翻轉課堂在水工程施工課程中的應用研究
——基于微課理論

卜 松，章秀芝

（安徽新華學院 土木與環境工程學院，安徽 合肥 230088）

翻轉課堂在水工程施工課程中的應用研究
——基于微課理論

卜 松，章秀芝

（安徽新華學院 土木與環境工程學院，安徽 合肥 230088）

水工程施工作為給排水科學與工程專業的核心課程，具有較高的實踐性和綜合性，對學生綜合解決問題能力的要求也很高.針對水工程施工課程的教學現狀及存在問題，結合新興教學資源方式“微課”和新興教學模式“翻轉課堂”的新概念，探討基于微課的“翻轉課堂”在水工程施工課程教學應用的可行性.

給排水科學與工程專業；水工程施工；微課；翻轉課堂

給排水科學與工程專業作為我國給排水行業人才培養和科技發展的重要支撐，在國民經濟與社會發展中發揮了重要作用.該專業是以城鎮地下水、地表水的保護與利用、水的輸配送、處理凈化相關的理論與技術為主要內容，與城鎮基礎設施建設、工農業生產、環境保護和人民生活緊密關聯的重要專業.其應用廣泛，具有投資大、工藝復雜、建設周期長的顯著特點.隨著給排水行業的市場自由化，對工程項目全過程監控的要求也進一步增高，這就對本行業的從業技術人員和工程師提出了很高的要求.因此在給排水本科培養方案中水工程施工作為專業核心必修課程，要掌握取水構筑物、凈水構筑物、水處理構筑物、給排水管道工程和設備安裝工程的施工工藝和工法，同時還要對施工組織計劃、建設中工程管理等方面的知識有系統的學習和了解.

1 課程教學現狀及存在問題

《水工程施工》是在《土木工程施工》課程中給排水相關章節的基礎上逐漸獨立并且發展起來的，主要內容是為了滿足給排水專業和相近專業（比如環境工程等）本科生培養的要求，對完善學生的知識體系是不可或缺的[1].《水工程施工》作為給排水專業的專業核心課，具有較強的實踐性和綜合性.該課程知識點分散，涉及面廣，一些問題在教學過程仍然會存在.例如：教材中工藝工法實物圖匱乏，少有可供學習的生動的施工案例；學生只是通過施工圖紙中的二維圖形來理解施工工序和過程，更多的還是依靠教師的講解和描述，不利于對施工過程和內容的掌握.盡管可以有實踐教學環節（比如實習實訓等）提高學生對水工程施工的進一步認識，但是施工技術有其特別性，尤其是復雜工藝和技術實施期較長的工藝，學生很難觀察完全，這就決定了學生只能看到實際過程的一部分.對于施工原理和隱蔽工程下的內部施工過程的變化通過實習實訓等也不太容易掌握，不利于培養學生運用理論知識綜合分析進而解決實際問題的能力.

安徽新華學院（以下簡稱本校）作為一所本科應用型大學，給排水科學與工程專業畢業的學生可能更多的會走向施工、造價等崗位.由建造師和造價工程師的考試可以看出，施工工藝和施工管理在學生未來工作崗位上具有頗為重要的意義.目前本校給排水專業由于教學進度計劃和人才培養方案學時等諸多因素制約，《水工程施工》理論課時只有32學時，且這門課涉及內容較多.因此為了讓學生能夠掌握重要的知識，32學時能講授的知識點相對較少，尚有很多在工程實際中經常用到的知識未能給學生講授，這導致給排水專業的畢業生在施工方面基礎較薄弱.因此，從培養應用型人才的目標出發，要提高學生自主學習的興趣和能力，《水工程施工》課程的教學改革是非常有必要的.

2 微課及翻轉課堂的概念和發展現狀

微課是以教學視頻為課程載體，此類視頻普遍較短，細化到針對章節專業的知識點設計開發的場景化、能夠支持多種學習方式的在線視頻課程資源.微課最早應用于美國北愛荷華大學LeRoyA.McGrew教授所提出的60秒課程以及英國納皮爾大學T.P.Kee提出的一分鐘演講[2].翻轉課堂最初由美國科羅拉多州落基山JonBergmann和Aaron Sams為了解決學生不能到校而落下課程以致于跟不上教師上課節奏問題開始錄制PowerPoint演示文稿的操作過程以及教師講課的聲音，并將視頻上傳至互聯網[3]，在美國部分地方試行效果顯著.

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》指出要“鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題能力”[4].然而，高校的教學模式現在仍然以傳統的“臺上教師講，臺下學生聽”為主流，教學的中心依然是教師.隨著信息媒體全方位的普及和發展，翻轉課堂這種全新的教學模式漸漸時興起來.它是以電子數字資源為知識的載體，以信息搭建技術為展現的手段，從而把傳統課堂中的講授環節放在課外進行，而教師在課堂中通過指導學生進行交流合作以實現知識的內化，這是一種能夠真正體現出學生與學生、教師與學生間溝通的教學模式[5]，為摸索中的高校教學改革提供了新理念.翻轉課堂的最大優勢就在于學生能夠課前就進行自主學習，而課上輕松實現知識最大程度的內化.課前教師設置問題，學生通過豐富的微課資源進行自主學習，課中學生進行交流、討論，形成一致的結論，同時學生也可以就存在疑惑的知識點向教師提問，并由教師答疑，從而達到知識內化的目的[6].通過這種教學模式，可以充分發揮學生創新能力、自主能力、發現和解決問題的能力，而這正與高校教育改革中提出的要求是高度一致的[7].學生課外時間除去必要的吃飯、休息、娛樂時間，剩下時間還要完成多門課程的學習任務.若其中一門課程的視頻過長，會給學生造成巨大的精神壓力和學習壓力，因此簡短直觀的微課視頻是很適合課外自學的一種組織形式.微課內容簡潔，重點高度提取，學生能夠輕松提高效率；微課學習和觀看不受時間和地點的約束，學生可以使用各種終端設備（電腦、手機等）觀看；學生在觀看簡短微課視頻時注意力不會分散到他處，也不會受到外界干擾.微課作為“翻轉課堂”的重要前奏曲，能夠直接影響最重要的教學效果.目前微課推廣的范圍和力度都還不夠，翻轉課堂的推廣必然會推動微課的快速發展.某些高校已經開始實施課堂翻轉的教學模式，也取得了不錯的教學效果.微課由于和翻轉課堂緊密結合也能夠充分發揮其優勢，同樣可以用翻轉課堂來檢驗微課的教學效果.在實施翻轉課堂教學模式下，學生會把自主學習過程中遇到問題以多種形式傳遞給教師，通過對學生傳遞的信息進行歸納分析，教師會發現微課制作的缺陷之處并修改，推動微課的不斷更新.近年來，翻轉課堂在國內的研究同樣增長迅速，總體來說關于翻轉課堂的研究有以下三個方面：①基本要素的研究；②教學設計的研究；③案例研究；如國外案例的介紹，翻轉課堂的實際應用等.通過對中國知網收錄有關翻轉課堂的文獻的設計對象進行分析，發現翻轉課堂應用于高校相對較少，在中小學教學中應用較多，翻轉課堂在高校的研究應用有待進一步規模化開展.

3 基于微課的翻轉課堂在水工程施工課程上的應用設計

3.1 學習資源制作.互聯網資料數據庫是翻轉課堂和微課取得良好效果的關鍵前提要素之一.本課程涉及到的學習資源包括PPT和視頻資源.PPT由教師制作完成，內容涵蓋全部的教學內容，制作時要求目標明確，重點突出，將復雜的知識變得形象、生動.現在網絡資源豐富，結合實際選擇合適給排水施工現場視頻，和教材章節有機結合.對于較為復雜，施工時間跨度較長的，學生不利于能夠觀察到施工全過程的，結合實際施工視頻再創作flash小視頻，可以具有短小精悍的效果.在這個過程中，必須注意以下幾點：首先明確學生須掌握的知識要點以及視頻最終需要展現的內容；其次是選擇并創作視頻時應考慮學生的差異性；最后視頻的教學方式應和本校學生的學習方法和習慣相匹配.

3.2學習方案設計（.1）小組合作學習設計.翻轉課堂的理論基礎是合作學習.在課堂上，學生通過討論交流學習中的心得體會和收獲，解決自主學習中遇到的問題，合作協力完成教師布置的任務，達到更好的學習效果.通過小組合作方式，成績較好的學生幫助其他成績較差的同學提高成績的過程中同時又鞏固強化自身的知識，進而小組的整體知識水平得到提升.與此同時，小組合作方式還能提高學生個體的言語能力，表述能力和相互間交流溝通能力，推進學生之間的感情（.2）項目任務學習設計.教師按照項目任務對教學內容進行設計安排和調整，這樣通過完成和解決項目任務，學生能夠實現

所學到知識的內化和深化.同時依據知識間的內在聯系和相互關聯程度、緊密結合學生的知識接受水平和能力來制定項目任務學習.這樣可以有效避免項目學習任務難度太大，學生產生畏懼心理，覺得任務不可能按時按質完成，從而影響了學生的學習興趣.（3）問題深化學習設計.在翻轉課堂中，由于老師和學生對所需掌握知識的理解程度和認識方向不同，為了更有效的深化學習，最理想的是由老師和學生共同來確定需要在課堂上探討的問題：教師提出的問題源于教學的重難點，學生提出的問題則來源于課前自學過程所遇到的疑惑.學生在教師的引導下先進行獨立思考而后得到解答，這樣對知識的內化理解更加深刻，能夠培養其提出問題、解決問題的能力，可以做到舉一反三.

3.3教學活動設計.（1）課前自主學習活動.就翻轉課堂來說，知識傳授這一過程大部分是在課前借助互聯網資料數據庫完成的.微信作為在學習和工作中應用越來越廣泛的工具，借助微信公眾號（訂閱號）相關功能，有其很大的便利性.學生關注該公眾號就能獲悉課前要求，查看百度云存放視頻的鏈接進行學習.在班級建立專業的微信群或者QQ群，微信群提供一個平臺方便師生溝通學習交流，QQ群方便師生共享資源，內容更豐富的數據資源也可以由百度云盤提供存放提取的空間.學生利用教師提供的PPT課件和教學視頻等教學資源自主完成學習，對學習過程中的問題，可以通過反復觀看視頻、上網查詢、與教師同學交流得以解決.（2）課堂知識內化活動.課堂知識的內化活動包括：師生共同確定需要探究的問題并解答；學生自由組合成若干小組，教師組織小組討論、學習協作等教學環節然后布置任務，要求學生以小組為團隊單位積極響應活動.在這個關鍵過程中，教師的角色很重要，要發揮出在把控教學過程中的主導領向影響力，對每一個小組每一位同學都適時掌握其學習程度和了解學習動態，有問題及時解決，給予學生最大化幫助，必要時根據實際情況優化調整學習活動.在課堂上展示小組完成任務后的成果，每組選出代表進行作品的展示和匯報；教師對課堂知識進行系統化的整理，對學生反映的問題和重難點進行總結，使學生所學知識得到強化和提高.（3）課后教學反思活動.在翻轉課堂的推進過程中，教師要對整體情況進行總結和反思工作，廣泛聽取學生意見的同時分析教學中存在的問題，并依據反饋信息制定下一階段的教學工作計劃.重視學生對教師作品的評價和建議，對作品的不足之處及時進行修改.

3.4 評價方法設計.在微課和翻轉課堂模式下，學生一改被動角色，不再一直是被動聽課，可以最大化參與到課堂教學活動中.與傳統的教學方法相比，學習活動形式更為多樣，能夠對學生的全面能力進行綜合培養.因此，傳統教學中純粹的結課考試不再能客觀的反映學生的實際水平，以往考試成績占70%，平時成績占30%的傳統評價制度就需要作出改進.通過評價制度基于教學模式改變而作出對應的改變的前提，是教師能夠把控課前和課內等各個教學環節.大幅降低考試成績在總成績中所占比例，議定為40%，而在平時成績中提高課前學習和課堂活動兩個關鍵環節學生表現所占的比例，議定各為25%，平時作業占比10%.水工程施工作為實踐性很強的專業核心課程，在實際的工程項目中發揮著重要的作用，是一門非常重要的專業核心課程.基于微課的翻轉課堂教學模式應用于水工程施工的教學中，具有讓學生最大化掌控學習、增加學習中的互動交流等優點，能夠提高學習的趣味性和學生的積極性，進而提高課程的教學質量和教學效果.微課和翻轉課堂模式這種全新的教學模式，只有在教學實踐中豐富完善，不斷積累經驗，不斷總結進步，才能夠適合應用型本科院校課程并且大范圍采用.

〔1〕劉康懷,趙文玉,林華.《水工程施工》課程教學改革斷想[J].2012（09）.

〔2〕梁樂明，曹俏俏，張寶輝.微課程設計模式研究—基于國內外微課程的對比分析[J].開放教育研究,2013(02).

〔3〕何文濤.翻轉課堂及其教學實踐研究[D].河南師范大學,2014(04).

〔4〕郭媛媛.翻轉課堂在高校課堂教學中的應用研究——以《三維動畫制作》課程為例[D].河北師范大學,2014.3-5.

〔5〕彭耀峰.國內翻轉課堂研究現狀述評[J].高等教育,2015（03）：123-124.

〔6〕張金磊,王穎,張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志,2012,4(15).

〔7〕張金磊.“翻轉課堂”教學模式的關鍵因素探析[J].中國遠程教育,2013(19)：59-64.

G642.4

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1673-260X（2017）10-0205-03

2017-07-10

安徽新華學院教育教學研究項目資助（2017jy021）