慕课及翻转课堂在“工程地质”教学中的应用

李 立

(黑龙江工程学院 土木与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050)

慕课及翻转课堂在“工程地质”教学中的应用

李 立

(黑龙江工程学院 土木与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050)

工程地质是土木工程、建筑工程等专业的一门重要的专业技术基础课，具有内容多、课时少、实践性强的特点，这些特点一度成为束缚教学质量和学生能力提高的瓶颈。“慕课”和“翻转课堂”是全新的现代教育教学理念和模式，文中结合工程地质的课程特点，将“慕课”和“翻转课堂”引入到课程教学中。实践中发现可以大幅提升工程地质课程的吸引力、学生的主动性和参与性、培养学生能力，丰富教学资源，实现课前学生探索研究，课中高效率地集中研究解决问题，课后巩固与提升的教学目的。

慕课；翻转课堂；工程地质；学生能力；教学目的

2007年美国和加拿大的两位教授开设的课程形成了MOOC的雏形。2008年，加拿大学者提出“MOOC”这一概念[1-2]。2011年秋天，已有一百多个国家的16万人注册了斯坦福大学《人工智能导论》的免费课程。2012年，麻省理工学院和哈佛大学联手实施“edX”在线教学计划，2012年被称为“MOOC元年”[3]。2013年，我国内陆及港澳台地区高校相继加入“edX”、“Coursera”等MOOC平台。MOOC这一全新的网络教学模式在全球教育界掀起一场教育风暴，MOOC本身具有的规模大、开放性、自主性、互动性等诸多优点，使其特别适用于受众广、抽象性课程的教学。

“工程地质”是土木、建筑施工等专业的一门重要的专业技术基础课，是典型的交叉学科,内容复杂，课程受众广，综合性、抽象性强。传统的“工程地质”课程教学方式方法存在诸多不足，慕课等先进的教学模式在国内外发展迅速，给课程教学带来了生机。

1 慕课及翻转课程教学模式

慕课即MOOC，是大规模在线开放网络课程 (massiveopenonlinecourses)，是全新的教学模式。其中，“M”代表Massive(大规模)，一门MOOC课程动辄上万人，最多达十几万人；前“O”代表Open(开放)，后“O” 代表Online(在线)，有兴趣的都可以注册在网上学习，不受时空限制；“C”代表Course，是课程的意思。这一大规模在线课程掀起的风暴被誉为“印刷术发明以来教育最大的革新”，指引出未来教育的发展方向，展现出“未来教育”的曙光。

MOOC之所以载誉全球，与其固有的优势密不可分，与传统教学相比更加突出，见表1。MOOC课程具有以下特点：①受众来源广泛，拥有海量的参与者；②教学资源开放性强；③学习过程充分自主；④学习过程多向互动；⑤以知识点为纲，碎片化学习；⑥教学模式多元化。MOOC可以将案例教学、讨论教学、混合教学等多种教学模式构建在统一的网络视频教学框架之内，从课程目标到评价考核，MOOC打造了一套完整的课程模式，可形成课程的标准教学模式。

表1 MOOC运行过程中优劣势分析

1.2 翻转课堂教学模式

手机和移动终端的广泛应用以及移动互联网

技术的飞速发展，使学生可以轻松通过移动终端获取互联网优质的教育资源，不再单纯地依靠老师讲授去获取新知识。在这种教学模式下，学生在课后完成自主学习，浏览视频、阅读资料，听讲座，与人讨论，自主规划学习节奏和内容。课堂和老师的角色则发生了变化，老师不再占用课堂的时间来讲授信息，课堂则变成了师生之间的多项互动场所，重点是如何运用知识解决问题。课堂内学生能够更专注于问题，从而获得更深层次的理解，从而达到更好的教育效果[4]。翻转课堂的教学模式如图1所示，翻转课堂的开展过程如图2所示，传统课堂与翻转课堂的比较见表2。

图1 基于翻转课堂的教学模式

图2 翻转课堂的教学过程

表2 传统课堂与翻转课堂的比较

2 “工程地质”课程教改的关注点

2.1 “工程地质”课程的特点

“工程地质”是建筑工程、桥梁工程、隧道工程、土力学、道路工程、岩土工程等的课程前导课，为其提供相关知识准备。该课程有如下特点[5]，如表3所示。

11月25日,冬日阳光正好，微风不燥，天王表征服者系列品鉴会在“淮上明珠之城”安徽蚌埠圆满落下帷幕。人气偶像，古装男神赖艺空降现场，和天王表邂逅从容绅士文化，并完美演绎了征服者系列征服探索、一往无前的开拓精神。

2.2 “工程地质”教学现状

“工程地质”课程是基建工程类专业技术基础课，2009年立项为校级重点建设课程。经过几年的努力，已建立形成并完善了科学的教学体系，包括完善了相关教学文件、制作了多媒体课件、购置了满足地质实习的相关设备仪器、补充了相关视频、图片、模型、图件和题库等。实现了学生开课前预览、课后复习巩固的需求。尽管如此，但与现代教学理念相比，仍存在着明显不足。目前，该课程仍主要以教师课堂讲授为主，对学生的创新能力及自学能力培养欠缺，考核成绩与学生主动性和学习效果关联不明显。

表3 “工程地质”课程的特点

1)内容多、学时少。现有教学模式难以满足教学需要。由于专业教育改革的现实需要，“工程地质”课时几度缩减，32学时中仅有26学时讲授，6学时实验课，但因其内容庞杂、涉及面宽泛，概念及理论知识繁多，老师在安排教学时感觉压力很大。目前，从实际教学安排上看，仅可以讲完一些基本原理和基本概念后，没有时间再进行深入地探讨地质条件对工程的影响，一些章节只能安排学生自学，效果极其不好。而把各种原理和概念视为孤立的、固有的，不利于学生把地质与工程作为一个有机整体去理解和把握。

2)教学手段单一、教学方式乏味，缺乏创新。当前“工程地质”教学方法单一，仍然是“填鸭式”课堂讲授方法为主，学生学习效率低下，课堂气氛沉闷；板书教学或PPT课件只是用语言、文字和教材中的少量图片进行讲解，缺乏形象和直观性，学生难以理解；以讲授代替问题讨论，没有留给学生拓展和扩充课程体系知识的时间，即便是给学生提供机会和平台，选择性的演讲教师布置的题目，学生也没有时间或精力去精心投入准备，学生创新意识得不到锻炼。

3)课程内容与选用教材结合不紧密。“工程地质”是许多课程的先导课和基础课，由于教学中与其它学科教师缺乏交流，存在重复讲授和知识遗漏的问题；教材很多且各有特点，教材与工程实践的结合不紧密，工程实例欠缺，与各不同专业不匹配，缺乏统一性和协调性[6]。

4)考核方式难以评价学生知识的掌握程度和能力形成情况。课程考核包括平时成绩和期末考试两部分。出勤、上课表现、笔记、作业、实验报告、课程小论文等是评定平时成绩的主要依据。但由于一些现实原因，使评定难以客观。如，学生人数多，难以准确掌握每个学生的课堂表现和有效考核学生的出勤情况；作业及论文的雷同现象使成绩难以区分；实验报告按组完成，对个别动手能力差、参与度低的学生难以充分掌控和考核[7]；这些现状使平时成绩考核流于形式。另外，期末考试试卷题目类型单一，会使学生收集既往考题，押题过关；其中客观题比重大，会造成学生死记硬背的局面；主观题比重大，则卷面成绩整体不理想，学生对教师的依赖过度，理论联系实际能力不强、自主学习能力弱等问题充分显露，仍达不到考核评价目的。

2.3 “工程地质”慕课建设

我校在2014—2015秋冬季开始借助智慧树平台为师生投资引入了东西部高校共享慕课课程数量达到几十门，学生学习踊跃、老师课堂积极引入，新颖的教学形式深受师生欢迎，也为各课程开展慕课打下了基础。MOOC课程教学作为席卷全球的教育风暴，本身的优越性可以解决当前高等教育过程中的一些难题和困境，“工程地质”这种综合性强、受众广泛的工科课程，利用MOOC课程优点，开展“工程地质”慕课教学，可以有效克服现有课程教学面临的主要难点和困境。表4为“工程地质”课程特点与慕课优势的配合。

表4 “工程地质”课程特点与MOOC课程优势的配合

3 “慕课”与“翻转课堂”在“工程地质”课程中的应用

在创新教育的背景下，结合“工程地质”课程特点，教学团队将“慕课”与“翻转课堂”应用于“工程地质”教学中，以提高课堂的教学效率和知识的传递效率，将学生从课堂教学的桎梏中解放出来，多出来的时间让给学生查阅文献、拓展知识面、开展研究，培养和提高学生的自学能力、参与能力、设计能力、表达力、洞察力，分析问题和解决问题的能力，培养学生的责任感和价值观[8]。慕课与“翻转课堂”结合的模式，如图3所示。

图3 “MOOC+翻转课堂”教学模式

3.1 将慕课作为专业技能培训的主要形式

“工程地质”实验多，操作繁复。结合慕课的特点，针对工程实践中的地质试验方法、地质工程勘察、不良地质现象防治措施的施工法等，以微视频的方式分解呈现各个关键操作点和知识点，现场感强，学生易于接受。教师可以在关键环节设问，激发学生探究。视频可以暂停、回放、重播等，学生自我控制学习时间和进度。课程结束后仍可随时播看土工试验的过程方法，即便毕业仍可随用随看，随时重温。应用型本科院校，MOOC更适合专业技能的培训[9]。

3.2 用翻转课堂破解知识难点

“翻转课堂”反映的是以“学”为本的教学价值取向，调动学生主动学习的积极性。“翻转课堂”[10]要以慕课为前导，以碎片化的“微视频”为主。对微视频而言，由于数码摄(照)像技术和设备的普及，人人都可摄录。但是摄录内容的编排，分解、剪辑却体现了课程内容的主体思想，如何把教与学的目的和内容结合起来，教师要钻研教材，并转换角色，站在学生的角度去思考，去体验。制作的微视频才能受到学生的欢迎和喜爱[11]。将典型案例和有效的整治方法、防治措施进行广泛筛选，以微视频的方式放在网上，课下学生预习知识点，课堂上学生展开讨论，重点引导其在现有的“工程地质”条件下工程项目方案选取的因由、治理“工程地质”问题的科学方法和适宜性等，引导和培养学生发现问题、分析解决问题的能力。

3.3 制作校本化、满足教学需要的章节微视频

按章节的内容，例如可以分为①某一地质现象(内、外力地质作用)的发生、发展规律；②三大岩石的形成过程、岩石的物理力学性质、工程项目的的场地条件；③不良地质现象的形态特征、形成条件、影响因素、防治措施和工程项目方案的选取等；④地质构造的形成机制、过程、结果及对土木工程的影响等；⑤地下水的类型、地质作用、对土木工程的影响；⑥某项“工程地质”勘察报告的应用等用各种软件绘制或者三维模拟再现、还原其形成过程、形成条件、影响因素及与土木工程的关系。教师利用影视技术与互联网理念融合，教学创意与人文创新并存，并配以文字、声音和案例图片进行解释，使学习成为一种享受，便于学生更好地理解[12-15]。

3.4 改革考评方式

1)按课程学习内容掌握、熟悉、了解等程度要求，将“工程地质”试题批量上传教学平台，并安排固定的时间，网上随机答题，分值占30%；

2)学生网上在线学习进度及回答讨论题的精确程度，分值占30%；

3)集中面授、讨论课时，学生的参与度、出勤率、学习状态等分值占40%。

4 结束语

工程地质学是土木工程等专业课程体系中一门学时少、内容多、实践性强、教学难度大的专业技术基础课。将“慕课”及“翻转课堂”教学模式引入到“工程地质”课程中，可以较好地解决教学中面临的问题，“慕课”碎片化的微视频较好地解决了“工程地质”教学直观化的需求，探索了提高教学质量的新路径。翻转课堂把教师从纯粹的讲授中解放出来，增加了师生之间和生生之间的多向互动，培养了学生的自主学习能力，使教师真正成为导师和引路人，使学生成为探究者，收获着和学习的主人。慕课的落地生根和本土化必将极大地促进高等教育改革和教育教学质量的提升，必将迎来教育的春天。

[1] 邹瑞玥.“慕课”挑战传统大学教育内地高校酝酿变革[EB/OL].[2013-07-09]http://www.chinanews.com/edu/2013/07-09/5022004.shtml.

[2]MCAULEYA,STEWARTB,SIEMENSG,etal.TheMOOCmodelfordigitalpractice[C].UniversityofPrinceEdwardIsland,SocialSciencesandHumantitiesResearchCouncil'sKnowledgesynthesisgrantsontheDigitalEconomy[M].2010.http://davecormier.com/edblog/wpcontent/uploads/MOOC_Final.pdf.

[3] 叶艳鸣.慕课，撬动图书馆变革的支点[J].国家图书馆学刊,2012(2):3-9.

[4] 曾明星，周清平，蔡国民，等. 基于MOOC的翻转课堂教学模式研究[J].中国电化教育，2015(4)：102-108.

[5] 谢涛.浅析工程地质课程的特点与教学方法[J].高教学刊，2016(14)：95-96.

[6] 雷能忠.基于教材比较的工程地质课程教学内容设计[J].中国地质教育，2016，25(1):49-53.

[7] 郑燕林，李卢一.MOOC教师教学领导力：内涵与自我提升策略[J].中国电化教育，2015(1)：116-126.

[8] 黄震，徐涛. 基于MOOC平台的混合式教学实践[J].计算机时代，2016(2)：99-102.

[9] 李凌霞.“慕课+翻转课堂”推动应用型本科院校人才培养研究[J]. 黑龙江高教研究,2016(69):136-138.

[10] 刘鸿燕，裴灵，王明秋.浅谈“翻转课堂”教学模式在工程地质课上的应用[J].高教学刊，2015(3).

[11] 陈建新.基于MOOC的《大学计算机基础》翻转课堂教学改革[J].电脑知识与技术，2015，11(31)：110-112.

[12] 姜艳玲，国荣，付婷婷.翻转课堂与慕课融合促进教学资源均衡研究[J].中国电化教育，2015(4)：109-113.

[13] 唐文文,吴汉全.“慕课+翻转课堂”教育模式的思考[J].宁夏师范学院学报,2016(1):130-136.

[14] 易庆竑.基于慕课的翻转课堂及其教学结构研究[J]. 现代教育技术,2015(4):94-100.

[15] 赵海春，王延树，尹明干.在MOOC背景下“翻转课堂”理念的高校课程教学改革研究[J].科教文汇(下旬刊)，2015(1):24-26.

[责任编辑：陈 克]

ApplicationofMOOCandflippedclassroomtotheteachingEngineeringGeologycourse

LILi

(CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,HeilongjiangInstituteofTechnology,Harbin150050,China)

Engineeringgeologyisanimportantprofessionalbasiccourseofcivilandarchitectualengineeringprofession,whichhasthecharacteristicsofmorecontents,lessclasshours,andhigherpractice.Thesecharacteristicshavebecamethebottleneckofimprovingteachingqualityandstudents'ability.MOOCandflippedclassroomarenewmoderneducationideaandteachingmodes.ThispaperincorporatesMOOCandflippedclassroomwiththecharacteristicofengineeringgeology.Theteachingmethodcanimprovetheattractionofengineeringgeologycourseandthestudents'initiativeandparticipation.Atthesametimetheteachingmethodcanenrichtheteachingresourcesandtraintheabilityofstudents.Sotheteachingpurposeofexploringbeforeclass,solvingproblemsefficientlyandconcentratelyinclass,consolidatingandimprovingafterclasscomestrue.

MOOC;Flippedclassroom;EngineeringGeology;Student’sAbility;teachingpurpose

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2016.06.018

2016-08-20

李 立(1964-)，女，副教授，研究方向：工程地质.

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