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    建筑設(shè)備課程之“翻轉(zhuǎn)課堂”

    2019-10-16 05:34吳蔚
    高等建筑教育 2019年4期
    關(guān)鍵詞:建筑技術(shù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革

    摘要:建筑設(shè)備課程是我國建筑學(xué)本科核心課程之一。該課程涉及很多跨學(xué)科的建筑技術(shù)理論知識,偏重課堂教學(xué),加之與實(shí)踐聯(lián)系較少,因此在建筑教育領(lǐng)域被“公認(rèn)為”教師難教和學(xué)生不愛學(xué)的課程之一。為順應(yīng)國內(nèi)外高等教育發(fā)展趨勢,南京大學(xué)啟動和推進(jìn)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)改革,以開展“翻轉(zhuǎn)課堂”為契機(jī),從教學(xué)方法與內(nèi)容、學(xué)生作業(yè)及評分等方面開展了一系列教學(xué)改革。在總結(jié)問題的基礎(chǔ)上,探討以學(xué)生為中心,以激發(fā)學(xué)生能動性的引領(lǐng)式、開放式、雙向式的現(xiàn)代建筑學(xué)專業(yè)教學(xué)模式。

    關(guān)鍵詞:建筑教育;建筑技術(shù);教學(xué)改革;翻轉(zhuǎn)課堂

    中圖分類號:G642?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?文章編號:1005?2909(2019)03?0079?06

    一、引言

    近年來,翻轉(zhuǎn)課堂、慕課(大規(guī)模在線開發(fā)課程, Missive Open Online Course,MOOCs)等新型教學(xué)模式風(fēng)靡全球,成為國內(nèi)外教育關(guān)注熱點(diǎn)[1]。為適應(yīng)高等教育發(fā)展的新趨勢,南京大學(xué)啟動和推進(jìn)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)改革,以期豐富教學(xué)形式與手段,提高教學(xué)效果,促進(jìn)因材施教和學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)[2]。

    “翻轉(zhuǎn)課堂”譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”, 也被稱為“反轉(zhuǎn)課堂”或“顛倒課堂”,其核心理念就是由傳統(tǒng)的“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)為“先學(xué)后教”,學(xué)生課下提前學(xué)習(xí)教師發(fā)布的各種資料,課上通過師生、生生互動交流答疑解惑、深度研討,從而實(shí)現(xiàn)因材施教,提高課堂教學(xué)效果[3-4]。盡管許多國外研究表明[5-7],翻轉(zhuǎn)課堂能給學(xué)生創(chuàng)造靈活多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境,帶來積極教學(xué)效果,但也有不少研究人員提出不同看法[8-9]。中國自2011年開始翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐以來,盡管整體上持積極態(tài)度,但也有一些專家學(xué)者呼吁要冷靜對待,認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂有自身局限性,對能否提高學(xué)業(yè)成績還需要做進(jìn)一步的科學(xué)論證[10-11]。研究發(fā)現(xiàn),由于中國學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和自覺性不強(qiáng),翻轉(zhuǎn)課堂需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和變革,否則很難發(fā)揮其積極作用[2,10-12]。

    建筑設(shè)備是我國建筑學(xué)本科專業(yè)核心課程之一,主要包含建筑給排水、暖通空調(diào)及建筑電氣的基本理論和知識,學(xué)科跨度大,知識點(diǎn)多,涉及面廣,加之偏重課堂教學(xué),與實(shí)踐聯(lián)系較少,因此在建筑教育領(lǐng)域被“公認(rèn)為”老師難教和學(xué)生不愛學(xué)的技術(shù)課程之一。同時(shí),相較于其他建筑技術(shù)課程,建筑設(shè)備課程教改研究較少,且主要集中在教學(xué)內(nèi)容方面[13-14]。為此,筆者

    以翻轉(zhuǎn)課堂為基點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、學(xué)生作業(yè)及評分方面介紹所開展的一系列教學(xué)改革,總結(jié)和探討在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中所取得的成果和問題,提出意見和建議。

    二、翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

    建筑設(shè)備課程安排在建筑學(xué)專業(yè)本科三年級下半學(xué)期,課程跨度為18周,共36個(gè)學(xué)時(shí),建筑設(shè)備的基本理論和實(shí)踐應(yīng)用各占18學(xué)時(shí)。根據(jù)國內(nèi)大量翻轉(zhuǎn)課堂的教改研究以及筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),實(shí)施全面翻轉(zhuǎn)課堂并不現(xiàn)實(shí),需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和變革。筆者結(jié)合課程內(nèi)容將翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)成微翻轉(zhuǎn)、小翻轉(zhuǎn)和大翻轉(zhuǎn)三種翻轉(zhuǎn)類型。翻轉(zhuǎn)程度主要以課堂時(shí)間作為量化標(biāo)準(zhǔn)(如表1),“微翻轉(zhuǎn)”一般指教師上課時(shí)間占課堂時(shí)間的95%,“小翻轉(zhuǎn)”指教師授課時(shí)間約為課堂時(shí)間的70%,“大翻轉(zhuǎn)”指學(xué)生主導(dǎo)的課堂時(shí)間超過課堂時(shí)間的80%。

    “微翻轉(zhuǎn)”以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主,約為6個(gè)學(xué)時(shí)。授課方式為講座形式,即分別邀請?jiān)O(shè)計(jì)院水、暖、電的資深工程師來講解自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識,從他們的角度介紹如何與建筑師合作,討論建筑設(shè)計(jì)和設(shè)備之間的整合關(guān)系。盡管采用傳統(tǒng)課堂授課,但主要教授內(nèi)容會提前放到網(wǎng)上供學(xué)生預(yù)習(xí)。

    “小翻轉(zhuǎn)”則是針對基礎(chǔ)理論知識,以單個(gè)學(xué)生為單元,將傳統(tǒng)課堂講授和學(xué)生翻轉(zhuǎn)互相穿插進(jìn)行教學(xué),約為18個(gè)學(xué)時(shí)。盡管既往研究表明導(dǎo)論和理論課程并不適合翻轉(zhuǎn)課堂模式,但筆者認(rèn)為引導(dǎo)性的翻轉(zhuǎn)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。首先,課堂教學(xué)重點(diǎn)以及學(xué)生需要參加討論的問題會提前發(fā)布網(wǎng)上,讓學(xué)生帶著問題聽課。上課以教師課堂講解為主,針對重點(diǎn)內(nèi)容組織學(xué)生課堂討論。針對

    學(xué)生提問不積極的問題,除隨機(jī)抽學(xué)生回答或參加討論外,明確告知學(xué)生,課堂參與度和表現(xiàn)會記入平時(shí)成績,借此鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論。

    “大翻轉(zhuǎn)”以應(yīng)用及綜合知識為主,約為12個(gè)學(xué)時(shí)。翻轉(zhuǎn)單位分成兩種:一是以單個(gè)學(xué)生為單位,教師在課程伊始,將課程重要理論知識點(diǎn)按學(xué)生人數(shù)細(xì)分,每個(gè)學(xué)生認(rèn)領(lǐng)一個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行專題研究,并根據(jù)課程安排和課堂時(shí)間,讓學(xué)生上臺匯報(bào)其研究成果。二是以小組為單位,進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí)和評估,并在課堂上匯報(bào)實(shí)習(xí)成果。無論是以個(gè)人還是小組為單位,“大翻轉(zhuǎn)”課堂以學(xué)生為主導(dǎo),教師只起到引導(dǎo)和組織作用。即在課堂上,先是由個(gè)人或小組匯報(bào)學(xué)習(xí)成果,教師組織學(xué)生互評和課堂討論,并進(jìn)行必要的點(diǎn)評和總結(jié)發(fā)言。

    這三種翻轉(zhuǎn)類型會根據(jù)內(nèi)容安排穿插在整個(gè)教學(xué)過程中,其中18個(gè)學(xué)時(shí)的理論知識都為小翻轉(zhuǎn)教學(xué),而實(shí)踐應(yīng)用中包括6個(gè)學(xué)時(shí)的微翻轉(zhuǎn)(特邀講座)和12個(gè)學(xué)時(shí)的大翻轉(zhuǎn)(個(gè)人專題研究和實(shí)地調(diào)研)。

    為方便翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),南京大學(xué)搭建了可同時(shí)在計(jì)算機(jī)和手機(jī)上聯(lián)動的教學(xué)互動平臺,名為“課立方”(以下簡稱“南大課立方”)[15]。南大課立方分為縱橫雙向,縱向分為課前、課中、課后的教學(xué)環(huán)節(jié),橫向被學(xué)生、教師、教務(wù)的三方教學(xué)主體所運(yùn)用,主要分為預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)、數(shù)字考勤、課堂互動、隨堂測驗(yàn)、課后作業(yè)、數(shù)字考試等六大功能模塊。在實(shí)際運(yùn)用上,筆者認(rèn)為“數(shù)字考勤”和“課堂互動”兩個(gè)模塊最為實(shí)用。以數(shù)字考勤為例,教師和學(xué)生的手機(jī)微信端關(guān)聯(lián),教師能夠做到實(shí)時(shí)、實(shí)地考勤,極大地簡化教師的考勤時(shí)間和效率。如逃課的學(xué)生即使得到同班同學(xué)傳來的實(shí)時(shí)簽到碼并成功簽到,教師端也會顯示簽到者的地點(diǎn)存在問題。此外,課堂互動模塊允許學(xué)生和小組在課堂上匯報(bào)完學(xué)習(xí)成果后,進(jìn)行實(shí)時(shí)互評,這樣不僅讓更多的學(xué)生參與到課堂討論中,學(xué)生也認(rèn)為這種評分方式會更加客觀公正。然而,南大課立方也還存在改進(jìn)之處,如教學(xué)模塊的內(nèi)容互相覆蓋,靈活度不高,使用界面過于復(fù)雜。此外,課后作業(yè)模塊也不穩(wěn)定,有學(xué)生反映課立方會因?yàn)樽鳂I(yè)文件過大而不允許上傳,或在作業(yè)上傳高峰出現(xiàn)無法上傳等現(xiàn)象。為此,筆者創(chuàng)建了QQ交流群,不僅解決了上述問題,而且拓展了學(xué)生之間、學(xué)生和老師之間的溝通方式,課堂時(shí)間也得到了充分延伸,由每周2個(gè)小時(shí)擴(kuò)充到了“24小時(shí)+7天”模式。這種線上互動模式極大地?cái)U(kuò)展了師生之間的交流渠道,一些學(xué)生在課堂時(shí)間內(nèi)來不及或不便提出的問題都可以在線上得到解決。教師根據(jù)這些問題不斷修改和調(diào)整課程內(nèi)容和進(jìn)度。

    為配合翻轉(zhuǎn)課堂的教改需要,學(xué)生的考核標(biāo)準(zhǔn)也做了相應(yīng)調(diào)整,取消了傳統(tǒng)的考試,取而代之的是平時(shí)成績和作業(yè)成績兩部分。平時(shí)成績?yōu)閷W(xué)生出勤率和課堂討論的參與程度,占總成績的40%。課程作業(yè)主要是大翻轉(zhuǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,即小組建筑設(shè)備實(shí)地實(shí)習(xí)報(bào)告和個(gè)人專題研究,占總成績的60%。

    三、翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)果分析

    由于調(diào)整了考核標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生成績難以縱向比較。單就同往年要求相同的小組實(shí)地實(shí)習(xí)報(bào)告而言,翻轉(zhuǎn)課堂試驗(yàn)班在作業(yè)的完成度和完成質(zhì)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于近三年的總體情況。南京大學(xué)教務(wù)處每年開展學(xué)生測評,2014—2016年建筑設(shè)備課程學(xué)生測評平均分為4.5(滿分為5分),2017年該課程測評分4.92。

    在學(xué)期結(jié)束后,教學(xué)團(tuán)隊(duì)對學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查和隨機(jī)抽樣訪談,2017年共有28名建筑學(xué)本科三年級學(xué)生修讀了建筑設(shè)備課程,其中24名學(xué)生參加了問卷調(diào)查,有效問卷數(shù)率為85%,隨機(jī)抽樣訪談的學(xué)生有4名(約占總?cè)藬?shù)的15%)。

    由于建筑設(shè)備課程學(xué)科跨度大,知識點(diǎn)多,涉及面廣,所以學(xué)生會普遍感覺課程進(jìn)度過快、負(fù)擔(dān)過重[16-17]。翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式有效地地讓大部分學(xué)生做到了課前預(yù)習(xí),因此有近80%的學(xué)生表示課程負(fù)擔(dān)不大,進(jìn)度沒有問題。在抽樣訪談中,學(xué)生普遍反映期末的建筑設(shè)備實(shí)地實(shí)習(xí)報(bào)告與設(shè)計(jì)課交圖時(shí)間有一定沖突。

    由于目前中國建筑設(shè)備課程普遍存在著重理論、輕實(shí)踐,與建筑專業(yè)結(jié)合不夠等問題,因此建筑學(xué)學(xué)生普遍對學(xué)習(xí)建筑設(shè)備課程缺乏興趣,積極性不高。此次教改顯示:翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可適當(dāng)改善這一現(xiàn)狀。如在講室內(nèi)建筑給排水設(shè)備時(shí),要求學(xué)生選擇一間衛(wèi)生間,實(shí)地測量衛(wèi)生器具尺寸和排布管道,嘗試發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題。課堂上,學(xué)生上臺匯報(bào)實(shí)測結(jié)果和所發(fā)現(xiàn)的問題,并提出解決方案。教師引導(dǎo)全班學(xué)生參加討論。通過這種學(xué)習(xí)方法,學(xué)生能進(jìn)一步了解建筑設(shè)計(jì)與設(shè)備之間的關(guān)系,意識到建筑設(shè)備在建筑設(shè)計(jì)中的重要性,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,因而對知識的收獲程度也進(jìn)一步提高。

    總體而言,無論是問卷還是訪談結(jié)果,學(xué)生對這種教學(xué)模式和方法(即翻轉(zhuǎn)課堂)持肯定態(tài)度。盡管有學(xué)生反映這門課每周都有作業(yè)(課前預(yù)習(xí)),上課不得不時(shí)刻集中精神(隨時(shí)被要求回答問題、提出問題和參與討論),感覺會有一定負(fù)擔(dān),但大部分學(xué)生認(rèn)為這種學(xué)習(xí)模式很有意思,學(xué)到不少有用的知識,雖然累一點(diǎn),但很值得。

    四、討論與建議

    理性看待翻轉(zhuǎn)課堂教改,特別是要針對課程本身特點(diǎn)和我國大學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行合理調(diào)整,絕不能照搬照抄,為此,提出以下建議。

    (1)主動翻轉(zhuǎn)和被動翻轉(zhuǎn)相結(jié)合。由于我國學(xué)生長期處于被動式、封閉式和單向式的應(yīng)試教育,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自主探究能力較差,因此很少能做到課前自主預(yù)習(xí),上課時(shí)學(xué)生一般不會主動提問和參與討論,因此被動翻轉(zhuǎn)相當(dāng)必要。課前預(yù)習(xí)會在每周以作業(yè)的形式布置下去,課堂討論以教師隨機(jī)點(diǎn)名為主。此外,結(jié)合課程進(jìn)度細(xì)化學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生逐步適應(yīng)主動翻轉(zhuǎn)形式。

    (2)“翻轉(zhuǎn)”程度和形式宜靈活多變。筆者按照課程內(nèi)容將翻轉(zhuǎn)程度設(shè)計(jì)成“微翻轉(zhuǎn)、小翻轉(zhuǎn)、大翻轉(zhuǎn)”三種形式,此次教改證明該教學(xué)形式較為成功,能有效解決基礎(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用同步問題。普通翻轉(zhuǎn)課堂模式是讓學(xué)生講教,這在7~8人的小班教學(xué)中比較容易實(shí)現(xiàn),但在30人左右的普通班級,課堂時(shí)間不允許每一位學(xué)生有發(fā)表見解的機(jī)會。在這種情況下,教師就需要采用不同形式的翻轉(zhuǎn),如學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)能耗模擬技術(shù)時(shí),所有相關(guān)的教學(xué)資料和資源會放在線上,學(xué)生需要利用課前時(shí)間來掌握和熟練操作技巧,課堂上則以節(jié)能設(shè)計(jì)快題的形式讓學(xué)生完成。然而與普通設(shè)計(jì)快題不同的是,允許學(xué)生翻閱資料、互相討論,教師答疑解惑。對于共性問題,教師會進(jìn)一步深入講解。

    (3)重視對學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)以教師為主體的師生關(guān)系和教學(xué)關(guān)系,難以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。在此次翻轉(zhuǎn)課堂教改中,筆者特別注重對學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。如:每位學(xué)生都有自己的專題研究,要求學(xué)生不局限于教科書上的內(nèi)容,鼓勵(lì)通過課外閱讀和實(shí)地調(diào)研等方式進(jìn)一步專研自己的課題。通過課堂和網(wǎng)絡(luò),每位學(xué)生都有機(jī)會發(fā)表自己的研究結(jié)果,與老師和同學(xué)進(jìn)行討論交流。這種以教師和學(xué)生為共同主體的教學(xué)方式,真正做到教學(xué)相長,也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

    相較于以教師授課為主導(dǎo)的傳統(tǒng)大學(xué)課堂,翻轉(zhuǎn)課堂無疑創(chuàng)造出靈活多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境,受到學(xué)生普遍歡迎。對教師而言,即使是實(shí)施“小翻轉(zhuǎn)”,也會讓學(xué)生在課堂上更加集中精力,認(rèn)真學(xué)習(xí),課堂上打瞌睡、低頭玩手機(jī)的現(xiàn)象幾乎不再出現(xiàn)。然而,成功實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂并不容易:首先,實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)硬件要求高。如網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境的建設(shè)和維護(hù),教學(xué)資源制作、學(xué)校軟硬件

    資源配套設(shè)置等都需要投入大量的人力、物力和財(cái)力;其次,實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂對師生要求很高。教師不僅需要教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,對課堂把控能力強(qiáng),還要有海納百川的心態(tài)。學(xué)生主觀能動性和自主學(xué)習(xí)能力,或多或少地地影響著翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)成果。最后,實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂需要花費(fèi)教師和學(xué)生大量的時(shí)間和精力。這需要學(xué)校在政策和教學(xué)資源上的大力支持,如配備助教、對教師績效考核斜傾,而對課程時(shí)間安排和教學(xué)計(jì)劃的整體調(diào)整也應(yīng)有所應(yīng)對。此外,教學(xué)主管部門、學(xué)校、教師、學(xué)生要多方聯(lián)動,積極配合,才能使翻轉(zhuǎn)課堂達(dá)到真正的效用。翻轉(zhuǎn)課堂并不是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的簡單翻轉(zhuǎn),而是以人為本地對課程教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本變革。

    五、結(jié)語

    在信息化時(shí)代,傳統(tǒng)的單一知識獲取方式和途徑正在被打破,傳統(tǒng)建筑教學(xué)中的教學(xué)理念、師生關(guān)系、知識傳授與能力培養(yǎng)正在發(fā)生變革。以南京大學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教改項(xiàng)目為契機(jī),筆者嘗試打破以知識傳授為核心,教師為主體的封閉教學(xué)模式,開展以能力培養(yǎng)為目標(biāo),學(xué)生為中心的雙向式開放教學(xué)。與其他工科的專業(yè)課程相比,建筑學(xué)專業(yè)教育更為重視對學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近年來風(fēng)靡一時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂,無疑對打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力創(chuàng)造了良機(jī)。此次教改也顯示出翻轉(zhuǎn)課堂的積極作用,但我們也要清醒地認(rèn)識到它的局限性,還有許多有待進(jìn)一步研究和實(shí)證之處,理性看待其作用和價(jià)值,做到謹(jǐn)慎對待,量力而行。參考文獻(xiàn):

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    Inverted classroom of building services systems course

    WU Wei

    (School of Architecture and Urban Planning, Nanjing University, Nanjing 210093, P. R. China)

    Abstract:

    “Building services systems” is one of required building technology courses in all architectural schools in China.This course involves a lot of interdisciplinary theories and knowledge.In addition, the traditional design of this course in China has a little connection with architectural design.As a result, it is well?know that architectural students would like to ignore this course.To meet the development trend of higher education abroad, Nanjing University calls for the “inverted classroom” teaching reform campaign in recent years. This paper outlines teaching format, assignment scheme, and evaluation methods of the course, discusses problems of using the inverted classroom in order to set up the teaching mode with leading, open, bi?directional of architectural specialty.

    Key words:architectural education; building technology; teaching reform; inverted classroom

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