“路基工程”課程BOPPPS與對分教學中的精講探究

馮瑞玲，楊 娜，蔡小培，沈宇鵬，田亞護

（北京交通大學 a.土木建筑工程學院；b.教師發展中心，北京 100044）

隨著一流課程建設的不斷推進，一些新的教學方法如對分課堂、BOPPPS教學結構等，因其符合OBE理念、有助于使課程達到“金課”標準等，得到了越來越多教師的認可與應用。對分課堂強調將一部分課堂時間留給學生進行討論；BOPPPS教學結構中“參與式學習”環節也特別強調要加強互動環節的設計，引導學生主動學習。因此，隨著實踐的深入，課時、教學內容與互動耗時之間的矛盾日益凸顯。鑒于此，本文基于近年在“路基工程”課程中采用的BOPPPS與對分混合式教學實踐，總結了五個精講原則，從四個方面闡述了精講留白技巧，可以為工科類相關課程的精講提供借鑒和參考。

一、精講原則

進入數字和網絡時代，各種信息迎面撲來，知識的獲得日益便捷，幾乎可以做到隨時隨地。因此，在課堂上，教師愈加感受到了來自學生和新技術的壓力：教師在掏心掏肺地講課，而學生卻通過手機或電腦沉浸在自己的世界中。如何幫助學生在錯綜復雜的信息、似是而非的知識中保持清醒，如何在日益復雜多變、模糊不確定的世界里智慧地生存等，成為教育信息化與現代化背景下的核心任務。因此，教師需要從善于傳授知識的教師轉型為強于幫助學生成長的教育家。現代作家、教育家葉圣陶指出：“教師之為教，不在全盤授予，而在相機誘導。”春秋時期即有名言：“授人以魚，不如授之以漁。”結合“路基工程”課程教學改革實踐情況，精講原則總結如下：遵循大綱、細化目標、深耕內容、恰當留白、注重育人。

二、精講技巧

根據上述精講原則，從以下4個方面分別闡述精講技巧。

（一）用學習目標引領教學設計

學習目標是從學生角度撰寫的，能夠讓學生一目了然地看出自己的聽課重點，以及了解一次課結束后能夠掌握與具備的能力，等等，并非教學大綱。比如在“路基工程”課程教學大綱中按照標準格式闡述的“掌握直線滑動面路基邊坡穩定性分析的基本原理”知識點，如果直接將教學大綱告知學生，這對學生是沒有意義的，因為這句話并不能使他們明白這個知識點到底包括哪些具體內容，也不清楚學到什么程度能夠達到掌握的要求。反之，如果在教學大綱的基礎上，將其細化為如下三個學習目標：（1）能夠正確推導直線滑動面路基邊坡穩定性系數的計算公式；（2）能夠運用穩定性系數計算公式計算所設計的路基邊坡的最小穩定性系數；（3）能夠根據現行《鐵路路基設計規范》中的相關標準，評價所設計邊坡的穩定性。則可以使學生對本次課的重點、難點一目了然。

此外，在撰寫學習目標的過程中，還要反復思考設定這種學習目標的原因，通過這個學習目標的達成到底要培養學生哪些能力，等等。比如，對于上述第一個學習目標，其目的是希望在引導學生推導的過程中，幫助學生學會從路基邊坡失穩破壞工程實際問題出發，結合彈性力學的相關理論，將路基邊坡破壞的工程問題簡化為可分析的力學模型，然后綜合運用物理、數學、土力學等相關基礎知識和專業基礎知識，推導出路基邊坡穩定性設計的理論，從而指導路基的邊坡設計。在這個過程中，培養了學生分析復雜工程問題，并綜合運用所學知識解決復雜工程問題的能力，而這些都是“金課”建設中高階性的要求，是可以終身伴隨學生適應未來社會的技能。從學生和教師兩個角度深入剖析每個學習目標，相應的教學設計也就呼之欲出。比如，在推導直線滑動面路基邊坡穩定性系數計算公式時，一定是從路基邊坡失穩破壞的工程問題出發，逐漸引導學生進行推導。

（二）深入梳理知識點之間的邏輯關系

每門課程都由若干個知識點組成，各個知識點之間、本門課程知識點與先修課程知識點之間又存在一定的相互關系，比如因果關系、遞進關系等。通過深入梳理知識點之間的關系，可以明確需要詳細講解的內容，以及留給學生自學的內容，從而達到精講留白之目的。同時也可以幫助學生建立知識點之間的關系框架。

1.因果關系的知識點——教師分析因、學生推導結果并反思。針對圖1中直線滑動面路基邊坡穩定性分析，由于發生失穩破壞的路基段的受力特性近似滿足彈性力學中的平面應變條件，因此可以將其簡化為圖1（a）的計算模型。在對圖1（b）中的滑動體進行受力分析的過程中，由于在極限狀態（滑動體將要滑動尚未滑動）時滑動面上的土體達到了抗剪強度，因此引入土的摩爾—庫倫抗剪強度理論以確定滑動面上的抗滑力T’。為了使路基不發生失穩破壞，則應該使滑動面上的抗滑力大于下滑力，并考慮一定的安全儲備，從而給出穩定性系數的定義，等等。根據整個分析過程，學生就可以自己推導出直線滑動面邊坡穩定性系數的計算公式。

圖1 直線滑動面路基邊坡滑動體的受力分析

在推導出計算公式后，要進一步引導學生對整個過程進行反思，梳理在將復雜的路基失穩破壞的工程問題逐漸轉化為可分析的力學模型的過程中，做了哪些簡化假設，運用了哪些先修知識，引入了哪些新的內容，在解決這個問題的過程中有哪些難點，等等。通過這樣的反思，既可以幫助學生強化分析問題、解決問題的過程，又可以讓學生深刻理解如何綜合運用所學知識解決復雜的工程問題，從而順勢引導學生在不知道所學知識未來如何應用的情況下，正確的做法是把握當下，盡全力將目前該做的事情做好。

2.遞進關系的知識點——細講基礎點、分析異同點。對于遞進關系的知識點，詳細講授基礎知識點，確保學生在理解基礎知識點的基礎上，僅通過分析后續知識點與基礎知識點的異同，從而達到精講之目的。比如《路基邊坡穩定性分析》一章，直線滑動面路基邊坡穩定性分析方法是后續瑞典條分法等的基礎，因此，在詳細分析、推導直線滑動面路基邊坡穩定性分析方法的基礎上，講解瑞典條分法時只需要引導學生思考如何將曲線滑動面退化成直線滑動面，曲線滑動面時是否還能用抗滑力與下滑力的比值定義穩定性系數等即可。這種方式可以很快完成后面3種分析方法的講授。

3.綜合、細碎的知識點——設計題目、溫故知新。“路基工程”作為鐵道工程的專業課，知識點非常綜合，大量用到專業基礎課的知識。但是由于學生對專業基礎課中的先修知識點遺忘較多，導致教師在講授新知識時，大部分學生并不具備相應的基礎知識及基礎能力，從而難以很好地理解新學的內容。比如路基填料的分組，這個知識點需要用到土力學中已經學習過的土的分類定名方法，在此基礎上再對填料進行分組。鑒于此，通過給出幾種填料相關試驗結果，讓學生通過完成習題回憶土的分類定名過程，然后再進一步學習填料的分組，達到了事半功倍的效果。

（三）講授要精練——重點、難點只講一遍

在傳統講授法中，對于重點、難點，往往通過反復強調、多舉例等方式，試圖讓更多的學生能夠理解。但是在實踐對分課堂以后，學生內化吸收后的反饋結果表明，對于新的重點、難點內容，在第一次講授的過程中反復強調或多舉例，并不能使更多的學生更好地理解所強調的內容，究其原因是由于學生的學習起點、理解能力等不同引起的。因此，當學生課后進行了內化與吸收、思考與理解后，再進行答疑解惑，對學生的幫助更加有效。《論語·述而》中的“不憤不啟，不悱不發”就說明了這一點。因此，重點、難點在第一次講授時只講一遍，也能夠達到精講之目的。

（四）作業——要分層次設計、分階段評價

“路基工程”是難度比較大的工科專業課，為了確保其教學效果，將作業分為3個層次：亮考幫作業、傳統作業及拓展作業。

1.亮考幫作業屬于基礎類作業，要求學生課后內化吸收所學內容，梳理、構建自己的知識體系，在復習過程中提出疑問。對于這部分作業，只要學生課下認真復習，就一定能完成。因此，這部分作業是必做作業，成績占每次作業總成績的60%。這樣既可以確保學生都能夠得到一部分作業成績，避免學生抄作業，又可以鼓勵學生課下認真復習，為完成傳統作業奠定基礎。

2.傳統作業主要是幫助學生鞏固重點、難點等，一般具有一定的難度。因此，對這部分作業，第一階段主要是鼓勵學生盡量做，獨立思考，如果不會也要把有疑惑的地方寫到“幫幫我”中。這部分作業成績占每次作業總成績的40%。下次課教師會根據學生完成傳統作業的情況決定是先講授共同的問題還是直接進入討論環節。同時，在進行傳統作業答疑的過程中，要求學生用紅筆將錯誤全部修改到作業本上。在整門課程結束之前，進行作業的第二階段評價，此時全部傳統作業的修改情況會作為一次獨立的傳統作業提交給教師再次進行評分。這樣既照顧了學生學習起點存在差異的問題，又可以確保學生認真思考、認真修改作業。

3.拓展作業的特點是更加綜合或者更能夠拓展思維。這部分作業提供給學有余力的學生選做。

結語

針對教學改革不斷深入過程中日益突出的問題即課時、教學內容與互動耗時之間的矛盾，基于“路基工程”課程BOPPPS與對分混合式教學實踐，總結了遵循大綱、細化目標、深耕內容、恰當留白、注重育人等五個精講原則，從學習目標引領教學設計、深入梳理知識點之間的邏輯關系、重點與難點講授策略、作業分層次設計與分階段評價等方面闡述了精講留白技巧，可以為工科類相關課程的精講提供借鑒和參考。