《工程巖土學》課程“互聯網+翻轉課堂”教學模式新嘗試

趙巧靜 楊彥利

摘? 要：高等教育內涵的變化導致教學方法的改變，本次針對教學中遇到的一些問題及工程單位的實際需要，改進教學模式，探索翻轉課堂教學模式的優越性，對2016級和2017級勘查技術與工程專業的學生分別采用翻轉課堂和傳統教學模式進行授課，通過對考試成績和學生評估問卷數據統計整理發現翻轉課堂教學模式不僅提高了學生的主動性、積極性、綜合能力及平均學習成績，而且還培養了學生嚴謹的工作作風，求真務實的科學精神，為以后的工作學習打下良好基礎。

關鍵詞：高等教育;翻轉課堂;工程巖土學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：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世紀的教育是信息化和網絡化的教育，隨著“互聯網+”技術的突飛猛進，為高等教育帶來了大量的新工具，同時也給我們的傳統課堂帶來了嚴峻的挑戰。信息通信技術除了教師上課經常用到的PPT外，還有諸如社交網站、虛擬的學習環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：面對面、在線、遠程操作等。中國教育發展戰略學會常務副會長張雙鼓指出，信息技術對教育具有革命性影響，必須予以高度重視，信息技術在教育領域的應用正在引起教與學方式的革命性變革。基于以上理論，同時考慮到目前《工程巖土學》課程中遇到的一些問題，如課上部分學生的積極性不高，創新意識不夠，動手能力差等，于是產生源于教師責任心的一種反思：學生學完這門課能學到什么？是否能運用工程巖土學的知識來解決實際工程中遇到的問題？是否有足夠的動手能力？是否有團隊合作意識？是否能夠就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進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。

通過對多種教學方法的比較，本課程引入翻轉課堂的形式，并研究針對本課程翻轉課堂是否提高了學生的學習成績，是否激發了學生的學習興趣及創新能力。

二、翻轉課堂

所謂翻轉課堂，不同的學者有不同的界定，Ojalvo and Doyne（2011）對翻轉課堂進行描述，認為翻轉課堂是顛倒了教學結構，即教學內容在課外完成，課上進行討論，完成知識的內化[1]。這種課堂形式的特點是學生分成小組，在課下觀看視頻，并提出問題，這種新的教學方法理論上是建構主義和行為主義的結合[2]。關于翻轉課堂的實質，概括起來就是，翻轉課堂是以學生為中心的教育思想和布盧姆的掌握學習理論在教學實踐中的具體運用。

翻轉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“可汗學院”的出現，翻轉課堂為眾多教師所熟知，并引起國內外教育界的廣泛關注。國外研究主要集中于中小學的教育實踐、學習資源開發和實施步驟等。比較成功的案例有艾爾蒙湖Lake Elmo小學、克林頓戴爾（Clintondale）高中、河畔聯合（Riverside Unified）學區等[5]。

2011年翻轉課堂被引入我國，最先在基礎教育階段得到實踐，重慶聚奎中學借鑒美國克羅拉多州洛基山林地公園學校，首先運用翻轉課堂， 結合課程實際，采用翻轉課堂的形式進行教學并取得良好效果，除此之外還有廣州市第五中學、深圳市南山實驗中學等。近兩年國內也有很多學者進行翻轉課堂的研究，如郭佳、趙呈領、汪曉東、董黎明、焦寶聰、曾明星等均取得良好效果。目前，國內關于翻轉課堂的教學研究與實踐越來越多，但大多集中在中小學，在高校開展翻轉課堂的實踐研究相對較少。事實上，與中小學生相比，大學生具有更強的自學能力和自控能力，更適合運用翻轉課堂開展教學。故本課題以“互聯網+翻轉課堂”的模式對《工程巖土學》課程開展實驗和研究。

綜上所述，翻轉課堂體現了“以學生為中心”的教育理念，體現了“有支持的、開放的”建構主義教學設計思想，體現了“教學內容微課程化、結構化”的課程設計思想，體現了“課程學習單引導式”的設計思想[6]。該模式的好處是可以重復進行學習，教師的任務是把學生組織起來，讓學生合作探究，老師答疑，及時進行課堂檢測， 反思提高，給學生必要的個別指導，很好的做到了因人而異。教學形式的改變可以激發不同能力和興趣學生的個性化學習需求，少講多學，及時掌握學習情況，培優補差;缺點是教師制作微視頻花費時間過長，需要教師準備大量素材，課堂難以控制和管理。

三、課改內容

本課程翻轉課堂實施過程主要借鑒美國富蘭克林學院Robert Talbert 教授所總結的結構模型。該模型主要分為課前和課中兩個階段，課前讓學生觀看教學視頻并針對性的進行課前聯系，課中進行快速少量測評完成知識內化并進行總結，此種模式已應用于很多理科類課程，并取得良好效果。如何使翻轉課堂更具有本土化，以學生為中心的翻轉課堂教學模式該如何有效地構建？下面從課堂授課及實驗教學兩方面進行有效論證。

（一）課堂授課

《工程巖土學》這門課具有很強的理論性及實踐性[7]，單單靠書本上的知識是不夠的，為了與工程實踐更好結合，筆者結合多年教學實踐，制定教學內容以理論為中心，附加工程實例、巖土規范、最新科研成果，同時配備習題庫以及以交流互動為主的QQ群，目的是引導學生掌握較全面的知識。而課堂是學生學習的主戰場，是學生個性充分發揮的場所，是學生與學生之間，學生與教師之間互動的場所，如何使其作用發揮到極致，是我們每位教師都需要認真思考的問題。

首先，對2016級小班制學生（22人/班）進行分組，針對不同的組別布置不同的學習任務，并下發視頻以便學生課下提前觀看并討論，對于無法解決的問題及時提交給老師解決;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評或補充， 除此之外，課堂中省下來的時間被賦予新的用途，利用它來開展吸引學生的課堂活動或用來鼓勵學生拓展其高階思維方式，滿足學生的自我效能感，這種轉變可以吸引大部分學生的注意力，激發學習興趣，使個別課堂上的觀光者變為參與者。

（二）實驗授課

實驗是《工程巖土學》教學中的一個重要的實踐環節，可以提升學生動手能力，為了更好地滿足工程單位的需要，培養復合型應用人才。實驗集中開設，實驗前由學生進行視頻學習，使其熟知實驗目的、實驗原理、儀器設備、實驗方法、步驟等。除此之外，學生還需要自己提前制備土樣，即熟知實驗的每一個過程。實驗課中對學生實際操作中遇到的問題進行重點講解，真正做到了一對一輔導。傳統實驗教學中，實驗結束后，實驗室不再單獨開放，學生在報告編制過程中對問題數據往往無法再次驗證，影響實驗質量。針對以上問題，實驗采用開放式教學，學生可以針對實驗課中有疑問的數據， 利用課余時間可以再次到實驗室驗證。既培養了學生的動手能力，又培養了學生嚴謹的作風，求真務實的科學精神。通過對學生的實驗報告對比分析，發現采用翻轉課堂模式教學的2016級學生的實驗報告編制質量、實驗數據準確度及實驗成績明顯要好于2017級學生。

四、成效

1. 通過本次翻轉課堂模式嘗試，一方面，極大提高了學生的主動性、積極性，表現在以原定分組的基礎上又呈現出了一批積極主動到講臺分享與課程相關的最新案例及看法的同學;

2. 學生平均成績及課堂注意力得到了明顯提高。采用翻轉課堂授課的2016級學生考試成績在80-100分之間的百分率要明顯高于采用傳統授課的2017級學生，平均成績分別為85.20分和82.30分。同時，也反映出在同等出勤率條件下，學生課堂注意力及課堂效率得到了提高;

3. 翻轉課堂教學模式得到了學生的廣泛認可，通過對學生的問卷調查發現，86%的學生贊同用這種授課模式，僅有14%學生不贊同或非常不贊同。

參考文獻：

[1]Ojalvo， H.E.， & Doyne， S.（2011）.Five ways to flip your classroom with the New York Times. Retrieved from http：//learning.blogs.nytimes.com/2011/12/08/five-ways-to-flip-your-classroom-with-the-new-york-times/ http：//learning.blogs.nytimes.com/2011/12/08/five-ways-to-flip-your-classroom-with-the-new-york-times/？_php=true&_type=blogs&_r=1.

[2]Bishop， J.L.， & Verleger， M.（2013）.The flipped classroom： A survey of the research. Paper presented at the 120th ASEE Annual Conference & Exposition， June 23-25，Atlanta， GA.

[3]陳怡，趙呈領.基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究[J].現代教育技術，2014，24（2）：49-54.

[4]喬納森·伯格曼，亞倫·薩姆斯.翻轉課堂與混合式教學[M].北京：中國青年出版社，2018.

[5]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

[6]董黎明，焦寶聰.基于翻轉課堂理念的教學應用模型研究[J].電化教育研究，2014（7）：108-120.

[7]唐大雄，劉佑榮，張文殊.工程巖土學[M].北京：地質出版社，2005.