桥梁设计软件课程中翻转课堂和案例教学的设计研究

文/章芳芳 武汉科技大学城市学院 湖北武汉 430083

“百年大计，教育为本”这个观念已经根深蒂固。2011年国家制定的《国家长期教育改革和发展规划纲要》已经对教育工作改革提出了新要求[1]，为了提高学生实践能力必须积极将信息技术和课程内容结合起来，在信息化环境下，积极进行案例教学设计，自觉树立翻转课堂观念，重视信息技术应用，创新教学方式，积极顺应我国教育信息化的大背景。我国教育改革已多年，在此期间不断总结经验。但是其教学效果并不明显，学生缺乏实践能力，在教学中未能将学生的主体地位得到充分发挥，导致学生兴趣不高，课堂教学效率不高，这种形势下，翻转课堂的出现带来了崭新的面貌，促进了教学模式的有效创新。作为实践应用性强的桥梁设计软件课，采用翻转课堂和案例教学进行教学是很有必要的。

1、翻转课堂的含义

翻转课堂是一种新型教学模式，学生通过看视频来代替老师在课堂上讲解，将主要精力集中在完成训练和师生交流等方面。这种教学模式打破了传统教学中“课堂上老师讲解，课下学生写作业”的教学安排[2]，翻转课堂理念产生于美国林地公园学校，起初的构想是，利用录屏软件将教学内容录制成视频，然后在课堂上给学生们播放，也可以用来课后补习。这一构想成为开创性教学实践，不仅可以突破教学时间和教学空间等方面的限制还可以大大提升了学生学习的主动性，有效丰富了教学内容，因此得到了越来越多的关注。翻转课堂教学模式的产生使得微视频课程受到了学生的一致喜爱，现阶段翻转课堂已经变成一种在全世界都广为流转的新型教学模式。

2、翻转课堂的主要特征

在信息化背景下，视频成为学生学习的主要资源，有助于学生在课前观看有关教学视频并进行学习，在课堂上师生们一起完成作业答疑，互动交流等活动。从教学流程看来，在传统教学中主要采用的是教师讲解+学生作业这种模式[3]，其教学过程主要概括为知识讲授和知识内化这两个部分，由于教学模式固定，因此学生主动性不强，无法实现对教学知识的深度了解。但是翻转课堂是将知识讲授过程放在课下，着重体现了学生自主学习，将知识深化过程放在课堂上，留给学生更多的思考和交流时间。从教学资源来看，教学视频短小精悍，因此成为教学工作中的主要资源。教学视频长度维持在十分钟左右，使用媒体播放器可以随时进行暂停和回放[4]，便于学生随时做笔记，有利于学生进行自主学习。

3、翻转课堂理念和案例教学设计的具体分析

随着翻转课堂教学实践不断深入，翻转课堂和传统教学在教师角色，教学组织，教学内容，技术应用等方面都存在明显不同，促使教师成为学习过程的促进者以及指导者，将被动改为主动，着重强调了“课前自主学习+课堂协作训练”[5]，使得信息化技术成为学生自主学习的主要资源和工具，教学效果得到了提高。学生是教学过程中的主体，在翻转课堂教学中老师要积极发挥自身的组织作用和引导作用，将学生学习活动作为教学主线，同时将教学视频等作为出发点。

3.1 翻转课堂模型

翻转课堂系统结构主要包括课前和课堂两个阶段。在课前，学生认真观看教学视频，然后进行作业练习；在课堂中以解决问题的形式来帮助学生实现教学知识内化，并做好教学内容总结和教学效果反馈。翻转课堂理论涉及系统性教学设计理论[6]，及时进行翻转课堂教学模型构建，创设适合案例分析的教学环境，保证信息化教学工作的顺利进行，促进学生学习方式的有效创新。

3.2 桥梁类软件课教学设计

3.2.1 教学准备工作

老师要及时完成翻转课堂的教学设计工作，在此过程中根据教学目标，学生学习状态以及教学内容来合理制定课程内容，如：教学视频，PPI课件，测试题等，设计教学活动，充分考虑教学环境，增设在线平台和网络资源，这项工作是翻转课堂教学工作得以顺利进行的前提条件，同时对学生今后发展起到了积极的促进作用。

为了运用案例教学，在此阶段，老师应确定桥梁设计类软件课程教学中要用到的实践案例资料。如MIDAS、ANSYS和桥梁博士等桥梁类设计类软件，老师应先准备好基本桥型工程资料，包括工程概况、CAD图纸、建模文件和视频等。

3.2.2 学生自学阶段

该阶段发生在课下，老师在第一次课前，强调翻转课堂自主学习的重要性，引导学生自觉完成视频课件观看和课前练习等。从而使学生在课前就能自行学到新知识，并将自学中的疑问提前反馈给老师，以便课堂讨论和总结。

3.2.3 应用分析阶段

学生在分析阶段完成作业训练，小组探讨，总结反思等有关任务，实现了对前一阶段知识点的及时巩固和深化，鼓励学生将所学知识及时运用到新的问题情境中。老师将复杂的知识进行分解，从而帮助学生掌握各个观念之间的层次关系，有效提高学生的认知水平，从而不仅帮助学生掌握了基本内容还深层次的理解了其内涵，使学生的理解能力和教学进度一致，促进了学生对教学知识的深化。为了提高翻转课堂教学效果，要将各种要素和组成部分及时组成为一个整体，也就是将课下学习和思考过程及时组合为一个整体[7]，从而将教学内容具有挑战性和独特性的一面充分展示出来，并及时拟定一套抽象关系，采用案例分析的教学方式主要强调了创造力。

进行桥梁设计类软件课程案例分析课堂教学时，可采用班级分组形式，让每组学生共同完成某个实践案例，例如预应力混凝土箱梁桥，各组派代表向全班同学进行阐述介绍，强调其中建模注意事项以及出现的问题。其他组和老师对内容进行提问。最后老师案例进行重点分析和总结。

3.3 综合评价阶段

综合评价阶段是翻转课堂教学工作的落脚点。对学生自主学习阶段和应用分析阶段的学习成果进行考量，以此方式及时发现学生在学习过程中存在的问题，同时也有助于发现老师在教学准备阶段存在的不足。通常学生采用个人讲述，汇报学习情况，自我学习效果评价，小组合作交流等方式进行学习，在学习过程中注重交流合作，重视教学评价。

在综合评价阶段需要针对不同学生的学习情况及时对他们进行有针对性的辅导，让学生根据自己对课堂教学知识的记忆理解来对自身学习状况做出评价，在小组中进行交流分析，以此方式在不断交流碰撞中帮助学生实现对自己知识结构有效更新。

结语：

桥梁设计软件课程中翻转课堂和案例教学分析过程中需要紧紧围绕问题情境的教学交互过程，促进教与学之间的和谐关系。首先需要构建相应的翻转课堂和案例教学模型，老师要提前做好教学准备工作，引导学生自觉观看教学资料，及时进行教学设计，将教学模型得到有效实施，实现对教学模式的有效创新，从而促进翻转课堂和案例教学设计的有效完善。

[1]钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013,19(1):58-64.

[2]银涛.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].中国信息技术教育,2014(22):67-68.

[3]宋美喆.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].湖南涉外经济学院学报,2016(3):28-28.

[4]吴细花.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计分析[J].广东经济,2017(20):29-29.

[5]张春发.基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].科学大众:科学教育,2017(8):29-29.

[6]王小刚.基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].科教导刊,2017(14):22-22.

[7]刘淑芳.试论信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计[J].新课程·上旬,2015(10):24-24.