云教學(xué)支撐下的《工程力學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索

李健　王海明　李鳳娟　席宣宣　周嶺

【摘 要】隨著網(wǎng)絡(luò)社會的不斷推進，高校教育云的發(fā)展是大勢所趨，依托于移動互聯(lián)網(wǎng)、智能學(xué)習(xí)終端及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的云教學(xué)也隨之興起。這里將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念引入到《工程力學(xué)》課程教學(xué)中，并探討在云科技大數(shù)據(jù)平臺的支撐下，打破原有教育屏障，構(gòu)建一個集傳統(tǒng)課堂教學(xué)、課后自學(xué)、互動交流于一體新型教學(xué)體系，并為《工程力學(xué)》課程的互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)作出有益探索。

【關(guān)鍵詞】云教學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；工程力學(xué)；教學(xué)模式

中圖分類號： G434；TB12-4 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2457（2018）04-0067-003

Exploring Teaching Mode of "Engineering Mechanics" Flip Class under the Support of Cloud Teaching

LI Jian1 WANG Hai-ming1 LI Feng-juan1 XI Xuan-xuan2 ZHOU Ling1

（1. School of Mechanical Electrification Engineering， Tarim University， Alar， Xinjiang 843300， China；

2. School of Science and Technology， Xinjiang University， Xinjiang Aksu 843000， China）

【Abstract】With the continuous advancement of the internet society， the development of college education cloud is the trend of the times， and the cloud teaching based on mobile internet， intelligent learning terminal and network teaching system also rises. Here， the concept of flipping classroom teaching was introduced into the teaching of Engineering Mechanics， and under the support of the cloud technology big data platform， the education barrier was broken and a new type of traditional classroom teaching， self-study after school， and interactive communication was constructed. Teaching system and making useful explorations of Internet + teaching in Engineering Mechanics.

【Key words】Cloud teaching； Flipping classroom； Engineering mechanics； Teaching mode

0 引言

《2013-2017年中國網(wǎng)絡(luò)教育行業(yè)市場前瞻與投資預(yù)測分析報告》顯示，近幾年來，我國在線教育用戶規(guī)模呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，2017年預(yù)計達到1.2億人。與此同時，互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)對傳統(tǒng)的教育教學(xué)觀念提出了挑戰(zhàn)，互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)更容易突破傳統(tǒng)教學(xué)模式下陳舊死板、千人一面的桎梏，提供私人定制，其核心理念也更加貼近教育教學(xué)規(guī)律和人才成長規(guī)律，可以進行人性化、多樣化的人才培養(yǎng)[1]。

接下來的十年，將會是云計算的時代。隨著云計算產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用逐步從互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)向制造、金融、教育、醫(yī)療等傳統(tǒng)行業(yè)滲透和融合，不斷促進傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，高校教育云的發(fā)展是大勢所趨。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011～2020）》中明確提出了建設(shè)中國教育化云服務(wù)平臺的任務(wù)計劃，云計算將成為教育行業(yè)信息化的下一個熱點，在高校院所廣泛應(yīng)用[2]。

翻轉(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將普通課堂中的講授移到課外進行，課堂內(nèi)通過實驗、項目訓(xùn)練、研討、團隊合作等方式讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動實施者，學(xué)生的工程實踐能力和溝通交流、團隊協(xié)作能力在課堂上能直接得到很好的鍛煉。在這種教學(xué)模式下，教師不再占用課堂的時間來講授信息，而由學(xué)生在課后完成，教師將有更多的時間與每個人交流；學(xué)生可以通過看視頻講座、聽播客、閱讀電子書甚至在網(wǎng)絡(luò)上與人討論等方式來學(xué)習(xí)；課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風格和呈現(xiàn)知識的方式，教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學(xué)生的需要和促成他們的個性化學(xué)習(xí)[3-4]。

云教學(xué)是指依托于移動互聯(lián)網(wǎng)、智能學(xué)習(xí)終端及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)支撐下線上線下新型教學(xué)體系，創(chuàng)造一種動態(tài)的、交互的個人學(xué)習(xí)環(huán)境，使教學(xué)由傳統(tǒng)的教師堂課傳授向?qū)W生自主學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)以及個性化學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)社會的不斷推進與學(xué)生自我意識的不斷覺醒，傳統(tǒng)課堂教學(xué)已經(jīng)難以為繼[5]。將云科技大數(shù)據(jù)平臺與傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)合，進行有效融合優(yōu)化，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，努力構(gòu)建一種云教學(xué)平臺支撐下的《工程力學(xué)》課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革與創(chuàng)新，已經(jīng)成為當下“教育發(fā)展”一種必然，也同時是對“互聯(lián)網(wǎng)+教育”領(lǐng)域的一項有益實踐與探索。

1 當前《工程力學(xué)》課程教學(xué)中存在的一些問題

隨著網(wǎng)絡(luò)社會的不斷推進，高校課程的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)已是大勢所趨。但目前《工程力學(xué)》課程的教學(xué)仍以教學(xué)課堂傳授、板書理論演繹為主，這其中存在的各類問題如下：

1.1 教學(xué)主體缺失

傳統(tǒng)的教學(xué)活動中以教師為中心，一切教學(xué)活動都以教師為主導(dǎo)來開展，教師在課堂上利用語言、形體動作、手勢、板書、示范等多種形式來向?qū)W生傳授教學(xué)方案中劃定好的知識；當學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)各種問題時，依據(jù)先前制定好的各種教學(xué)管理條例，教師也能進行有效的控制與處理，這樣就方便了教師對整體情況的組織與掌控，使之不偏離教學(xué)目標的要求。

教學(xué)的主體是學(xué)生，教學(xué)過程是在人與人之間的接觸與交流。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)校院系制定的一切教學(xué)計劃都是以教師為主，教師自己制定的教學(xué)方案又很少考慮學(xué)生的認知水平與接受能力，一切以教學(xué)計劃為綱。這種情況下，教師的教學(xué)內(nèi)容相對學(xué)生而言就顯得枯燥乏味、晦澀難懂，不夠能因材施教，更不能發(fā)揮學(xué)生的個性與主觀能動性，課堂氣氛沉悶、壓抑，學(xué)生對內(nèi)容疲于思考、被動接收，課堂教學(xué)有淪為“填鴨式教育”的趨勢。

1.2 教學(xué)計劃死板

當前教學(xué)模式下，教師教學(xué)的重點在教案，教案對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等都進行了具體的設(shè)計和安排規(guī)劃。比如：教師每學(xué)期開課前，教師必須要完成整體教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃和教學(xué)方案的設(shè)計，制定好每堂課上所要講授的內(nèi)容；課堂上教師只需按照教案設(shè)定好的程序按部班，教案主導(dǎo)全局，主演是教師，學(xué)生配合劇情即可。

如此引導(dǎo)下，教師只關(guān)注自己的教學(xué)任務(wù)完成情況，而不會將精力投入到學(xué)生身上，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中遇到的各種問題，學(xué)生對知識的掌控缺陷，都沒有得到很好的處理。這種教學(xué)模式，知識從教材經(jīng)教師傳遞給學(xué)生，注定只能進行知識的傳授，而無法釋放學(xué)習(xí)的天性，培養(yǎng)他們對知識的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

1.3 教學(xué)手段單一

傳統(tǒng)“工程力學(xué)”課程教學(xué)當中，以教師的課堂講述、板書演繹為主，教學(xué)過程當中注重基礎(chǔ)理論與公式推演，強調(diào)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與理論聯(lián)系實際的能力，然而目前的“90后新人類”大學(xué)生普遍存在理論基礎(chǔ)差、理論聯(lián)系實際能力偏弱的情況，這樣就造成了當下大學(xué)生對“工程力學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容被動接受、惰于思考、缺乏實踐創(chuàng)新能力的實現(xiàn)，具有填鴨式的弊端，教學(xué)質(zhì)量不高。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的特點

翻轉(zhuǎn)課堂，可稱為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以讓課堂回歸到學(xué)生能力的培養(yǎng)：翻轉(zhuǎn)課堂將普通課堂中的講授移到課外進行，課堂內(nèi)通過實驗、項目訓(xùn)練、研討、團隊合作等方式讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動實施者，學(xué)生的工程實踐能力和溝通交流、團隊協(xié)作能力在課堂上能直接得到很好的鍛煉。翻轉(zhuǎn)課堂相對傳統(tǒng)教學(xué)有四大顛覆：從被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)；從考試成績向?qū)W習(xí)能力翻轉(zhuǎn)；從有教無類向因材施教翻轉(zhuǎn)；從孤立式教育向共享型翻轉(zhuǎn)。

翻轉(zhuǎn)課堂從根本上將教師和學(xué)生在教學(xué)過程中的角色進行了顛覆，改教師傳授為教師組織、引導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)課堂模式對教師的教學(xué)能力、交往能力、課程評價能力、科研能力都都提出了很高的要求，教師要從課前學(xué)習(xí)設(shè)計、課堂教學(xué)儲備、課后教學(xué)評價、師生互動交流等多個方面去做準備，以完成整個翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程。

3 云教學(xué)支撐下的《工程力學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂

教學(xué)模式探索

3.1 基于大數(shù)據(jù)的云教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建

在教師、學(xué)生、家長作為學(xué)生教學(xué)中不可或缺的三方角色，如何將學(xué)校教師教學(xué)、學(xué)生課后自學(xué)、家長監(jiān)督教育進行有效融合，在互聯(lián)網(wǎng)的助力下形成良好的家校合作制度，讓學(xué)生取得較好的學(xué)習(xí)效果，這里引入云計算技術(shù)，搜集教師、學(xué)生、家長與學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的大數(shù)據(jù)，分析其中蘊含的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建一個集傳統(tǒng)課堂教學(xué)、課后自學(xué)、互動交流于一體新型教學(xué)體系，主要構(gòu)成如下：

數(shù)據(jù)搜集、分析處理，在校園網(wǎng)上搜集教師、學(xué)生、家長三方與學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的數(shù)據(jù)，之后將這些數(shù)據(jù)資源進行整合并依托云計算技術(shù)進行有效的分析處理，為接下來的應(yīng)用服務(wù)提供依據(jù)和支撐；應(yīng)用服務(wù)部分，教師、學(xué)生、家長三方聯(lián)合起來將校園網(wǎng)中的現(xiàn)有資源進行重新組合，既能保證學(xué)生有充裕的學(xué)習(xí)資源，又能滿足教室有足夠的備課資料，同時家長通過對學(xué)生學(xué)習(xí)生活痕跡的監(jiān)督，也可以實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、心理變化；網(wǎng)絡(luò)與移動終端，教師、學(xué)生、家長可以在手機、電腦或PAD等網(wǎng)絡(luò)終端上，通過注冊登錄來了解學(xué)習(xí)自己想要得到的資料、信息，并可以進行便捷的交流互動。

3.2 翻轉(zhuǎn)課堂教材選取與教學(xué)方案的制定

根據(jù)院系機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案的內(nèi)容安排與培養(yǎng)目標，我院機械類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與實踐水準，以及當下《工程力學(xué)》課程課時量逐漸減少的現(xiàn)實需求，篩選符合我院教學(xué)體系與具體情況的合適教材。

明晰《工程力學(xué)》課程中哪些內(nèi)容是主干，可利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在課堂教學(xué)中進行講授，而哪些內(nèi)容是課堂教學(xué)無法及時展開的重點難點，需要通過微課程模式，放置在課外教學(xué)。課堂教學(xué)采取理論與實踐相結(jié)合的模式，課堂之外的自主學(xué)習(xí)選取網(wǎng)絡(luò)視頻公開課或是微課程的方式來進行。

3.3 翻轉(zhuǎn)課堂中微課程選擇、設(shè)計與制作

在注重應(yīng)用的原則下，針對教學(xué)學(xué)時內(nèi)無法深入展開的一些重點難點，如運動學(xué)綜合應(yīng)用實例、物體受力變形中的組合變形以及一些力學(xué)基本理論的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可以采用微課程的方式，將這些內(nèi)容分別整理為一系列8-15分鐘的PPT式微課程，將內(nèi)容制作得更加簡潔、生動、易懂，并利用電腦網(wǎng)絡(luò)與手機APP等多樣的傳播形式，方便學(xué)生利用課余碎片化時間來學(xué)習(xí)。

微課程內(nèi)容的選取應(yīng)根據(jù)高等教育及《工程力學(xué)》課程的特點，采用合適的教學(xué)方法，如案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)等，使學(xué)生在反復(fù)的聽講和練習(xí)中提高能力。其次，微課的設(shè)計與制作過程中要注意到多個關(guān)鍵技術(shù)問題，如微教案設(shè)計、腳本編寫、素材的搜集和制作、PPT制作、教學(xué)實施與錄制、后期視頻編輯等等，這些技術(shù)難題都應(yīng)得到解決。最后，根據(jù)上一步制定好的教學(xué)方案，節(jié)選課堂上無法展開卻又不可或缺的知識點，設(shè)計好相應(yīng)的教案、腳本并選取教學(xué)模式，運用相關(guān)技術(shù)錄制微課視頻。

3.4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)交流平臺的創(chuàng)立

通過這一平臺，學(xué)生可以在課前、課上、課后分別完成不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，與教師或?qū)W生間進行實時的溝通，避免了帶著疑問去學(xué)習(xí)新知識所帶來的困難。這就大大促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，由此形成一個良性循環(huán)的學(xué)習(xí)氛圍。此外，該平臺的統(tǒng)計分析功能也可幫助教師實時分析掌握學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題，及時應(yīng)對或補充講解，為開展個性化教學(xué)提供幫助。

這樣就可以把握針對90后“網(wǎng)絡(luò)新人類”在學(xué)習(xí)過程中的心理特點與價值取向，能夠積極并及時得與學(xué)生進行線上線下平等交流、互動，根據(jù)學(xué)生的反饋對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式隨時隨地進行調(diào)整，從而達到較好的教學(xué)學(xué)習(xí)效果。

4 結(jié)語

這里基于云科技大數(shù)據(jù)平臺，對云教學(xué)支撐下《工程力學(xué)》的課程教學(xué)進行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改良、探索，從教師對知識的傳授和學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)兩方面對傳統(tǒng)課題教學(xué)進行了徹底的顛覆與創(chuàng)新。新型《工程力學(xué)》課程教學(xué)體系的構(gòu)建，將會極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，并為今后類似課程的“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”提供借鑒與參考。

【參考文獻】

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[5]于智慧.睿易云教學(xué)——有趣有效的在線智慧課堂[J]. 人民教育，2017（18）：113-114.