吳香國　鄒超英　鄭文忠等

摘要：近年來，翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式（FCM）正成為日漸興起的課程教學(xué)模式，在新一輪教學(xué)改革中實(shí)施FCM是否具有可行性，受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。通過分析FCM主要特征和國內(nèi)高等教育現(xiàn)狀，以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例，探討土木工程專業(yè)課程FCM教學(xué)改革的方法。在此基礎(chǔ)上，提出了選課分流、完全FCM、部分FCM、混合FCM的概念設(shè)計，以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例提出了實(shí)施混合FCM的初步設(shè)計。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；土木工程；教學(xué)改革

中圖分類號：TU398+5；G6420文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2014）06005904翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Class Mode）起源于2007年美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中化學(xué)課程。FCM是將傳統(tǒng)教學(xué)過程的知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段進(jìn)行了完全顛倒，即將“課程講解+課后作業(yè)”，改為“課前學(xué)習(xí)+課堂探究”的教學(xué)模式[1]，相比傳統(tǒng)的教學(xué)模式，其期望通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、交流反思、協(xié)作討論，全面提高教學(xué)質(zhì)量。FCM教學(xué)模式正成為日漸興起的課程教學(xué)模式[1]，也越來越受到國內(nèi)高校的關(guān)注。近年來，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在教育改革實(shí)踐中，始終堅持從課堂教學(xué)質(zhì)量抓起的理念，要求摒棄照本宣科、灌輸式教學(xué)模式，推廣研究式、啟發(fā)式、互動式等教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]，這與FCM基本理念是一致的。

與此同時，2012年哈爾濱工業(yè)大學(xué)完成了新一輪的培養(yǎng)方案調(diào)整，在注重專業(yè)大類培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了專業(yè)方向的特色培養(yǎng)。以土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)課程為例，在注重土木工程大類培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，在建筑工程、建筑材料、工程力學(xué)、城市地下空間工程（該方向已經(jīng)于2013年單設(shè)專業(yè)招生）方向的培養(yǎng)方案調(diào)整過程中強(qiáng)化了方向特色培養(yǎng)需求。與本輪培養(yǎng)方案調(diào)整相并行的課程教學(xué)設(shè)計，引發(fā)筆者對翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式本土化方案的思考與研究，在新一輪教學(xué)改革中是否有必要實(shí)施FCM教學(xué)設(shè)計值得探討。但是FCM實(shí)施中存在其自身特征，特別是在FCM中國本土化過程中，還要面對中國教育教學(xué)的實(shí)際情況，同時還要面對不同學(xué)科不同課程自身的實(shí)際特征。因此，有必要探討FCM中國本土化的具體實(shí)施方案，科學(xué)地認(rèn)識FCM本質(zhì)特征、學(xué)科適用性、可行性，明確把握其本土化實(shí)施中存在的問題，并對其解決方案開展相應(yīng)研究，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量提高的最終目標(biāo)。一、FCM基本特征及其引發(fā)的挑戰(zhàn)分析

翻轉(zhuǎn)課堂包括硬件及信息技術(shù)支持、教師的課堂活動設(shè)計和學(xué)生自主學(xué)習(xí)三大要素[3]，學(xué)生角色、教師角色、課堂時間分配發(fā)生了轉(zhuǎn)變[1]。其中，學(xué)生和教師角色轉(zhuǎn)變尤為重要，如果沒有高技術(shù)素養(yǎng)的教師和學(xué)生，不可能有FCM教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式和教學(xué)模式的重大變革[4]。課堂時間重新分配問題完全可以在本土化方案確定后，通過學(xué)校作息時間安排、教師教學(xué)計劃安排實(shí)現(xiàn)。

（一）學(xué)生角色轉(zhuǎn)變引發(fā)的挑戰(zhàn)

在FCM中，學(xué)生由“被動接受者”變?yōu)椤爸鲃友芯空摺?，學(xué)生通過自定步調(diào)，制定學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度，碰到難以理解的知識時可以反復(fù)觀看教學(xué)視頻。在課堂上，學(xué)生要獨(dú)立完成作業(yè)，并參與到教師設(shè)計的課堂活動中，在與教師、同伴交互協(xié)作完成任務(wù)的過程中深入掌握知識，因此翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計是以學(xué)生為中心的。

首先，F(xiàn)CM要求學(xué)習(xí)者具備一定的自主學(xué)習(xí)能力、自主學(xué)習(xí)意識。普通教學(xué)班和拔尖人才實(shí)驗班的FCM教學(xué)實(shí)踐對比表明[5]，高水平的學(xué)習(xí)者具有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，更適合FCM教學(xué)模式，而普通教學(xué)班學(xué)生反映FCM對他們系統(tǒng)地掌握知識方面存在不足。筆者認(rèn)為，自主學(xué)習(xí)能力當(dāng)然是必要的，但對于絕大多數(shù)經(jīng)歷嚴(yán)酷高考邁入同一所重點(diǎn)大學(xué)的學(xué)生而言，自主學(xué)習(xí)能力只存在相對高低問題，不存在有無問題。相比而言，自主學(xué)習(xí)的意識更為重要，這就存在課程差別和人的差別因素。對某些非主干專業(yè)課程，部分學(xué)生不渴望拔高學(xué)習(xí)，只以學(xué)分為目標(biāo)。自主學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)，就不可能按照FCM開展課程自主學(xué)習(xí)，因為基于FCM的教學(xué)，需要學(xué)習(xí)者付出較多的能力，更深入地思考，這部分學(xué)生認(rèn)為課業(yè)負(fù)擔(dān)較重。如何結(jié)合學(xué)科和課程特點(diǎn)，激發(fā)自主學(xué)習(xí)意識，避免盲目推進(jìn)FCM本土化，是實(shí)施FCM的挑戰(zhàn)性課題。

其次，網(wǎng)絡(luò)誘惑因素多，對學(xué)習(xí)干擾大，在網(wǎng)絡(luò)自由、寬松、無拘束環(huán)境中，學(xué)生容易迷失方向。加強(qiáng)學(xué)生時間管理意識，培養(yǎng)抗干擾的自我有效能力，養(yǎng)成自學(xué)習(xí)慣是FCM的首要任務(wù)[6]?？垢蓴_能力培養(yǎng)是長期工作，如何在有限的課程教學(xué)周期內(nèi)，解決這一問題，也是實(shí)現(xiàn)FCM的挑戰(zhàn)性課題。

（二）教師角色改變引發(fā)的挑戰(zhàn)

教師將從知識講授者變成學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者。教師要構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)支持體系，不論在知識點(diǎn)導(dǎo)入、前測，還是影視資料的錄制，教師認(rèn)真研究組織學(xué)習(xí)資源，為學(xué)習(xí)者構(gòu)造一個適合自主學(xué)習(xí)、能便捷獲取學(xué)習(xí)資源的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，教師還要通過精心的課堂教學(xué)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生參與交互協(xié)作的各個環(huán)節(jié)，在互動中深入掌握知識。特別是在課程開設(shè)的前幾輪，面臨影視資料制作的較重負(fù)擔(dān)和課堂設(shè)計的精心籌劃，可見做好FCM的實(shí)施，其成敗關(guān)鍵在于教師是否愿意改變，是否愿意放棄傳統(tǒng)的教學(xué)思維與習(xí)慣[6]。學(xué)校要加強(qiáng)對教師的FCM宣傳灌輸，并對教師開展信息素質(zhì)能力的培訓(xùn)。2013年11月20日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)召開了MOOC對教學(xué)方法與改革促進(jìn)作用研討會，其中對翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式進(jìn)行了交流探討，中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長周玉教授講話中周玉. 要以MOOC建設(shè)為契機(jī)，提高認(rèn)識，積極行動，迎接挑戰(zhàn)，深入推動教學(xué)方法和考試方法改革. 在哈爾濱工業(yè)大學(xué)MOOC對教學(xué)方法與考試方法改革促進(jìn)作用研討會上的講話. 2013年11月20日， 哈爾濱。指出，“對于教師而言，F(xiàn)CM等創(chuàng)新教學(xué)模式是教學(xué)方法改革的必然發(fā)展趨勢，我們要做教學(xué)方法改革的革命者，而不是被革命者”。

首先，對教師而言，教學(xué)資源建設(shè)是首要的問題。從前述可見教師是否意愿接受FCM并不是主要問題，F(xiàn)CM教學(xué)資源建設(shè)才是首要問題，因為這不是教師一個人短時間內(nèi)能高質(zhì)量完成的工作，應(yīng)該從學(xué)校、省級教育部門甚至國家層面，積極籌劃實(shí)施相關(guān)課程的FCM建設(shè)，推進(jìn)FCM教學(xué)資源團(tuán)隊建設(shè)。目前推進(jìn)的各個層次的精品視頻課程可作為這項工作的基礎(chǔ)。

其次，專業(yè)技能的不斷學(xué)習(xí)及教學(xué)藝術(shù)的提升是對教師提出的另一主要問題。FCM之所以成功，是因為課堂討論所帶來的學(xué)生“吸收內(nèi)化”效益提高。傳統(tǒng)課堂有教科書、課件、講解、練習(xí)等填充，教師以完成教學(xué)任務(wù)為主要目的。而FCM需要更活潑、有趣、實(shí)用的課堂教學(xué)方式，如何計劃使用課堂時間，設(shè)計課堂活動，與學(xué)生互動交流，促進(jìn)知識吸收內(nèi)化，借此改革提升自己的教學(xué)藝術(shù)是教師要面臨的另一挑戰(zhàn)。

第三，實(shí)施FCM，學(xué)校需對教師提供相應(yīng)的信息技術(shù)教育培訓(xùn)，或建設(shè)FCM公共模塊軟件，使教師掌握教學(xué)信息搜索、加工的基本技能，能錄制教學(xué)視頻，提高教師的信息素養(yǎng)及教育技術(shù)能力。

此外，大班教學(xué)現(xiàn)狀也是制約FCM推廣的現(xiàn)實(shí)問題。班級授課制有三種形式，即常規(guī)班級、小班教學(xué)、超大容量的大班教學(xué)[7]。由于我國人口眾多，教育資源匱乏，目前我國大部分班級處于常規(guī)班級和大班教學(xué)，短時間內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)小班教學(xué)。班級規(guī)模過大，人數(shù)過多，教師難以關(guān)注到每一個學(xué)生，課題討論和答疑過程中，學(xué)生個性差異和獨(dú)特性被忽視。而FCM所提倡學(xué)生課堂中完成練習(xí)，教師針對性地解答每個學(xué)生的疑惑，實(shí)施差異教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展，這種方式受大班教學(xué)的限制，有待解決。

二、 高校實(shí)施FCM中挑戰(zhàn)性問題的解決途徑

（一） 實(shí)施分流、兩類FCM教學(xué)設(shè)計，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑

學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和自我約束能力決定了FCM成功與否，即使課件資源再完備、各種學(xué)習(xí)記錄要求模塊的設(shè)置再細(xì)化，對沒有主動學(xué)習(xí)意識和自我約束能力差的學(xué)生，學(xué)習(xí)效果都將是危險的，因為FCM對這部分學(xué)生來說可能成為了“放羊”。即使自主學(xué)習(xí)意識強(qiáng)烈，但是今天的學(xué)生很繁忙，他們的時間安排緊湊，參加的活動多，能否靜下心來全面、詳盡地學(xué)習(xí)教學(xué)資源中的每個知識點(diǎn)，是值得進(jìn)一步探討的問題。筆者認(rèn)為有必要結(jié)合學(xué)生對某門課程的學(xué)習(xí)自主意識來實(shí)施分流，注意不是根據(jù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。以土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程為例，在一條起跑線的學(xué)生，自主學(xué)習(xí)能力存在一定差別，但是并不會太大，而且在具有自主學(xué)習(xí)意識的前提下，自主學(xué)習(xí)能力還可以得到培養(yǎng)和鍛煉。因此，將課程開設(shè)具有不同翻轉(zhuǎn)度的FCM課堂，讓學(xué)生自愿選擇參加，根據(jù)學(xué)生自愿原則實(shí)施分流分度FCM，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。下面提出完全翻轉(zhuǎn)和部分翻轉(zhuǎn)的兩類FCM教學(xué)設(shè)計概念供探討。

首先，自愿參加FCM的學(xué)生，基本是主動學(xué)習(xí)意識較強(qiáng)的學(xué)生，有了這個前提條件，為開展FCM課堂奠定了基礎(chǔ)性條件。對這部分學(xué)生實(shí)施完全翻轉(zhuǎn)的FCM精英式教學(xué)設(shè)計（Perfect FCM： PFFCM）。

其次，對沒有選擇參加FCM課堂的學(xué)生，實(shí)施部分翻轉(zhuǎn)的FCM教學(xué)設(shè)計（Partial FCM： PTFCM）。所謂PTFCM，是指在堅持傳統(tǒng)課堂教學(xué)的前提下，課前公開教學(xué)資源，供學(xué)生預(yù)習(xí)，課堂教師通過重點(diǎn)講解、知識點(diǎn)梳理完成課題教學(xué)，答疑環(huán)節(jié)堅持現(xiàn)有的固定答疑時間方案或集中組織答疑的方案。

第三，部分學(xué)生選擇PTFCM，也解決了PFFCM大班互動的瓶頸問題。由于部分學(xué)生選擇PTFCM，學(xué)生數(shù)量進(jìn)行了分流，班級規(guī)模縮減，在有限的教學(xué)資源情況下，PFFCM和PTFCM均能得到有效實(shí)施。

（二）建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗室，對FCM學(xué)生開放，解決網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干擾

網(wǎng)絡(luò)誘惑因素多，對學(xué)習(xí)干擾大，是否有必要建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗室，對FCM學(xué)生預(yù)約開放，觀看授課錄像，開展自主學(xué)習(xí)，以此解決網(wǎng)絡(luò)干擾因素，是值得進(jìn)一步探討的問題。雖然這種方式?jīng)]有從根本上實(shí)現(xiàn)隨時隨地學(xué)習(xí)的FCM便利性，但是能有效約束學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)使用，提高課程學(xué)習(xí)效率。

（三） 教師角色分流

FCM教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課前的教學(xué)資源制作、課堂的互動環(huán)節(jié)。教學(xué)資源的錄制應(yīng)該在課程建設(shè)團(tuán)隊中協(xié)作完成，在課題負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)下完成。各個班級的FCM教學(xué)電子資源應(yīng)該一致，并由經(jīng)驗豐富的名師擔(dān)任主講教師。這樣，傳統(tǒng)的教師角色發(fā)生了分流，由課堂教授轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂設(shè)計者、互動組織者、問題答疑者，因為教學(xué)資源的建設(shè)是由團(tuán)隊集體完成的，之后每年再經(jīng)修訂和完善，每個個體教師不再涉及教學(xué)資源錄制編制的工作。這種分流方案，對學(xué)生也較公平，因為不同班級的學(xué)生，能獲得同等的課堂教學(xué)資源。對于學(xué)生而言，等同于參與MOOC教學(xué)模式。

三、土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程的混合FCM教學(xué)設(shè)計分析

混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程專業(yè)的一門理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的載體和培養(yǎng)模式關(guān)鍵的一環(huán)，目的是使學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論和基本知識，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、解決實(shí)際工程問題的能力。該門課程的特點(diǎn)是內(nèi)容多、涉及面廣，經(jīng)驗性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)，規(guī)范條文多。根據(jù)前面關(guān)于FCM主要特征及其挑戰(zhàn)性問題的分析，下面對土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實(shí)施FCM進(jìn)行分析和探討，提出相應(yīng)的解決方案。

“一刀切”式推進(jìn)FCM對有些課程未必奏效，以土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程為例，該門課程教學(xué)內(nèi)容多，有材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受拉構(gòu)件的設(shè)計計算、裂縫和變形理論以及預(yù)應(yīng)力混凝土等，各部分存在理論性、實(shí)驗性、經(jīng)驗性等較復(fù)雜的知識特征，因此各部分知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)不盡相同，在教學(xué)實(shí)踐中有必要堅持多種教學(xué)方法相結(jié)合的混合FCM教學(xué)設(shè)計。

關(guān)于極限狀態(tài)設(shè)計法介紹、公式推導(dǎo)、解題思路等有必要堅持傳統(tǒng)的課堂授課方法[8]，而材料試驗、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、鋼筋配置、構(gòu)件的破壞過程、設(shè)計圖紙、結(jié)構(gòu)裂縫和變形工序以及工程實(shí)例展示等可以通過豐富多彩的多媒體學(xué)習(xí)資源實(shí)現(xiàn)FCM教學(xué)。筆者將這種傳統(tǒng)課堂教學(xué)與FCM相結(jié)合的教學(xué)方法稱之為混合FCM教學(xué)方法。

四、結(jié)語

在FCM基本特征、國內(nèi)高等教育實(shí)際和土木工程專業(yè)課程特征分析基礎(chǔ)上，探討在新一輪教學(xué)改革中推廣FCM的潛在問題，提出相應(yīng)的解決方案，主要體現(xiàn)在以下四方面。

（1）通過學(xué)生分流，設(shè)置PFFCM和PTFCM兩類不同程度的翻轉(zhuǎn)課堂，解決部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)和大班授課的FCM實(shí)施瓶頸問題。

（2）學(xué)校建立自主學(xué)習(xí)實(shí)驗室（機(jī)房），對FCM學(xué)生開放，解決自主學(xué)習(xí)教學(xué)資源過程中因自我約束能力不強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)干擾引起的學(xué)習(xí)效率低的問題。

（3）推進(jìn)教師分流，以主講教師為主的教學(xué)資源建設(shè)項目制推進(jìn)FCM教學(xué)資源建設(shè)，個體教師的主要角色成為參與課堂互動設(shè)計和學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者。

（4）土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐中，有必要堅持多種教學(xué)方法相結(jié)合的混合FCM教學(xué)設(shè)計，按照FCM課程章節(jié)特點(diǎn)分別實(shí)施PFFCM和PTFCM。

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