翻转课堂在水工程施工课程中的应用研究——基于微课理论

卜 松，章秀芝

（安徽新华学院 土木与环境工程学院，安徽 合肥 230088）

翻转课堂在水工程施工课程中的应用研究
——基于微课理论

卜 松，章秀芝

（安徽新华学院 土木与环境工程学院，安徽 合肥 230088）

水工程施工作为给排水科学与工程专业的核心课程，具有较高的实践性和综合性，对学生综合解决问题能力的要求也很高.针对水工程施工课程的教学现状及存在问题，结合新兴教学资源方式“微课”和新兴教学模式“翻转课堂”的新概念，探讨基于微课的“翻转课堂”在水工程施工课程教学应用的可行性.

给排水科学与工程专业；水工程施工；微课；翻转课堂

给排水科学与工程专业作为我国给排水行业人才培养和科技发展的重要支撑，在国民经济与社会发展中发挥了重要作用.该专业是以城镇地下水、地表水的保护与利用、水的输配送、处理净化相关的理论与技术为主要内容，与城镇基础设施建设、工农业生产、环境保护和人民生活紧密关联的重要专业.其应用广泛，具有投资大、工艺复杂、建设周期长的显著特点.随着给排水行业的市场自由化，对工程项目全过程监控的要求也进一步增高，这就对本行业的从业技术人员和工程师提出了很高的要求.因此在给排水本科培养方案中水工程施工作为专业核心必修课程，要掌握取水构筑物、净水构筑物、水处理构筑物、给排水管道工程和设备安装工程的施工工艺和工法，同时还要对施工组织计划、建设中工程管理等方面的知识有系统的学习和了解.

1 课程教学现状及存在问题

《水工程施工》是在《土木工程施工》课程中给排水相关章节的基础上逐渐独立并且发展起来的，主要内容是为了满足给排水专业和相近专业（比如环境工程等）本科生培养的要求，对完善学生的知识体系是不可或缺的[1].《水工程施工》作为给排水专业的专业核心课，具有较强的实践性和综合性.该课程知识点分散，涉及面广，一些问题在教学过程仍然会存在.例如：教材中工艺工法实物图匮乏，少有可供学习的生动的施工案例；学生只是通过施工图纸中的二维图形来理解施工工序和过程，更多的还是依靠教师的讲解和描述，不利于对施工过程和内容的掌握.尽管可以有实践教学环节（比如实习实训等）提高学生对水工程施工的进一步认识，但是施工技术有其特别性，尤其是复杂工艺和技术实施期较长的工艺，学生很难观察完全，这就决定了学生只能看到实际过程的一部分.对于施工原理和隐蔽工程下的内部施工过程的变化通过实习实训等也不太容易掌握，不利于培养学生运用理论知识综合分析进而解决实际问题的能力.

安徽新华学院（以下简称本校）作为一所本科应用型大学，给排水科学与工程专业毕业的学生可能更多的会走向施工、造价等岗位.由建造师和造价工程师的考试可以看出，施工工艺和施工管理在学生未来工作岗位上具有颇为重要的意义.目前本校给排水专业由于教学进度计划和人才培养方案学时等诸多因素制约，《水工程施工》理论课时只有32学时，且这门课涉及内容较多.因此为了让学生能够掌握重要的知识，32学时能讲授的知识点相对较少，尚有很多在工程实际中经常用到的知识未能给学生讲授，这导致给排水专业的毕业生在施工方面基础较薄弱.因此，从培养应用型人才的目标出发，要提高学生自主学习的兴趣和能力，《水工程施工》课程的教学改革是非常有必要的.

2 微课及翻转课堂的概念和发展现状

微课是以教学视频为课程载体，此类视频普遍较短，细化到针对章节专业的知识点设计开发的场景化、能够支持多种学习方式的在线视频课程资源.微课最早应用于美国北爱荷华大学LeRoyA.McGrew教授所提出的60秒课程以及英国纳皮尔大学T.P.Kee提出的一分钟演讲[2].翻转课堂最初由美国科罗拉多州落基山JonBergmann和Aaron Sams为了解决学生不能到校而落下课程以致于跟不上教师上课节奏问题开始录制PowerPoint演示文稿的操作过程以及教师讲课的声音，并将视频上传至互联网[3]，在美国部分地方试行效果显著.

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》指出要“鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力”[4].然而，高校的教学模式现在仍然以传统的“台上教师讲，台下学生听”为主流，教学的中心依然是教师.随着信息媒体全方位的普及和发展，翻转课堂这种全新的教学模式渐渐时兴起来.它是以电子数字资源为知识的载体，以信息搭建技术为展现的手段，从而把传统课堂中的讲授环节放在课外进行，而教师在课堂中通过指导学生进行交流合作以实现知识的内化，这是一种能够真正体现出学生与学生、教师与学生间沟通的教学模式[5]，为摸索中的高校教学改革提供了新理念.翻转课堂的最大优势就在于学生能够课前就进行自主学习，而课上轻松实现知识最大程度的内化.课前教师设置问题，学生通过丰富的微课资源进行自主学习，课中学生进行交流、讨论，形成一致的结论，同时学生也可以就存在疑惑的知识点向教师提问，并由教师答疑，从而达到知识内化的目的[6].通过这种教学模式，可以充分发挥学生创新能力、自主能力、发现和解决问题的能力，而这正与高校教育改革中提出的要求是高度一致的[7].学生课外时间除去必要的吃饭、休息、娱乐时间，剩下时间还要完成多门课程的学习任务.若其中一门课程的视频过长，会给学生造成巨大的精神压力和学习压力，因此简短直观的微课视频是很适合课外自学的一种组织形式.微课内容简洁，重点高度提取，学生能够轻松提高效率；微课学习和观看不受时间和地点的约束，学生可以使用各种终端设备（电脑、手机等）观看；学生在观看简短微课视频时注意力不会分散到他处，也不会受到外界干扰.微课作为“翻转课堂”的重要前奏曲，能够直接影响最重要的教学效果.目前微课推广的范围和力度都还不够，翻转课堂的推广必然会推动微课的快速发展.某些高校已经开始实施课堂翻转的教学模式，也取得了不错的教学效果.微课由于和翻转课堂紧密结合也能够充分发挥其优势，同样可以用翻转课堂来检验微课的教学效果.在实施翻转课堂教学模式下，学生会把自主学习过程中遇到问题以多种形式传递给教师，通过对学生传递的信息进行归纳分析，教师会发现微课制作的缺陷之处并修改，推动微课的不断更新.近年来，翻转课堂在国内的研究同样增长迅速，总体来说关于翻转课堂的研究有以下三个方面：①基本要素的研究；②教学设计的研究；③案例研究；如国外案例的介绍，翻转课堂的实际应用等.通过对中国知网收录有关翻转课堂的文献的设计对象进行分析，发现翻转课堂应用于高校相对较少，在中小学教学中应用较多，翻转课堂在高校的研究应用有待进一步规模化开展.

3 基于微课的翻转课堂在水工程施工课程上的应用设计

3.1 学习资源制作.互联网资料数据库是翻转课堂和微课取得良好效果的关键前提要素之一.本课程涉及到的学习资源包括PPT和视频资源.PPT由教师制作完成，内容涵盖全部的教学内容，制作时要求目标明确，重点突出，将复杂的知识变得形象、生动.现在网络资源丰富，结合实际选择合适给排水施工现场视频，和教材章节有机结合.对于较为复杂，施工时间跨度较长的，学生不利于能够观察到施工全过程的，结合实际施工视频再创作flash小视频，可以具有短小精悍的效果.在这个过程中，必须注意以下几点：首先明确学生须掌握的知识要点以及视频最终需要展现的内容；其次是选择并创作视频时应考虑学生的差异性；最后视频的教学方式应和本校学生的学习方法和习惯相匹配.

3.2学习方案设计（.1）小组合作学习设计.翻转课堂的理论基础是合作学习.在课堂上，学生通过讨论交流学习中的心得体会和收获，解决自主学习中遇到的问题，合作协力完成教师布置的任务，达到更好的学习效果.通过小组合作方式，成绩较好的学生帮助其他成绩较差的同学提高成绩的过程中同时又巩固强化自身的知识，进而小组的整体知识水平得到提升.与此同时，小组合作方式还能提高学生个体的言语能力，表述能力和相互间交流沟通能力，推进学生之间的感情（.2）项目任务学习设计.教师按照项目任务对教学内容进行设计安排和调整，这样通过完成和解决项目任务，学生能够实现

所学到知识的内化和深化.同时依据知识间的内在联系和相互关联程度、紧密结合学生的知识接受水平和能力来制定项目任务学习.这样可以有效避免项目学习任务难度太大，学生产生畏惧心理，觉得任务不可能按时按质完成，从而影响了学生的学习兴趣.（3）问题深化学习设计.在翻转课堂中，由于老师和学生对所需掌握知识的理解程度和认识方向不同，为了更有效的深化学习，最理想的是由老师和学生共同来确定需要在课堂上探讨的问题：教师提出的问题源于教学的重难点，学生提出的问题则来源于课前自学过程所遇到的疑惑.学生在教师的引导下先进行独立思考而后得到解答，这样对知识的内化理解更加深刻，能够培养其提出问题、解决问题的能力，可以做到举一反三.

3.3教学活动设计.（1）课前自主学习活动.就翻转课堂来说，知识传授这一过程大部分是在课前借助互联网资料数据库完成的.微信作为在学习和工作中应用越来越广泛的工具，借助微信公众号（订阅号）相关功能，有其很大的便利性.学生关注该公众号就能获悉课前要求，查看百度云存放视频的链接进行学习.在班级建立专业的微信群或者QQ群，微信群提供一个平台方便师生沟通学习交流，QQ群方便师生共享资源，内容更丰富的数据资源也可以由百度云盘提供存放提取的空间.学生利用教师提供的PPT课件和教学视频等教学资源自主完成学习，对学习过程中的问题，可以通过反复观看视频、上网查询、与教师同学交流得以解决.（2）课堂知识内化活动.课堂知识的内化活动包括：师生共同确定需要探究的问题并解答；学生自由组合成若干小组，教师组织小组讨论、学习协作等教学环节然后布置任务，要求学生以小组为团队单位积极响应活动.在这个关键过程中，教师的角色很重要，要发挥出在把控教学过程中的主导领向影响力，对每一个小组每一位同学都适时掌握其学习程度和了解学习动态，有问题及时解决，给予学生最大化帮助，必要时根据实际情况优化调整学习活动.在课堂上展示小组完成任务后的成果，每组选出代表进行作品的展示和汇报；教师对课堂知识进行系统化的整理，对学生反映的问题和重难点进行总结，使学生所学知识得到强化和提高.（3）课后教学反思活动.在翻转课堂的推进过程中，教师要对整体情况进行总结和反思工作，广泛听取学生意见的同时分析教学中存在的问题，并依据反馈信息制定下一阶段的教学工作计划.重视学生对教师作品的评价和建议，对作品的不足之处及时进行修改.

3.4 评价方法设计.在微课和翻转课堂模式下，学生一改被动角色，不再一直是被动听课，可以最大化参与到课堂教学活动中.与传统的教学方法相比，学习活动形式更为多样，能够对学生的全面能力进行综合培养.因此，传统教学中纯粹的结课考试不再能客观的反映学生的实际水平，以往考试成绩占70%，平时成绩占30%的传统评价制度就需要作出改进.通过评价制度基于教学模式改变而作出对应的改变的前提，是教师能够把控课前和课内等各个教学环节.大幅降低考试成绩在总成绩中所占比例，议定为40%，而在平时成绩中提高课前学习和课堂活动两个关键环节学生表现所占的比例，议定各为25%，平时作业占比10%.水工程施工作为实践性很强的专业核心课程，在实际的工程项目中发挥着重要的作用，是一门非常重要的专业核心课程.基于微课的翻转课堂教学模式应用于水工程施工的教学中，具有让学生最大化掌控学习、增加学习中的互动交流等优点，能够提高学习的趣味性和学生的积极性，进而提高课程的教学质量和教学效果.微课和翻转课堂模式这种全新的教学模式，只有在教学实践中丰富完善，不断积累经验，不断总结进步，才能够适合应用型本科院校课程并且大范围采用.

〔1〕刘康怀,赵文玉,林华.《水工程施工》课程教学改革断想[J].2012（09）.

〔2〕梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究—基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(02).

〔3〕何文涛.翻转课堂及其教学实践研究[D].河南师范大学,2014(04).

〔4〕郭媛媛.翻转课堂在高校课堂教学中的应用研究——以《三维动画制作》课程为例[D].河北师范大学,2014.3-5.

〔5〕彭耀峰.国内翻转课堂研究现状述评[J].高等教育,2015（03）：123-124.

〔6〕张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012,4(15).

〔7〕张金磊.“翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育,2013(19)：59-64.

G642.4

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1673-260X（2017）10-0205-03

2017-07-10

安徽新华学院教育教学研究项目资助（2017jy021）