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翻转课堂在《结构力学》中的应用和实践
摘 要：“翻转课堂”教学模式日益成为高校教育课程改革的热点,通过“翻转课堂”在结构力学中的教学实践,介绍了《结构力学》课程“翻转课堂”的前期准备工作、教学过程、面临问题及认识与调整措施.本文对《结构力学》教学改革实践有一定的借鉴意义.
关键词：翻转课堂；结构力学；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）32-0148-02
翻转课堂作为一种全新的教学手段,日益成为高校教育课程改革的热点,《结构力学》是一门系统性较强的课程,也是学生认为比较难的一门课程,本文通过建工技术专业专科班一年时间的“翻转课堂”在《结构力学》中的教学实践改革,对“翻转课堂”在《结构力学》中的教学应用与实践过程有了一定的认识,摸索出了一定的经验.
一、《结构力学》课程“翻转课堂”前期准备工作.
在《结构力学》课堂教学之前,要充分做好翻转课堂实施的前期工作.
1.《结构力学》讲课视频、课件等资料的收集或制作.针对每章节内容,筛选出老师需要讲的知识点,学生讨论知识点以及需学生自己讲解的知识点,并制作各章节相关习题和学生讨论的主题.
2.建立《结构力学》“翻转课堂”群,学委为群主,以方便讲课视频、课件与学习资料的上传与共享,利用群进行相关知识点讨论、发布课上的讨论主题以及对学生疑惑知识点的答疑,并约定每周网络交流时间、讨论方法与文件传输方式等.
3.对班级进行课堂主题讨论分组.为方便学生课下小组讨论和学习交流,以宿舍为单位进行分组.课上讨论主要以小组为单位,小组成员坐在一起,对安排的讨论主题进行讨论,并选代表或轮流依次进行发言.
二、《结构力学》课程“翻转课堂”教学过程
在《结构力学》“翻转课堂”教学过程中,针对学生的反馈和课堂教学过程中出现的状况,不断地改进教学方法、实施措施、教学方案和学生讨论主题.
1.授课过程.按照前期预想,课前1周给学生共享每章节的讲课视频、课件,并分小组安排讨论的相关章节知识点和主题,学生课下空余时间进行提前预习和小组讨论,课上根据讲课进度进行相关知识点和主题的讨论.但在讲课过程中,在讲解绪论、结构的几何构造分析及静定结构的内力计算时,知识点相对较少且与材料力学知识点衔接较好,学生课前预习情况较好,课上讨论所用时间较短,学习的进度较快,授课过程主要以学生、师生讨论,学生讲解,老师点评,小组互评为主的教学方式.随着课程内容的深入和知识点的增加,学生课前预习积极性不高.因此,应及时调整教学方法,理论、概念、计算原理部分的讲解以教师讲授为主,然后分小组分配例题,课上给学生留下小组讨论时间,讨论后各小组选代表进行例题的讲解,然后进行各小组互评,老师点评,对学生没想到的和理解不对的进行订正.
2.课堂考核.学生课上考核成绩,按照预先制定的考核方式,以小组讨论后各小组成员轮流发言和讲解例题,然后给个人计分,前三章,除个别同学外,各小组成员都可以积极发言,课上能够完整地进行例题的分析讲解,考核成绩相差不大.但从第四章虚功原理、结构的位移计算开始,随着知识点的综合性加强,部分同学的发言主动性降低,学习的兴趣和积极性减小,为改变这种状况,学生发言可以分块进行,把一个例题分解成几部分进行讲解,不同小组讲解不同的部分,这样全部同学都参与了一个例题的解题过程,调动每个学生的积极性.比如图乘法计算静定结构的位移,可以分三个小组,两个小组可以画弯矩图,一个小组进行位移的求解.考核过程中,小组成员发言和讲解例题,发言小组根据发言主题和例题的难易程度给分,发言者根据小组成员的表现分配分数,为鼓励发言,额外给发言者适当加分,这样进行考核避免学生课堂成绩差距过大,建立学生的自信心.
3.教学方案的调整.按照以前的教学方案,讲课过程中,很少让学生主动发言,老师按照教学方案的课时规定进度安排上课内容,一般都能完成任务.但没有顾及学生反馈信息,课下作业的反馈有时不一定真实,尤其对专科学生,学生基础较差,一味地追求课时和授课内容的完成,得不偿失.在翻转课堂实施过程中,学生课上主动进行例题讲解,能反映学生知识点掌握的薄弱环节,学生对理论力学和材料力学相关知识点掌握较差,内力图的绘制是学生的短板.静定结构内力求解和内力图绘制是基础,位移求解、超静定结构内力分析,都是在静定结构内力图绘制基础上进行,因此在实际的课堂教学过程中,对静定结构的讨论、例题的分析比预先安排的课时增加,增加6个学时,压缩矩阵位移法和影响线的学时,这两章对专科学生而言,难度较大,主要讲解基本概念和基本理论,一般以教师讲解为主.
三、《结构力学》课程“翻转课堂”面临问题
1.学生差异.通过参加全国不同慕课和翻转课堂的培训班和公开课、与不同院校同行老师的交流以及自己本学期在专科起点进行“翻转课堂”教学过程的实施,认识到,“翻转课堂”教学针对不同高校、不同学生,基本思路一样,但是在实施过程中,针对不同高校、不同基础起点的学生,实施过程中教学手段,课时、内容安排,学习形式,要因人而异,不能原版照抄,不同高校、不同老师应找到适合自己和适合自己学生的教学手段的“翻转课堂”教学形式.在实行“翻转课堂”教学模式过程中,通过每节课的观察,对学习能力较强、基础较好的学生,可以安排综合性较强的例题和讨论主题让其发言和讲解,学习能力和基础较差的可以引导他们讲解一些简单的主题和例题,提高他们的积极性,然后逐渐增加难度,培养他们对结构力学学习的兴趣.
2.学生的反馈.本学期在建工技术专业专科班实行“翻转课堂”教学模式,在实行前,先与学生进行沟通,说明“翻转课堂”教学模式的教学过程、方法和意义,学生都比较支持.在实施过程中,在课上或课下不定期地与学生进行沟通,通过学生的反馈改进“翻转课堂”教学过程中的教学手段、课堂考核方式和授课内容.
在实施过程中,有些学生开始时不愿意主动发言和到讲台讲解例题,老师进行点名发言和点名到讲台讲解例题,发言和讲解例题过程中,进行鼓励,提高发言和讲解例题学生的自信心,随着学生对“翻转课堂”教学模式的适应和对“翻转课堂”教学模式的理解,大部分学生发言和到讲台讲解例题的积极性大大提高,有几个学生在小组讨论后主动发言和讲解例题.但也有个别学生有抵触情绪,有两个学生没有到讲台讲解过例题,这在以后的教学过程中还需要考虑如何解决.
四、实施《结构力学》课程“翻转课堂”的认识与改进措施
1.实施“翻转课堂”的认识.通过本学期“翻转课堂”在《结构力学》的应用及实践教学,对“翻转课堂”教学模式有了更加深入的认识.当前慕课、精品课程等在线开放课程日益盛行和教育资源共享愈加开放,在线开放课程教学资源精品化,很多在线开放课程是传统名校率先制作、上线和开放；学习过程个别化,不同的学生可以根据自己的基础和学习能力,选择视频的回放,反复学习,而课堂教学不能回放；教学过程的互动化,线上学习,老师和学生也可以通过学习系统进行互动沟通.在线课程的学习的确给学生的学习带来很多方便,但是,在线课程学习不能代替传统的课堂教学模式,因为大学教育不只是教书,而且还要育人,课堂教学教师通过言谈身教影响学生,所以课堂教学必须存在.课堂教学与在线精品课程、慕课等在线开放课程两者之间,“翻转课堂”教学模式起到了很好的衔接作用,“翻转课堂”通过课下在线课程视频、课件的提前预习和自学,课上同学之间、学生与老师之间的交流和讨论,学生既学习了其他高校的教学资源,课堂上也加强了学生之间的交流,教师的参与也起到了教师言传身教的作用.
2.实施“翻转课堂”的改进措施.本次“翻转课堂”在《结构力学》中的应用与实施,主要是利用网络视频资源（爱课网）与教师提前给学生发的课件进行学习和讨论,在以后教学过程中应该利用学校教务处课程建设与网络教学平台实行学生课下在线课程的学习与交流,课堂考核方式还需要进一步完善.
在“翻转课堂”教学模式实施过程中,应学习其他相关院校及机构“翻转课堂”教学模式的教学手段、方法和考核过程,参加关于慕课和“翻转课堂”教学模式的培训以及课堂观摩课,提高对“翻转课堂”教学模式的认识,不断改进“翻转课堂”在《结构力学》中的教学过程.
Application and Practice of Flipped Classroom in "Structural Mechanics"
LIANG Xue-zhan,PAN Hong-ke
(School of Civil Engineering and Architecture,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang,Hubei 441053,China)
Abstract:"Flipped classroom" teaching model has increasingly become the focus of the reform of higher educationcurriculum. Based on the teaching practice of "flipped classroom" in structural mechanics,this paper introduces thepreparatory work,the teaching process,the problems,the understanding and the adjustment measures in the course ofstructural mechanics. This article has certain reference significance to the teaching reform practice of structuralmechanics.
Key words:flipped classroom;structural mechanics;curriculumreform
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