高忠虎，吳忠鐵，吳 云，王曉琴，趙文玉

(西北民族大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730030)

0 引言

2007年美國學者Bergman和Sams提出了翻轉課堂[1]的概念，之后這種教育模式迅速傳播到全世界.2011年該教育模式引入中國，2013年以后，國內(nèi)相關的研究如雨后春筍般出現(xiàn)[2]，其研究開始主要在小學和中學教育階段，逐漸延伸到高等教育階段.本科教育是高等教育的關鍵，是實現(xiàn)高等教育強國的基礎，轉變教育教學理念,提升教育教學質(zhì)量,不斷創(chuàng)新教育教學方法是高等教育實踐者和研究者的共識.當前翻轉課堂已成為一種新的教育教學模式.改革傳統(tǒng)課堂，實施新式課堂教學形式是大勢所趨，已得到國內(nèi)外教育界的廣泛關注.

當前，大學“課堂革命”的主旋律是“淘汰水課、打造金課”，教育工作者要敢于正視傳統(tǒng)課堂的不足，敢于探索創(chuàng)新，勇于改革以教師為中心的課堂教學模式轉變?yōu)橐詫W生為中心的課堂教學模式，真正實現(xiàn)教學模式的變革[3].人類的認知、學習、思維和內(nèi)化是有一定規(guī)律的，教育必須尊重其內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律，這樣的教育才能真正起到引導學習的作用.翻轉課堂通過為學生提供寬松開放的交流平臺，讓學生主動參與到教學過程中，挖掘學生不同的思維特點，鼓勵學生從不同視角，探索研討所學知識點的架構和本質(zhì)，通過相互溝通交流，從而達到知識體系構建和共享，促進知識內(nèi)化，真正實現(xiàn)深度學習和能力提升[4].

如何讓學生能夠積極主動、深入探索學習，學以致用？如何提高教師教學的積極性？如何提高學生學習的主動性？如何提高學生的高階能力？這些都是教師和教育管理者值得思考的問題.隨著網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品更新周期大大縮短，新的教育理念和方法也不斷涌現(xiàn)，為加強學生學習的主動性，著力培養(yǎng)學生自學能力，增強實踐和創(chuàng)新意識，教師的教學方法和教學理念也需要與時俱進，更需要不斷的探索適合時代發(fā)展的新教學方法，翻轉課堂將會變學生表面被動學習為實質(zhì)主動學習，從而達到提高學習效果，提升學習能力，實現(xiàn)深度學習、高階學習.

1 翻轉課堂優(yōu)勢

翻轉課堂使得教師和學生的職責發(fā)生了變化，教師的身份從單純的課堂管理者和知識傳授者轉變?yōu)閷W習的指引者和促進者[5].翻轉課堂構建了新型師生關系，傳統(tǒng)課堂教師和學生身份單一，翻轉課堂師生身份可以實現(xiàn)變換.教學互動模式發(fā)生了改變，傳統(tǒng)課堂以知識點為中心，講授者和指引者就是教師，傾聽者和接收者就是學生，由傳統(tǒng)課堂“教師主唱，學生伴奏”變?yōu)椤敖處煂W生多重唱”，通過該模式能夠使教師和學生博采眾長，共同進步，能夠使學生更深體會和理解知識點，能夠提供學生更多的機會發(fā)表自己的觀點和見解，同時能夠使學生提升表達能力.翻轉課堂教學任務發(fā)生了改變，由傳統(tǒng)的課堂教師負責教，學生負責學，轉變?yōu)榻毯蛯W融會貫通，互為一體；翻轉課堂學習接受方式發(fā)生了變化，傳統(tǒng)課堂學生是通過機械式的重復記憶來學習，翻轉課堂學生是通過啟發(fā)型、理解型和問題解決型來學習，用靈活多變、因人而異的個性化學習方式代替千篇一律的課堂灌輸[6]，實現(xiàn)了深入學習、靈活學習和高階學習.

翻轉課堂教學是資源整合的綜合講堂，在翻轉課堂，學生可以根據(jù)自己的實際情況和學習習慣來學習，通過課前教師提供的學習材料和發(fā)達的網(wǎng)絡空間靈活學習，對重要的難懂的知識點還可實現(xiàn)反復學習.翻轉課堂還可與在線開放課程結合在一起，借助網(wǎng)絡在線課程實現(xiàn)在線學習、實時交流互動和反饋；通過多元的途徑廣泛搜集，實現(xiàn)各種學習資源的有效和充分利用[7].網(wǎng)絡在線學習正在成為自主學習和有效教學、重構教學體系和師生關系的強大動力[8]，通過網(wǎng)絡在線課堂和微視頻學習可以代替教師現(xiàn)場講解，還可實現(xiàn)反復聽課件來解答學生的疑惑和在做作業(yè)遇到困難時及時給予幫助和解決[9].翻轉課堂學習也可以把網(wǎng)絡在線學習的優(yōu)勢利用起來，在網(wǎng)絡學習中，學生自定學習時間和空間，可以將課堂時間自定為不同時長的時間段，開展豐富多彩的學習活動，達到時間優(yōu)化，效率優(yōu)化的效果.另外通過建立學習小組，肢解知識點，實現(xiàn)任務分工，通過相互協(xié)作、相互學習、取長補短、提高學習效率[10].翻轉課堂利用網(wǎng)絡學習環(huán)境將家庭教育、學校教育與社會教育融為一體，實現(xiàn)學習認知與知識共享的優(yōu)勢，整合有利學習資源和環(huán)境，構建深度學習、高階學習的教學模式，讓學生實現(xiàn)深層次學習和能力提升[11].

翻轉課堂使學生主動學習的理念和多元化的教學模式以及豐富的學習途徑，更符合人類對新事物的認知和學習規(guī)律.傳統(tǒng)學習主要是學生通過觀聽獲得知識，翻轉課堂使學生思考加工學習.翻轉課堂有利于學生反復翻閱教材，查閱資料或觀看視頻，對獲得的信息進行整合，達到深化認知的目的.實踐表明，與傳統(tǒng)教學模式比較，翻轉課堂教學效果顯著，教學方式更受學生歡迎.

2 翻轉課堂教學中存在的問題

翻轉課堂作為一種新的教學模式，改變了學生原來的被動性接受知識的狀態(tài)，改變了單向的知識傳遞過程，學生從知識接收者變?yōu)橹R探索者、挖掘者，能夠自主規(guī)劃學習內(nèi)容和進度，積極參與教學過程，主動探求和理解知識，借助豐富的網(wǎng)絡資源，更進一步促進學生學習主動性和提升教學質(zhì)量，但在實踐過程中因改革的后發(fā)性和傳統(tǒng)教育的保守性，一些翻轉課堂只是追求表面形式，形似神離，難以真正達到主動探求知識的目的，存在一些不可忽視的問題，值得翻轉課堂研究者及實踐者高度重視[12].

目前國內(nèi)大部分翻轉課堂仍然采取在特定時間內(nèi)完成特定內(nèi)容的形式，比傳統(tǒng)教學模式只增加了教師提供微視頻的內(nèi)容，學期教學進度和教學安排仍然是固定的，并沒有考慮學生的認知前提[13].翻轉課堂的自學階段學生缺乏主動性，缺乏有效的監(jiān)督機制和激勵機制，使得翻轉課堂的學習效果不明顯[14]，是翻轉課堂需要解決的問題之一[15].

教師課堂講授45分鐘的傳統(tǒng)教學觀念根深蒂固，一時難以轉變，很多教師依然沿襲在課堂講授，學生聆聽的形式，只是將黑板加粉筆的教學方式用微視頻代替，形式上從教師直接灌輸，學生死記硬背轉變成教師通過“微視頻”灌輸，學生依舊死記硬背.翻轉課堂極容易在形式上犯華而不實的錯誤，將翻轉課堂執(zhí)行為程序重置的誤區(qū).

綜合國內(nèi)各地的翻轉課堂教學實踐經(jīng)驗，雖然教師采用了微視頻和學生分組講解討論的形式，但由于大班化教學條件的限制，組內(nèi)人員過多，部分組員存在濫竽充數(shù)，沒有發(fā)揮實際作用等情況，往往使得討論時間固化，組內(nèi)學生難以很好的協(xié)作、知識點討論不充分，討論問題不夠深入，個人思考和總結不足等問題.知識點的討論往往演變成由一些學習認真成績好的學生直接將答案告訴那些不認真成績較差的學生的過程[16].一些翻轉課堂實踐暴露出學生課堂活動缺乏主動性、討論內(nèi)容偏離主題、相互等待發(fā)言、交流不充分，造成課堂時間浪費等現(xiàn)象[17]，沒有達到翻轉課堂應有的學習效果.

翻轉課堂在課后鞏固階段仍沿用傳統(tǒng)教學模式布置課后作業(yè)來鞏固課堂中所學的知識.在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，布置大量的課后作業(yè)，容易磨滅學生的創(chuàng)新意志和學習興趣，有悖于翻轉課堂深入學習的目的.

對國內(nèi)各地翻轉課堂的分析表明，目前的翻轉課堂主要局限于關注微課的制作和設計，偏重于學生學習成績和師生感知等，缺乏教師在情感、智慧、世界觀、價值觀等方面對學生的引導和溝通，對學生高階思維能力的培養(yǎng)、主動加工知識的培養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)重視程度不夠[18].

目前翻轉課堂除清華大學等少數(shù)高校外，很少能在全校范圍內(nèi)成規(guī)模開展，大多學?；径际且恍└信d趣的教師在自己的課堂上進行嘗試和探索，學校給予翻轉課堂的支持和專業(yè)指導不足，沒有設置專門用于開展翻轉課堂的教室，缺乏大型交互式電子屏幕、觸控一體機等先進的自動化設備，硬件設施投入不足，缺乏完善的制度約束和保障體系，致使嘗試探索的教師往往半途而廢[19].因此造成了研究成果有失偏頗或深度不足，無法全面分析研究翻轉課堂的影響因素等，沒有足夠的實踐數(shù)據(jù)支撐不同類型課程間的差異和共性等現(xiàn)狀[20].

如何處理好分散的知識點和整體理論體系之間的關系，也是翻轉課堂中亟待解決的問題.傳統(tǒng)的課堂教學是單線程的，即從課本的前面講到后面，由簡入深，這種單線教學方式容易建立起直接、明了的知識結構體系.微視頻、慕課等授課形式的發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的單線式教學方式，已逐步擴展為多模式教學方式，即呈現(xiàn)出多線式的教學方式.在這種情況下如何將分散的知識點組合起來，建立系統(tǒng)的學習框架，形成系統(tǒng)的理論體系就顯得尤為重要.然而，搭建多線式教學模式的系統(tǒng)框架也正是翻轉課堂教學真正提升教學效率，被教育界全面認可并推廣的巨大挑戰(zhàn).翻轉課堂教學模式表面看似學生成為課堂學習的主體，教師的作用沒有傳統(tǒng)模式那么重要了，但事實上翻轉課堂對教師教學能力的要求更高了，要求教師必須具備扎實的理論基礎和靈活多變的思維方式以及掌握更寬泛領域的專業(yè)知識，以應對學生的發(fā)散思維，這就要求必須快速提高教師的綜合素質(zhì)，以提升翻轉課堂教學模式的成效[21].

3 改進策略

建立有效的督促機制，加強學生課前的學習準備，以制度約束和激勵機制使得學生養(yǎng)成課前自學的習慣，為翻轉課堂的高效奠定基礎。針對部分學生基礎知識不扎實、存在知識漏洞等問題，教師可通過制作一些視頻資料幫助學生課前學習，將課前學習規(guī)范化、程序化.

翻轉課堂教學模式中教師應承擔起策劃者、服務者、管理者、評論員、引導者、問題解決者等多重角色引領課堂.教學內(nèi)容充分利用豐富的網(wǎng)絡化教學資源，引導學生突破課本的限定，開放思維，創(chuàng)新發(fā)展.翻轉課堂教學過程中教師鼓勵學生的個性發(fā)展，同時控制課堂不偏離主題.在新的翻轉課堂中，除了適合于小組合作學習專題探討學習外，還有辯論學習、案例學習、模擬學習、協(xié)作學習、問究學習等多種模式.教師在世界觀、價值觀等方面對學生加以引導，注重對學生高階思維能力的培養(yǎng).

課后知識鞏固學習過程進行創(chuàng)新，可以延伸課堂的學習模式，以小規(guī)模的組織，更加開放的思維方式進行知識點的復習鞏固.課后鞏固學習不局限于學生與學生、學生與教師探討交流，可以是學生與家長，與校外專家等之間的深入交流學習[22]，這種交流與爭論，在國際教育改革中被認為是新的教育理念和培養(yǎng)目標，可供翻轉課堂借鑒.

在評價反饋階段，加強教師學生的自評與互評，并對評價數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計對比分析，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)評估學生學習情況，尤其注重過程評價.

在教學軟硬件方面，學校需要引進多方位交互式電子屏幕，增加語音采集、大尺寸觸控一體機等先進的自動化設備，采用可隨意移動的多形狀組合式課桌椅，以方便多組學生同時演算和討論，力求全員有效參與課堂，同時也要有便于獲得實時教學反饋的可靠無線網(wǎng)絡[23].

目前的新工科背景下，社會需求變化快，且多樣性，對未來工科生的能力和素養(yǎng)的要求將遠比掌握知識的需求更高.高校教育工作者要重視關注社會需求和培養(yǎng)學生適應社會的能力.新時代高校人才的培養(yǎng)要與時俱進，高校教育工作者更要重視教學方式、管理方式、人才培養(yǎng)模式的改進，積極開展翻轉課堂，結合微課堂、混合式教學等新型教學模式進行教學實踐和研究，加快教育教學改革，確保教育質(zhì)量不斷提高，培養(yǎng)社會需求的各類人才[24].在高等教育不斷向自動化、智能化等轉變的今天，利用學科跨界融合，結合現(xiàn)代新理念、新方法，采用更加有效的教學手段和方法，不斷提升學生的學習能力，也是值得進一步探索的策略和方向[25].

需要分階段、多層次地培養(yǎng)學生，翻轉課堂可實現(xiàn)學生在課外進行個性化學習、碎片化學習和自由化學習，將局限的課內(nèi)小課堂轉移到豐富的課外大課堂，引導學生廣泛開展課外自主學習，加強實踐應用以提升學生的思維能力和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)知識的實踐內(nèi)化，能力內(nèi)化.培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力、判斷工程設計正確與否的能力，提升溝通協(xié)調(diào)能力、終身學習能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和工程領導能力[26].教師需要明確安排學習內(nèi)容，同時要做有效的策劃，增加趣味性，提高學生的求知欲，激發(fā)學生的學習興趣.課堂上幫助學生開展有效的知識學習、討論、練習和實驗等，同時根據(jù)學生的特征、知識類型、教學進度等多種因素選擇不同的教學方式，根據(jù)學科特點、講授內(nèi)容、學生特點和學習環(huán)境等情況動態(tài)調(diào)整教學節(jié)奏.教師在翻轉課堂教學中能否根據(jù)學生的不同特點和授課班級特點開展個性化教學活動的要求較高.課后需要鞏固知識和自我診斷，實現(xiàn)教學交互和反饋.

4 實踐與探索

以X高校土木工程專業(yè)《混凝土結構設計原理》課程為例探索翻轉課堂在高校的實施，研究翻轉課堂在高等教育階段實施的有效性和可行性，從中探尋和總結規(guī)律.

土木工程專業(yè)《混凝土結構設計原理》課程具有實踐性強、知識點多、公式復雜、理論與實驗相結合緊密等特點，對該課程采用翻轉課堂教學，對深入學習和理解設計過程，解決工程復雜問題，為后續(xù)課程打好基礎，做好鋪墊等具有重要的意義.

教師在課前需要對翻轉課堂的內(nèi)容進行導讀，設立問題和關鍵環(huán)節(jié)，提前對任務做具體安排，保證學生有充足的時間去查閱相關文獻，廣泛開展討論，認真制作課件等.實踐中安排了混凝土收縮、徐變，鋼筋混凝土構件裂縫產(chǎn)生的原因，雙筋矩形截面正截面承載力計算等內(nèi)容實施翻轉課堂.

學生分組采用猜拳、抽取剪紙、抽撲克牌等多種分組方式，防止單一化分組，實現(xiàn)了靈活多變的分組方式，同時增加了課堂活躍度和趣味性，實現(xiàn)了同學之間深入的交流，體會了與同學打交道的樂趣，達到了相互取長補短的效果.分組后，每組推選一名組長，一名副組長，由組長負責組內(nèi)任務分工和相互協(xié)調(diào)，副組長協(xié)助組長完成組內(nèi)各項學習任務.

課中采用各分組依次講解，并開展提問和討論.每組由一名或多名學生代表講解，每組講解完由其他組同學提問，同學相互討論，教師適當點評.每組成員保證都參與，講解可由多人完成，回答問題由未參與講解的組內(nèi)成員完成.使得組內(nèi)成員各有分工，又保證大家參與.

在混凝土收縮會不會產(chǎn)生裂縫，什么情況下會產(chǎn)生，什么情況下不會產(chǎn)生；鋼筋混凝土構件當混凝土收縮時，混凝土和鋼筋中分別產(chǎn)生的是壓應力還是拉應力；溫度變化會不會引起鋼筋混凝土構件產(chǎn)生裂縫以及裂縫會出現(xiàn)在溫度升高的一側還是降低的一側；雙筋矩形截面正截面承載力計算截面設計時，當計算受壓區(qū)高度與界限受壓區(qū)高度出現(xiàn)大于、等于、小于不同問題處理時討論激烈，大家暢所欲言，課堂氣氛活躍，氛圍輕松，完全達到了拋磚引玉，觸類旁通，深入思考和全體參與的效果.

個別組還提前制作了講解視頻，視頻主題鮮明，知識點講解清楚，語言風趣幽默，效果超乎預想.

小組講解時，其他小組每組抽一人參與打分，包括個人得分和團體得分.課前準備和講解部分的個人總得分取個人得分和團體得分的平均值.學生要取得高分，必須個人得分和小組團體得分都高，每個人為了取得較高的個人得分都積極參與，深入思考，爭先恐后的展現(xiàn)自我.為了取得較高的團體分，大家相互協(xié)作，團結一致.通過課堂講解與討論，學生們增強了團隊意識，合作意識，樹立了集體觀念.

課后每組根據(jù)課堂提出的問題和大家討論的情況，完善修改各自的課件資料并上傳到學習平臺(班級課程學習QQ群、微信群等)，分享交流學習體會與心得等，教師點評反饋各組表現(xiàn)，并根據(jù)每組修改完善課件的情況和討論的情況給出反饋成績.這樣保證課后學生們繼續(xù)思考，將課堂上遺留的問題繼續(xù)解決，達到深度學習和善始善終的效果.最后由課前準備與課堂講解的成績和教師給出的成績?nèi)∑骄档贸龇D課堂成績.成績由學生和老師共同評定，更加公平合理，大大減少了由教師一人評定成績的偶然性，也能使學生從頭至尾參與，真正實現(xiàn)主動學習，深入學習.

最后發(fā)出調(diào)查問卷，絕大部分同學反饋效果很好，趣味性強，表示喜歡翻轉課堂，希望以后多采用這樣的上課方式，能帶著問題課前觀看視頻查閱資料，整理制作PPT，能深入思考并不斷帶著問題和發(fā)現(xiàn)問題，變被動學習為主動學習，增強了合作意識和擔當精神，學習效果明顯，記憶深刻，啟發(fā)性強。對于鋼筋混凝土構件裂縫的產(chǎn)生機理，靜定結構和超靜定結構的進一步理解，正截面承載力的計算等問題理解深刻.掌握的學習方法終身受益，也有個別學生表示不太適應這樣的教學方式，表示由于個人性格內(nèi)向，不愿和同學交流，只喜歡自己潛心學習.

5 結論

本文對近年來教育界普遍關注的熱點問題翻轉課堂做了介紹，探討分析了其優(yōu)勢和現(xiàn)階段存在的問題，針對主要存在的問題提出了一些改進策略，并通過X高校土木工程專業(yè)《混凝土結構設計原理》課程對翻轉課堂進行了實踐探索，實踐過程中學生對翻轉課堂的滿意度和認可度較高，課堂中表現(xiàn)出強烈的求知欲望和更主動的學習態(tài)度，認為這種教學模式趣味性強，不僅提高了學習能力，還提供了展現(xiàn)自我的機會，從而提升了學習的自信心，最終達到深度學習的目的.實踐表明該模式有利于提高學生學習的主動性，增強了學習積極性，有利于培養(yǎng)學生的學習能力，有利于實現(xiàn)學生深度學習和高階學習.翻轉課堂的順利開展需要綜合多元的資源，因此還需學校的大力支持.