翻转课堂在土木工程材料教学中的应用

摘要：为了提升土木工程材料课程教学质量和效率，文章概述了翻转课堂，阐述了土木工程材料课程简述及教学现状，指出了翻转课堂在土木工程材料教学中的应用，包括准备阶段、应用阶段、效果评价阶段三个阶段。

关键词：翻转课堂；土木工程材料；移动平台

随着大学招生规模的扩大，一方面，使更多高中毕业生获得了进一步深造的机会，为国民素质的提升奠定了基础；另一方面，学生人数的暴增也使得人均教学资源锐减。这对于那些需要实验辅助理论教学的课程来说，其受到的冲击和影响不言而喻。土木工程材料作为土木工程专业的一门专业基础课，肩负着为后续建筑设计、土木工程施工、结构设计等专业课程提供材料制备、选用等方面专业知识的作用。然而，目前的土木工程材料理论教学通常采用大班授课，实验课虽然采用分组形式，但每组十人以上的编制仍然使得部分学生在动手环节充当“甩手掌柜”。这些都严重影响了土木工程材料课程的教学质量。因此，为了改善当前土木工程材料课程中出现的学生学习兴趣不高、缺乏学习主动性、教学质量欠佳的问题，笔者尝试将翻转课堂教学方式引入土木工程材料课程教学中，以期对传统的教学过程进行改革，提升教学水平。

一、翻转课堂概述

（一）何为翻转课堂

翻转课堂最初是两位美国老师为了帮助因请假不能按时到校上课的学生跟上教学进度，通过上传教学视频和其他教学资料为缺课的孩子补课采取的教学方式[1]。后来发现这样的方式极大地激发了学生主动学习的兴趣，教学效果也较传统教学模式好。于是把这种学生课前自主学习、教师课上答疑解惑的教学方法称为翻转课堂（FlippedClassModel，FCM）[2]。

（二）翻转课堂的特点

1.教学过程“反转”。翻转课堂将传统的课堂教学过程翻转过来，变成课前学习知识、课堂上进一步消化巩固。学生的课前学习主要通过观看相关教学视频、阅读参考书、与教师和同学在线探讨来完成。所以，在翻转课堂模式下的课堂上，学生以小组为单位，以课前任务清单为依据进行分享和讨论。教师在课堂上主要起组织学生讨论、解释学生疑问、把握课程方向和进度的作用[3]217。因此，在这一模式下学生是主角，教师只起主导作用而不再是主讲。2.互动性强。由于翻转课堂的课堂时间主要是用于组织学生讨论、答疑、完成作业等，以达到对课前自学知识的进一步消化和巩固。教师为了保质保量地将知识点传授给学生，同时，学生为了更好地掌握相应知识点，都必须要参与翻转课堂的互动教学活动。这样一来，与传统的以教师为主讲的传统课堂教学相比，翻转课堂中教师与学生、学生与学生的互动更加频繁，互动内容的广度和深度也较之传统课堂有了较大的改善。3.针对性强。固定时间、地点的大班授课的传统教学模式下，教师往往只能根据班级大多数学生的学习情况来安排教学内容和教学进度。这样难免会出现尖子生“吃不饱”而差生又“吃不到”的尴尬情况。翻转课堂由于将知识点的学习安排在了课前，由学生自主完成。这就使得处于不同能力水平的学生可以将自己在课前学习中遇到的问题通过在线交流等方式及时向任课教师反馈，任课教师也可以第一时间掌握班级学生学习状况。以便于有针对性地通过一对一的交流满足不同水平学生的需求，因材施教，进而提升教学班级的整体水平。

二、土木工程材料课程简述及教学现状

（一）课程简述

以遵义师范学院为例，土木工程材料课程开设于第三学期。课程共计64学时，其中包含理论教学48学时，实验教学16学时。土木工程材料这门课与土木工程专业其他专业课相比，有知识点零散、逻辑性不强、前后章节联系不紧密以及需要记忆的概念、规范和标准较多等特点。另外，由于绝大部分学生在学习本课程之前没有实际工程经验，对很多土木工程材料缺乏感性认识。这就使课程内容对于学生来说异常陌生。畏难的天性使得学生学习的积极性和主动性不高，进而影响了学习效果。

（二）课程教学现状

在传统的土木工程材料课程教学过程中，由于课程知识点和实际生活联系不强，知识点多、乱、杂且难于记忆，学生缺乏对土木工程材料最基本的感性认识，所以大部分学生并没有主动学习的积极性，在课堂上只是被动地接受教师的讲授。这样的机械教学过程学生和教师之间缺乏互动，学生作为被动接受者也不会去主动思考教师提出的问题。长此以往，势必造成教师教学热情锐减、学生的思辨能力退化[3]218。长远来看，此模式下培养的学生的专业基础知识、专业技能、实践能力也不能满足应用型本科对土木工程行业工程师的要求。

三、翻转课堂在土木工程材料教学中的应用

（一）准备阶段

由于翻转课堂将传统的课堂教学“翻转”至课前进行，为了确保学生能够达到课程质量目标的要求，教师必须根据课程的具体内容和学生的实际情况，精心准备每次的课前学习内容，制定每节课的课前学习任务清单。因为课前学习是在课下进行，教师无法监督约束学生，因此课前学习资料的准备应能够吸引学生的注意力，资料的形式也应多样化，例如，可采用以工程案例和实验操作为主的短视频。结合段视频内容辅以任务型较强的学习资料等。有研究表明，学生的注意力在15分钟后会不断下降[3]220，因此短视频的时间应控制在十分钟内为宜，内容也尽量以单个知识点为主。课前学习内容和形式的多样化必然导致学生进行课前学习的途径也不会只拘泥于传统的书本。随着智能手机的普及，各类基于移动平台的教学资源也愈发丰富。结合笔者所在学校的实际情况，构建了基于超星学习通的翻转课堂教学模型。该模型主要包括课前自学、课堂消化巩固、课后强化应用等模块。学生可利用手机随时随地开展学习活动，充分有效地利用了碎片时间，提高了学习效率[4]。

（二）应用阶段

教师首先根据课程教学目标、教学进度计划和学生的实际水平等情况，按照课时数将全书知识点进行分解。根据每次课的具体内容制定详尽的课前学习任务清单。然后将相应的教学短视频、工程案例资料、图片等教学资料上传至学习通平台。同时编写适量的同步检测题目，供学生在课前自学过程中完成，以便教师掌握学生的学习情况。对于在课前学习过程中遇到的问题，学生可以通过移动端向教师和其他同学发起提问。对于非共性的问题，教师可以通过私信的形式予以解答，对于共性的问题，教师可收集整理后在课堂上统一作答。这样的方式更有利于教师针对不同水平的学生进行单独的辅导，真正做到因材施教[5]。课前学习结束后就进入到课堂消化巩固阶段，一方面，教师要对在课前学习阶段学生反馈的共性问题予以解答。另一方面，要组织学生以小组的形式报告学习成果，如果是基于项目的任务学习，每小组分别就各自小组承担的任务进行报告，其他小组就报告内容进行评判打分。教师在这一过程中主导报告的方向和组织讨论，对每个报告进行梳理、优化思路、综合评价，对报告中存在的问题进行进一步的讲解，帮助学生在课堂上吃透知识点。同时，将涉及本节课知识点的行业发展的最新动态作为拓展内容介绍给学生，以弥补教材内容与当前行业发展的差距。课后教师将课前、课中学习过程中的问题进行整理、归纳和总结，对重点问题进行进一步的强化。尤其完善本节课教学内容与实际工程的联系，通过案例分析和补充习题打通知识点到实际运用的通道[6]。

（三）效果评价

通过一学期的实践，翻转课堂带给土木工程材料课程教和学的积极影响还是比较明显的。对于教师来说，备一次课一劳永逸的情况被彻底推翻，为了使学生在课前自学的过程中领会掌握大部分知识点，势必要求教师通过形式丰富多样、内容生动的教学资料和在线答疑等方式来使学生理解知识。这样的方式需要教师站在顶层设计的高度根据实际情况进行合理的教学设计和安排，需要花费大量的时间和精力来收集、整理能体现行业最新发展的相关资料，准备同步测试题，同时还需要与学生互动解决学生课前学习中的非个性问题，同时收集共性问题组织设计课堂讨论。教师在这一过程中也是对自己的专业知识进行重组和更新，对教师的综合能力也是一个提升。对学生而言，由于翻转课堂强调师生、生生的互动，因此其平时成绩的评定就有了量化的基础，这就变相地对学生的课前自学、课堂讨论起到了刺激、约束和鞭策的作用。通过课堂教学活动发现，绝大部分学生都能够自觉地完成课前学习任务清单中所列事项，在课堂上参与讨论也比较主动和积极，一改往日“平时上课睡觉、期末突击应付考试”的学习态度。可以说，翻转课堂在土木工程材料课程教学中的应用对师生双方来都获得了积极的效果。

四、结语

翻转课堂作为一种新兴的教学方式，自引入中国以来已结出了丰硕的果实。在大力发展信息化教学的今天，以翻转课堂为基础，利用移动平台的便利性构建学习平台是未来发展的趋势，也势必会对应用型本科课程的教学实践产生深远的影响，实现“教师为主导、学生为主体”的教学模式变革，实现学生由被动接受到主动探究的学习态度和方式的改变，最终起到提升教学质量的目的。

参考文献：

[1]刘允,杨立军,罗先辉.翻转课堂和传统课堂教学模式比较研究:基于南京某高校翻转课堂教学调查[J].高等教育研究学报,2018,41(1):50-55,104.

[2]张海龙,钟升明,江海丹,等.基于移动平台的《土木工程材料》翻转课堂教学模式改革[J].中国教育信息化,2017(14):60-63.

[3]牛盛楠.基于翻转课堂模式下的“生态建筑材料与技术”课程教学探讨[J].安徽建筑,2017,24(6):217-218,220.

作者：刘晶 单位：遵义师范学院工学院