建構(gòu)土木工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式 促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

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依托移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，教育信息化建設(shè)的重點正在從傳統(tǒng)的數(shù)字校園向更高階段的聰慧校園邁進(jìn)。在聰慧校園中，以教師為中心、以教材為中心、以教室為中心的知識傳遞模式正逐步讓位于以學(xué)生為中心、以問題為中心、以活動為中心的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[4]。在此背景下，教育部牽頭進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)精品視頻公開課、MOOC（慕課）、精品?頻共享課等面向高等教育的課程建設(shè)，同時社會媒體也開始制作網(wǎng)絡(luò)公開課（如網(wǎng)易公開課、微課視頻等）。但上述教學(xué)資源多以通識必修課、基礎(chǔ)必修課為主，仍沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式，缺乏對課程學(xué)習(xí)效果及時、有效評價，不利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)。以學(xué)生為教學(xué)中心的基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂（FlippedClassroom）教學(xué)法在國內(nèi)外備受關(guān)注[5-7]，從基礎(chǔ)教育到高等教育，涌現(xiàn)出不少成功案例。翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)課堂結(jié)構(gòu)、教育理念和教學(xué)流程，有效提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，最終實現(xiàn)學(xué)習(xí)成績提升[8-9]。

（一）土木工程專業(yè)課程知識體系

人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的基本職能，課程與教學(xué)是人才培養(yǎng)的兩大關(guān)鍵要素，是高等教育研究中最基本的領(lǐng)域[1]。

圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，立足國家戰(zhàn)略發(fā)展需求和學(xué)校土木工程專業(yè)自身優(yōu)勢與特色，構(gòu)建了“四模塊〞課程體系（圖1）?！八哪K〞即人文素質(zhì)模塊、專業(yè)素養(yǎng)模塊、創(chuàng)新實踐模塊和交流合作模塊。依照該課程體系，借助各類交流合作平臺，經(jīng)過基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識學(xué)習(xí)和實踐創(chuàng)新能力訓(xùn)練，完成學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。

依照“四模塊〞課程體系，土木工程專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)見表2。由表2可知，學(xué)生畢業(yè)前必需完成188學(xué)分課程學(xué)習(xí)，理論課程與實踐課程學(xué)分比例為3∶1，彰顯教育學(xué)理論與實踐的辯證統(tǒng)一關(guān)系。理論學(xué)習(xí)是實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練的基礎(chǔ)，而實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練又是理論知識的理解、運用和延伸，達(dá)到知識向智力能力轉(zhuǎn)化的最終目的[10]，同時突顯學(xué)校土木工程專業(yè)重視實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的辦學(xué)特色。

學(xué)校十分重視本科教學(xué)質(zhì)量，已于2023年12月公布了《加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)提高本科教育教學(xué)質(zhì)量的實施看法》（簡稱《實施看法》），明確提出本科教學(xué)應(yīng)改進(jìn)人才培養(yǎng)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；推動教學(xué)方法改革，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性；推進(jìn)課堂教學(xué)改革，不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量，特別提出改進(jìn)課堂教學(xué)講授方法，增加研討、辯論、提問等互動環(huán)節(jié)，同時專業(yè)課必需有先進(jìn)的實踐案例。為保證教學(xué)質(zhì)量，《實施看法》明確提出單獨教學(xué)班學(xué)生人數(shù)設(shè)置上限，逐漸向小班化教學(xué)轉(zhuǎn)變。

為發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程建設(shè)，學(xué)校專門創(chuàng)立了教學(xué)視

頻錄播室、聰慧教室等現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施，校園實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋，同時MOOC的發(fā)展為教師開展翻轉(zhuǎn)課堂提供一定的環(huán)境支持，已建成56門課程教學(xué)微視頻，還提供了課程管理平臺供教師選擇。教學(xué)資源與學(xué)生學(xué)習(xí)條件已相當(dāng)成熟，從教學(xué)制度、教學(xué)硬件配置等方面為開展翻轉(zhuǎn)課堂提供保障。（三）教師教學(xué)基本素養(yǎng)

教育部關(guān)于“本科教學(xué)工程〞的推進(jìn)，使課堂教學(xué)效果和教師專業(yè)發(fā)展成為高校改革重點，在一定程度上遏制了高校長期“唯科研成果論〞的慣性發(fā)展趨勢，為長期從事教學(xué)改革的教師提供一定制度保障，高校教師有了課程改革的動力[9]。經(jīng)歷精品視頻課程、視頻公開課和MOOC的建設(shè)與改革，不斷提升教師技能、教育理念和教學(xué)策略，深刻理解教學(xué)的本質(zhì)應(yīng)為教學(xué)信息在教學(xué)主體間的滾動，師生、學(xué)生之間以及師生與媒體之間的交互程度直接影響教學(xué)質(zhì)量和效果[11]，因此，互動是未來課堂的核心。而翻轉(zhuǎn)課堂的互動需要建立在平等、自由、自愿的基礎(chǔ)上，尊重他人觀點、習(xí)俗或經(jīng)歷，師生共同決定對話的內(nèi)容和形式，關(guān)心具體的實踐應(yīng)用，重建課堂對話[12]。保證良好教學(xué)效果需要教師具有扎實的教學(xué)基本素養(yǎng)，包括教師人格、教學(xué)設(shè)計能力、教學(xué)實施能力和教學(xué)反思。教師應(yīng)把握發(fā)現(xiàn)和提出問題的規(guī)律方法、展開分析的規(guī)律方法、進(jìn)行概括的規(guī)律方法以及實現(xiàn)知識系統(tǒng)化的規(guī)律方法。教學(xué)設(shè)計中教師應(yīng)擅長分析教學(xué)內(nèi)容、設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)習(xí)論轉(zhuǎn)化為教學(xué)論和教學(xué)技術(shù)，從而應(yīng)

用學(xué)習(xí)工具軟件、傳統(tǒng)閱讀材料等各種媒體開展教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)主體――教師，其教學(xué)理念、資源開發(fā)能力、教學(xué)設(shè)計能力、學(xué)習(xí)引導(dǎo)能力等限制因素逐步改善，具備將技術(shù)（TK）、教學(xué)法（PK）和學(xué)科內(nèi)容（CK）3種關(guān)鍵知識整合的學(xué)科教學(xué)知識TPACK（TechnologyPedagogicalandContentKnowledge，簡稱TPACK）能力[7]。（四）學(xué)生學(xué)習(xí)技能與學(xué)習(xí)動機(jī)

新的教學(xué)模式要求學(xué)生具備新的學(xué)習(xí)技能，如媒體應(yīng)用和信息獲取的技術(shù)、獨立學(xué)習(xí)能力和協(xié)作學(xué)習(xí)能力，還要考慮學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)環(huán)境和個人素質(zhì)等多種因素。目前國內(nèi)基礎(chǔ)教育階段試行的“圍坐教學(xué)〞“學(xué)講教學(xué)〞等教學(xué)模式，其內(nèi)涵與翻轉(zhuǎn)課堂相像，學(xué)習(xí)者已具備獨立自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力、自我管理能力和信息技術(shù)能力。在關(guān)于大學(xué)生理解能力研究中，NoelEntwistle等人發(fā)現(xiàn)大學(xué)生在學(xué)術(shù)理解能力建立后就具備靈活選擇并運用知識的能力[13]。高等教育階段學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)時間更靈活，接觸網(wǎng)絡(luò)更便捷，信息技術(shù)操作能力更強(qiáng)，自主學(xué)習(xí)能力、交流協(xié)作能力和自我約束能力更好。同時社會對人才能力認(rèn)可由記憶型向信息處理型逐漸轉(zhuǎn)變，直接影響和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，因此，翻轉(zhuǎn)課堂的實施有一定人員能力基礎(chǔ)和社會認(rèn)可基礎(chǔ)[9-14]。

借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和優(yōu)勢教育教學(xué)資源，提升高校教師教育技術(shù)應(yīng)用能力，改進(jìn)人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)信息技術(shù)與高等教育的

深度融合，促進(jìn)高等教育質(zhì)量全面提高，大力開展翻轉(zhuǎn)課堂新型教學(xué)模式的摸索與實踐，充分顯現(xiàn)信息化對教育變革的促進(jìn)作用。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式建構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)

在國內(nèi)外有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合土木工程專業(yè)自身特點，堅持以學(xué)生為教學(xué)主體，教師扮演學(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計者、指導(dǎo)者、幫助者和學(xué)習(xí)伙伴等多重角色，重構(gòu)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)，完成教學(xué)模式總體設(shè)計。（一）知識模塊能力培養(yǎng)解構(gòu)

在對課程教學(xué)的知識模塊重新設(shè)計基礎(chǔ)上，重視學(xué)生學(xué)習(xí)的“目標(biāo)驅(qū)動〞作用，加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)在實際工程中的作用，對每一知識模塊設(shè)立具體學(xué)習(xí)目標(biāo)。開展與人文素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng)模塊相應(yīng)的各類課堂和實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，以交流合作模塊和創(chuàng)新實踐模塊為延伸途徑，達(dá)到知識向能力轉(zhuǎn)化的最終目的[10]，圖2為土木工程專業(yè)課程體系“四模塊〞的能力培養(yǎng)解構(gòu)圖。（二）重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)

依照土木工程專業(yè)知識