基于翻轉課堂在線教學模式應用研究

尹俊紅 溫森 董正方

[摘 要] 為適應教學形勢的發展，基于翻轉課堂的理念，結合在線教學，以橋梁工程專業預應力混凝土結構設計原理課程為例，開展了翻轉課堂在線教學模式應用研究。結果表明，該課程翻轉課堂在線教學模式強調教師的指導與監督評價作用，突出學生的主體地位，對于提升教學質量、調動學生學習的積極性起到了良好的效果。

[關鍵詞] 預應力混凝土結構設計原理;翻轉課堂;在線教學;橋梁工程專業

[基金項目] 2019年度河南大學教學改革項目“橋梁工程專業預應力混凝土結構設計原理課程體系與教學改革的探索與實踐”（107）;2019年度河南大學研究生教育創新與質量提升計劃“項目研究生優質示范課程-土木工程專題研究”（SYL19030307）;2018年度國家重點研發計劃“長線型地面交通結構地震破壞效應分析及韌性抗震技術”（2018YFC1504306）

[作者簡介] 尹俊紅（1986—），女，河南人，博士，講師，研究方向為橋梁抗震;溫 森（1981—），男，河南人，副教授，研究方向為地下工程;董正方（1980—），男，河南人，博士，副教授（通信作者），研究方向為軌道交通結構抗震。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0163-02 ? ?[收稿日期] 2020-04-07

一、引言

在一些特殊形勢下，高校以極快速度普及了在線教學，預應力混凝土結構設計原理作為高校土木工程專業課程，也采用了基于網絡教學平臺的在線教學模式。預應力混凝土結構在橋梁工程中的應用已經非常普遍，為滿足橋梁工程專業的理論和工程需求，因此在開設了混凝土結構設計原理的課程之后，增加了預應力混凝土結構設計原理課程，該課程內容在橋梁工程專業占有重要地位[1]。本研究針對橋梁工程專業預應力混凝土結構設計原理課程的特點，結合在線教學，探討翻轉課堂教學模式在本課程的應用。

二、翻轉課堂的教學模式

在傳統教學模式中，是先教后學，即教師在課堂講授知識，課下布置作業和測試，翻轉課堂教學模式，是學生在課外自主學習，在課堂上進行作業和測試等活動。高校是研究、實施翻轉課堂的主要陣地，翻轉課堂教學模式的研究者認為翻轉課堂模式改變了傳統教學中的師生角色，并對課堂時間的使用進行了重新規劃，且信息技術與活動學習為學習者構建出個性化協作式的學習環境。把學習分為知識傳遞和知識內化兩個步驟，指出應把吸收內化作為教學的中心，教師應從演講者轉變為教練角色，通過指導學生間的互助學習來幫助學生解決問題[2]。

1.翻轉課堂特點。針對橋梁工程專業預應力混凝土結構設計原理課程的在線翻轉課堂教學模式，是在課前向學生推送微課、教學視頻、課件、網絡學習資源等相關學習資料，學生自主學習和思考，教師在課中通過在線網絡直播的方式，對學生提出的問題、課程中的重點難點進行具體講解和答疑，學生在課下可通過開展話題討論的方式進行復習與鞏固。翻轉課堂是將課堂內外時間進行重新調整，將學習的決定權從教師轉移給學生，學生在此過程中采取更加積極主動的方式進行學習過程，教師主要起到教學引導和教學輔助的作用，在提高教學效率的同時，也進一步激發了學生的學習興趣和學習動力[3]。

2.實施基礎條件。預應力混凝土結構設計原理課程團隊成員有著豐富的橋梁工程結構及材料的專業知識，對教學過程、教學方法等積累了較豐富的經驗，一直致力于教學模式的研究和改革，對翻轉課堂教學模式已有深厚的了解。團隊致力于利用現有翻轉課堂的教學方法，并結合在線教學，對傳統教學中存在的問題進行改革和實踐，切實使學生成為課堂的主體，深度參與課堂，享受學習過程。同時，基于互聯網的互動教學模式，能夠建立師生與學習內容之間的多元化聯系，實現教師—學生—內容的多重交互，使學生更廣泛的參與教學。在線教學平臺工具種類豐富，如：釘釘、CCTalk、騰訊課堂、騰訊會議、雨課堂、超星學習通、微信、QQ、PPTClass、Classin在線教室等，為本課程的在線翻轉課堂教學模式提供有力的技術支持。

三、翻轉課堂在線教學模式的應用

1.加強課前預習。預應力混凝土結構設計原理課程的目標是以預應力混凝土結構設計原理、設計方法和理論為主，重點突出原理和方法。該課程涉及的材料性能、結構受力特性、理論推導、構件計算等都較普通混凝土結構復雜，知識點多，學生需要更多時間理解和掌握。教師提前將教學目標、知識結構、重點、難點、發布到在線教學平臺，學生接收信息并執行。課前推送學習內容應該抓住核心，精簡又具有針對性。教師提前將課堂內容分解，每個知識點聚焦做成微課形式，可以形成多個微課視頻并進行發送。例如，預應力混凝土結構基本構件承載力設計教學思路為：試驗—分析—構件的破壞形態和破壞特征—計算假定—計算圖形—計算簡化—建立計算公式—進行截面設計和截面驗算—構造設計[4]。在進行正截面抗彎承載力計算內容時，將預應力混凝土構件整個受力過程、平截面假定、應力應變協調和界限破壞、截面受力平衡等各作為一個知識點創建多個微課，學生通過學習系列微課視頻，形成知識內容構架。同時，鑒于預應力混凝土結構設計原理對于構件設計計算要求較高，還需設定一些例題，鼓勵學生完成。建議學生在此過程中將知識內容構架形成思維導圖，理解課程內容的相互關聯、前因后果，并在后續課堂上與老師和同學分享，達到對課程知識更好的理解和掌握。

2.注重課堂教學互動、課下話題探討。教師在開展翻轉課堂在線教學模式過程中，采用基于互聯網的互動教學方式，對學生提出的疑問進行具體解答。預應力混凝土結構設計原理課程有公式較多、推導過程冗長的特點，可利用在線教學平臺，采用手寫板進行相關問題的解釋、繪圖示意、理論公式推導。教師在課堂中還應充分協調課堂氛圍，可組織多個小組的討論，引導學生發散思維，積極推動將各知識點聯系實際工程，加強理論與實踐的理解，例如，在預應力結構截面承載力設計計算中，教師給出討論主題，在實際的某種橋梁結構中配置鋼筋時，依據其受力特點，預應力鋼束及普通鋼筋應如何合理布置？預應力鋼束應采用何種線型？在設計時如果構件某位置驗算不滿足，應當如何調整鋼束？學生分組討論后，將討論結果分享，通過這樣連貫的過程，促進學生主動學習，更能加深學生對知識的掌握，提高靈活運用知識的能力。

3.設置實踐教學環節。預應力混凝土結構設計原理的實踐教學也是重要環節，由于在線教學的時空限制，可以使用實驗視頻資源，在課前對視頻配備解說，對實驗設備、實驗方案、實驗目的、實驗過程、實驗與相關章節內容的關聯等內容進行詳細講解，構建理論與實踐相結合的橋梁，解決在線教學翻轉課堂難以進入實驗現場的問題。例如，在進行預應力混凝土構件破壞模式的課程內容時，可提前向學生發送不同類型的預應力梁的加載至破壞完整視頻，標注實驗現象的特點，并依據專業基礎理論解說各種破壞模式引發的原因。在本課程完成以后，還需分配課時進行施工現場的實踐性認知教學，切實達到理論和實踐相結合的教學目的。

四、學情分析

通過學情分析，教師可以知曉學生達成情況，促進教學反思，并為后續教學的預設和調整提供重要信息。通過在線教學平臺提供的學生學習過程數據和結果數據，可以進行關聯分析和深度挖掘，對分析結果進行可視化呈現，直觀了解學生的學習的投入、學習進度、學習效果等。在預應力混凝土結構設計原理課程在線翻轉課堂教學環節中，學生保持了充分的熱情，對知識的掌握深度較高，知識點測試中也表現出較強的知識應用能力。在課程期間做了問卷調查，分析得出學生的滿意度很高。

參考文獻

[1]高等學校土木工程學科專業指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2]劉颯.翻轉課堂及其在中國應用的研究[D].西南師范大學，2016.

[3]胡國良，黃美初.成人高校翻轉課堂教學滿意度測量及影響因素研究——基于MOOCs的實證分析[J].遠程教育雜志，2017（2）：104-112.

[4]李國平.預應力結構設計原理[M].北京：人民交通出版社，2009.