翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在結(jié)構(gòu)力學(xué)中的應(yīng)用

楊銳玲

摘 要 本文作者根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)特點(diǎn)，通過(guò)讓學(xué)生課前觀看視頻學(xué)習(xí)基本概念和原理，課堂上給學(xué)生留出更多的時(shí)間進(jìn)行討論，分析研究問(wèn)題，做作業(yè)。這樣，學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)中來(lái)，形成師生互動(dòng)的良好局面，既提高了教學(xué)效果，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。實(shí)踐證明，這種翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)實(shí)踐是行之有效的。

關(guān)鍵詞 結(jié)構(gòu)力學(xué)課程 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式 師生互動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.03.060

1 翻轉(zhuǎn)課堂提出

目前在我們的大學(xué)課堂上學(xué)生遲到、早退、上課睡覺(jué)、玩手機(jī)的現(xiàn)象比較普遍。原因主要在于以下幾個(gè)方面：（1）授課方式單一，課堂授課成了老師講解或者跟讀事先準(zhǔn)備好的PPT的過(guò)程；（2）教師在課堂上傳授的知識(shí)幾乎是不變的，封閉的。例如有些課程教材已經(jīng)換了好幾版，但是教師的課件或教案還是幾年前的，沒(méi)有什么變化。表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂上就是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，課堂氣氛不活躍，隨著課程的深入，學(xué)習(xí)難度加大，學(xué)生課堂理解變得困難，因此缺課的同學(xué)不斷增加。個(gè)人認(rèn)為學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解尚且容易，但是原理方法的應(yīng)用就顯得力不從心，提筆解題困難重重，做作業(yè)花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，效率低。

讓學(xué)生喜歡課堂，回到課堂，老師僅有認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，扎實(shí)嚴(yán)密的知識(shí)結(jié)構(gòu)還不夠。因?yàn)槲覀兲幵谌招略庐惖男畔r(shí)代，面對(duì)的是一群充滿活力的21世紀(jì)新青年，作為一個(gè)優(yōu)秀的老師必須思考采納好的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生興趣。首先，要改變教師課堂教學(xué)方法。應(yīng)該少講、精講，留出相當(dāng)部分時(shí)間給學(xué)生思考、提問(wèn)、討論和練習(xí)。其次，教師在課堂上應(yīng)該補(bǔ)充一些教材以外的知識(shí)內(nèi)容，把知識(shí)的原始出處、演變告訴學(xué)生，把日常生活、工程實(shí)際和最新成果引入到課堂教學(xué)過(guò)程中來(lái)，形成開(kāi)放式知識(shí)體系，能有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。最后，教師要善于利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、資源引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，探究問(wèn)題，加強(qiáng)和學(xué)生課后的聯(lián)系與交流。翻轉(zhuǎn)課堂就是適合這種特點(diǎn)的新型教學(xué)模式。它把對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)放在課后，學(xué)生分組通過(guò)錄制好的視頻學(xué)習(xí)。課堂上重點(diǎn)在于知識(shí)的運(yùn)用分析，討論和做作業(yè)上；是改變老師一個(gè)人在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面被動(dòng)地聽(tīng)的單調(diào)枯燥課堂教學(xué)過(guò)程。使學(xué)生也參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程特點(diǎn)，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行了改革，取得了顯著的效果。

2 課堂教學(xué)改革實(shí)踐

本著提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率的原則 ，筆者對(duì)所教的結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行了改革。教學(xué)對(duì)象是水電專(zhuān)業(yè)大二學(xué)生，教材是清華大學(xué)編著的《結(jié)構(gòu)力學(xué)I》第3版，課堂教學(xué)63學(xué)時(shí)。學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)包括課前視頻學(xué)習(xí)、課堂講授和課堂做作業(yè)三部分。

2.1 選擇教學(xué)內(nèi)容

選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)，不僅要考慮理論知識(shí)，也要考慮學(xué)習(xí)方式，時(shí)間活動(dòng)，應(yīng)該在學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)積累的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生興趣和能力讓學(xué)生有所提高。教師應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容分為三個(gè)層次：

一是學(xué)生應(yīng)該熟練掌握，但是難度不大，不需要在課堂上精講的，可以在課堂上提一下的概念和原理等知識(shí)點(diǎn)提前錄制成微視頻；每個(gè)視頻錄制時(shí)間控制在20分鐘左右，便于學(xué)生集中精力學(xué)習(xí)。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織學(xué)習(xí)，時(shí)間相對(duì)靈活，又利于討論和監(jiān)督，保證學(xué)習(xí)有序進(jìn)行。每段視頻后有與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題需要思考，便于在課堂中進(jìn)行交流討論。

二是學(xué)生應(yīng)該熟練掌握，并且有一定難度的是學(xué)習(xí)利用基本原理分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。這是老師在課堂上應(yīng)該細(xì)講、精講的部分。需要通過(guò)具體例題講解，重點(diǎn)講授學(xué)生疑惑的部分，老師注重引導(dǎo)學(xué)生思考，打開(kāi)學(xué)生思維。

三是學(xué)生應(yīng)該熟練運(yùn)用已有知識(shí)自主解決問(wèn)題的部分。這部分通過(guò)課堂做作業(yè)來(lái)強(qiáng)化。把作業(yè)放在課堂上進(jìn)行利于學(xué)生對(duì)所學(xué)的原理方法及時(shí)鞏固和掌握，有問(wèn)題可以及時(shí)討論。注重培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生駕馭基本原理解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，課堂完成作業(yè)比課后完成效率大大提高，更容易理解和掌握知識(shí)，而且記憶持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。由于時(shí)間的限制，在課堂上做作業(yè)重點(diǎn)在于梳理出解題的思路，討論多解的方法，書(shū)寫(xiě)作業(yè)過(guò)程可以放在課后完成。

2.2 一個(gè)教學(xué)單元的設(shè)計(jì)

課前學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)不是分裂開(kāi)來(lái)的，而是相輔相成的，翻轉(zhuǎn)課堂就是改變現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程的課前、課中學(xué)習(xí)順序，即課前利用視頻學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，而利用課中時(shí)間在教師和同學(xué)的互動(dòng)下學(xué)習(xí)運(yùn)用視頻中學(xué)到的知識(shí)解決問(wèn)題。這樣不僅提高了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，而且在某種程度上也大大提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生必須積極主動(dòng)地參與進(jìn)來(lái)。老師和學(xué)生協(xié)同努力完成學(xué)習(xí)。老師要選擇和制作好課前視頻、充分備課為課中學(xué)習(xí)選擇典型例題和制作課堂PPT課件，準(zhǔn)備補(bǔ)充材料。學(xué)生則需要保證課前視頻學(xué)習(xí)到位 。因此第一次課后學(xué)生以宿舍為單位分成若干組。為之后以組為單位進(jìn)行課前視頻學(xué)習(xí)和討論做準(zhǔn)備，組長(zhǎng)對(duì)每次課前視頻學(xué)習(xí)做好考勤，保證每個(gè)人都能完成學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題做好記錄，便于課堂上進(jìn)行討論。以每次兩節(jié)課連上，90分鐘為一個(gè)時(shí)間單元，選5個(gè)章節(jié)以表格的形式給出一個(gè)學(xué)習(xí)單元的組織流程圖，見(jiàn)表1。

需要提醒的是課前視頻學(xué)習(xí)并不是每次課前都有，也不是每次課前僅學(xué)一個(gè)，有時(shí)可能是兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，需要兩個(gè)視頻學(xué)習(xí)。例如結(jié)構(gòu)幾何組成分析中課前6個(gè)概念知識(shí)點(diǎn)學(xué)完后，課堂上僅用極少的時(shí)間供學(xué)生提出不懂的地方，老師做出解釋和簡(jiǎn)單的提問(wèn)就可以結(jié)束。在這種情況下課前需要學(xué)習(xí)兩個(gè)視頻，兩知識(shí)點(diǎn)之間不需要進(jìn)階的練習(xí)，學(xué)起來(lái)也很容易，但仍然可以分階段學(xué)習(xí)。課堂上大部分時(shí)間放在運(yùn)用三個(gè)規(guī)則分析各種各樣復(fù)雜幾何體系上，這是我們的這一章的難點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容。有時(shí)一個(gè)課前視頻學(xué)習(xí)需要結(jié)合兩次課堂練習(xí)才可完成，或者需要補(bǔ)充一些新內(nèi)容，例如引入一些工程實(shí)際，歷史背景，學(xué)科前沿等，課前就不安排視頻學(xué)習(xí)。做作業(yè)30分鐘也可以穿插在講解完每個(gè)類(lèi)型例題之后進(jìn)行，不必要一定集中在最后完成。

考核是對(duì)教學(xué)效果的有力推進(jìn)。也是保證學(xué)習(xí)效果的有效手段。學(xué)生期末總評(píng)成績(jī)有課堂作業(yè)、中期論文、綜合討論課和期末考試4部分組成，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，主動(dòng)性和參與性，尤其是課堂討論和課堂作業(yè)這一塊的平時(shí)成績(jī)所占的比例應(yīng)加大，降低期末成績(jī)所占的比例。對(duì)學(xué)習(xí)的積極性具有一定的促進(jìn)作用。

2.3 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

一個(gè)教學(xué)方法的的好壞，關(guān)鍵是學(xué)生的評(píng)價(jià)和認(rèn)可度。也是教師改進(jìn)方法、提高教學(xué)效果的重要參考和依據(jù)。因此在課程結(jié)束時(shí)對(duì)教學(xué)效果在網(wǎng)上進(jìn)行無(wú)記名投票調(diào)查，參與投票的人數(shù)65人。調(diào)查分兩個(gè)方面：一是給出定量的評(píng)價(jià)問(wèn)題，學(xué)生給分的形式，每題滿分100；二是開(kāi)放性問(wèn)題提問(wèn)，學(xué)生做出回答。

定量評(píng)價(jià)問(wèn)題：（1）教學(xué)方法靈活多樣，合理使用各種教學(xué)手段，有啟發(fā)性（98.3）；（2）作業(yè)時(shí)間設(shè)置合理（98.8）；（3）激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣，上課出勤率高、學(xué)習(xí)投入量大（98.3）；（4）該課程安排、考試方式合適（98.6）。

開(kāi)放型問(wèn)題：我對(duì)該授課形式的意見(jiàn)和建議。學(xué)生回答普遍認(rèn)為：（1）上課氣氛活躍，老師和學(xué)生的互動(dòng)性得到了充分的體現(xiàn)，能調(diào)節(jié)同學(xué)積極地參與課堂討論和發(fā)言；（2）課上給時(shí)間寫(xiě)作業(yè)，課上交流與討論很多，每一章上完了還會(huì)組織大家一起討論，讓結(jié)構(gòu)力學(xué)也變得輕松起來(lái)；（3）老師上課課堂形式多樣，開(kāi)拓了我們的視野，讓人感覺(jué)不是為了講課而講課，很有吸引力，讓人樂(lè)意去集中注意力聽(tīng)講。

總體上說(shuō)，結(jié)構(gòu)力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂模式設(shè)計(jì)比較合理，授課形式新穎，學(xué)生普遍認(rèn)可，明顯激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和提高了學(xué)習(xí)效率。

3 總結(jié)

從課前視頻學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)、課堂做作業(yè)三個(gè)環(huán)節(jié)看，學(xué)生對(duì)于這種課堂模式的認(rèn)可度和完成效果評(píng)價(jià)較高。與傳統(tǒng)課堂相比，它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與的積極性，提高了學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)課堂下，教師講授力求完整詳盡，學(xué)生沒(méi)有發(fā)揮余地，趨向被動(dòng)接受。在翻轉(zhuǎn)課堂下，把一些易懂的概念和原理放在課前視頻學(xué)習(xí)，課堂上老師只講重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，講授學(xué)（下轉(zhuǎn)第130頁(yè)）（上接第128頁(yè)）生疑惑的部分，可以留出更多時(shí)間給學(xué)生進(jìn)一步主動(dòng)探索的空間，能夠引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（2）增加生生、師生互動(dòng)交流。在傳統(tǒng)課堂下，教師講授后學(xué)生各自學(xué)習(xí)，缺乏交流，學(xué)習(xí)難度大，興趣不高，翻轉(zhuǎn)課堂下，把互動(dòng)交流放到課堂上，學(xué)習(xí)環(huán)境好，對(duì)于問(wèn)題來(lái)相互協(xié)作共同解答。學(xué)生在討論中鍛煉表達(dá)能力，學(xué)會(huì)借鑒他人。

（3）提高了做作業(yè)的效率。在傳統(tǒng)課堂下，教師講授后學(xué)生各自做作業(yè)，比較枯燥，碰到問(wèn)題不易解決，容易受挫。翻轉(zhuǎn)課堂模式下，把題目思路梳理放到課堂上，學(xué)生可以充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)和疑惑，老師只是點(diǎn)撥和引導(dǎo)，作業(yè)書(shū)寫(xiě)過(guò)程利用課后很少的時(shí)間就可完成。

綜上所述，基于結(jié)構(gòu)力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的探索出發(fā)點(diǎn)是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此要讓學(xué)生能夠主動(dòng)參與到教學(xué)中來(lái)，教師在課堂上必須讓出部分時(shí)間，交給學(xué)生掌控，形成師生互動(dòng)的課堂，這是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)，也是目前比較有效的教學(xué)模式。其具有極為廣泛的應(yīng)用，也為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻課程、大學(xué)慕課提供基礎(chǔ)。

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