翻轉(zhuǎn)課堂在水利工程地質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐

王昱+樊新建+韓偉+范嚴(yán)偉

摘要：結(jié)合水利工程地質(zhì)的課程特點(diǎn)，將“翻轉(zhuǎn)課堂”引入到課程教學(xué)中，從線上資源建設(shè)、教學(xué)活動(dòng)組織和課堂教學(xué)實(shí)施等方面入手，設(shè)計(jì)了水利工程地質(zhì)課程“線上線下混合式”教學(xué)模式。通過教學(xué)實(shí)踐對(duì)該教學(xué)模式的主要特點(diǎn)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和有效性進(jìn)行了研究，為水利工程地質(zhì)教育與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合進(jìn)行了有益的探索和嘗試。

關(guān)鍵詞：水利工程地質(zhì)；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；線上教育

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂的核心教學(xué)思路是“課外傳授知識(shí)，課間內(nèi)化知識(shí)”。水利工程地質(zhì)是一門理論性與實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，如何在有限學(xué)時(shí)里將基本理論、基本方法和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合是傳統(tǒng)授課時(shí)遇到的困難?；凇熬€上線下”的混合教學(xué)模式，學(xué)生通過“自我學(xué)習(xí)”和“互動(dòng)內(nèi)化”達(dá)到學(xué)習(xí)目的。作為一種新的教學(xué)模式，為教育教學(xué)改革提供了一種全新的思路，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)主動(dòng)性有重要意義。

二、水利工程地質(zhì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

課程具有知識(shí)點(diǎn)多，實(shí)踐性強(qiáng)，課時(shí)量少的特點(diǎn)。工程地質(zhì)課程內(nèi)容多、信息量大，僅就水利工程專業(yè)而言，其講授的主要內(nèi)容包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和地質(zhì)勘察等，內(nèi)容涉及礦物學(xué)、巖石學(xué)、土力學(xué)和巖石力學(xué)等課程，往往一個(gè)章節(jié)就是一門課程的重點(diǎn)濃縮。由于課程內(nèi)容多，包含知識(shí)面寬，許多理論知識(shí)比較抽象，直接理解往往有一些困難，需要通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的途徑予以解決，表現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)踐性。而國內(nèi)高校水利工程地質(zhì)只有30～40個(gè)課時(shí)，課時(shí)較少。因此，上好這門課程具有一定的挑戰(zhàn)性。

教學(xué)手段單一，缺乏創(chuàng)新。當(dāng)前大部分高校水利工程地質(zhì)教學(xué)采用傳統(tǒng)的說教式和灌輸式授課模式，教學(xué)方法單一，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與性。盡管有老師采用多媒體課件授課，能直觀、形象地展現(xiàn)圖例和工程應(yīng)用，彌補(bǔ)說教式授課的不足。但在應(yīng)用過程中信息量大、進(jìn)度快，學(xué)生對(duì)新知識(shí)來不及思考而被動(dòng)接受，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)得不到鍛煉。

考核方式難以評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和能力形成情況。水利工程地質(zhì)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，其考核方式一般包括平時(shí)成績和期末考試成績。其中平時(shí)成績主要由出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和上課表現(xiàn)等綜合評(píng)定。但由于現(xiàn)實(shí)原因，評(píng)定難以客觀公正。如學(xué)生人數(shù)多，難以準(zhǔn)確掌握每個(gè)學(xué)生的課堂表現(xiàn)，作業(yè)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(duì)個(gè)別動(dòng)手能力差、參與度低的學(xué)生難以充分考核，這些現(xiàn)象導(dǎo)致平時(shí)成績考核流于形式。而期末考試盡管能在一定程度上考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，但不能真正掌握學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力，特別是對(duì)一些與工程實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的思考和處理。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐

（一）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

在充分考慮了本課程特點(diǎn)及教學(xué)過程中存在問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了包括“課前自學(xué)、課中強(qiáng)化、課后提升”三個(gè)階段的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程，如圖1。

1.課前線上自主學(xué)習(xí)、信息獲取

為了配合線上教學(xué)，錄制了各章節(jié)的微課視頻，制作了PPT教學(xué)內(nèi)容，編寫了各章節(jié)線上自學(xué)練習(xí)與思考題，收集了與水利工程地質(zhì)有關(guān)的調(diào)查規(guī)范、實(shí)驗(yàn)規(guī)程、各種地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)災(zāi)害教學(xué)動(dòng)畫等拓展資源。在線上教學(xué)過程中，學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過觀看微課視頻、查閱PPT教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)拓展資料，自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，并完成線上自學(xué)練習(xí)和思考題。同時(shí)，教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)接受學(xué)生疑問，通過線上指導(dǎo)與答疑，及時(shí)為學(xué)生提供支持。

2.課中線下效果檢測、實(shí)施教學(xué)

在課堂教學(xué)中，通常設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題，并結(jié)合各章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)及在線練習(xí)題的答題效果檢驗(yàn)線上學(xué)習(xí)效果，并確定課堂教學(xué)方式。在課堂教學(xué)中主要有以下三種授課方式：

1）根據(jù)檢測結(jié)果，如果學(xué)生對(duì)線上課程內(nèi)容掌握情況不好，可對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行串講，并解決學(xué)生線上教學(xué)中遇到的難題，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與加深。

2）根據(jù)檢測結(jié)果，如果學(xué)生對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容掌握情況一般，可采取分組討論，提出一些具有引導(dǎo)性、啟發(fā)性的問題，進(jìn)行組內(nèi)、組間討論，并根據(jù)學(xué)生討論結(jié)果，對(duì)線上不易掌握的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。

3）根據(jù)檢測結(jié)果，如果學(xué)生對(duì)線上教學(xué)內(nèi)容掌握較好，可安排學(xué)生將線上教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和知識(shí)遷移、應(yīng)用能力。

3.課后線上拓展提升、個(gè)性輔導(dǎo)

在課后通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和實(shí)踐技能的提高，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和工程意識(shí)。在實(shí)踐教學(xué)過程中，采用重視過程的量化考評(píng)體系，加大過程考核、多次分解考核的權(quán)重，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的掌握情況，對(duì)在實(shí)踐教學(xué)過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行整理總結(jié)，并發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在線討論。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂考核體系

為了保證翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)質(zhì)量與效果，構(gòu)建了以提升能力為主的考評(píng)體系。在以平時(shí)成績和期末考試為主的考核基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬，化單一為多元，由基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況考核轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰λ刭|(zhì)提升為主，建立了由線上自學(xué)評(píng)價(jià)、課內(nèi)交流參與評(píng)價(jià)和最終學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)三方面組成的考核體系，并以此為切入點(diǎn)，細(xì)化分解，設(shè)置權(quán)重，豐富考核內(nèi)容。其考核體系如圖2所示。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果反饋與分析

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成績比較

針對(duì)本人所授2014級(jí)水利水電工程專業(yè)兩個(gè)班級(jí)，開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果對(duì)比調(diào)查，其中1班采用傳統(tǒng)授課方式，2班采用翻轉(zhuǎn)課堂授課方式，兩個(gè)班都有權(quán)限參與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)，區(qū)別是1班不進(jìn)行翻轉(zhuǎn)演示。期末考試采用相同試卷，兩個(gè)班的考試平均成績見表1所示。

由表1可知，兩個(gè)班級(jí)的平均成績分別為68.45和72.25，標(biāo)準(zhǔn)差分別為8.76和9.61.對(duì)其成績進(jìn)一步分析差異性顯著檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有明顯差異，說明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法能提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力。

2.學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的態(tài)度調(diào)查

分別從在線課堂資源建設(shè)、在線課堂使用情況、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果、課內(nèi)交流參與、考核體系等五個(gè)方面對(duì)2014級(jí)水電2班58人開展了無記名問卷調(diào)查，其結(jié)果見表2。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生（69%）對(duì)微課視頻等在線教學(xué)資源比較滿意，但也有部分同學(xué)（13.8%）認(rèn)為有部分章節(jié)的微課視頻有點(diǎn)過長，容易引起疲勞。有87.9%的同學(xué)對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式比較滿意，有79.4%的同學(xué)認(rèn)為這種教學(xué)模式對(duì)提高學(xué)習(xí)興趣有幫助，而且認(rèn)為學(xué)習(xí)可以不受時(shí)間地點(diǎn)限制，具有很強(qiáng)的靈活性。此外，有65.5%的同學(xué)對(duì)課內(nèi)討論比較滿意，但也有15.5%的同學(xué)對(duì)課內(nèi)討論不滿意。主要是這部分同學(xué)對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)心理準(zhǔn)備不足，主動(dòng)意識(shí)不夠，存在觀望情緒。在翻轉(zhuǎn)課堂的考核體系方面，有82.8%的同學(xué)比較滿意，他們認(rèn)為這種考核體系能體現(xiàn)學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅能督促他們學(xué)習(xí)專業(yè)課程，而且也提供了一個(gè)能展示自我的平臺(tái)和機(jī)會(huì)，提高了知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。

四、結(jié)語

基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式將傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。本文在分析了水利工程地質(zhì)課程現(xiàn)狀及傳統(tǒng)教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了該教學(xué)模式的具體實(shí)施過程，構(gòu)建了考核體系。最后通過對(duì)本校2014級(jí)水利水電專業(yè)兩個(gè)班的教學(xué)實(shí)踐對(duì)比檢驗(yàn)了該教學(xué)模式的有效性，結(jié)果證實(shí)該教學(xué)模式對(duì)鞏固學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力方面均有較好的效果。endprint