基于翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)構(gòu)力學課程教學改革研究

路丹 黃瑤

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在土木工程專業(yè)中結(jié)構(gòu)力學是相當重要的一門基本學科，它屬于固體力學的分支，主要研究的內(nèi)容是工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律。需要熟記的知識點很多，技巧性更強，且與工程實際緊緊關聯(lián)，在整個專業(yè)學習的計劃中至關重要。所以將其與當下流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”結(jié)合起來，打破傳統(tǒng)的授課模式，進行有力的教學改革是有必要的。旨在分析翻轉(zhuǎn)課堂在結(jié)構(gòu)力學課程教學中的實際意義，搭建可實行的教學模型，為地方高等學院結(jié)構(gòu)力學課程的改革提供參考。

[關? ? 鍵? ?詞]? 翻轉(zhuǎn)課堂;結(jié)構(gòu)力學;課程教學改革

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）20-0026-02

一、前言

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學課程教學中存在一些不足，很多學生會把這門課程“妖魔化”，覺得是難度高且枯燥的學科。而“翻轉(zhuǎn)課堂”的理念恰恰是把學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)到學生自己，對課堂內(nèi)外的時間進行重新調(diào)整，讓學習這件事變得更加靈活主動，提高學生在課程中的參與度，從而讓學生在課程中獲得更深層次的理解，同時也增加了教師與學生之間單獨交流的機會。目前，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學方法，已經(jīng)成為各高等院校在課程教學中研究討論的熱點。

二、結(jié)構(gòu)力學教學現(xiàn)狀及存在的問題

（一）結(jié)構(gòu)力學目前的教學現(xiàn)狀

結(jié)構(gòu)力學是一門既古老又發(fā)展迅速的學科，隨著目前新型工程結(jié)構(gòu)和工程材料的大量問世，向結(jié)構(gòu)力學發(fā)起了重大的挑戰(zhàn)和要求。在熟悉“理論力學”與“材料力學”的基礎上，結(jié)構(gòu)力學需要對各類構(gòu)件進行受力分析，進一步研究桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、計算方式以及計算原理，為后續(xù)的專業(yè)課奠定扎實的基礎，是極具理論性、實踐性的課程。一般來講，多練、多寫、多記是大家常用的學習方式，而隨著教學理念的不斷改變，“以教師為中心一對多教學”向“以教師為導向，學生才是中心”逐漸進行轉(zhuǎn)變，從此開放式的探討、參與式的研究、成果導向式的啟發(fā)，成為課程教學的重要包含部分，從大家一起的共同學習、共同培養(yǎng)轉(zhuǎn)變成因人而異、因材施教[1]。

（二）結(jié)構(gòu)力學課程教育存在的問題

教學理念的轉(zhuǎn)變方向雖然是正確的，但在實踐過程中不免有些小摩擦，一部分學生并沒有那么積極參加課堂教學，可能有缺乏主動學習能力的自身原因，思想上還沒有向知識的應用者、課堂里的演說家靠近，仍然等待教師灌輸，回答問題的時候應答次數(shù)少，小組討論的時候存在摸咸魚的情況。還有一小部分學生由于對新推行的教學方式不適應、不太善于主動提問、考核標準不高效配套、對知識點的歸納不全面，反而造成學生學習興趣下降、學習效果不佳的情況。因此，結(jié)構(gòu)力學課程中急需合理的教學方式，制訂合理的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學設計，是提高現(xiàn)實生活中教學質(zhì)量的有效途徑[2]。

三、翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵與教學模式

（一）翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵

翻轉(zhuǎn)課堂起初在英文中的原意是指“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可以稱它為顛倒課堂或者反轉(zhuǎn)課堂。早在2007年，美國科羅拉多州一位化學老師為了給缺席的學生補課，特意錄制好自己上課的視頻，在感覺這樣的方式也不失為一種不錯的做法后[3]，他們又進行了更大膽的嘗試——慢慢地讓學生先在家中看視頻學習、聽課程講解，而課堂上老師針對學生的主要問題進行輔導，為在實操過程中有困難的學生提供幫助。這相當于就是翻轉(zhuǎn)課堂最初的形態(tài)，而經(jīng)過教育行業(yè)多年的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，學生以教學視頻和電子書等為媒介，通過網(wǎng)絡可以足不出戶在線學習到很多豐富的課程，優(yōu)化了課堂內(nèi)的課間時間，讓課堂成為大家交流、討論、答疑、合作的場所。而在課堂外，充分調(diào)動了學生的積極性，開發(fā)了學生的創(chuàng)造性，滿足學生個性化的學習要求。

（二）基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式

翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式主要有兩個環(huán)節(jié)：一是課堂內(nèi)，二是課堂外，也就是課前、課后的時間。在傳統(tǒng)的面授中主要以老師口頭講課，學生負責聽記為主，而翻轉(zhuǎn)課程則將這種上課傳遞知識，下課消化學習的模式進行改變，讓學生課前學習基本知識，課中消化知識，課后鞏固知識。營造了充實、有效的課堂學習氛圍，發(fā)揮了老師的主導性和學生的主體性，讓學生不再被動學習[4]。

在課堂前的時間，老師可將工作分為教學目標設計、教學內(nèi)容選擇、學習策略選擇、課內(nèi)學習的準備這幾個環(huán)節(jié)。第一步樹立框架細化分支，將大體的目標細化成分散的目標。第二步制作個性化的課堂視頻，有針對性地選擇教學內(nèi)容，可以適當改變其呈現(xiàn)方式。最后一步，結(jié)合學生本身的情況和優(yōu)勢，安排學生自主學習活動。對學生而言，也應該明確學習目的、跟進視頻課程的學習進度、重復多次練習、提出疑問和反饋，按順序進行高效自學，在每次最后一個環(huán)節(jié)結(jié)束的時候都可以返回重新來過[5]。

在課堂內(nèi)的時間，教師應正確引導學生對課外知識有正確理解和深化，可以根據(jù)不同的教學內(nèi)容安排不同的學習分組，促進學生之間的合作協(xié)助，讓學生對自己學習情況的成果進行匯報，將自己學習到的知識靈活應用，最終由老師進行重點難點考查與復習，將學習進度提高。

在課堂后的時間，學生可以通過在線交流溝通進行復習與討論，同時完成對知識的鞏固，然后對此部分內(nèi)容進行測評。老師此時也可以收集學生反饋，以便于完善教學內(nèi)容。

四、翻轉(zhuǎn)課堂在結(jié)構(gòu)力學課程教學中的應用