基于翻转课堂的混合式教学研究与应用

吴淑娟 李廉 项长生 李萍

［摘 要］传统教学模式中，存在学生主动性不足、课堂缺乏交流、教学方法单一、课堂气氛不够活跃、无法激发学生学习兴趣等情况，采用“以学生为中心”的翻转课堂可有效解决此类问题。文章基于道路建筑材料课程，通过分析传统课程教学现状，设计了基于翻转课堂的教学模式，包括课前准备、课中教学和课后教学等环节，以项目探究式学习为主导，激发学生学习的主动性，增加交流机会，活跃课程氛围。实践表明，翻转课堂有效提高了教学效果和学生的积极性、主动性，培养了学生分析问题、解决问题的能力，锻炼了学生表达能力和团队合作能力，激发了学生的创新思维。翻转课堂为现代教育模式的实施提供了有效思路。

［关键词］翻转课堂；道路建筑材料；创新思维；教学改革

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）06-0072-03

随着MOOC平台的建设，混合式教学得到了广泛应用。混合式教学最常见的四种学习模式有转换模式（包括就地转换、机房转换、翻转课堂和个体转换）、弹性模式、菜单模式和增强型虚拟模式，其中，翻转课堂被广泛应用[1]。相对于传统教学而言，翻转课堂中学生处于主体地位，教师则主要起到引导、总结、点评的作用，教师控制课堂节奏，把握学生讨论的方向，从而达到学生主动学习的目的[2]。基于此，本文以道路建筑材料课程为例，讨论基于翻转课堂的混合式教学研究与应用情况。

一、道路建筑材料课程简介及传统课程教学现状

道路建筑材料课程是道路桥梁与渡河工程专业的基础必修课，要求学生掌握道路用基本材料如砂石、沥青、水泥、无机结合料等的基本性质，具备灵活选用材料、根据不同工况进行混合料设计的能力，同时培养学生解决实际问题和创新思维的能力。传统课堂教学中，教师是讲授的主体，利用PPT、视频、实物展示等辅助教学手段开展教学，但仍会存在以下问题：

一是课堂缺乏交流互动。传统教学以教师讲授为主，教师通过“教”对学生进行引导，使其认识并掌握相关知识点，学生通过教师的引导获取知识、锻炼能力，学生“学”的过程是被动的。教师与学生之间缺乏交流的机会，而在课后，教师和学生交流的机会亦受到诸多因素的限制。

二是学生不能主动构建知识体系。道路建筑材料多种多样、应用环境复杂多变、混合料设计又有不同的适应性，学生缺乏主动思考和独立思考的能力，仅依靠教师课程上的梳理很难将知识点融会贯通，遇到实际工程问题时仍然不能解决，缺乏主动构建知识体系的过程。

三是教学方法单一。传统课堂上教师以PPT讲解为主，辅以视频和板书，学生被动接受，这样的教学方法无法调动学生的积极性，从而出现学生课堂上玩手机、睡觉、做其他课程作业等不良现象。

本文针对道路建筑材料课程特点和传统课堂存在的问题，采用翻转课堂进行课程教学改革，实现学生主动学习的目标，增加师生互动和生生互动，采用多种教学方法结合，从而使学生主动构建知识体系，培养学生解决实际工程问题的能力[3]。

二、翻转课堂在道路建筑材料教学中的设计与实践

本文以道路建筑材料课程为例，设计翻转课堂教学。道路建筑材料类型多种多样，知识点庞杂，混合料的配合比设计复杂多变，材料选择和混合料设计时需结合工程实际进行。传统教学中，教师仅能结合自己的经验进行讲授，学生处于被动接受的状态，难以独立思考问题，缺乏对学生创新思维的培养。采用翻转课堂的教学模式，可提高学生独立思考问题的能力，并培养其创新精神[4]。翻转课堂的教学设计包括课前准备、课中教学和课后教学等环节。

（一）课前准备

教师了解学生的知识基础和学习水平，根据课程的整体教学目标进行教学设计，明确本节课学生的学习目标，将课程公告、教学大纲、教学课件（PPT）、教学视频、预习任务书、例题和拓展资料等做成预习包，在课前通过学习通等平台发放给学生。教师制订不同层次的任务等，学生可结合这些内容观看视频；教师在后台监测学生视频观看进度、播放次数、停留的最长时段、习题完成情况等，以此检验学生学习效果。开放讨论区，进行师生、生生交流，掌握学生较难理解的知识点，在课堂上进行剖析。

学生应结合教学大纲、学习目标和预习任务书，根据自己的时间安排在课前完成预习包中的任务和习题，对不理解的地方可反复观看视频，对存在的疑惑或难以解决的问题在讨论区进行反馈。最后以思维导图的形式梳理知识笔记，整理归纳学习问题并在讨论区进行分享和交流，也可与教师通过聊天窗口直接交流。学生通过预习包，可以反复观看视频，掌握知识点，学习的主动性得到了提高。通过讨论区的讨论增加了生生和师生互动，能够加深学生对问题的理解。

为了保证学生的预习效果，教师需对学生课前准备进行评价，以激励学生的积极性。评价可按照签到情况、完成预习任务和课前习题情况、章节学习次数等进行设定，并将该成绩纳入学生总成绩中。教师可通过平台查看相关数据并进行分析，了解学生的学习情况，根据反馈优化课堂教学设计与活动，进行再次备课。

（二）课中教学

翻转课堂的课中教学注重实现高阶的教学目标，以学生为中心，使学生由被动学习转向主动学习，提高其知识技能多方面的发展。课堂教学采用多元的评价方式。相较于传统教学模式，教师的角色也发生了变化，从主导变为引导，要求教师能够通过设问，结合学生的讨论、作业和项目的完成情况来分析和把握学生的学习效果。

1.讨论环节

教师根据课前学生观看视频时停留最多的地方进行问题剖析，结合讨论区的情况找出学生较难掌握的知识点，在课堂上进行回顾和进一步分析，引导学生进行讨论。在讨论中，引导学生思考，使其能够充分掌握重点和难点。

学生在讨论中可以进一步学习未理解的知识点，并与教师展开深层次的讨论，以加深对问题的理解。

2.项目探究式学习

例如针对“热拌沥青混合料配合比设计”这一知识点，在课堂教学时，首先，由教师提出几种热拌沥青混合料的类型和具体的工程概况，也可以以具体的工程项目或者科研项目为背景，据此确定不同的项目组，并根据选课人数设定每个项目组的人数（一般为5～7人），制订最终任务目标。其次，学生通过学习通等平台，根据自己的兴趣选择项目；教师根据学生选择情况确定项目组名单，引导项目组成员确定项目组组长及组内成员分工（该过程可在课前完成）。最后，每个项目组根据具体的工程概况进行探究式学习和讨论，最终完成学习目标任务，实现不同类型不同工况的热拌沥青混合料的配合比设计。这有效地提高了学生的自主学习能力、独立思考能力和创新能力。

3.展示及组间讨论

每个项目选取一名代表，将学习成果以PPT或演说的形式进行展示，其他项目组成员可以针对这一项目进行提问。为保证课堂效果，教师应引导学生进行提问，进一步引发学生的思考。通过展示不但可以锻炼学生的思维表达能力，还可以加深学生对这一知识点的理解，其他项目组成员也可以学习到相关知识。当学生的讨论偏离主题时，教师应及时引导学生回归到对本知识点的讨论。

讨论过程中，教师可以引导学生将材料物理化学性能、检测方法、性能指标试验等知识点与工程实际结合起来，以达到从理论知识到实践的迁移与应用。同时，在展示和讨论的过程中，教师应对展示做出评价，以提高学生的表达能力，还应关注学生的状态，如果学生讨论不够积极，应提前设置一些问题，引发学生思考，以提高课堂效果。

4.教师总结和考核评价

教师根据学生在展示和讨论中存在的问题进行总结归纳，以帮助学生梳理相关知识点。增加课堂评价机制，以提高学生参与课堂学习的动力。该课程的课堂活动总成绩由讨论、PPT展示、团队合作的成绩构成，还可增加学生互评或小组互评，让学生积极主动关注其他组的表现，在此过程中认识自己和他人在学习中的可取之处或不足，积极思考问题。

（三）课后教学

课后，教师将课堂活动过程中遇到的相关问题及解决方案、学生的总结和反思进行整理汇总，分享给每位学生。教师根据课程知识点建立题库，用于学生课后测试，以提高学生对知识点的掌握程度，教师通过学习通等平台快速统计结果，根据学生在课后测试中存在的问题，展开一对一的在线辅导，帮助学生弥补不足。教师可在讨论区发布调查问卷，收集学生的反馈和对教学的评价，为下一次课程做出更好的调整提供依据。

学生在课后需要进入题库完成测试，检验自己对本节课的掌握程度，完成对知识框架的梳理，对没有掌握的知识点可在平台进行讨论。教师可在讨论区开展交流或线下指导，以帮助学生掌握相关知识点。学生进行教学评价，对预习包、教学方法、项目题目的设定等提出建议。

三、教学效果和反思

相较传统课堂而言，采用翻转课堂模式开展教学，学生课前可在讨论区积极交流学习，课堂参与度大幅度提高，学生发言次数增加，小组展示后的组间讨论非常激烈，学生提出问题的次数增加，主动思考问题的学生越来越多。从学生的反馈和教学评价可以看出，学生更喜欢翻转课堂的教学形式，在翻转课堂中，学生可以根据自己的兴趣选择项目，还可以了解更多工程实际情况下材料选择的方法、混合料设计的差异等。在道路建筑材料实训环节，学生的动手能力和参与度较高，说明翻转课堂极大地提高了学生学习的兴趣。

在翻转课堂的实施过程中，课程组发现了一些需要完善的地方。

一是进行项目式探究学习时，设定的项目应与预习视频紧密结合并具有可操作性，能较好地联系工程实际，以加强对学生应用能力的培养。以“热拌沥青混合料的配合比设计”为例，由于热拌沥青混合料的类型多种多样，进行配合比设计时存在差异，工程概况不同，这就增加了确定最终配合比的难度。学生课程较多，时间和精力有限，因此，制订的项目难度应与预习包中热拌沥青混合料的配合比设计的难度相近，且工况不能过于复杂，既能让学生掌握不同类型的热拌沥青混合料的配合比设计，又不会占用学生太多时间用于查阅资料。

二是教学平台的适当选用可提高翻转课堂的效率。无论是课前准备、课中教学，还是课后教学，教师都可根据学习资源和学生对平台的应用程度合理选用平台。有效借助教学平台，可以发布任务、完成自测、评分记录、反馈问题，进行教学反思，进而提高课堂效率。

三是有效的评价机制有利于提高学生学习的积极性。调研发现，翻转课堂实施过程中，仍存在部分学生讨论不够积极、项目准备不够充分等问题，建立有效的评价机制可激励学生积极主动地参与到课前、课中和课后的教学活动中。例如，在道路建筑材料课程中，可设定线上成绩占50%，其中签到占5%、完成预习任务占10%、课前习题占8%、章节学习次数占8%、参与讨论占9%、课后测试占10%；线下课堂成绩占50%，其中PPT展示占10%、课堂互动效果占20%、学生讨论情况占20%。

四、翻转课堂的要求

翻转课堂的成功实施，对教师、学生都提出了挑战，教师要不断学习和完善自己，学生要积极参与课堂学习，这样才能发挥和体现翻转课堂的优势。

（一）对教师的要求

教师在课堂中的角色发生转变，不再是“一言堂”，主要起到引导学生的作用，这对教师提出了更高的要求。教师要预先设计好课堂活动，尽可能让学生在项目探究式学习和讨论中完成对知识的巩固，并具备解决问题的能力。为了达到这一效果，教师需要较好地掌握该课程的知识并不断拓展，提升自身素质和能力。对于有进一步学习意向和学有余力的学生，还可以让其参与到教师的科研项目中或撰写科研论文等。

教师作为引导者和设计者，需要投入的精力大大增加。课前需要制作课件及视频，制订学习任务，设计课堂讨论项目和课堂问题。这就要求教师要熟悉教材，并了解相关课程的前沿知识，面对学生的提问和讨论时能做到游刃有余。要针对不同的学生设定不同的问题，例如对基础知识扎实、主动性强的学生设置讨论的问题可较为深入；对专业基础不够扎实、自觉性较差的学生，设置讨论的问题可较为简单，并通过设问引发其思考，激发他们的兴趣。教师需要通过平台统计学生讨论次数、视频观看、作业完成等情况，并根据情况实时调整教学设计。

（二）对课堂教学视频的要求

在保持学生学习的积极性和主动性中，教学视频也起到了重要作用。教学视频以短视频为主，最好涉及一个或几个知识点，以10分钟以内为宜，如涉及知识点较多，可设置成两个或多个视频。同时，视频内容不能枯燥乏味。

（三）对学生的要求

在翻转课堂实施过程中，学生由被动接受者转变为主动学习者，在课堂上发挥主体作用。这就要求学生要合理安排时间进行预习，并组建项目小组，根据自己的特长在小组中担任一定的角色，为课堂项目的实施贡献力量，同时实现自我价值。因此，学生学习相关课程时应认真思考，不能走马观花，要提出自己的疑问并努力解决，将不能解决的问题与同学或教师进行交流。

五、结语

道路建筑材料课程知识点多，对学生实践能力要求高。本文通过开展翻转课堂教学，从课前准备、课中教学和课后教学等环节进行教学设计，并进行了详细说明。从课后评价和期末成绩上可以看出，翻转课堂有效提高了教学效果和学生的积极性、主动性，在完成教学目标的同时，培养了学生分析问题、解决问题的能力，锻炼了学生表达能力和团队合作能力，激发了学生的创新思维。可见，翻转课堂为现代教育模式的实施提供了有效思路。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 王雅杰. 基于混合学习的高校翻转课堂教学模式设计与实践研究[J]. 科学咨询（科技·管理），2021（8）：223-225.

[2］ 迟静， 吴杰. 基于微课的“雨课堂”+“翻转课堂”混合式教学研究[J]. 大学教育，2021（4）：62-64.

[3］ 王玮，孙宁. 基于微课的高校信息素养教育翻转课堂模式探析：以山东大学东北亚学院为例[J]. 产业与科技论坛，2020，19（17）：140-141.

[4］ 章建林， 马益周. 翻转课堂教学模式在CAD课程教学中的实践研究[J]. 机电教育创新， 2019，50（21）：168.

［责任编辑：苏祎颖］