,目前我國(guó)大部分班級(jí)處于常規(guī)班級(jí)和大班教學(xué),短時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)小班教學(xué)。班級(jí)規(guī)模過(guò)大,人數(shù)過(guò)多,教師難以關(guān)注到每一個(gè)學(xué)生,課題討論和答疑過(guò)程中,學(xué)生個(gè)性差異和獨(dú)特性被忽視。而FCM所提倡學(xué)生課堂中完成練習(xí),教師針對(duì)性地解答每個(gè)學(xué)生的疑惑,實(shí)施差異教學(xué),促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,這種方式受大班教學(xué)的限制,有待解決。
二、 高校實(shí)施FCM中挑戰(zhàn)性問(wèn)題的解決途徑
(一) 實(shí)施分流、兩類FCM教學(xué)設(shè)計(jì),是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑
學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和自我約束能力決定了FCM成功與否,即使課件資源再完備、各種學(xué)習(xí)記錄要求模塊的設(shè)置再細(xì)化,對(duì)沒(méi)有主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)和自我約束能力差的學(xué)生,學(xué)習(xí)效果都將是危險(xiǎn)的,因?yàn)镕CM對(duì)這部分學(xué)生來(lái)說(shuō)可能成為了“放羊”。即使自主學(xué)習(xí)意識(shí)強(qiáng)烈,但是今天的學(xué)生很繁忙,他們的時(shí)間安排緊湊,參加的活動(dòng)多,能否靜下心來(lái)全面、詳盡地學(xué)習(xí)教學(xué)資源中的每個(gè)知識(shí)點(diǎn),是值得進(jìn)一步探討的問(wèn)題。筆者認(rèn)為有必要結(jié)合學(xué)生對(duì)某門(mén)課程的學(xué)習(xí)自主意識(shí)來(lái)實(shí)施分流,注意不是根據(jù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。以土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程為例,在一條起跑線的學(xué)生,自主學(xué)習(xí)能力存在一定差別,但是并不會(huì)太大,而且在具有自主學(xué)習(xí)意識(shí)的前提下,自主學(xué)習(xí)能力還可以得到培養(yǎng)和鍛煉。因此,將課程開(kāi)設(shè)具有不同翻轉(zhuǎn)度的FCM課堂,讓學(xué)生自愿選擇參加,根據(jù)學(xué)生自愿原則實(shí)施分流分度FCM,是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。下面提出完全翻轉(zhuǎn)和部分翻轉(zhuǎn)的兩類FCM教學(xué)設(shè)計(jì)概念供探討。
首先,自愿參加FCM的學(xué)生,基本是主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)較強(qiáng)的學(xué)生,有了這個(gè)前提條件,為開(kāi)展FCM課堂奠定了基礎(chǔ)性條件。對(duì)這部分學(xué)生實(shí)施完全翻轉(zhuǎn)的FCM精英式教學(xué)設(shè)計(jì)(Perfect FCM: PFFCM)。
其次,對(duì)沒(méi)有選擇參加FCM課堂的學(xué)生,實(shí)施部分翻轉(zhuǎn)的FCM教學(xué)設(shè)計(jì)(Partial FCM: PTFCM)。所謂PTFCM,是指在堅(jiān)持傳統(tǒng)課堂教學(xué)的前提下,課前公開(kāi)教學(xué)資源,供學(xué)生預(yù)習(xí),課堂教師通過(guò)重點(diǎn)講解、知識(shí)點(diǎn)梳理完成課題教學(xué),答疑環(huán)節(jié)堅(jiān)持現(xiàn)有的固定答疑時(shí)間方案或集中組織答疑的方案。
第三,部分學(xué)生選擇PTFCM,也解決了PFFCM大班互動(dòng)的瓶頸問(wèn)題。由于部分學(xué)生選擇PTFCM,學(xué)生數(shù)量進(jìn)行了分流,班級(jí)規(guī)模縮減,在有限的教學(xué)資源情況下,PFFCM和PTFCM均能得到有效實(shí)施。
(二)建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)FCM學(xué)生開(kāi)放,解決網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干擾
網(wǎng)絡(luò)誘惑因素多,對(duì)學(xué)習(xí)干擾大,是否有必要建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)FCM學(xué)生預(yù)約開(kāi)放,觀看授課錄像,開(kāi)展自主學(xué)習(xí),以此解決網(wǎng)絡(luò)干擾因素,是值得進(jìn)一步探討的問(wèn)題。雖然這種方式?jīng)]有從根本上實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的FCM便利性,但是能有效約束學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)使用,提高課程學(xué)習(xí)效率。
(三) 教師角色分流
FCM教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課前的教學(xué)資源制作、課堂的互動(dòng)環(huán)節(jié)。教學(xué)資源的錄制應(yīng)該在課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)中協(xié)作完成,在課題負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)下完成。各個(gè)班級(jí)的FCM教學(xué)電子資源應(yīng)該一致,并由經(jīng)驗(yàn)豐富的名師擔(dān)任主講教師。這樣,傳統(tǒng)的教師角色發(fā)生了分流,由課堂教授轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂設(shè)計(jì)者、互動(dòng)組織者、問(wèn)題答疑者,因?yàn)榻虒W(xué)資源的建設(shè)是由團(tuán)隊(duì)集體完成的,之后每年再經(jīng)修訂和完善,每個(gè)個(gè)體教師不再涉及教學(xué)資源錄制編制的工作。這種分流方案,對(duì)學(xué)生也較公平,因?yàn)椴煌嗉?jí)的學(xué)生,能獲得同等的課堂教學(xué)資源。對(duì)于學(xué)生而言,等同于參與MOOC教學(xué)模式。
三、土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程的混合FCM教學(xué)設(shè)計(jì)分析
混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程專業(yè)的一門(mén)理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的載體和培養(yǎng)模式關(guān)鍵的一環(huán),目的是使學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論和基本知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。該門(mén)課程的特點(diǎn)是內(nèi)容多、涉及面廣,經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng),規(guī)范條文多。根據(jù)前面關(guān)于FCM主要特征及其挑戰(zhàn)性問(wèn)題的分析,下面對(duì)土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程實(shí)施FCM進(jìn)行分析和探討,提出相應(yīng)的解決方案。
“一刀切”式推進(jìn)FCM對(duì)有些課程未必奏效,以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例,該門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容多,有材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算、裂縫和變形理論以及預(yù)應(yīng)力混凝土等,各部分存在理論性、實(shí)驗(yàn)性、經(jīng)驗(yàn)性等較復(fù)雜的知識(shí)特征,因此各部分知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)不盡相同,在教學(xué)實(shí)踐中有必要堅(jiān)持多種教學(xué)方法相結(jié)合的混合FCM教學(xué)設(shè)計(jì)。
關(guān)于極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法介紹、公式推導(dǎo)、解題思路等有必要堅(jiān)持傳統(tǒng)的課堂授課方法[8],而材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、鋼筋配置、構(gòu)件的破壞過(guò)程、設(shè)計(jì)圖紙、結(jié)構(gòu)裂縫和變形工序以及工程實(shí)例展示等可以通過(guò)豐富多彩的多媒體學(xué)習(xí)資源實(shí)現(xiàn)FCM教學(xué)。筆者將這種傳統(tǒng)課堂教學(xué)與FCM相結(jié)合的教學(xué)方法稱之為混合FCM教學(xué)方法。
四、結(jié)語(yǔ)
在FCM基本特征、國(guó)內(nèi)高等教育實(shí)際和土木工程專業(yè)課程特征分析基礎(chǔ)上,探討在新一輪教學(xué)改革中推廣FCM的潛在問(wèn)題,提出相應(yīng)的解決方案,主要體現(xiàn)在以下四方面。
(1)通過(guò)學(xué)生分流,設(shè)置PFFCM和PTFCM兩類不同程度的翻轉(zhuǎn)課堂,解決部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)和大班授課的FCM實(shí)施瓶頸問(wèn)題。
(2)學(xué)校建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室(機(jī)房),對(duì)FCM學(xué)生開(kāi)放,解決自主學(xué)習(xí)教學(xué)資源過(guò)程中因自我約束能力不強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干擾引起的學(xué)習(xí)效率低的問(wèn)題。
(3)推進(jìn)教師分流,以主講教師為主的教學(xué)資源建設(shè)項(xiàng)目制推進(jìn)FCM教學(xué)資源建設(shè),個(gè)體教師的主要角色成為參與課堂互動(dòng)設(shè)計(jì)和學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者。
(4)土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐中,有必要堅(jiān)持多種教學(xué)方法相結(jié)合的混合FCM教學(xué)設(shè)計(jì),按照FCM課程章節(jié)特點(diǎn)分別實(shí)施PFFCM和PTFCM。
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