“翻转课堂”在土木工程材料课程中的应用

时间:2021-05-21 19:38 | 栏目:土木工程结课论文 | 浏览:次

硕士论文网第2021-05-21期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇土木工程结课论文文章《“翻转课堂”在土木工程材料课程中的应用》，供大家在写论文时进行参考。

摘要：本文在土木工程专业的“土木工程材料”课程教学中，引入翻转课堂教学理念，对课程教学内容进行重新设计，建立了适合翻转课堂教学的教学环境和教学评价体系。并以安徽农业大学土木工程专业为试点进行了教学效果的评估，评估结果显示,基于翻转课堂理念改革的教学内容更能够激发学生的学习兴趣，提高学生对材料性质和应用的理解，提高学生的创新能力。

关键词：土木工程材料；翻转课堂；教学改革

“土木工程材料 ”课程是土木工程专业的必修课之一，要求学生通过课程学习掌握各种土木工程材料的性质、应用以及制备的方法。教学内容分为理论教学和实验教学两部分，理论教学由教师在课堂上讲授基本理论和基本知识,实验教学则由教师指导学生采用固定方法进行实验操作。这种传统的教学方式固然可以使学生对不同材料的使用产生一定感性认识, 但缺少对学生处理工程实际问题能力和创新能力的培养。翻转课堂即“Flipped Classroom”，是指对课堂内外的时间重新调整，教师将学习的主动权交给学生。在该教学模式下，课堂内的时间，学生通常进行的是主动的基于项目的学习，教师会和学生共同研究解决现实问题。课程基本知识由学生在课后自主学习，不再占用课堂宝贵时间，这些基本的课程知识可以通过看视频、听播客、阅读电子书等手段在课前就获取。课后还可以在网络上与其他同学或教师交流讨论。教师的教学手段主要是 “引导”和“协助 ”，以满足学生的需要，并促进他们的个性化学习。目前，国外对翻转课堂理念给予了热烈的关注和积极的报导，但国内对翻转课堂研究的相对较少。本文探索将翻转课堂模式应用于“土木工程材料”理论课程和实验课程教学中，并根据该课程的实际特点进行完整的教学内容和教学方法设计，寻求翻转课堂教学模式在专业课程中的应用途径。

1. 土木工程材料课程翻转课堂教学基本的思路

在安徽农业大学土木工程专业的“土木工程材料”课程教学中，引入翻转课堂教学理念，对传统教学方法进行改革，其基本思路如表 1 所示。即由教师在课前提出与教学大纲相适应的相关问题,要求学生通过网络资源、图书馆资源和教师制作的视频资源，了解掌握理论知识，再由老师在课堂上进行问题解答，并提出与工程实际相关的案例，由学生进行思考分析，提出解决工程问题的方案, 最后教师总结点评分析。从而形成老师课前提问-学生思考分析-提出解决问题方案-课上老师总结点评分析的翻转课堂教学模式。

2. 基于翻转课堂的土木工程材料课程教学内容设计

翻转课堂要形成符合现代教育理念的创新型教学理论，首先需要根据课程特点进行全新的课堂翻转教学设计，促使教学效果达到最优化，这就需要反复斟酌哪些内容该采用讲授法教授，哪些内容由学生自主学习，哪些内容安排在课堂上共同讨论，如何最大化利用课堂宝贵时间等。因此，笔者首先基于翻转课堂的本思想，根据土木工程材料课程的实际特点，对每一节理论课和实验课进行全新的教学内容设计。以“石灰”的教学内容为例。笔者对课前问题课中讨论问题进行了分类，把那些书本中可以找到标准答案的部分交由学生自主完成，而把那些灵活性和应用性强的问题安排在课中讨论环节，激发了学生上课讨论的积极性，取得了较好的教学效果此外，在材料实验教学中，除了开展常规验证性实验项目外，还增设了一些创新性实验的内容，例如在进行混凝土实验课程教学中，传统的教学方法是，由学生根据规定的混凝土配合比去进行实验，然后测定混凝土的坍落度和强度。翻转课堂教学模式下，先对学生进行分组，然后要求每组同学在基本的混凝土材料（水泥、砂、石子、水）的基础上，加入其它材料（如粉煤灰、硅灰、稻壳灰等），课前自己查阅材料计算配合比，然后与普通混凝土的性能做对比。

3. 基于翻转课堂的土木工程材料课程考核体系建立

教师进行翻转课堂教学改革，不仅要设计相适应的教学内容，还要建立与翻转课堂相适应的学生成绩测评系统，以便客观评价学生的学习情况。笔者将土木工程材料课程的考核分为平时学习成果考核和期末闭卷考试考核和实验成绩三部分，平时学习成果考核占总评成绩的 40%，期末闭卷考试成绩占总成绩的 40%，实验成绩占总成绩的 20%。其中形成性考核由教师根据学生每次的课前准备、课中提问、课后作业情况综合评定，其中的课中提问成绩由各讨论小组进行互评给出最终成绩。

4.翻转课堂教学改革后的教学效果评价

为了评估翻转课堂在土木工程材料课程中的应用效果，笔者对翻转课堂试点教学的学生进行了访谈和问卷调查，从访谈和调查的结果可知，学生对翻转课堂教学的满意度较高，所有的学生都认同翻转课堂这种新的教学模式激发了他们的学习兴趣。对教学效果普遍表示满意。访谈中学生认为经过翻转课堂教学改革后,不但使学生掌握了课程大纲规定的基本理论知识,而且全方位提高了学生的综合素质。 94.8%的学生认为通过完成课前作业，提高了自己自主学习能力；88%的学生认为通过课中提问和讨论环节，提高了学生的表达争辩能力；88%的学生认为通过案例分析环节，激发了学生的发散思维和创新能力，从而有了做新材料研究的兴趣。课程结束后，学生不仅知道如何去选用材料，更学会了应用已有的知识去分析问题和解决问题, 同时激发了不少学生去研究新的材料，有多位同学以新型建筑材料研究为方向申请了学校的大学生创新基金。

5. 翻转课堂在专业课程中的应用建议

在传统专业课教学过程中，教师的主要工作是教授知识，而在“翻转课堂”模式下，教师要做的远不止教授知识，更重要的是激发学生学习兴趣、促进学生自主学习能力发展以及挖掘学生的创新潜能，这给教师提出了更高的要求。结合学生在访谈中提出的一些改进意见，笔者认为，要想取得最佳的翻转课堂教学效果，教师需要重点从以下几个方面去努力：（1）提高组织能力，“翻转课堂”教学模式下，如何组织安排各阶段的教学活动是课堂能否成功翻转的关键，教师需要具备很好的组织能力，引导学生参与学习和讨论。课堂翻转的教学方式灵活多样，可以让学生进行小组合作，也可以提出问题请学生独自思考，还可以进行课堂汇报和互评等，如何根据自己所教课程特点灵活进行课堂组织就显得尤为重要。（2）提高教学教学资源制作能力，为了实现基于翻转课堂教学模式，教师需要根据课程特点制作课程视频或教学讲义放在公共平台，使学生能更好的利用公共教学平台进行学习和开展讨论。重点突出、简练明确的视频讲义是提高学生学习效果的基本保障。（3）建立合适的公共交流平台文献，指出学生学习的关键因素是提问。 “翻转课堂”正是将学生置于一个以问题为主线的教学活动环境中。访谈中，很多学生表示课前的自学活动中，借助公共平台对自己不明白的问题进行及时的交流和提问，课前作业会完成的更好。课后还可以再利用公共平台进行总结讨论。因此，建立合适的公共交流平台，定期进行课程内容的交流，也是翻转课堂的重要保证。

参考文献：

[1]Gerald C. Gannod, Janet E.Burge, Helmick. Using theInverted Classroom to Teach Software Engineering. [A].2008 ACM/IEEE 30th International Conference on SoftwareEngineering, 2008:777-786.

[2]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开放教育研究. [J]2013(19):58-64.

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