橋梁設(shè)計(jì)軟件課程中翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)的設(shè)計(jì)研究

文/章芳芳 武漢科技大學(xué)城市學(xué)院 湖北武漢 430083

“百年大計(jì)，教育為本”這個(gè)觀念已經(jīng)根深蒂固。2011年國(guó)家制定的《國(guó)家長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》已經(jīng)對(duì)教育工作改革提出了新要求[1]，為了提高學(xué)生實(shí)踐能力必須積極將信息技術(shù)和課程內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，在信息化環(huán)境下，積極進(jìn)行案例教學(xué)設(shè)計(jì)，自覺(jué)樹(shù)立翻轉(zhuǎn)課堂觀念，重視信息技術(shù)應(yīng)用，創(chuàng)新教學(xué)方式，積極順應(yīng)我國(guó)教育信息化的大背景。我國(guó)教育改革已多年，在此期間不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。但是其教學(xué)效果并不明顯，學(xué)生缺乏實(shí)踐能力，在教學(xué)中未能將學(xué)生的主體地位得到充分發(fā)揮，導(dǎo)致學(xué)生興趣不高，課堂教學(xué)效率不高，這種形勢(shì)下，翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)帶來(lái)了嶄新的面貌，促進(jìn)了教學(xué)模式的有效創(chuàng)新。作為實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)的橋梁設(shè)計(jì)軟件課，采用翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)進(jìn)行教學(xué)是很有必要的。

1、翻轉(zhuǎn)課堂的含義

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型教學(xué)模式，學(xué)生通過(guò)看視頻來(lái)代替老師在課堂上講解，將主要精力集中在完成訓(xùn)練和師生交流等方面。這種教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)中“課堂上老師講解，課下學(xué)生寫(xiě)作業(yè)”的教學(xué)安排[2]，翻轉(zhuǎn)課堂理念產(chǎn)生于美國(guó)林地公園學(xué)校，起初的構(gòu)想是，利用錄屏軟件將教學(xué)內(nèi)容錄制成視頻，然后在課堂上給學(xué)生們播放，也可以用來(lái)課后補(bǔ)習(xí)。這一構(gòu)想成為開(kāi)創(chuàng)性教學(xué)實(shí)踐，不僅可以突破教學(xué)時(shí)間和教學(xué)空間等方面的限制還可以大大提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有效豐富了教學(xué)內(nèi)容，因此得到了越來(lái)越多的關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的產(chǎn)生使得微視頻課程受到了學(xué)生的一致喜愛(ài)，現(xiàn)階段翻轉(zhuǎn)課堂已經(jīng)變成一種在全世界都廣為流轉(zhuǎn)的新型教學(xué)模式。

2、翻轉(zhuǎn)課堂的主要特征

在信息化背景下，視頻成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要資源，有助于學(xué)生在課前觀看有關(guān)教學(xué)視頻并進(jìn)行學(xué)習(xí)，在課堂上師生們一起完成作業(yè)答疑，互動(dòng)交流等活動(dòng)。從教學(xué)流程看來(lái)，在傳統(tǒng)教學(xué)中主要采用的是教師講解+學(xué)生作業(yè)這種模式[3]，其教學(xué)過(guò)程主要概括為知識(shí)講授和知識(shí)內(nèi)化這兩個(gè)部分，由于教學(xué)模式固定，因此學(xué)生主動(dòng)性不強(qiáng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)知識(shí)的深度了解。但是翻轉(zhuǎn)課堂是將知識(shí)講授過(guò)程放在課下，著重體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將知識(shí)深化過(guò)程放在課堂上，留給學(xué)生更多的思考和交流時(shí)間。從教學(xué)資源來(lái)看，教學(xué)視頻短小精悍，因此成為教學(xué)工作中的主要資源。教學(xué)視頻長(zhǎng)度維持在十分鐘左右，使用媒體播放器可以隨時(shí)進(jìn)行暫停和回放[4]，便于學(xué)生隨時(shí)做筆記，有利于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

3、翻轉(zhuǎn)課堂理念和案例教學(xué)設(shè)計(jì)的具體分析

隨著翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐不斷深入，翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)教學(xué)在教師角色，教學(xué)組織，教學(xué)內(nèi)容，技術(shù)應(yīng)用等方面都存在明顯不同，促使教師成為學(xué)習(xí)過(guò)程的促進(jìn)者以及指導(dǎo)者，將被動(dòng)改為主動(dòng)，著重強(qiáng)調(diào)了“課前自主學(xué)習(xí)+課堂協(xié)作訓(xùn)練”[5]，使得信息化技術(shù)成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要資源和工具，教學(xué)效果得到了提高。學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中的主體，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中老師要積極發(fā)揮自身的組織作用和引導(dǎo)作用，將學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)作為教學(xué)主線，同時(shí)將教學(xué)視頻等作為出發(fā)點(diǎn)。

3.1 翻轉(zhuǎn)課堂模型

翻轉(zhuǎn)課堂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括課前和課堂兩個(gè)階段。在課前，學(xué)生認(rèn)真觀看教學(xué)視頻，然后進(jìn)行作業(yè)練習(xí)；在課堂中以解決問(wèn)題的形式來(lái)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)教學(xué)知識(shí)內(nèi)化，并做好教學(xué)內(nèi)容總結(jié)和教學(xué)效果反饋。翻轉(zhuǎn)課堂理論涉及系統(tǒng)性教學(xué)設(shè)計(jì)理論[6]，及時(shí)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型構(gòu)建，創(chuàng)設(shè)適合案例分析的教學(xué)環(huán)境，保證信息化教學(xué)工作的順利進(jìn)行，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效創(chuàng)新。

3.2 橋梁類軟件課教學(xué)設(shè)計(jì)

3.2.1 教學(xué)準(zhǔn)備工作

老師要及時(shí)完成翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)工作，在此過(guò)程中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)以及教學(xué)內(nèi)容來(lái)合理制定課程內(nèi)容，如：教學(xué)視頻，PPI課件，測(cè)試題等，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，充分考慮教學(xué)環(huán)境，增設(shè)在線平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)資源，這項(xiàng)工作是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)工作得以順利進(jìn)行的前提條件，同時(shí)對(duì)學(xué)生今后發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

為了運(yùn)用案例教學(xué)，在此階段，老師應(yīng)確定橋梁設(shè)計(jì)類軟件課程教學(xué)中要用到的實(shí)踐案例資料。如MIDAS、ANSYS和橋梁博士等橋梁類設(shè)計(jì)類軟件，老師應(yīng)先準(zhǔn)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(xué)生自學(xué)階段

該階段發(fā)生在課下，老師在第一次課前，強(qiáng)調(diào)翻轉(zhuǎn)課堂自主學(xué)習(xí)的重要性，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)完成視頻課件觀看和課前練習(xí)等。從而使學(xué)生在課前就能自行學(xué)到新知識(shí)，并將自學(xué)中的疑問(wèn)提前反饋給老師，以便課堂討論和總結(jié)。

3.2.3 應(yīng)用分析階段

學(xué)生在分析階段完成作業(yè)訓(xùn)練，小組探討，總結(jié)反思等有關(guān)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)前一階段知識(shí)點(diǎn)的及時(shí)鞏固和深化，鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)及時(shí)運(yùn)用到新的問(wèn)題情境中。老師將復(fù)雜的知識(shí)進(jìn)行分解，從而幫助學(xué)生掌握各個(gè)觀念之間的層次關(guān)系，有效提高學(xué)生的認(rèn)知水平，從而不僅幫助學(xué)生掌握了基本內(nèi)容還深層次的理解了其內(nèi)涵，使學(xué)生的理解能力和教學(xué)進(jìn)度一致，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的深化。為了提高翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果，要將各種要素和組成部分及時(shí)組成為一個(gè)整體，也就是將課下學(xué)習(xí)和思考過(guò)程及時(shí)組合為一個(gè)整體[7]，從而將教學(xué)內(nèi)容具有挑戰(zhàn)性和獨(dú)特性的一面充分展示出來(lái)，并及時(shí)擬定一套抽象關(guān)系，采用案例分析的教學(xué)方式主要強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)造力。

進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)類軟件課程案例分析課堂教學(xué)時(shí)，可采用班級(jí)分組形式，讓每組學(xué)生共同完成某個(gè)實(shí)踐案例，例如預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，各組派代表向全班同學(xué)進(jìn)行闡述介紹，強(qiáng)調(diào)其中建模注意事項(xiàng)以及出現(xiàn)的問(wèn)題。其他組和老師對(duì)內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)。最后老師案例進(jìn)行重點(diǎn)分析和總結(jié)。

3.3 綜合評(píng)價(jià)階段

綜合評(píng)價(jià)階段是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)工作的落腳點(diǎn)。對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段和應(yīng)用分析階段的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考量，以此方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，同時(shí)也有助于發(fā)現(xiàn)老師在教學(xué)準(zhǔn)備階段存在的不足。通常學(xué)生采用個(gè)人講述，匯報(bào)學(xué)習(xí)情況，自我學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，小組合作交流等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中注重交流合作，重視教學(xué)評(píng)價(jià)。

在綜合評(píng)價(jià)階段需要針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時(shí)對(duì)他們進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)自己對(duì)課堂教學(xué)知識(shí)的記憶理解來(lái)對(duì)自身學(xué)習(xí)狀況做出評(píng)價(jià)，在小組中進(jìn)行交流分析，以此方式在不斷交流碰撞中幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)自己知識(shí)結(jié)構(gòu)有效更新。

結(jié)語(yǔ)：

橋梁設(shè)計(jì)軟件課程中翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)分析過(guò)程中需要緊緊圍繞問(wèn)題情境的教學(xué)交互過(guò)程，促進(jìn)教與學(xué)之間的和諧關(guān)系。首先需要構(gòu)建相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)模型，老師要提前做好教學(xué)準(zhǔn)備工作，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)觀看教學(xué)資料，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，將教學(xué)模型得到有效實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)模式的有效創(chuàng)新，從而促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂和案例教學(xué)設(shè)計(jì)的有效完善。

[1]鐘曉流,宋述強(qiáng),焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].開(kāi)放教育研究,2013,19(1):58-64.

[2]銀濤.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2014(22):67-68.

[3]宋美喆.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào),2016(3):28-28.

[4]吳細(xì)花.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)分析[J].廣東經(jīng)濟(jì),2017(20):29-29.

[5]張春發(fā).基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].科學(xué)大眾:科學(xué)教育,2017(8):29-29.

[6]王小剛.基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].科教導(dǎo)刊,2017(14):22-22.

[7]劉淑芳.試論信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].新課程·上旬,2015(10):24-24.