混凝土結構課程教學改革論文

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一、FCM基本特征及其引發的挑戰分析

(一)學生角色轉變引發的挑戰

在FCM中，學生由“被動接受者”變為“主動研究者”，學生通過自定步調，制定學習時間和進度，碰到難以理解的知識時可以反復觀看教學視頻。在課堂上，學生要獨立完成作業，并參與到教師設計的課堂活動中，在與教師、同伴交互協作完成任務的過程中深入掌握知識，因此翻轉課堂的教學設計是以學生為中心的。首先，FCM要求學習者具備一定的自主學習能力、自主學習意識。普通教學班和拔尖人才實驗班的FCM教學實踐對比表明［5］，高水平的學習者具有較強的自主學習能力，更適合FCM教學模式，而普通教學班學生反映FCM對他們系統地掌握知識方面存在不足。筆者認為，自主學習能力當然是必要的，但對于絕大多數經歷嚴酷高考邁入同一所重點大學的學生而言，自主學習能力只存在相對高低問題，不存在有無問題。相比而言，自主學習的意識更為重要，這就存在課程差別和人的差別因素。對某些非主干專業課程，部分學生不渴望拔高學習，只以學分為目標。自主學習意識不強，就不可能按照FCM開展課程自主學習，因為基于FCM的教學，需要學習者付出較多的能力，更深入地思考，這部分學生認為課業負擔較重。如何結合學科和課程特點，激發自主學習意識，避免盲目推進FCM本土化，是實施FCM的挑戰性課題。其次，網絡誘惑因素多，對學習干擾大，在網絡自由、寬松、無拘束環境中，學生容易迷失方向。加強學生時間管理意識，培養抗干擾的自我有效能力，養成自學習慣是FCM的首要任務［6］。抗干擾能力培養是長期工作，如何在有限的課程教學周期內，解決這一問題，也是實現FCM的挑戰性課題。

(二)教師角色改變引發的挑戰

教師將從知識講授者變成學習的促進者和指導者。教師要構建完整的學習支持體系，不論在知識點導入、前測，還是影視資料的錄制，教師認真研究組織學習資源，為學習者構造一個適合自主學習、能便捷獲取學習資源的虛擬學習環境。在此基礎上，教師還要通過精心的課堂教學設計，激發學生參與交互協作的各個環節，在互動中深入掌握知識。特別是在課程開設的前幾輪，面臨影視資料制作的較重負擔和課堂設計的精心籌劃，可見做好FCM的實施，其成敗關鍵在于教師是否愿意改變，是否愿意放棄傳統的教學思維與習慣［6］。學校要加強對教師的FCM宣傳灌輸，并對教師開展信息素質能力的培訓。2013年11月20日，哈爾濱工業大學召開了MOOC對教學方法與改革促進作用研討會，其中對翻轉教學模式進行了交流探討，中國工程院院士、哈爾濱工業大學副校長周玉教授講話中①指出，“對于教師而言，FCM等創新教學模式是教學方法改革的必然發展趨勢，我們要做教學方法改革的革命者，而不是被革命者”。首先，對教師而言，教學資源建設是首要的問題。從前述可見教師是否意愿接受FCM并不是主要問題，FCM教學資源建設才是首要問題，因為這不是教師一個人短時間內能高質量完成的工作，應該從學校、省級教育部門甚至國家層面，積極籌劃實施相關課程的FCM建設，推進FCM教學資源團隊建設。目前推進的各個層次的精品視頻課程可作為這項工作的基礎。其次，專業技能的不斷學習及教學藝術的提升是對教師提出的另一主要問題。FCM之所以成功，是因為課堂討論所帶來的學生“吸收內化”效益提高。傳統課堂有教科書、課件、講解、練習等填充，教師以完成教學任務為主要目的。而FCM需要更活潑、有趣、實用的課堂教學方式，如何計劃使用課堂時間，設計課堂活動，與學生互動交流，促進知識吸收內化，借此改革提升自己的教學藝術是教師要面臨的另一挑戰。第三，實施FCM，學校需對教師提供相應的信息技術教育培訓，或建設FCM公共模塊軟件，使教師掌握教學信息搜索、加工的基本技能，能錄制教學視頻，提高教師的信息素養及教育技術能力。此外，大班教學現狀也是制約FCM推廣的現實問題。班級授課制有三種形式，即常規班級、小班教學、超大容量的大班教學［7］。由于我國人口眾多，教育資源匱乏，目前我國大部分班級處于常規班級和大班教學，短時間內無法實現小班教學。班級規模過大，人數過多，教師難以關注到每一個學生，課題討論和答疑過程中，學生個性差異和獨特性被忽視。而FCM所提倡學生課堂中完成練習，教師針對性地解答每個學生的疑惑，實施差異教學，促進學生的個性發展，這種方式受大班教學的限制，有待解決。

二、高校實施FCM中挑戰性問題的解決途徑

(一)實施分流、兩類FCM教學設計，是提高教學質量的有效途徑

學生自主學習意識和自我約束能力決定了FCM成功與否，即使課件資源再完備、各種學習記錄要求模塊的設置再細化，對沒有主動學習意識和自我約束能力差的學生，學習效果都將是危險的，因為FCM對這部分學生來說可能成為了“放羊”。即使自主學習意識強烈，但是今天的學生很繁忙，他們的時間安排緊湊，參加的活動多，能否靜下心來全面、詳盡地學習教學資源中的每個知識點，是值得進一步探討的問題。筆者認為有必要結合學生對某門課程的學習自主意識來實施分流，注意不是根據學生的自主學習能力。以土木工程專業的混凝土結構設計課程為例，在一條起跑線的學生，自主學習能力存在一定差別，但是并不會太大，而且在具有自主學習意識的前提下，自主學習能力還可以得到培養和鍛煉。因此，將課程開設具有不同翻轉度的FCM課堂，讓學生自愿選擇參加，根據學生自愿原則實施分流分度FCM，是提高教學質量的有效途徑。下面提出完全翻轉和部分翻轉的兩類FCM教學設計概念供探討。首先，自愿參加FCM的學生，基本是主動學習意識較強的學生，有了這個前提條件，為開展FCM課堂奠定了基礎性條件。對這部分學生實施完全翻轉的FCM精英式教學設計(PerfectFCM:PFFCM)。其次，對沒有選擇參加FCM課堂的學生，實施部分翻轉的FCM教學設計(PartialFCM:PTFCM)。所謂PTFCM，是指在堅持傳統課堂教學的前提下，課前公開教學資源，供學生預習，課堂教師通過重點講解、知識點梳理完成課題教學，答疑環節堅持現有的固定答疑時間方案或集中組織答疑的方案。第三，部分學生選擇PTFCM，也解決了PFFCM大班互動的瓶頸問題。由于部分學生選擇PTFCM，學生數量進行了分流，班級規模縮減，在有限的教學資源情況下，PFFCM和PTFCM均能得到有效實施。

(二)建立自主學習實驗室，對FCM學生開放，解決網絡學習干擾

網絡誘惑因素多，對學習干擾大，是否有必要建立自主學習實驗室，對FCM學生預約開放，觀看授課錄像，開展自主學習，以此解決網絡干擾因素，是值得進一步探討的問題。雖然這種方式沒有從根本上實現隨時隨地學習的FCM便利性，但是能有效約束學生的網絡使用，提高課程學習效率。

(三)教師角色分流

FCM教學環節主要包括課前的教學資源制作、課堂的互動環節。教學資源的錄制應該在課程建設團隊中協作完成，在課題負責人帶領下完成。各個班級的FCM教學電子資源應該一致，并由經驗豐富的名師擔任主講教師。這樣，傳統的教師角色發生了分流，由課堂教授轉變為課堂設計者、互動組織者、問題答疑者，因為教學資源的建設是由團隊集體完成的，之后每年再經修訂和完善，每個個體教師不再涉及教學資源錄制編制的工作。這種分流方案，對學生也較公平，因為不同班級的學生，能獲得同等的課堂教學資源。對于學生而言，等同于參與MOOC教學模式。

三、土木工程專業混凝土結構課程的混合FCM教學設計分析

混凝土結構作為土木工程專業的一門理論性、實踐性都很強的重要專業基礎課，是專業培養目標的載體和培養模式關鍵的一環，目的是使學生掌握混凝土結構的基本理論和基本知識，培養學生的工程意識、解決實際工程問題的能力。該門課程的特點是內容多、涉及面廣，經驗性強、綜合性強，規范條文多。根據前面關于FCM主要特征及其挑戰性問題的分析，下面對土木工程專業混凝土結構設計課程實施FCM進行分析和探討，提出相應的解決方案?！耙坏肚小笔酵七MFCM對有些課程未必奏效，以土木工程專業混凝土結構課程為例，該門課程教學內容多，有材料性能、結構設計方法、受彎構件、受壓構件、受扭構件、受拉構件的設計計算、裂縫和變形理論以及預應力混凝土等，各部分存在理論性、實驗性、經驗性等較復雜的知識特征，因此各部分知識點的學習特點不盡相同，在教學實踐中有必要堅持多種教學方法相結合的混合FCM教學設計。關于極限狀態設計法介紹、公式推導、解題思路等有必要堅持傳統的課堂授課方法［8］，而材料試驗、結構構造、鋼筋配置、構件的破壞過程、設計圖紙、結構裂縫和變形工序以及工程實例展示等可以通過豐富多彩的多媒體學習資源實現FCM教學。筆者將這種傳統課堂教學與FCM相結合的教學方法稱之為混合FCM教學方法。

四、結語

在FCM基本特征、國內高等教育實際和土木工程專業課程特征分析基礎上，探討在新一輪教學改革中推廣FCM的潛在問題，提出相應的解決方案，主要體現在以下四方面。(1)通過學生分流，設置PFFCM和PTFCM兩類不同程度的翻轉課堂，解決部分學生自主學習意識不強和大班授課的FCM實施瓶頸問題。(2)學校建立自主學習實驗室(機房)，對FCM學生開放，解決自主學習教學資源過程中因自我約束能力不強、網絡學習干擾引起的學習效率低的問題。(3)推進教師分流，以主講教師為主的教學資源建設項目制推進FCM教學資源建設，個體教師的主要角色成為參與課堂互動設計和學生學習的指導者。(4)土木工程專業混凝土結構課程教學實踐中，有必要堅持多種教學方法相結合的混合FCM教學設計，按照FCM課程章節特點分別實施PFFCM和PTFCM。

作者:吳香國鄒超英鄭文忠王鳳來楊華單位:哈爾濱工業大學