基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式在應(yīng)用土力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

劉娜 宿曉萍

摘要：為了提高教學(xué)質(zhì)量，改變傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)模式 ，文章分析了應(yīng)用土力學(xué)課程的特點(diǎn)，以及傳統(tǒng)“教師-書本-課堂”式教學(xué)模式存在的問題，以基礎(chǔ)工程課程設(shè)計為導(dǎo)向，通過選取課程設(shè)計所需知識點(diǎn)錄制微課、布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)單、制定相應(yīng)的考核方案、進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革探索。按照學(xué)分績點(diǎn)的高低對學(xué)生進(jìn)行分組，確保改革的順利實(shí)施。分析表明：翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性、教學(xué)參與度以及對知識的掌握程度。選擇土力學(xué)課程部分內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式組織教學(xué)更適合當(dāng)今學(xué)生差異化大的大背景。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式;微課;翻轉(zhuǎn)課堂;課程設(shè)計

中圖分類號：G642.3;TU391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2019）03-0144-05

“翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom）”是一種基于信息技術(shù)的教學(xué)模式，教師由傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)指導(dǎo)者，學(xué)生由被動接受者轉(zhuǎn)為主動研究者。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程通常包括

課堂接受知識傳遞和課后知識內(nèi)化兩個階段。而翻轉(zhuǎn)課堂是對這一傳統(tǒng)模式的“翻轉(zhuǎn)”，即知識的獲取是課前完成，學(xué)生通過教材閱讀輔助以視頻教學(xué)資料或網(wǎng)絡(luò)資源等信息技術(shù)進(jìn)行自學(xué)，知識的消化則通過課堂上教師設(shè)計的教學(xué)活動加深理解和應(yīng)用。目前，翻轉(zhuǎn)課堂已成為教育界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

翻轉(zhuǎn)課堂作為實(shí)施差異化教學(xué)和個性化教學(xué)的一種手段，帶來了教育理念和教學(xué)思維的重構(gòu)。國內(nèi)教育界對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的探討日趨系統(tǒng)化，尤其關(guān)注微課、慕課創(chuàng)新，并從理論和實(shí)踐兩個層面推動了“翻轉(zhuǎn)課堂”在國內(nèi)的快速發(fā)展。南京大學(xué)的張晶[1]將翻轉(zhuǎn)課堂引入細(xì)胞生物學(xué)課程，并結(jié)合課程的自身特點(diǎn)，進(jìn)行了以問題為引導(dǎo)的課前學(xué)習(xí)和以解決和探索問題為主導(dǎo)的課題教學(xué)，取得了良好的效果。同濟(jì)大學(xué)的湯永凈[2]把微課堂引入混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程中，通過采用微課堂、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式和微信公眾號等信息平臺進(jìn)行探索性教學(xué)嘗試，實(shí)踐證明微課堂可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性， 可快捷高效地解決課本中重難點(diǎn)問題。青海大學(xué)的蘇延桂[3]將翻轉(zhuǎn)課堂引入施工技術(shù)、隧道工程、建設(shè)法規(guī)三門課程中，要求學(xué)生課前觀看學(xué)習(xí)視頻，布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，針對未消化吸收的知識點(diǎn)，課堂提問、討論、總結(jié)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，課程不再沉悶、枯燥，學(xué)生對課程內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚興趣。大部分學(xué)生為了在課堂有機(jī)會發(fā)言或不被點(diǎn)名批評，在業(yè)余時間會減少玩游戲、看電影的時間，學(xué)習(xí)風(fēng)氣慢慢朝著良性方向發(fā)展，團(tuán)隊合作意識明顯增強(qiáng)。

一、應(yīng)用土力學(xué)的課程特點(diǎn)及存在的問題

應(yīng)用土力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，屬專業(yè)課。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解土的成因和分類方法以及基礎(chǔ)類型;熟悉土的物理、力學(xué)性質(zhì);掌握地基沉降及淺基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)設(shè)計等方法，具有設(shè)計淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的能力。課程所涉及相關(guān)知識點(diǎn)多、內(nèi)容繁雜、各章節(jié)內(nèi)容相對獨(dú)立。課堂上，若面面俱到，學(xué)時有限;若僅講授各章節(jié)內(nèi)容，學(xué)生較難形成完整的知識體系。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生課程結(jié)束后做基礎(chǔ)工程設(shè)計時困難重重。翻轉(zhuǎn)課堂的引入，恰好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足。應(yīng)用土力學(xué)課程教學(xué)由于知識體系龐大，學(xué)生自主學(xué)習(xí)并不能很好地把握重難點(diǎn)，因此，完全采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)并不實(shí)際，選擇部分知識點(diǎn)，將翻轉(zhuǎn)課堂融入日常教學(xué)是行之有效的好辦法。

二、應(yīng)用土力學(xué)課堂與翻轉(zhuǎn)模式的融合

（一）課程特點(diǎn)

由于教學(xué)內(nèi)容多、課時有限，盡管許多學(xué)校已將多媒體、討論課等引入課堂，但仍是傳統(tǒng)的“教師-書本-課堂”式的教學(xué)模式，系統(tǒng)地把書本知識灌輸給學(xué)生。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性相對較差，面對如今差異性較大的學(xué)生群體，并不能針對性地因材施教。采用翻轉(zhuǎn)課堂“視頻-課堂-教師”的教學(xué)模式，學(xué)生可以依據(jù)自己的能力通過反復(fù)自行觀看教學(xué)視頻來完成“知識傳遞”的過程，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況選擇適合的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行針對性講解，還可根據(jù)不同班級學(xué)生的差異錄制多種版本的教學(xué)視頻，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、積極性和主動性。

應(yīng)用土力學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，知識點(diǎn)相對獨(dú)立，具有一定的深度，同時又有大量的工程實(shí)例，非常適合采用翻轉(zhuǎn)課堂。此次選擇應(yīng)用土力學(xué)課程中的部分章節(jié)進(jìn)行教學(xué)模式改革。

（二）微課內(nèi)容的選擇

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)中，知識以短小的教學(xué)視頻即微課的形式呈現(xiàn)，即每個教學(xué)視頻的知識點(diǎn)呈現(xiàn)碎片化。所以在選擇知識點(diǎn)時要注意其整體性和連續(xù)性，注意各知識點(diǎn)的內(nèi)在邏輯，讓學(xué)生對已學(xué)到的知識“點(diǎn)”或者知識“片段”能構(gòu)成知識“集合”，形成知識的二維“面”[4-5]，使學(xué)生通過自主性學(xué)習(xí)，能夠不斷豐富知識儲備，形成知識網(wǎng)絡(luò)與知識結(jié)構(gòu)。

以課程設(shè)計為主線，將應(yīng)用土力學(xué)課程設(shè)計所涉及的內(nèi)容分解為若干知識點(diǎn)，針對每個知識點(diǎn)提前錄制短小的教學(xué)視頻，然后將各個碎片化的知識點(diǎn)重組、構(gòu)建課程知識框架。應(yīng)用土力學(xué)課程結(jié)束后，即將進(jìn)行的淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)設(shè)計所涉及的知識點(diǎn)較多，為此，主要選取土的工程分類、土的壓縮性、地基承載力的確定、淺基礎(chǔ)底面積的確定和單樁承載力的確定作為微課內(nèi)容。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案設(shè)計

（一）學(xué)生分組

為確保翻轉(zhuǎn)課堂順利開展，筆者設(shè)計了教學(xué)分組方案，按照學(xué)生之前的學(xué)分績點(diǎn)將學(xué)生劃分為優(yōu)、良、中、差四個檔次，并按照一定比例分入每組中，確保每組實(shí)力相當(dāng)，并設(shè)組長一名。教師提前與學(xué)生溝通，讓學(xué)生對新的教學(xué)模式有整體了解。

（二）具體實(shí)施步驟

以土的工程分類為例說明翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方案設(shè)計。對于土體而言，不同的分類原則就會有不同的分類方法，該文主要以GB50007-2011《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的分類方法為主，針對其主要知識點(diǎn)錄制5～8分鐘的教學(xué)視頻。在課前需要布置的內(nèi)容有：教學(xué)視頻;學(xué)習(xí)任務(wù)單;學(xué)生在課堂中需要討論的工程問題。

1.教學(xué)視頻

提前錄制教學(xué)視頻，并發(fā)給學(xué)生。由于學(xué)生在課前觀看視頻時，所學(xué)內(nèi)容都是新的，屬于翻轉(zhuǎn)課堂第一階段，即“信息傳遞”階段，學(xué)生和老師沒有面對面的交流與探討，在長時間的觀看中很難保持注意力高度集中，所以教學(xué)視頻不宜過長，不超過8分鐘。視頻利用PPT的旁白功能進(jìn)行錄制，隨著講解過程逐步播放，不出現(xiàn)教師形象，只有聲音。每個視頻分別命名，講解內(nèi)容與教材順序相同，其中碎石土的分類視頻截圖如圖1所示。

學(xué)生在觀看視頻的過程中，可以通過面對面交流、網(wǎng)絡(luò)交流等方式求助同學(xué)或老師，通過請教或討論的方式達(dá)到解決問題的目的。最后，把暫時遺留或不能解決的問題記錄下來，以便教師在課堂上進(jìn)行專題講解或組織專題討論。

2.學(xué)習(xí)任務(wù)單

通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，從兩個方面可以調(diào)動學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂中的積極性：一是變化知識呈現(xiàn)形式促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí);另一方面通過設(shè)置情境、提出任務(wù)，驅(qū)動內(nèi)在靜態(tài)需求，形成并保持學(xué)習(xí)動機(jī)。通常，難度適中又具有挑戰(zhàn)性的“問題”或者“任務(wù)”可以使學(xué)生形成認(rèn)知沖突，使其思想行為“活”起來，課堂“動”起來。因此，在課前布置學(xué)習(xí)任務(wù)單非常必要的，讓學(xué)生明確觀看教學(xué)視頻與教材以后需要完成的自學(xué)內(nèi)容。如學(xué)生需要在觀看視頻后解答的問題：（1）GB50007—2011《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》將土體分為幾大類？（2）如何理解分類時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最優(yōu)先符合者確定？（3）如何理解粒徑大于2 mm的顆粒含量不超過全重的50%，而粒徑大于0.075 mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為砂土。布置作業(yè)如下。

已知某土樣的顆粒分析結(jié)果如表1，試確定土樣的名稱？

通過布置課前任務(wù)單，讓學(xué)生帶著問題觀看視頻，從而提高學(xué)習(xí)效率，在學(xué)習(xí)教學(xué)視頻結(jié)束后給出答案，讓學(xué)生真正獨(dú)立地完成“知識傳遞”整個過程，從而為“知識內(nèi)化”做好準(zhǔn)備。

（三）學(xué)生課堂中討論的工程問題

翻轉(zhuǎn)課堂第二階段，即“知識內(nèi)化”[6]階段，特點(diǎn)是借助課堂討論，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知方式、學(xué)習(xí)方式的互補(bǔ)，讓課堂充滿活力。因此，在學(xué)生通過課外觀看視頻和教材完成“知識傳遞”階段以后[7]，針對沒有弄明白的問題進(jìn)行集中討論，可由已經(jīng)理解的學(xué)生來答疑解惑，對于普遍存在的共性問題可由教師集體講解。隨后，在課堂上布置涉及相關(guān)知識點(diǎn)的工程問題。所討論的工程問題以課程結(jié)束后所要進(jìn)行的課程設(shè)計中的地質(zhì)勘查報告為基本資料，其具體資料如下。

建筑場地位于市區(qū)內(nèi)，場地地勢平坦，地面標(biāo)高250.8～251.2 m，高差0.4 m，由鉆探資料探明場區(qū)地層由上而下分別為：（1）耕植土，黑褐色，含有植物根等雜物，厚約0.87 m;（2）粘土，可塑狀態(tài)，厚約3.1 m;（3）淤泥，黑灰色，含有腐殖質(zhì)，呈流塑狀態(tài)，厚約2.0 m;（4）粘土，棕色，呈硬塑狀態(tài)，未穿透。

各類土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表2。

以小組為單位進(jìn)行討論，分析地層分布特點(diǎn)，各層土的物理性質(zhì)指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上選取合適的地基持力層，各小組提出分析討論結(jié)果，以達(dá)到知識內(nèi)化的效果[8-9]。教師此時要注意引導(dǎo)討論方向，避免偏離主題。討論結(jié)束后，教師對討論過程進(jìn)行梳理與總結(jié)，加深學(xué)生對問題的理解[10-11]。

（四）考核評價機(jī)制

傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化考試可以以直觀的方式量化學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，但這種方式僅停留在知識的記憶層面，無法評價學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)效果。此次教學(xué)改革后的考核方式在原有的平時成績考核（包括出勤、作業(yè)、測試、試驗）基礎(chǔ)上，增加了考核項目，降低了期末的終結(jié)性考試成績所占的比重。以小組為單位根據(jù)小組表現(xiàn)給出每個小組的基本分?jǐn)?shù)，然后組內(nèi)學(xué)生互相評價，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，最后翻轉(zhuǎn)課堂的考核過程與原有的考核項目綜合給出每位學(xué)生的平時成績。

四、結(jié)語

基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式在應(yīng)用土力學(xué)課程中的應(yīng)用探索，是在傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)基礎(chǔ)之上所提出來的。首先分解課程設(shè)計所需要的各知識點(diǎn)，錄制短小的微課視頻，并整合各知識點(diǎn)，形成整套的課程設(shè)計教學(xué)視頻。在課前布置教學(xué)視頻和相關(guān)任務(wù)清單，讓學(xué)生在課前完成“知識傳遞”過程，在課內(nèi)通過聽講解、參與工程實(shí)例討論，完成“知識內(nèi)化”過程。學(xué)生從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動的學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效率顯著提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]張晶，薛雅蓉，華子春.翻轉(zhuǎn)課堂在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報，2015，37（10）：1414-1417.

[2]湯永凈，趙勇.混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程教改中新模式和新平臺的應(yīng)用[J].高等建筑教育，2017，26（1）：99-103.

[3]蘇延桂.基于翻轉(zhuǎn)課堂的土木工程專業(yè)教學(xué)改革[J].學(xué)術(shù)論壇，2017，1：185.

[4]繆靜敏，汪瓊.高校翻轉(zhuǎn)課堂：現(xiàn)狀、成效與挑戰(zhàn)[J].開放教育研究，2015，21（5）：74-82.

[5]張彬.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在道路建筑材料檢測與應(yīng)用中的應(yīng)用[J]. 科普教育，2014，26（1）：174-176.

[6]趙興龍.翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計[J]. 翻轉(zhuǎn)課堂，2014（2）：55-61.

[7]盧強(qiáng).翻轉(zhuǎn)課堂的冷思考：實(shí)證與反思[J].課程與教學(xué)，2018， 34（8）：91-97.

[8]趙俊芳，崔瑩，等.翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)在意蘊(yùn)及高校教學(xué)改革的未來走向[J].中國高教研究，2016（6）：105-110.

[9]祝海燕.翻轉(zhuǎn)課堂教法在土木工程概論教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].吉林建筑大學(xué)學(xué)報，2016，33（5）：117-120.

[10]盧黎，朱正偉.翻轉(zhuǎn)課堂在土力學(xué)課程中教學(xué)實(shí)踐[J].高等建筑教育，2017，6（1）：139-143.

[11]張艷美，楊文東.大土木背景下土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程個性化教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2014，23（6）：63-65.

Abstract：To improve the teaching quality and change the traditional “teacher talk only” teaching mode， characteristics of the applied soil mechanics course and shortcomings of traditional “teacher-book-class” teaching mode are analyzed in this paper. Flipped classroom teaching mode reform is carried out by selecting knowledge points to record micro class， arranging learning task list before class， and making corresponding assessment plan. Students are grouped according to the level of credit points to ensure the smooth implementation of the reform. The analysis shows that students learning enthusiasm， initiative， teaching participation and knowledge mastery are improved. For the selected parts of soil mechanics， the mode of flipped class is more suitable for the differentiation background of todays students.

Key words：? teaching model; micro class; flipped classroom; course design

（責(zé)任編輯 梁遠(yuǎn)華）