翻轉課堂在工程地質教學中的應用研究

王旭影 趙建業 王潤生 賈開武 許蕓蕓

[摘 要] 文章通過文獻調研，并結合創新型人才的培養要求，從課前線上自主學習組織、課內教學實施、考核體系重建、野外地質實習改革4個方面，對翻轉課堂教學模式進行了探討，并提出了一些改革思路。通過翻轉課堂教學模式改革，旨在調動學生的參與度和積極性，增加學生獨立自主學習的空間，培養學生獨立思考、主動發現、并分析解決工程地質問題的能力。

[關鍵詞] 翻轉課堂;工程地質;土木工程;教學模式

[基金項目] 2019年度唐山學院教學改革研究與實踐項目“翻轉課堂在工程地質教學中的實踐研究”（JG1957）

[作者簡介] 王旭影（1987—），女，河北唐山人，博士，講師，研究方向為工程地質;趙建業（1987—），男，河北唐山人，工程師，研究方向為工程地質和巖土工程;王潤生（1978—），男，河北唐山人，副教授，研究方向為工程地質。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0175-02 ? ?[收稿日期] 2019-10-14

一、引言

工程地質主要研究與人類工程建設活動有關的地質問題，內容復雜，綜合性、抽象性強，屬于交叉學科，是土木工程專業整個核心課程體系中必不可少的專業基礎課。課程的教學目的是培養學生閱讀地質資料、分析工程地質條件、解決工程建設中出現的工程地質問題的能力，并為后續土力學與基礎工程、土木工程施工等課程奠定地質基礎。目前，工程地質課程教學存在著一些亟需要改革的問題，例如，課程內容很多，但學時較少，教學方法單一，教學方式缺乏創新，考核體系難以評價學生能力的形成情況，野外地質實習走馬觀花等。只有解決了這些問題，才能從真正意義上提高工程地質課程的教學質量。翻轉課堂是一種全新的教學理念，在該教學理念下，學生課前線上自主學習，課堂上檢查自主學習任務的完成情況，師生之間互動討論，答疑解惑，激發學生知識運用和能力拓展的能力，從而達到更好的教學效果。翻轉課堂教學模式把老師以“教”為中心的教學課堂翻轉為學生以“學”為中心的學堂，從而實現“線上線下混合式”教學[1]。將翻轉課堂運用到工程地質課程上，從課前線上自主學習組織、課內教學實施、考核體系重建、野外地質實習改革4個方面入手，設計工程地質課程線上線下混合式教學模式。通過翻轉課堂教學模式改革，旨在調動學生的參與度和積極性，增加學生獨立自主學習的空間，培養學生獨立思考、主動發現、并分析解決工程地質問題的能力。

二、課程特點及教學現狀

1.課程特點。工程地質課程具有以下特點：①內容多，知識面廣。工程地質課程的內容包括礦物與巖石、地層與地質構造、地下水、巖石及特殊土的工程地質性質、各類地質現象及防治、工程地質勘查等。②理論系統，概念廣。工程地質包括三個分支學科，工程巖土學、工程地質分析和工程地質勘察。三門學科濃縮到工程地質課程中，各個學科都有其領域的專業概念作為支撐。③理解抽象，實踐性強。一些地質術語比較抽象，直接理解往往比較困難。

2.教學現狀。內容多，學時少。由于培養方案調整和改革，工程地質課時幾度縮減，僅剩30學時，其中實驗課4學時，課堂講授26學時。但工程地質課程知識面廣、概念及理論知識繁多，在安排教學內容時往往顧此失彼，很難將所有章節都安排足夠的學時。基礎地質部分需要大量的講授時間，而工程地質條件對工程的影響部分需要深入的探討，由于學時有限，一些章節只能安排學生自學，效果極其不好。教學方法單一，教學方式缺乏創新。當前教學方法以“填鴨式”講授為主，難以調動學生的積極性和參與性。盡管多媒體講授可以采用一些形象的圖例，能夠彌補說教式授課的不足，但是，講授信息量大、進度快，學生對新知識只能被動接受，根本來不及思考。說教式授課不能給學生足夠的時間去拓展和擴充知識體系，學生的創新意識很難得到激發。考核體系難以評價學生能力的形成情況[2]。工程地質課程考核包括平時成績和期末考試成績兩個部分。平時成績主要包括出勤、作業、實驗報告和上課表現情況。平時成績的評定難以做到客觀公正。期末考試盡管能在一定程度上考查學生對知識的掌握程度，但難以考查學生的實踐和動手能力。野外實習走馬觀花。傳統的野外實習往往以老師為中心，學生跟隨老師野外記錄、觀察和測量，基本處于被動接受狀態。野外實習過程中，學生往往早已忘記曾經在課堂上講授的基礎知識，只能依靠帶隊老師在野外簡要回顧和籠統描述，很難達到較好的學習效果。另外，野外實習考核大多以小組為單位，并且主要依據實習報告，部分學生往往渾水摸魚，學習態度不積極，極大的影響了野外實踐的教學效果。

三、翻轉課堂教學模式探討

1.課前線上自主學習。為學生分享微視頻和PPT教學內容，編寫自學練習題和思考題，收集各種地質現象、地質災害的教學動畫，以及與工程地質有關的實驗規范、調查規范、工程地質案例等拓展資源。學生利用網絡平臺，線上觀看微視頻、查閱PPT教學內容、教學動畫和相關拓展資料，自主學習老師安排的自學內容，并完成相關的自學練習題和思考題。這樣一來，學生就能夠有效的利用瑣碎的時間，并增大自主學習的空間。那么，老師就可以針對學生的實際需求，合理分配教學學時，簡單易學的部分留作自學，需要深入探討的部分留在課堂上集中討論，從而節約課堂時間，并且能夠更加針對性的破解知識難點，提高課堂效率。

2.課內自學效果檢測、討論互動、破解知識難點。在課堂上老師檢測學生線上自學的效果，并留給學生交流的時間，解答學生在觀看微視頻時所產生的疑惑，開展雙向互動式教學，破解知識難點，加強學生對知識的理解和消化。例如，工程地質課上難度比較大的部分是工程地質案例分析，將典型工程案例和有效整治方法、防治措施，以微視頻的方式分享給學生，課堂上學生展開討論，老師提出具有啟發性的問題，重點引導學生在現有工程地質條件下工程方案的選取、治理工程地質問題的科學方法和經濟性等方面展開討論，調動學生的參與度和積極性，培養學生獨立思考、主動發現、并分析解決工程地質問題的能力。

3.構建以提升能力為主的考核體系。為了保證翻轉課堂的教學質量與效果，構建以提升能力為主的考核體系。在以平時成績和期末考試為主的考核基礎上進行拓寬，化單一為多元，由基礎知識掌握情況考核轉變為能力素質提升為主。建立由線上自學評價、課內交流參與評價和最終學習效果評價三方面組成的考核體系，豐富考核內容。線上自學情況評價可以包括自學練習題和思考題完成情況、專題報告完成情況;課內交流參與評價包括出勤、課內交流參與情況;最終學習效果評價包括基礎知識掌握情況、知識運用能力和工程地質問題分析能力。

4.翻轉課堂教學模式應用于野外實習。在每條實習路線教學開始前，引導學生觀看微視頻，讓學生對巖層產狀、野外地質現象等基礎地質的知識點進行在線有效回顧，為野外開展互動式教學奠定基礎。在野外老師提出拔高性質的科學問題，引導學生開展舉一反三的深入思考，讓野外成為老師與學生之間、學生與學生之間互動的場所，成為學生在老師引導下應用知識和創新知識的試驗場。另外，積極利用網絡平臺發送各種實習資料和野外照片等，根據學生的野外實習情況和大家共同關心的地質問題，組織學生開展在線討論。最后，以線上自學情況、野外交流參與情況和實習報告作為最終考核標準。

四、結束語

文章通過調研分析，并結合創新型人才的培養要求，從課前線上自主學習組織、課內教學實施、考核體系重建、野外地質實習改革4個方面，對翻轉課堂教學模式進行了探討，并提出了一些改革思路。將翻轉課堂教學模式引用到工程地質課堂上，是節約課堂時間，提高課堂效率，培養學生運用工程地質基礎理論知識分析、解決工程地質實際問題的重要途徑，在教學工作中應該給予充分重視。只有不斷改革教學方式方法，激發學生學習工程地質課程的興趣和參與度，才能不斷提高教學質量，實現新形勢下創新教育模式的重大突破，為社會培養更多高素質的合格人才。

參考文獻

[1]汪曉東，張晨婧仔.“翻轉課堂”在大學教學中的應用研究[J].現代教育技術，2013（8）：11-16.

[2]李立.慕課及翻轉課堂在“工程地質”教學中的應用[J].黑龍江工程學院學報，2016（6）：71-75.