王迎超 葉繼紅 靖洪文 柳志軍 孟波

【摘要】本文首先對我國的土木工程教育中“翻轉(zhuǎn)課堂”的實施現(xiàn)狀進行了分析，其次，根據(jù)隧道工程課程的特點，結(jié)合筆者的教學實踐，對“翻轉(zhuǎn)課堂”的實施方案和實踐效果進行了詳細論述。最后，指出了翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程專業(yè)課實施中存在的相關問題，提出了相關建議?！胺D(zhuǎn)課堂”教學模式不僅對“隧道工程”的教學具有積極的推動作用，而且對于土木工程類其他專業(yè)課的教學改革也具有借鑒意義和參考價值。

【關鍵詞】土木工程 ?翻轉(zhuǎn)課堂 ?教學模式 ?隧道工程

【基金項目】力學與土木工程學院巖土工程三大科研團隊教學成果凝練教改項目（2018CGNL09）;中國礦業(yè)大學教學研究項目（2018TS01）;中國礦業(yè)大學研究生教育教學改革研究與實踐項目（2017Y03）;2016年校精品課程項目（2016JPPY02）。

【中圖分類號】TU4-4 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）27-0002-02

引言

“翻轉(zhuǎn)課堂（The Flipped Classroom）”的教學模式最早由美國的兩位中學教師喬納森·伯格曼Jonathan Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）提出并實踐[1]。所謂“翻轉(zhuǎn)課堂”，是指把傳統(tǒng)課堂上完成的工作“翻轉(zhuǎn)”到課下，傳統(tǒng)課堂中課下完成的工作“翻轉(zhuǎn)”到課堂上，尤其指充分利用課堂時間進行師生互動學習，實現(xiàn)師生角色的轉(zhuǎn)變，學生由原來的被動學習轉(zhuǎn)為主動學習?！胺D(zhuǎn)課堂”教學模式的本質(zhì)是“翻轉(zhuǎn)學習”，指導學生深入學習[2]。

國內(nèi)許多學者在土木工程專業(yè)相關課程中進行了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式研究，取得了較好效果。楊松森[2]研究了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式在土木工程專業(yè)建設法規(guī)課程教學中的成功應用，著重探討了“翻轉(zhuǎn)課堂”在建設法規(guī)課程教學中的操作模式。袁杰[3]探討了土木工程基礎類課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。楊迎春[4]、王功勛[5]分別探討了翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程材料課程中的應用，建立了適合翻轉(zhuǎn)課堂教學的教學環(huán)境和教學評價體系。張艷美[6]通過引入翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的核心理念，構(gòu)建了土木工程專業(yè)實驗的“三三三”教學體系。蘇延桂[7]對土木工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學改革的實施效果進行了深入思考，指出了需要注意的問題。高英力[8]將“翻轉(zhuǎn)課堂”和“研討式教學”兩種模式結(jié)合，構(gòu)建了基于翻轉(zhuǎn)課堂的研討式教學模式。張海龍[9]構(gòu)建基于項目為導向的翻轉(zhuǎn)課堂模式，充分利用手機APP 快捷、方便等特征，實現(xiàn)了以學生為主體、教師為主導的翻轉(zhuǎn)課堂教學改革。

不同的土木工程專業(yè)課程有其獨有的特點，本文結(jié)合作者自身講授的隧道工程課程，探討了其“翻轉(zhuǎn)課堂”實施方案，并在2014級土木工程4、5、6三個班進行了實踐。

1.隧道工程課程簡介

1.1 課程的性質(zhì)、目的和任務

隧道工程是土木工程專業(yè)基礎必修課。通過課程學習，掌握隧道工程勘察、設計、施工、管理等專業(yè)基礎知識，具備從事與隧道工程有關的技術工作的基本能力。系統(tǒng)了解隧道的發(fā)展歷史、計算理論、設計和施工方法、運營及養(yǎng)護和管理等方面的內(nèi)容與相關知識。

1.2 課程的基本要求

（1）掌握隧道勘測設計的基本原理與方法;

（2）掌握圍巖穩(wěn)定性分析和圍巖分級方法，了解圍巖壓力特性及計算方法;

（3）掌握襯砌結(jié)構(gòu)計算的基本原理與方法，具備隧道結(jié)構(gòu)設計的基本能力;

（4）學習現(xiàn)代新奧法理論及其設計與施工特點，了解隧道施工的各種工藝;

（5）了解隧道施工組織設計和運營與養(yǎng)護管理，具備施工管理的基本技能。

1.3 課程學時及所用教材

隧道工程課程共計40學時，2.5學分。課程所用教材為21世紀高等教育土木工程系列規(guī)劃教材，陳秋南主編，機械工業(yè)出版社出版。

2.翻轉(zhuǎn)課程實施方案與實踐

2.1 小組劃分

本學年《隧道工程》共有2014-4、2014-5、2014-6三個班，98名學生上課。為了便于翻轉(zhuǎn)課堂的順利開展，共劃分了15個小組，每小組由5～8名學生組成。每小組推選一名組長，組長負責小組的整體規(guī)劃和任務布置，確定好每位成員的職責，以保證小組選題和匯報的順利開展。

2.2 任務下達

確定好翻轉(zhuǎn)課堂實施的時間，布置任務。這里需要說明的是，教師不確定具體的選題，而是指明大的方向。比如，在本次翻轉(zhuǎn)課堂實踐中，作為教師，我只告訴大家匯報一個和隧道相關的比較新的方向或內(nèi)容，可以是設計、施工、科學研究的任何一個方面，可以是對某一個具體的工程案例，也可以是一項新的施工工藝，總之給學生足夠大的空間，讓其自由發(fā)揮。

2.3頭腦風暴、確定選題

由各小組在課堂上分組討論，集大家智慧，討論各自的題目。組長主持，各小組成員輪流發(fā)言，最后集中大家智慧，確定選題。經(jīng)過各小組討論，最終形成的選題見表1。從表1中可以看出，各小組的選題范圍還是比較寬泛的，有隧道災害、隧道施工技術、隧道超前預報和監(jiān)控量測、具體工程案例等。

2.4 課下資料收集，PPT制作

根據(jù)選定的研討題目，由各小組組長給各成員分配具體工作，比如文獻調(diào)研、資料搜集、PPT制作等。各小組大多采用“分別查找資料+集體完成成果”的形式，盡量實現(xiàn)多角度全方位了解選題內(nèi)容，鍛煉了分析總結(jié)的能力，迸發(fā)了集體智慧的力量。通過課下小組研討、PPT展示預演及討論交流，探討匯報內(nèi)容存在問題，逐步完善匯報PPT。

2.5 課堂匯報

每小組15分鐘，針對所選專題進行課堂匯報。從各小組制作的PPT來看，都有自己的特色，有豐富的工程圖片，精美的視頻動畫，詳盡的現(xiàn)場資料。匯報中，各位匯報人由“學生”角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處煛苯巧?，雖然大部分是第一次上講臺，但講的非常流利、思路也很清晰，而且有些匯報人還注意現(xiàn)場互動?？傮w來說，還是非常不錯的。

2.6 課堂點評

作為任課教師，本文作者認真聆聽了各小組的匯報，并對各小組的研討匯報進行打分，作為平時成績的重要部分。各小組的得分情況如圖1所示。各小組得分基本都在80分以上，最好的為第4、6、11小組，得分為98分。各小組存在的共性問題：（1）所講內(nèi)容比較多，時間控制的一般，原來預定的為15分鐘，大部分小組匯報超時，說明還沒有抓住匯報重點;（2）大部分小組PPT能做到圖文并茂，但PPT中有的地方文字太多，不夠簡練;（3）大部分小組匯報的不錯，但是沒有注意PPT直接的銜接匯報，個別小組存在讀PPT現(xiàn)象。課后，我把各小組存在的問題，以及大家存在的共性問題發(fā)布在班級的交流群里，大家進行了討論交流。學生普遍反映此種教學模式，鍛煉了他們自主學習和團隊協(xié)作的能力，翻轉(zhuǎn)課堂在隧道工程課程中應用，得到了大家的認可，取得了比較好的教學效果。

3.結(jié)語

通過翻轉(zhuǎn)課堂在隧道工程課程的成功應用，作者認為該教學模式對提高土木工程專業(yè)教學質(zhì)量和促進學生自主學習積極性具有重要的現(xiàn)實意義。但目前翻轉(zhuǎn)課堂在土木工程中實施也存在一些問題：（1）一般專業(yè)課需要講授的內(nèi)容比較多，課時比較緊張，所以如果想在一門課多開展幾次翻轉(zhuǎn)課堂還是比較困難的，建議1-2次最好。（2）不是每個學生都有機會進行課堂匯報，所以無法面面俱到，建議后續(xù)教學中督促每位學生進行小組內(nèi)的預匯報。（3）課下進行資料收集和PPT制作時，可能每位學生所做工作多少不一，個別的坐收漁利，甚至出現(xiàn)“兩個和尚沒水喝”的現(xiàn)象。建議任課教師在實施翻轉(zhuǎn)課堂教學時，要加強課下的管理和定時監(jiān)督。

參考文獻：

[1]喬納森·伯格曼，亞倫·薩姆斯.翻轉(zhuǎn)課堂與慕課教學：一場正在到來的教育變革[M].宋偉，譯.北京：中國青年出版社，2015： 31-36.

[2]楊松森，徐菁.土木工程專業(yè)建設法規(guī)課程的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式[J].2017（2）：47-49.

[3]袁杰，童華煒，宋金良，等.基于翻轉(zhuǎn)課堂的土木工程基礎類課程教學改革[J].科教導刊（中旬刊），2016（6）：120-122.

[4]楊迎春.“翻轉(zhuǎn)課堂”在土木工程材料課程中的應用[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報，2016（11）：26-29.

[5]王功勛，屈鋒，聶憶華，等.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式（FCM）的《土木工程材料》課程教學改革[J].2015（42）： 259-260.

[6]張艷美，楊文東，俞然剛，等.基于個性化和翻轉(zhuǎn)課堂的土木工程專業(yè)實驗教學研究[J].實驗技術與管理，2015（7）：183-185.

[7]蘇延桂.土木工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學改革的實施與思考[J].教育教學論壇，2016（45）：96-97.

[8]高英力，李友云.普通高?；诜D(zhuǎn)課堂的研討式教學改革與實踐——以“土木工程材料”課程為例[J].科教文匯，2016（338）：45-46.

[9]張海龍，鐘升明，江海丹，等.基于移動平臺的《土木工程材料》翻轉(zhuǎn)課堂教學模式改革[J].中國教育信息化，2017（14）：60-63.

作者簡介：

王迎超，男，中國礦業(yè)大學力學與土木工程學院教授，主要從事巖土力學教學與研究工作。