基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)設(shè)計與評價

王旭影，王潤生，楊 建

(唐山學(xué)院 土木工程學(xué)院，河北 唐山 063000)

0 引言

工程地質(zhì)學(xué)是研究與人類工程建筑等活動有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)，屬于交叉學(xué)科，綜合性、抽象性強(qiáng)，內(nèi)容復(fù)雜，是土木工程專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。在“工程地質(zhì)”課程的教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式單一，缺乏創(chuàng)新性，考核體系難以評價學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，存在學(xué)生參與度不高、課堂效率低和教學(xué)效果差等問題。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、如何提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量、如何更全面地進(jìn)行學(xué)習(xí)評價和課程考核，皆是“工程地質(zhì)”課程教學(xué)亟需解決的關(guān)鍵問題。

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipping Classroom)是近年來興起的一種教學(xué)模式，在國內(nèi)備受關(guān)注，許多高等學(xué)校已經(jīng)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[2-3]。翻轉(zhuǎn)課堂通過重新分配學(xué)生課堂與課外的學(xué)習(xí)內(nèi)容和時間，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，將教師以“教”為中心的教學(xué)課堂“翻轉(zhuǎn)”為學(xué)生以“學(xué)”為中心的學(xué)堂[4]。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺為學(xué)生提供課前學(xué)習(xí)的資源，增加學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的時間，課堂上檢查學(xué)生自主學(xué)習(xí)作業(yè)的完成情況，開展互動交流，破解知識難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的知識運(yùn)用和拓展能力。翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂相比，更能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和課堂的參與度?；诖?，筆者將翻轉(zhuǎn)課堂引入“工程地質(zhì)”課程的教學(xué)中，開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，構(gòu)建形成性學(xué)習(xí)評價和考核體系，并通過學(xué)生期末考核成績統(tǒng)計分析和學(xué)生滿意度問卷調(diào)查，考察翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。

1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)設(shè)計

基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)設(shè)計如圖1所示，此模式分為課前線上自主學(xué)習(xí)、課內(nèi)線下講授和討論互動以及課后線上評估三個環(huán)節(jié)。課前和課后階段均采用線上教學(xué)方式，課內(nèi)階段采用線下講授和討論互動的方式，旨在建設(shè)線上線下混合式“金課”。

圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)設(shè)計

在課程開始前，基于土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案和工程地質(zhì)教學(xué)大綱，任課教師需要規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，劃分教學(xué)模塊，分配教學(xué)學(xué)時，制定詳細(xì)的教學(xué)方案。同時，進(jìn)行線上教學(xué)資源建設(shè)，包括微視頻、教學(xué)課件、精品教材、勘察規(guī)范、工程地質(zhì)手冊、期刊文獻(xiàn)、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)災(zāi)害教學(xué)動畫、工程地質(zhì)案例、練習(xí)題和思考題等教學(xué)資源。內(nèi)容要充分體現(xiàn)前沿性和時代性，以便在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。通過學(xué)習(xí)通平臺教師向?qū)W生發(fā)布課程的自學(xué)內(nèi)容、相關(guān)的自學(xué)練習(xí)題和思考題，同時發(fā)布討論話題。學(xué)生按時間節(jié)點(diǎn)完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)，就自學(xué)中遇到的問題參與話題討論，或者通過平臺交流學(xué)習(xí)體會。

在課堂上，首先，教師要對學(xué)生進(jìn)行自學(xué)效果檢測，并結(jié)合學(xué)生自學(xué)任務(wù)完成情況、練習(xí)題答題情況和線上話題討論情況進(jìn)行歸納總結(jié)，重點(diǎn)講解相關(guān)知識點(diǎn)。其次，根據(jù)學(xué)生線上提出的疑問，開展線下答疑，并結(jié)合課程內(nèi)容，組織課堂討論活動，破解知識難點(diǎn)，賦予課程良好的互動性。再次，對于在地質(zhì)構(gòu)造及工程地質(zhì)評價、特殊土的工程性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及防治等重點(diǎn)章節(jié)中具有一定挑戰(zhàn)度的內(nèi)容，則采用案例分析答辯和工程地質(zhì)問題分析報告的形式來引導(dǎo)學(xué)生主動深入學(xué)習(xí)，以小組為單位讓他們進(jìn)行分工合作，調(diào)動他們的積極性，提高他們的參與度，培養(yǎng)他們獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)和解決工程地質(zhì)問題的能力，以此體現(xiàn)課程教學(xué)設(shè)計的“高階性”。

在課后，學(xué)生可結(jié)合自身學(xué)習(xí)情況，反復(fù)查閱和觀看教師分享的學(xué)習(xí)資料，也可以在線上對各章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行自我測試和評估，以便第一時間了解自己對知識的掌握情況。在此階段，教師可鼓勵學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)、分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，或針對某一問題提出探究性思考而發(fā)起討論，同時鼓勵學(xué)生對課程設(shè)計提出意見或建議，以便更好地完善教學(xué)設(shè)計。

2 形成性學(xué)習(xí)評價和考核體系

將過程考核與期末考核相結(jié)合，并將過程考核線上與線下相結(jié)合，構(gòu)建形成性學(xué)習(xí)評價和考核體系(表1)。過程考核以多角度、多方位、全過程為出發(fā)點(diǎn)，包括課前線上自學(xué)評價、課內(nèi)線下交流參與評價和課后線上評估三個部分。期末考核包括理論考核和能力考核，題型包括基礎(chǔ)題和拓展題，分別側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握情況和知識綜合運(yùn)用能力的考察。線上考核借助學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行，包括線上視頻、課件等教學(xué)資源的學(xué)習(xí)情況，練習(xí)題和思考題、章節(jié)小測、學(xué)習(xí)總結(jié)等任務(wù)的完成情況以及線上討論參與情況，對此設(shè)計相應(yīng)權(quán)重，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)化記錄和學(xué)習(xí)評價。線下考核以評估學(xué)生的能力提升為主，主要考察學(xué)生課內(nèi)線下學(xué)習(xí)情況，包括出勤、自學(xué)效果檢測情況、課內(nèi)討論參與情況、案例分析答辯情況和專題報告完成情況。線下考核以教師評價為主、學(xué)生互評為輔，對學(xué)生的表達(dá)能力、案例分析能力、團(tuán)隊合作能力和知識運(yùn)用能力進(jìn)行綜合評價。

表1 形成性學(xué)習(xí)評價和考核體系

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)效果評價

教學(xué)效果評價指標(biāo)包括學(xué)生期末考核成績評價和學(xué)生滿意度調(diào)查問卷評價兩個部分。

3.1 學(xué)生期末考核成績評價

選取同年級土木工程專業(yè)兩個教學(xué)班，其中一個為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班，采用翻轉(zhuǎn)課堂——線上線下混合式教學(xué)方法，共65人，作為實(shí)驗(yàn)班；另一個為傳統(tǒng)教學(xué)班，課程以教師講授為主、多媒體和板書為輔助，課后布置作業(yè)，共69人，作為對照班。兩個班級采用同一本教材，授課學(xué)時均為30學(xué)時。課程結(jié)束后，兩個班級全部進(jìn)行期末考核，使用同一套試題，閱卷評分標(biāo)準(zhǔn)一致。

學(xué)生期末成績的數(shù)據(jù)采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析，進(jìn)行t檢驗(yàn)，P≤0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。傳統(tǒng)教學(xué)班學(xué)生期末成績?yōu)?9.5±6.35，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班期末成績?yōu)?3.7±5.74，t=-3.942，P<0.01，差異極顯著(表2)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班學(xué)生期末成績平均分、優(yōu)秀率分別為83.7和74%，均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班平均分(79.5)和優(yōu)秀率(46%)。在期末考核中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班的學(xué)生在拓展題上的得分明顯比傳統(tǒng)教學(xué)班高，尤其是工程地質(zhì)問題分析和案例分析兩個部分表現(xiàn)得更突出。這說明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠明顯有效地提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)地質(zhì)問題、分析解決地質(zhì)問題的能力。

表2 學(xué)生期末考核成績統(tǒng)計分析

3.2 學(xué)生滿意度調(diào)查問卷評價

針對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班發(fā)放滿意度調(diào)查問卷，共發(fā)放65份，收回有效問卷65份，問卷回收有效率100%。調(diào)查問卷主要內(nèi)容包括課前線上自主學(xué)習(xí)、課內(nèi)線下討論互動、課后線上評估、考核體系、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果五個方面(表3)。

表3 學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的評價 %

調(diào)查結(jié)果顯示，在課前線上自主學(xué)習(xí)方面，雖然有89%的學(xué)生對“課前自學(xué)階段安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容”表示很滿意，但在“課前學(xué)習(xí)階段對所學(xué)知識的掌握程度”的調(diào)查中仍有34%的學(xué)生較為滿意、5%不滿意，這與“與傳統(tǒng)課堂的課后作業(yè)相比，翻轉(zhuǎn)課堂課前學(xué)習(xí)更省時”的調(diào)查中18%的學(xué)生基本贊同、3%不贊同相呼應(yīng)。由此看來，課前自學(xué)任務(wù)的安排需要適度選擇和精心考量，學(xué)生才能在不耗費(fèi)更多精力的基礎(chǔ)上積極參與自學(xué)，這在今后的教學(xué)設(shè)計中需要重視。

除“課前線上自主學(xué)習(xí)方面”的調(diào)查項(xiàng)外，其余調(diào)查項(xiàng)中很滿意/非常贊同與滿意/贊同的和均超過90%，說明學(xué)生們對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式給予了充分的肯定。絕大多數(shù)學(xué)生對課內(nèi)討論互動環(huán)節(jié)表示很滿意，通過課堂討論，能夠使學(xué)生更全面和深入地掌握所學(xué)知識，課堂上的討論互動比較契合學(xué)生對于教師的期待。絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為課后測試評估環(huán)節(jié)有助于自己了解知識的掌握情況，而且絕大多數(shù)學(xué)生對形成性學(xué)習(xí)評價和考核體系也表示很滿意。在“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果方面”，100%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的效率更高，97%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂更有利于基礎(chǔ)知識的深入掌握和能力的培養(yǎng)，94%學(xué)生表示更喜歡翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

4 結(jié)語

總體上，基于翻轉(zhuǎn)課堂的“工程地質(zhì)”課程教學(xué)，可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，能夠節(jié)約課堂時間，提高課堂效率，有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程地質(zhì)基礎(chǔ)理論知識分析、解決工程地質(zhì)實(shí)際問題的能力，因此，在教學(xué)工作中應(yīng)該對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式給予充分重視。但是，在教學(xué)過程中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式也存在困難和不足。對于教師而言，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計、線上教學(xué)資源的建設(shè)是比較大的挑戰(zhàn)，而且微視頻制作、練習(xí)題編寫、案例選擇、拓展資源收集等需要消耗大量的時間和精力。對于學(xué)生而言，新的教學(xué)模式需要有一個適應(yīng)過程，其中，一定比例的學(xué)生認(rèn)為課前學(xué)習(xí)布置的任務(wù)較重。因此，課前學(xué)習(xí)任務(wù)需要適度安排，否則學(xué)生的積極性和參與度都會降低。

翻轉(zhuǎn)課堂是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的有益補(bǔ)充，但是要想取得良好的教學(xué)效果，需要教師和學(xué)生的相互配合、共同努力。教師只有通過改革和創(chuàng)新，找到符合課程特點(diǎn)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的參與度，才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)新形勢下創(chuàng)新教育模式的重大突破，為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)的合格人才。