橋梁設(shè)計軟件課程中翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)的設(shè)計研究

【摘要】隨著信息技術(shù)和教學(xué)觀念不斷更新，在教育工作中翻轉(zhuǎn)課堂和案例分析成為熱門話題，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，實現(xiàn)了教育方式的有效創(chuàng)新，為教學(xué)工作及時注入了活力，促使我國教育工作繁榮發(fā)展。構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模型，將培養(yǎng)學(xué)生實踐能力作為主要目標(biāo)，本文針對橋梁設(shè)計軟件課程，對翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)設(shè)計進行了科學(xué)分析。

【關(guān)鍵詞】橋梁設(shè)計軟件課程；翻轉(zhuǎn)課堂；案例教學(xué)

“百年大計，教育為本”這個觀念已經(jīng)根深蒂固。2011年國家制定的《國家長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》已經(jīng)對教育工作改革提出了新要求[1]，為了提高學(xué)生實踐能力必須積極將信息技術(shù)和課程內(nèi)容結(jié)合起來，在信息化環(huán)境下，積極進行案例教學(xué)設(shè)計，自覺樹立翻轉(zhuǎn)課堂觀念，重視信息技術(shù)應(yīng)用，創(chuàng)新教學(xué)方式，積極順應(yīng)我國教育信息化的大背景。我國教育改革已多年，在此期間不斷總結(jié)經(jīng)驗。但是其教學(xué)效果并不明顯，學(xué)生缺乏實踐能力，在教學(xué)中未能將學(xué)生的主體地位得到充分發(fā)揮，導(dǎo)致學(xué)生興趣不高，課堂教學(xué)效率不高，這種形勢下，翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)帶來了嶄新的面貌，促進了教學(xué)模式的有效創(chuàng)新。作為實踐應(yīng)用性強的橋梁設(shè)計軟件課，采用翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)進行教學(xué)是很有必要的。

1、翻轉(zhuǎn)課堂的含義

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型教學(xué)模式，學(xué)生通過看視頻來代替老師在課堂上講解，將主要精力集中在完成訓(xùn)練和師生交流等方面。這種教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)中“課堂上老師講解，課下學(xué)生寫作業(yè)”的教學(xué)安排[2]，翻轉(zhuǎn)課堂理念產(chǎn)生于美國林地公園學(xué)校，起初的構(gòu)想是，利用錄屏軟件將教學(xué)內(nèi)容錄制成視頻，然后在課堂上給學(xué)生們播放，也可以用來課后補習(xí)。這一構(gòu)想成為開創(chuàng)性教學(xué)實踐，不僅可以突破教學(xué)時間和教學(xué)空間等方面的限制還可以大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，有效豐富了教學(xué)內(nèi)容，因此得到了越來越多的關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的產(chǎn)生使得微視頻課程受到了學(xué)生的一致喜愛，現(xiàn)階段翻轉(zhuǎn)課堂已經(jīng)變成一種在全世界都廣為流轉(zhuǎn)的新型教學(xué)模式。

2、翻轉(zhuǎn)課堂的主要特征

在信息化背景下，視頻成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要資源，有助于學(xué)生在課前觀看有關(guān)教學(xué)視頻并進行學(xué)習(xí)，在課堂上師生們一起完成作業(yè)答疑，互動交流等活動。從教學(xué)流程看來，在傳統(tǒng)教學(xué)中主要采用的是教師講解+學(xué)生作業(yè)這種模式[3]，其教學(xué)過程主要概括為知識講授和知識內(nèi)化這兩個部分，由于教學(xué)模式固定，因此學(xué)生主動性不強，無法實現(xiàn)對教學(xué)知識的深度了解。但是翻轉(zhuǎn)課堂是將知識講授過程放在課下，著重體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將知識深化過程放在課堂上，留給學(xué)生更多的思考和交流時間。從教學(xué)資源來看，教學(xué)視頻短小精悍，因此成為教學(xué)工作中的主要資源。教學(xué)視頻長度維持在十分鐘左右，使用媒體播放器可以隨時進行暫停和回放[4]，便于學(xué)生隨時做筆記，有利于學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。

3、翻轉(zhuǎn)課堂理念和案例教學(xué)設(shè)計的具體分析

隨著翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐不斷深入，翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)教學(xué)在教師角色，教學(xué)組織，教學(xué)內(nèi)容，技術(shù)應(yīng)用等方面都存在明顯不同，促使教師成為學(xué)習(xí)過程的促進者以及指導(dǎo)者，將被動改為主動，著重強調(diào)了“課前自主學(xué)習(xí)+課堂協(xié)作訓(xùn)練”[5]，使得信息化技術(shù)成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要資源和工具，教學(xué)效果得到了提高。學(xué)生是教學(xué)過程中的主體，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中老師要積極發(fā)揮自身的組織作用和引導(dǎo)作用，將學(xué)生學(xué)習(xí)活動作為教學(xué)主線，同時將教學(xué)視頻等作為出發(fā)點。

3.1翻轉(zhuǎn)課堂模型

翻轉(zhuǎn)課堂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括課前和課堂兩個階段。在課前，學(xué)生認真觀看教學(xué)視頻，然后進行作業(yè)練習(xí)；在課堂中以解決問題的形式來幫助學(xué)生實現(xiàn)教學(xué)知識內(nèi)化，并做好教學(xué)內(nèi)容總結(jié)和教學(xué)效果反饋。翻轉(zhuǎn)課堂理論涉及系統(tǒng)性教學(xué)設(shè)計理論[6]，及時進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型構(gòu)建，創(chuàng)設(shè)適合案例分析的教學(xué)環(huán)境，保證信息化教學(xué)工作的順利進行，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效創(chuàng)新。

3.2橋梁類軟件課教學(xué)設(shè)計

3.2.1教學(xué)準備工作

老師要及時完成翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計工作，在此過程中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)以及教學(xué)內(nèi)容來合理制定課程內(nèi)容，如：教學(xué)視頻，PPI課件，測試題等，設(shè)計教學(xué)活動，充分考慮教學(xué)環(huán)境，增設(shè)在線平臺和網(wǎng)絡(luò)資源，這項工作是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)工作得以順利進行的前提條件，同時對學(xué)生今后發(fā)展起到了積極的促進作用。

為了運用案例教學(xué)，在此階段，老師應(yīng)確定橋梁設(shè)計類軟件課程教學(xué)中要用到的實踐案例資料。如MIDAS、ANSYS和橋梁博士等橋梁類設(shè)計類軟件，老師應(yīng)先準備好基本橋型工程資料，包括工程概況、CAD圖紙、建模文件和視頻等。

3.2.2學(xué)生自學(xué)階段

該階段發(fā)生在課下，老師在第一次課前，強調(diào)翻轉(zhuǎn)課堂自主學(xué)習(xí)的重要性，引導(dǎo)學(xué)生自覺完成視頻課件觀看和課前練習(xí)等。從而使學(xué)生在課前就能自行學(xué)到新知識，并將自學(xué)中的疑問提前反饋給老師，以便課堂討論和總結(jié)。

3.2.3應(yīng)用分析階段

學(xué)生在分析階段完成作業(yè)訓(xùn)練，小組探討，總結(jié)反思等有關(guān)任務(wù)，實現(xiàn)了對前一階段知識點的及時鞏固和深化，鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識及時運用到新的問題情境中。老師將復(fù)雜的知識進行分解，從而幫助學(xué)生掌握各個觀念之間的層次關(guān)系，有效提高學(xué)生的認知水平，從而不僅幫助學(xué)生掌握了基本內(nèi)容還深層次的理解了其內(nèi)涵，使學(xué)生的理解能力和教學(xué)進度一致，促進了學(xué)生對教學(xué)知識的深化。為了提高翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果，要將各種要素和組成部分及時組成為一個整體，也就是將課下學(xué)習(xí)和思考過程及時組合為一個整體[7]，從而將教學(xué)內(nèi)容具有挑戰(zhàn)性和獨特性的一面充分展示出來，并及時擬定一套抽象關(guān)系，采用案例分析的教學(xué)方式主要強調(diào)了創(chuàng)造力。

進行橋梁設(shè)計類軟件課程案例分析課堂教學(xué)時，可采用班級分組形式，讓每組學(xué)生共同完成某個實踐案例，例如預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，各組派代表向全班同學(xué)進行闡述介紹，強調(diào)其中建模注意事項以及出現(xiàn)的問題。其他組和老師對內(nèi)容進行提問。最后老師案例進行重點分析和總結(jié)。

3.3綜合評價階段

綜合評價階段是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)工作的落腳點。對學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段和應(yīng)用分析階段的學(xué)習(xí)成果進行考量，以此方式及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題，同時也有助于發(fā)現(xiàn)老師在教學(xué)準備階段存在的不足。通常學(xué)生采用個人講述，匯報學(xué)習(xí)情況，自我學(xué)習(xí)效果評價，小組合作交流等方式進行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中注重交流合作，重視教學(xué)評價。

在綜合評價階段需要針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時對他們進行有針對性的輔導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)自己對課堂教學(xué)知識的記憶理解來對自身學(xué)習(xí)狀況做出評價，在小組中進行交流分析，以此方式在不斷交流碰撞中幫助學(xué)生實現(xiàn)對自己知識結(jié)構(gòu)有效更新。

結(jié)語：

橋梁設(shè)計軟件課程中翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)分析過程中需要緊緊圍繞問題情境的教學(xué)交互過程，促進教與學(xué)之間的和諧關(guān)系。首先需要構(gòu)建相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)模型，老師要提前做好教學(xué)準備工作，引導(dǎo)學(xué)生自覺觀看教學(xué)資料，及時進行教學(xué)設(shè)計，將教學(xué)模型得到有效實施，實現(xiàn)對教學(xué)模式的有效創(chuàng)新，從而促進翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)設(shè)計的有效完善。

參考文獻：

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[5]張春發(fā).基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究[J].科學(xué)大眾：科學(xué)教育，2017（8）：29-29.

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[7]劉淑芳.試論信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計[J].新課程·上旬，2015（10）：24-24.

作者簡介：

章芳芳，武漢科技大學(xué)城市學(xué)院。

課題來源：武漢科技大學(xué)城市學(xué)院

課題名稱：基于“翻轉(zhuǎn)課堂”和“案例分析”教學(xué)理念的《橋梁電算》課程教學(xué)的研究與實踐

課題編號：2016CYYBJY014