橋梁設計軟件課程中翻轉課堂和案例教學的設計研究

文/章芳芳 武漢科技大學城市學院 湖北武漢 430083

“百年大計，教育為本”這個觀念已經根深蒂固。2011年國家制定的《國家長期教育改革和發展規劃綱要》已經對教育工作改革提出了新要求[1]，為了提高學生實踐能力必須積極將信息技術和課程內容結合起來，在信息化環境下，積極進行案例教學設計，自覺樹立翻轉課堂觀念，重視信息技術應用，創新教學方式，積極順應我國教育信息化的大背景。我國教育改革已多年，在此期間不斷總結經驗。但是其教學效果并不明顯，學生缺乏實踐能力，在教學中未能將學生的主體地位得到充分發揮，導致學生興趣不高，課堂教學效率不高，這種形勢下，翻轉課堂的出現帶來了嶄新的面貌，促進了教學模式的有效創新。作為實踐應用性強的橋梁設計軟件課，采用翻轉課堂和案例教學進行教學是很有必要的。

1、翻轉課堂的含義

翻轉課堂是一種新型教學模式，學生通過看視頻來代替老師在課堂上講解，將主要精力集中在完成訓練和師生交流等方面。這種教學模式打破了傳統教學中“課堂上老師講解，課下學生寫作業”的教學安排[2]，翻轉課堂理念產生于美國林地公園學校，起初的構想是，利用錄屏軟件將教學內容錄制成視頻，然后在課堂上給學生們播放，也可以用來課后補習。這一構想成為開創性教學實踐，不僅可以突破教學時間和教學空間等方面的限制還可以大大提升了學生學習的主動性，有效豐富了教學內容，因此得到了越來越多的關注。翻轉課堂教學模式的產生使得微視頻課程受到了學生的一致喜愛，現階段翻轉課堂已經變成一種在全世界都廣為流轉的新型教學模式。

2、翻轉課堂的主要特征

在信息化背景下，視頻成為學生學習的主要資源，有助于學生在課前觀看有關教學視頻并進行學習，在課堂上師生們一起完成作業答疑，互動交流等活動。從教學流程看來，在傳統教學中主要采用的是教師講解+學生作業這種模式[3]，其教學過程主要概括為知識講授和知識內化這兩個部分，由于教學模式固定，因此學生主動性不強，無法實現對教學知識的深度了解。但是翻轉課堂是將知識講授過程放在課下，著重體現了學生自主學習，將知識深化過程放在課堂上，留給學生更多的思考和交流時間。從教學資源來看，教學視頻短小精悍，因此成為教學工作中的主要資源。教學視頻長度維持在十分鐘左右，使用媒體播放器可以隨時進行暫停和回放[4]，便于學生隨時做筆記，有利于學生進行自主學習。

3、翻轉課堂理念和案例教學設計的具體分析

隨著翻轉課堂教學實踐不斷深入，翻轉課堂和傳統教學在教師角色，教學組織，教學內容，技術應用等方面都存在明顯不同，促使教師成為學習過程的促進者以及指導者，將被動改為主動，著重強調了“課前自主學習+課堂協作訓練”[5]，使得信息化技術成為學生自主學習的主要資源和工具，教學效果得到了提高。學生是教學過程中的主體，在翻轉課堂教學中老師要積極發揮自身的組織作用和引導作用，將學生學習活動作為教學主線，同時將教學視頻等作為出發點。

3.1 翻轉課堂模型

翻轉課堂系統結構主要包括課前和課堂兩個階段。在課前，學生認真觀看教學視頻，然后進行作業練習；在課堂中以解決問題的形式來幫助學生實現教學知識內化，并做好教學內容總結和教學效果反饋。翻轉課堂理論涉及系統性教學設計理論[6]，及時進行翻轉課堂教學模型構建，創設適合案例分析的教學環境，保證信息化教學工作的順利進行，促進學生學習方式的有效創新。

3.2 橋梁類軟件課教學設計

3.2.1 教學準備工作

老師要及時完成翻轉課堂的教學設計工作，在此過程中根據教學目標，學生學習狀態以及教學內容來合理制定課程內容，如：教學視頻，PPI課件，測試題等，設計教學活動，充分考慮教學環境，增設在線平臺和網絡資源，這項工作是翻轉課堂教學工作得以順利進行的前提條件，同時對學生今后發展起到了積極的促進作用。

為了運用案例教學，在此階段，老師應確定橋梁設計類軟件課程教學中要用到的實踐案例資料。如MIDAS、ANSYS和橋梁博士等橋梁類設計類軟件，老師應先準備好基本橋型工程資料，包括工程概況、CAD圖紙、建模文件和視頻等。

3.2.2 學生自學階段

該階段發生在課下，老師在第一次課前，強調翻轉課堂自主學習的重要性，引導學生自覺完成視頻課件觀看和課前練習等。從而使學生在課前就能自行學到新知識，并將自學中的疑問提前反饋給老師，以便課堂討論和總結。

3.2.3 應用分析階段

學生在分析階段完成作業訓練，小組探討，總結反思等有關任務，實現了對前一階段知識點的及時鞏固和深化，鼓勵學生將所學知識及時運用到新的問題情境中。老師將復雜的知識進行分解，從而幫助學生掌握各個觀念之間的層次關系，有效提高學生的認知水平，從而不僅幫助學生掌握了基本內容還深層次的理解了其內涵，使學生的理解能力和教學進度一致，促進了學生對教學知識的深化。為了提高翻轉課堂教學效果，要將各種要素和組成部分及時組成為一個整體，也就是將課下學習和思考過程及時組合為一個整體[7]，從而將教學內容具有挑戰性和獨特性的一面充分展示出來，并及時擬定一套抽象關系，采用案例分析的教學方式主要強調了創造力。

進行橋梁設計類軟件課程案例分析課堂教學時，可采用班級分組形式，讓每組學生共同完成某個實踐案例，例如預應力混凝土箱梁橋，各組派代表向全班同學進行闡述介紹，強調其中建模注意事項以及出現的問題。其他組和老師對內容進行提問。最后老師案例進行重點分析和總結。

3.3 綜合評價階段

綜合評價階段是翻轉課堂教學工作的落腳點。對學生自主學習階段和應用分析階段的學習成果進行考量，以此方式及時發現學生在學習過程中存在的問題，同時也有助于發現老師在教學準備階段存在的不足。通常學生采用個人講述，匯報學習情況，自我學習效果評價，小組合作交流等方式進行學習，在學習過程中注重交流合作，重視教學評價。

在綜合評價階段需要針對不同學生的學習情況及時對他們進行有針對性的輔導，讓學生根據自己對課堂教學知識的記憶理解來對自身學習狀況做出評價，在小組中進行交流分析，以此方式在不斷交流碰撞中幫助學生實現對自己知識結構有效更新。

結語：

橋梁設計軟件課程中翻轉課堂和案例教學分析過程中需要緊緊圍繞問題情境的教學交互過程，促進教與學之間的和諧關系。首先需要構建相應的翻轉課堂和案例教學模型，老師要提前做好教學準備工作，引導學生自覺觀看教學資料，及時進行教學設計，將教學模型得到有效實施，實現對教學模式的有效創新，從而促進翻轉課堂和案例教學設計的有效完善。

[1]鐘曉流,宋述強,焦麗珍.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究,2013,19(1):58-64.

[2]銀濤.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].中國信息技術教育,2014(22):67-68.

[3]宋美喆.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].湖南涉外經濟學院學報,2016(3):28-28.

[4]吳細花.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計分析[J].廣東經濟,2017(20):29-29.

[5]張春發.基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].科學大眾:科學教育,2017(8):29-29.

[6]王小剛.基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].科教導刊,2017(14):22-22.

[7]劉淑芳.試論信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計[J].新課程·上旬,2015(10):24-24.