慕課及翻轉(zhuǎn)課堂在“工程地質(zhì)”教學(xué)中的應(yīng)用

李 立

(黑龍江工程學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

慕課及翻轉(zhuǎn)課堂在“工程地質(zhì)”教學(xué)中的應(yīng)用

李 立

(黑龍江工程學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

工程地質(zhì)是土木工程、建筑工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，具有內(nèi)容多、課時少、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)一度成為束縛教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力提高的瓶頸?！澳秸n”和“翻轉(zhuǎn)課堂”是全新的現(xiàn)代教育教學(xué)理念和模式，文中結(jié)合工程地質(zhì)的課程特點(diǎn)，將“慕課”和“翻轉(zhuǎn)課堂”引入到課程教學(xué)中。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)可以大幅提升工程地質(zhì)課程的吸引力、學(xué)生的主動性和參與性、培養(yǎng)學(xué)生能力，豐富教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)課前學(xué)生探索研究，課中高效率地集中研究解決問題，課后鞏固與提升的教學(xué)目的。

慕課；翻轉(zhuǎn)課堂；工程地質(zhì)；學(xué)生能力；教學(xué)目的

2007年美國和加拿大的兩位教授開設(shè)的課程形成了MOOC的雛形。2008年，加拿大學(xué)者提出“MOOC”這一概念[1-2]。2011年秋天，已有一百多個國家的16萬人注冊了斯坦福大學(xué)《人工智能導(dǎo)論》的免費(fèi)課程。2012年，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)聯(lián)手實(shí)施“edX”在線教學(xué)計(jì)劃，2012年被稱為“MOOC元年”[3]。2013年，我國內(nèi)陸及港澳臺地區(qū)高校相繼加入“edX”、“Coursera”等MOOC平臺。MOOC這一全新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式在全球教育界掀起一場教育風(fēng)暴，MOOC本身具有的規(guī)模大、開放性、自主性、互動性等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其特別適用于受眾廣、抽象性課程的教學(xué)。

“工程地質(zhì)”是土木、建筑施工等專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是典型的交叉學(xué)科,內(nèi)容復(fù)雜，課程受眾廣，綜合性、抽象性強(qiáng)。傳統(tǒng)的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)方式方法存在諸多不足，慕課等先進(jìn)的教學(xué)模式在國內(nèi)外發(fā)展迅速，給課程教學(xué)帶來了生機(jī)。

1 慕課及翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模式

慕課即MOOC，是大規(guī)模在線開放網(wǎng)絡(luò)課程 (massiveopenonlinecourses)，是全新的教學(xué)模式。其中，“M”代表Massive(大規(guī)模)，一門MOOC課程動輒上萬人，最多達(dá)十幾萬人；前“O”代表Open(開放)，后“O” 代表Online(在線)，有興趣的都可以注冊在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，不受時空限制；“C”代表Course，是課程的意思。這一大規(guī)模在線課程掀起的風(fēng)暴被譽(yù)為“印刷術(shù)發(fā)明以來教育最大的革新”，指引出未來教育的發(fā)展方向，展現(xiàn)出“未來教育”的曙光。

MOOC之所以載譽(yù)全球，與其固有的優(yōu)勢密不可分，與傳統(tǒng)教學(xué)相比更加突出，見表1。MOOC課程具有以下特點(diǎn)：①受眾來源廣泛，擁有海量的參與者；②教學(xué)資源開放性強(qiáng)；③學(xué)習(xí)過程充分自主；④學(xué)習(xí)過程多向互動；⑤以知識點(diǎn)為綱，碎片化學(xué)習(xí)；⑥教學(xué)模式多元化。MOOC可以將案例教學(xué)、討論教學(xué)、混合教學(xué)等多種教學(xué)模式構(gòu)建在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)框架之內(nèi)，從課程目標(biāo)到評價(jià)考核，MOOC打造了一套完整的課程模式，可形成課程的標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)模式。

表1 MOOC運(yùn)行過程中優(yōu)劣勢分析

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

手機(jī)和移動終端的廣泛應(yīng)用以及移動互聯(lián)網(wǎng)

技術(shù)的飛速發(fā)展，使學(xué)生可以輕松通過移動終端獲取互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)的教育資源，不再單純地依靠老師講授去獲取新知識。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生在課后完成自主學(xué)習(xí)，瀏覽視頻、閱讀資料，聽講座，與人討論，自主規(guī)劃學(xué)習(xí)節(jié)奏和內(nèi)容。課堂和老師的角色則發(fā)生了變化，老師不再占用課堂的時間來講授信息，課堂則變成了師生之間的多項(xiàng)互動場所，重點(diǎn)是如何運(yùn)用知識解決問題。課堂內(nèi)學(xué)生能夠更專注于問題，從而獲得更深層次的理解，從而達(dá)到更好的教育效果[4]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式如圖1所示，翻轉(zhuǎn)課堂的開展過程如圖2所示，傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂的比較見表2。

圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程

表2 傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂的比較

2 “工程地質(zhì)”課程教改的關(guān)注點(diǎn)

2.1 “工程地質(zhì)”課程的特點(diǎn)

“工程地質(zhì)”是建筑工程、橋梁工程、隧道工程、土力學(xué)、道路工程、巖土工程等的課程前導(dǎo)課，為其提供相關(guān)知識準(zhǔn)備。該課程有如下特點(diǎn)[5]，如表3所示。

11月25日,冬日陽光正好，微風(fēng)不燥，天王表征服者系列品鑒會在“淮上明珠之城”安徽蚌埠圓滿落下帷幕。人氣偶像，古裝男神賴藝空降現(xiàn)場，和天王表邂逅從容紳士文化，并完美演繹了征服者系列征服探索、一往無前的開拓精神。

2.2 “工程地質(zhì)”教學(xué)現(xiàn)狀

“工程地質(zhì)”課程是基建工程類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，2009年立項(xiàng)為校級重點(diǎn)建設(shè)課程。經(jīng)過幾年的努力，已建立形成并完善了科學(xué)的教學(xué)體系，包括完善了相關(guān)教學(xué)文件、制作了多媒體課件、購置了滿足地質(zhì)實(shí)習(xí)的相關(guān)設(shè)備儀器、補(bǔ)充了相關(guān)視頻、圖片、模型、圖件和題庫等。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生開課前預(yù)覽、課后復(fù)習(xí)鞏固的需求。盡管如此，但與現(xiàn)代教學(xué)理念相比，仍存在著明顯不足。目前，該課程仍主要以教師課堂講授為主，對學(xué)生的創(chuàng)新能力及自學(xué)能力培養(yǎng)欠缺，考核成績與學(xué)生主動性和學(xué)習(xí)效果關(guān)聯(lián)不明顯。

表3 “工程地質(zhì)”課程的特點(diǎn)

1)內(nèi)容多、學(xué)時少?，F(xiàn)有教學(xué)模式難以滿足教學(xué)需要。由于專業(yè)教育改革的現(xiàn)實(shí)需要，“工程地質(zhì)”課時幾度縮減，32學(xué)時中僅有26學(xué)時講授，6學(xué)時實(shí)驗(yàn)課，但因其內(nèi)容龐雜、涉及面寬泛，概念及理論知識繁多，老師在安排教學(xué)時感覺壓力很大。目前，從實(shí)際教學(xué)安排上看，僅可以講完一些基本原理和基本概念后，沒有時間再進(jìn)行深入地探討地質(zhì)條件對工程的影響，一些章節(jié)只能安排學(xué)生自學(xué)，效果極其不好。而把各種原理和概念視為孤立的、固有的，不利于學(xué)生把地質(zhì)與工程作為一個有機(jī)整體去理解和把握。

2)教學(xué)手段單一、教學(xué)方式乏味，缺乏創(chuàng)新。當(dāng)前“工程地質(zhì)”教學(xué)方法單一，仍然是“填鴨式”課堂講授方法為主，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，課堂氣氛沉悶；板書教學(xué)或PPT課件只是用語言、文字和教材中的少量圖片進(jìn)行講解，缺乏形象和直觀性，學(xué)生難以理解；以講授代替問題討論，沒有留給學(xué)生拓展和擴(kuò)充課程體系知識的時間，即便是給學(xué)生提供機(jī)會和平臺，選擇性的演講教師布置的題目，學(xué)生也沒有時間或精力去精心投入準(zhǔn)備，學(xué)生創(chuàng)新意識得不到鍛煉。

3)課程內(nèi)容與選用教材結(jié)合不緊密?！肮こ痰刭|(zhì)”是許多課程的先導(dǎo)課和基礎(chǔ)課，由于教學(xué)中與其它學(xué)科教師缺乏交流，存在重復(fù)講授和知識遺漏的問題；教材很多且各有特點(diǎn)，教材與工程實(shí)踐的結(jié)合不緊密，工程實(shí)例欠缺，與各不同專業(yè)不匹配，缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性[6]。

4)考核方式難以評價(jià)學(xué)生知識的掌握程度和能力形成情況。課程考核包括平時成績和期末考試兩部分。出勤、上課表現(xiàn)、筆記、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程小論文等是評定平時成績的主要依據(jù)。但由于一些現(xiàn)實(shí)原因，使評定難以客觀。如，學(xué)生人數(shù)多，難以準(zhǔn)確掌握每個學(xué)生的課堂表現(xiàn)和有效考核學(xué)生的出勤情況；作業(yè)及論文的雷同現(xiàn)象使成績難以區(qū)分；實(shí)驗(yàn)報(bào)告按組完成，對個別動手能力差、參與度低的學(xué)生難以充分掌控和考核[7]；這些現(xiàn)狀使平時成績考核流于形式。另外，期末考試試卷題目類型單一，會使學(xué)生收集既往考題，押題過關(guān)；其中客觀題比重大，會造成學(xué)生死記硬背的局面；主觀題比重大，則卷面成績整體不理想，學(xué)生對教師的依賴過度，理論聯(lián)系實(shí)際能力不強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)能力弱等問題充分顯露，仍達(dá)不到考核評價(jià)目的。

2.3 “工程地質(zhì)”慕課建設(shè)

我校在2014—2015秋冬季開始借助智慧樹平臺為師生投資引入了東西部高校共享慕課課程數(shù)量達(dá)到幾十門，學(xué)生學(xué)習(xí)踴躍、老師課堂積極引入，新穎的教學(xué)形式深受師生歡迎，也為各課程開展慕課打下了基礎(chǔ)。MOOC課程教學(xué)作為席卷全球的教育風(fēng)暴，本身的優(yōu)越性可以解決當(dāng)前高等教育過程中的一些難題和困境，“工程地質(zhì)”這種綜合性強(qiáng)、受眾廣泛的工科課程，利用MOOC課程優(yōu)點(diǎn)，開展“工程地質(zhì)”慕課教學(xué)，可以有效克服現(xiàn)有課程教學(xué)面臨的主要難點(diǎn)和困境。表4為“工程地質(zhì)”課程特點(diǎn)與慕課優(yōu)勢的配合。

表4 “工程地質(zhì)”課程特點(diǎn)與MOOC課程優(yōu)勢的配合

3 “慕課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”在“工程地質(zhì)”課程中的應(yīng)用

在創(chuàng)新教育的背景下，結(jié)合“工程地質(zhì)”課程特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將“慕課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于“工程地質(zhì)”教學(xué)中，以提高課堂的教學(xué)效率和知識的傳遞效率，將學(xué)生從課堂教學(xué)的桎梏中解放出來，多出來的時間讓給學(xué)生查閱文獻(xiàn)、拓展知識面、開展研究，培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力、參與能力、設(shè)計(jì)能力、表達(dá)力、洞察力，分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和價(jià)值觀[8]。慕課與“翻轉(zhuǎn)課堂”結(jié)合的模式，如圖3所示。

圖3 “MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式

3.1 將慕課作為專業(yè)技能培訓(xùn)的主要形式

“工程地質(zhì)”實(shí)驗(yàn)多，操作繁復(fù)。結(jié)合慕課的特點(diǎn)，針對工程實(shí)踐中的地質(zhì)試驗(yàn)方法、地質(zhì)工程勘察、不良地質(zhì)現(xiàn)象防治措施的施工法等，以微視頻的方式分解呈現(xiàn)各個關(guān)鍵操作點(diǎn)和知識點(diǎn)，現(xiàn)場感強(qiáng)，學(xué)生易于接受。教師可以在關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)問，激發(fā)學(xué)生探究。視頻可以暫停、回放、重播等，學(xué)生自我控制學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度。課程結(jié)束后仍可隨時播看土工試驗(yàn)的過程方法，即便畢業(yè)仍可隨用隨看，隨時重溫。應(yīng)用型本科院校，MOOC更適合專業(yè)技能的培訓(xùn)[9]。

3.2 用翻轉(zhuǎn)課堂破解知識難點(diǎn)

“翻轉(zhuǎn)課堂”反映的是以“學(xué)”為本的教學(xué)價(jià)值取向，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性?！胺D(zhuǎn)課堂”[10]要以慕課為前導(dǎo)，以碎片化的“微視頻”為主。對微視頻而言，由于數(shù)碼攝(照)像技術(shù)和設(shè)備的普及，人人都可攝錄。但是攝錄內(nèi)容的編排，分解、剪輯卻體現(xiàn)了課程內(nèi)容的主體思想，如何把教與學(xué)的目的和內(nèi)容結(jié)合起來，教師要鉆研教材，并轉(zhuǎn)換角色，站在學(xué)生的角度去思考，去體驗(yàn)。制作的微視頻才能受到學(xué)生的歡迎和喜愛[11]。將典型案例和有效的整治方法、防治措施進(jìn)行廣泛篩選，以微視頻的方式放在網(wǎng)上，課下學(xué)生預(yù)習(xí)知識點(diǎn)，課堂上學(xué)生展開討論，重點(diǎn)引導(dǎo)其在現(xiàn)有的“工程地質(zhì)”條件下工程項(xiàng)目方案選取的因由、治理“工程地質(zhì)”問題的科學(xué)方法和適宜性等，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題的能力。

3.3 制作校本化、滿足教學(xué)需要的章節(jié)微視頻

按章節(jié)的內(nèi)容，例如可以分為①某一地質(zhì)現(xiàn)象(內(nèi)、外力地質(zhì)作用)的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律；②三大巖石的形成過程、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、工程項(xiàng)目的的場地條件；③不良地質(zhì)現(xiàn)象的形態(tài)特征、形成條件、影響因素、防治措施和工程項(xiàng)目方案的選取等；④地質(zhì)構(gòu)造的形成機(jī)制、過程、結(jié)果及對土木工程的影響等；⑤地下水的類型、地質(zhì)作用、對土木工程的影響；⑥某項(xiàng)“工程地質(zhì)”勘察報(bào)告的應(yīng)用等用各種軟件繪制或者三維模擬再現(xiàn)、還原其形成過程、形成條件、影響因素及與土木工程的關(guān)系。教師利用影視技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)理念融合，教學(xué)創(chuàng)意與人文創(chuàng)新并存，并配以文字、聲音和案例圖片進(jìn)行解釋，使學(xué)習(xí)成為一種享受，便于學(xué)生更好地理解[12-15]。

3.4 改革考評方式

1)按課程學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握、熟悉、了解等程度要求，將“工程地質(zhì)”試題批量上傳教學(xué)平臺，并安排固定的時間，網(wǎng)上隨機(jī)答題，分值占30%；

2)學(xué)生網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)進(jìn)度及回答討論題的精確程度，分值占30%；

3)集中面授、討論課時，學(xué)生的參與度、出勤率、學(xué)習(xí)狀態(tài)等分值占40%。

4 結(jié)束語

工程地質(zhì)學(xué)是土木工程等專業(yè)課程體系中一門學(xué)時少、內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)、教學(xué)難度大的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。將“慕課”及“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式引入到“工程地質(zhì)”課程中，可以較好地解決教學(xué)中面臨的問題，“慕課”碎片化的微視頻較好地解決了“工程地質(zhì)”教學(xué)直觀化的需求，探索了提高教學(xué)質(zhì)量的新路徑。翻轉(zhuǎn)課堂把教師從純粹的講授中解放出來，增加了師生之間和生生之間的多向互動，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使教師真正成為導(dǎo)師和引路人，使學(xué)生成為探究者，收獲著和學(xué)習(xí)的主人。慕課的落地生根和本土化必將極大地促進(jìn)高等教育改革和教育教學(xué)質(zhì)量的提升，必將迎來教育的春天。

[1] 鄒瑞玥.“慕課”挑戰(zhàn)傳統(tǒng)大學(xué)教育內(nèi)地高校醞釀變革[EB/OL].[2013-07-09]http://www.chinanews.com/edu/2013/07-09/5022004.shtml.

[2]MCAULEYA,STEWARTB,SIEMENSG,etal.TheMOOCmodelfordigitalpractice[C].UniversityofPrinceEdwardIsland,SocialSciencesandHumantitiesResearchCouncil'sKnowledgesynthesisgrantsontheDigitalEconomy[M].2010.http://davecormier.com/edblog/wpcontent/uploads/MOOC_Final.pdf.

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[責(zé)任編輯：陳 克]

ApplicationofMOOCandflippedclassroomtotheteachingEngineeringGeologycourse

LILi

(CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,HeilongjiangInstituteofTechnology,Harbin150050,China)

Engineeringgeologyisanimportantprofessionalbasiccourseofcivilandarchitectualengineeringprofession,whichhasthecharacteristicsofmorecontents,lessclasshours,andhigherpractice.Thesecharacteristicshavebecamethebottleneckofimprovingteachingqualityandstudents'ability.MOOCandflippedclassroomarenewmoderneducationideaandteachingmodes.ThispaperincorporatesMOOCandflippedclassroomwiththecharacteristicofengineeringgeology.Theteachingmethodcanimprovetheattractionofengineeringgeologycourseandthestudents'initiativeandparticipation.Atthesametimetheteachingmethodcanenrichtheteachingresourcesandtraintheabilityofstudents.Sotheteachingpurposeofexploringbeforeclass,solvingproblemsefficientlyandconcentratelyinclass,consolidatingandimprovingafterclasscomestrue.

MOOC;Flippedclassroom;EngineeringGeology;Student’sAbility;teachingpurpose

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2016.06.018

2016-08-20

李 立(1964-)，女，副教授，研究方向：工程地質(zhì).

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