《工程巖土學(xué)》課程“互聯(lián)網(wǎng)+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式新嘗試

趙巧靜 楊彥利

摘? 要：高等教育內(nèi)涵的變化導(dǎo)致教學(xué)方法的改變，本次針對(duì)教學(xué)中遇到的一些問題及工程單位的實(shí)際需要，改進(jìn)教學(xué)模式，探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)越性，對(duì)2016級(jí)和2017級(jí)勘查技術(shù)與工程專業(yè)的學(xué)生分別采用翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行授課，通過對(duì)考試成績和學(xué)生評(píng)估問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、綜合能力及平均學(xué)習(xí)成績，而且還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神，為以后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高等教育;翻轉(zhuǎn)課堂;工程巖土學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）06-0111-03

Abstract： Changes in the conceptualization of higher education have led to a change of teaching methods. According to the advantage of the flipped classroom， the undergraduate Rock and Soil Engineering course at engineering university was taught in two formats. The course was taught in a "traditional" format in 2017 but， in a flipped format in 2016. The research examines whether the flipped format improved the exam performance. Data was gathered through analysis of course grades and student evaluation questionnaires. The results showed that the flipped format led to a slight improvement in the average exam and developed the students' preciseness work style， the scientific attitude and made a good foundation for future work and study.

Keywords： higher education， flipped classroom; Rock and Soil Engineering

一、概述

21世紀(jì)的教育是信息化和網(wǎng)絡(luò)化的教育，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的突飛猛進(jìn)，為高等教育帶來了大量的新工具，同時(shí)也給我們的傳統(tǒng)課堂帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。信息通信技術(shù)除了教師上課經(jīng)常用到的PPT外，還有諸如社交網(wǎng)站、虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境以及大量的公開在線課程，如慕課、微課等。課程的講授形式也變得更加多樣化：面對(duì)面、在線、遠(yuǎn)程操作等。中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)常務(wù)副會(huì)長張雙鼓指出，信息技術(shù)對(duì)教育具有革命性影響，必須予以高度重視，信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正在引起教與學(xué)方式的革命性變革?；谝陨侠碚?，同時(shí)考慮到目前《工程巖土學(xué)》課程中遇到的一些問題，如課上部分學(xué)生的積極性不高，創(chuàng)新意識(shí)不夠，動(dòng)手能力差等，于是產(chǎn)生源于教師責(zé)任心的一種反思：學(xué)生學(xué)完這門課能學(xué)到什么？是否能運(yùn)用工程巖土學(xué)的知識(shí)來解決實(shí)際工程中遇到的問題？是否有足夠的動(dòng)手能力？是否有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)？是否能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效的溝通和交流等，帶著以上問題及思索，感到課改迫在眉睫。

通過對(duì)多種教學(xué)方法的比較，本課程引入翻轉(zhuǎn)課堂的形式，并研究針對(duì)本課程翻轉(zhuǎn)課堂是否提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，是否激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新能力。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

所謂翻轉(zhuǎn)課堂，不同的學(xué)者有不同的界定，Ojalvo and Doyne（2011）對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行描述，認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂是顛倒了教學(xué)結(jié)構(gòu)，即教學(xué)內(nèi)容在課外完成，課上進(jìn)行討論，完成知識(shí)的內(nèi)化[1]。這種課堂形式的特點(diǎn)是學(xué)生分成小組，在課下觀看視頻，并提出問題，這種新的教學(xué)方法理論上是建構(gòu)主義和行為主義的結(jié)合[2]。關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)質(zhì)，概括起來就是，翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生為中心的教育思想和布盧姆的掌握學(xué)習(xí)理論在教學(xué)實(shí)踐中的具體運(yùn)用。

翻轉(zhuǎn)課堂的起源可追溯到2007年美國科羅拉多州林地公園高中的兩位教師喬納森·伯爾曼（Jon Bergman）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）[3，4]。2011年，隨著“可汗學(xué)院”的出現(xiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂為眾多教師所熟知，并引起國內(nèi)外教育界的廣泛關(guān)注。國外研究主要集中于中小學(xué)的教育實(shí)踐、學(xué)習(xí)資源開發(fā)和實(shí)施步驟等。比較成功的案例有艾爾蒙湖Lake Elmo小學(xué)、克林頓戴爾（Clintondale）高中、河畔聯(lián)合（Riverside Unified）學(xué)區(qū)等[5]。

2011年翻轉(zhuǎn)課堂被引入我國，最先在基礎(chǔ)教育階段得到實(shí)踐，重慶聚奎中學(xué)借鑒美國克羅拉多州洛基山林地公園學(xué)校，首先運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂， 結(jié)合課程實(shí)際，采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式進(jìn)行教學(xué)并取得良好效果，除此之外還有廣州市第五中學(xué)、深圳市南山實(shí)驗(yàn)中學(xué)等。近兩年國內(nèi)也有很多學(xué)者進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的研究，如郭佳、趙呈領(lǐng)、汪曉東、董黎明、焦寶聰、曾明星等均取得良好效果。目前，國內(nèi)關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)研究與實(shí)踐越來越多，但大多集中在中小學(xué)，在高校開展翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐研究相對(duì)較少。事實(shí)上，與中小學(xué)生相比，大學(xué)生具有更強(qiáng)的自學(xué)能力和自控能力，更適合運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂開展教學(xué)。故本課題以“互聯(lián)網(wǎng)+翻轉(zhuǎn)課堂”的模式對(duì)《工程巖土學(xué)》課程開展實(shí)驗(yàn)和研究。

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教育理念，體現(xiàn)了“有支持的、開放的”建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)了“教學(xué)內(nèi)容微課程化、結(jié)構(gòu)化”的課程設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)了“課程學(xué)習(xí)單引導(dǎo)式”的設(shè)計(jì)思想[6]。該模式的好處是可以重復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師的任務(wù)是把學(xué)生組織起來，讓學(xué)生合作探究，老師答疑，及時(shí)進(jìn)行課堂檢測， 反思提高，給學(xué)生必要的個(gè)別指導(dǎo)，很好的做到了因人而異。教學(xué)形式的改變可以激發(fā)不同能力和興趣學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，少講多學(xué)，及時(shí)掌握學(xué)習(xí)情況，培優(yōu)補(bǔ)差;缺點(diǎn)是教師制作微視頻花費(fèi)時(shí)間過長，需要教師準(zhǔn)備大量素材，課堂難以控制和管理。

三、課改內(nèi)容

本課程翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程主要借鑒美國富蘭克林學(xué)院Robert Talbert 教授所總結(jié)的結(jié)構(gòu)模型。該模型主要分為課前和課中兩個(gè)階段，課前讓學(xué)生觀看教學(xué)視頻并針對(duì)性的進(jìn)行課前聯(lián)系，課中進(jìn)行快速少量測評(píng)完成知識(shí)內(nèi)化并進(jìn)行總結(jié)，此種模式已應(yīng)用于很多理科類課程，并取得良好效果。如何使翻轉(zhuǎn)課堂更具有本土化，以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式該如何有效地構(gòu)建？下面從課堂授課及實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面進(jìn)行有效論證。

（一）課堂授課

《工程巖土學(xué)》這門課具有很強(qiáng)的理論性及實(shí)踐性[7]，單單靠書本上的知識(shí)是不夠的，為了與工程實(shí)踐更好結(jié)合，筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐，制定教學(xué)內(nèi)容以理論為中心，附加工程實(shí)例、巖土規(guī)范、最新科研成果，同時(shí)配備習(xí)題庫以及以交流互動(dòng)為主的QQ群，目的是引導(dǎo)學(xué)生掌握較全面的知識(shí)。而課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主戰(zhàn)場，是學(xué)生個(gè)性充分發(fā)揮的場所，是學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與教師之間互動(dòng)的場所，如何使其作用發(fā)揮到極致，是我們每位教師都需要認(rèn)真思考的問題。

首先，對(duì)2016級(jí)小班制學(xué)生（22人/班）進(jìn)行分組，針對(duì)不同的組別布置不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，并下發(fā)視頻以便學(xué)生課下提前觀看并討論，對(duì)于無法解決的問題及時(shí)提交給老師解決;課上選派代表分享本組的收獲及存在的疑惑，由其他組或教師給予點(diǎn)評(píng)或補(bǔ)充， 除此之外，課堂中省下來的時(shí)間被賦予新的用途，利用它來開展吸引學(xué)生的課堂活動(dòng)或用來鼓勵(lì)學(xué)生拓展其高階思維方式，滿足學(xué)生的自我效能感，這種轉(zhuǎn)變可以吸引大部分學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使個(gè)別課堂上的觀光者變?yōu)閰⑴c者。

（二）實(shí)驗(yàn)授課

實(shí)驗(yàn)是《工程巖土學(xué)》教學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以提升學(xué)生動(dòng)手能力，為了更好地滿足工程單位的需要，培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用人才。實(shí)驗(yàn)集中開設(shè)，實(shí)驗(yàn)前由學(xué)生進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)，使其熟知實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法、步驟等。除此之外，學(xué)生還需要自己提前制備土樣，即熟知實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)過程。實(shí)驗(yàn)課中對(duì)學(xué)生實(shí)際操作中遇到的問題進(jìn)行重點(diǎn)講解，真正做到了一對(duì)一輔導(dǎo)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)室不再單獨(dú)開放，學(xué)生在報(bào)告編制過程中對(duì)問題數(shù)據(jù)往往無法再次驗(yàn)證，影響實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。針對(duì)以上問題，實(shí)驗(yàn)采用開放式教學(xué)，學(xué)生可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)課中有疑問的數(shù)據(jù)， 利用課余時(shí)間可以再次到實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，又培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神。通過對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)的2016級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告編制質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度及實(shí)驗(yàn)成績明顯要好于2017級(jí)學(xué)生。

四、成效

1. 通過本次翻轉(zhuǎn)課堂模式嘗試，一方面，極大提高了學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，表現(xiàn)在以原定分組的基礎(chǔ)上又呈現(xiàn)出了一批積極主動(dòng)到講臺(tái)分享與課程相關(guān)的最新案例及看法的同學(xué);

2. 學(xué)生平均成績及課堂注意力得到了明顯提高。采用翻轉(zhuǎn)課堂授課的2016級(jí)學(xué)生考試成績?cè)?0-100分之間的百分率要明顯高于采用傳統(tǒng)授課的2017級(jí)學(xué)生，平均成績分別為85.20分和82.30分。同時(shí)，也反映出在同等出勤率條件下，學(xué)生課堂注意力及課堂效率得到了提高;

3. 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式得到了學(xué)生的廣泛認(rèn)可，通過對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，86%的學(xué)生贊同用這種授課模式，僅有14%學(xué)生不贊同或非常不贊同。

參考文獻(xiàn)：

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