信息化环境下材料力学翻转课堂的教学实践
沈玉凤 许英姿 刘露
[摘 要]项目组依据建构主义学习理论，设计了信息化环境下材料力学翻转课堂的教学环节，开展了教学实践，并對翻转课堂的实施效果进行了总结和反思，探索了在现代教育理论的指导下，如何充分尊重学生学习的主体性。
[关键词]信息化；材料力学；翻转课堂；教学实践
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）02-0035-02
材料力学课程作为我校机械类各专业的重要学科基础课，学习的目的在于为后续课程以及未来的工作搭建一个扎实稳固的基础性支撑平台。随着现代教育技术的发展，教育信息化的普及，材料力学课程的教学模式应该转变为把学习的主动权放给学生，充分尊重学生学习的主体地位。
笔者依据建构主义理论，设计了信息化环境下材料力学翻转课堂的教学环节，开展了两次翻转课堂的教学实践，探索了在现代教育理论的指导下，如何充分利用信息资源，优化课堂教学，促进学生的自主协作学习和深度学习。
一、信息化环境下材料力学翻转课堂的教学实践
（一）信息化学习资源的建设
有丰富的网络学习资源作为支撑，才能更好地开展信息化环境下的自主学习、小组协作学习，保证翻转课堂的顺利实施。本课程搭建了在线网络教学平台和课程网站。
在网络教学平台上有24个一级栏目，包括教师授课的教学课件、教学日历、教学笔记、翻转课堂学习任务书、形成性评价成绩发布等栏目，并对全校学生全方位开放。另外平台上有教学邮箱、答疑讨论等栏目，实现了学生与教师之间、学生与学生之间及时的信息交流互动，充分营造了交流讨论的学习氛围，保证了教师能够及时发现学生学习过程中的问题，及时发布对学生学习的指引，使学生充分把握自己的学习进程与状态。
课程网站有17个一级栏目，有教师的全程授课录像、自学辅导系统、考研加油站等。两套网络资源彼此配搭，为学生的自主学习提供了信息丰富的网络学习资源。
（二）教学目标的设定
教学目标的设定以学生为中心，充分考虑如何引导学生积极主动地参与学习，帮助学生进行更高层次的学习，锻炼和培养学生的综合能力，促进学生全方位的发展。
各环节的教学目标设计：
1.基本概念知识点的教学目标设计：强化课程的基本概念，帮助学生建立学科基础。
2.建立知识点之间逻辑关系的教学目标设计：通过发现和探索各知识点之间的逻辑关系，培养学生的自学能力、洞察事物本质的能力、团队协作能力，帮助学生养成良好的思维习惯。
3.扩展知识点的教学目标设计：将已经内化为学生已有知识的知识点进行扩展、推广、延伸，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
（三）信息化环境下的翻转课堂教学活动设计及实施
1.课前学习活动
根据学生平日里的课堂表现与作业完成情况，在充分了解学生过往的学习状态和目前的学习情况下，将学生进行分组。分组的原则基本上是自由组合，每一组4-5人。组内成员确定一位学习组长，组长的职责是管理督促本组组员，并负责老师与学生之间的双向沟通。
教师将设定好的学习目标和学习任务单，连同学习资源指引一并公示在教学平台上，指导学生课前的自主学习。组长在课余时间组织小组同学首先学习老师设计的学习目标和学习任务单，清楚明白任务后，组织本组同学学习教师提供的视频资料、授课课件，并查阅相关的文献资料，形成小组学习报告，将小组在学习过程中遇到的疑惑、问题形成学习报告一同提交在网络教学平台上。教师审阅学生的学习报告，并针对学习报告反映出来的问题给出进一步学习的建议和指导。同时教师研究学生学习过程中遇到的疑惑问题并进行归类整理，找出共性问题以及需要特殊指导的个性问题。将个性问题在网络教学平台的答疑讨论栏目与小组成员进行交流讨论，教师一般是继续给出问题，指引学生查阅哪些资料，引起学生的思考，而不给出明确的解答。
小组同学针对老师的建议进行第二轮的学习，修改小组学习报告，重新梳理学习过程中的困惑疑问。小组整理第二轮学习报告提交。教师再一次审阅报告，梳理学生的疑问。在这一次的审阅中，教师基本上掌握了学生的学习状况，了解了学生的困惑，清楚明白应该向哪个方向引导学生的讨论，拥有了为下一步课堂交流活动进行设计的依据。
2.课中交流讨论
由于上课前教师将学生产生的疑问进行了整理，课堂交流讨论环节就能比较有针对性地引导学生解决疑问，帮助学生完成知识的内化，促进更高层次的推理思维的养成。
课堂交流环节按学习小组进行，教师根据学生的分组名单随机抽取一位学生登台讲课，讲课时间控制在8-10分钟。讲课完成后其他组同学针对学习过程中产生的疑问困惑、讲课过程中产生的新疑问、讲课组的学习效果和学习质量进行反馈，讲课组的全体成员随时解答问题。
书记员记录交流过程中学生提出的所有问题，以便老师课后反馈。所有小组交流完毕，由班长对全班同学的课堂表现、讨论情况、学习效果进行总结评价。
教师对本次翻转课堂的效果进行总结，并对学生提出的问题做进一步的分析、阐述、解疑。由于经历了课前两轮的学习以及学生之间的交流讨论，学生剩下的疑问也就很少了，再通过教师稍微的点拨学生的疑问就全解决了。
3.课后总结反思
课程结束后，教师发布问卷调查，让学生自己总结、反思在本次翻转课堂学习中有哪些收获，翻转课堂的学习形式锻炼了自己哪些方面的能力，对比其他同学，自己在哪些方面做得好，在哪些方面存在不足，在未来的学习与人生成长中，自己应该在哪些方面有所突破，应如何克服自己的弱项，如何提高自己与他人之间的交流、沟通、表达能力。
4.学习效果评价
开课起初成立翻转课堂评价小组，小组成员由两个班的班长、课代表、学习委员、学生代表组成。教师要求评价小组首先制订评价标准，提交给教师，教师提出修改意见，评价小组再进行改进，直到设计出能够全面评价学习状态与学习效果的翻转课堂评价方法。
评价小组就各小组在讲课、回答问题、提出问题过程中的集体表现，依据评分标准，对各小组进行考核评定。
评价小组各成员将评价表上交给教师，由教师取平均值作为该小组每一位成员的成绩，以满分5分计入学生的总成绩。为了保证评价效果的公正，评价小组成员不得给自己所在的小组打分。
二、教学效果比较分析
（一）学习效果
2014-2015学年第二学期在2013级车辆工程专业5个班、2013级热能与动力专业4个班共9个班级内进行了信息化环境下的教学实践。
表1 实验班与对比班期末成绩对比
■
实验班与对比班考试采用相同的试卷。从实验班和对比班的成绩来看，采用信息化教学手段的班级的总体成绩普遍得到提高，表明采用信息化教学手段有利于学生对课程的重点和难点掌握，有利于激发学生的学习兴趣，对调动后进学生学习的积极性更加有效。
（二）综合能力的培养
授课过程中的一个学期内，在与学生的接触、交流中，老师发现在翻转课堂上登台讲课的以及积极交流表达自己想法的学生的自信心增强，学习的主动性提高，情感成长更加完美，与老师和同学交流更加主动，从内心到外在都不再拘泥，焕发出新的活力。
（三）教学思考與反思
尽管学生们对这种学习形式津津乐道，但由于班级人数较多、分组较多，导致各组的讲解时间仓促，仍有一部分学生没有登台锻炼的机会，课前学习过程中对个别学生学习状态的监督不够到位。
下一步教学设计的重点放在扩充学习资源、加强深度协作学习项目与学习环境的设计、与学生一起完善过程评价标准上，希望制订出能够全面反映学习过程的评价标准，进一步细化学习目标和学习任务，帮助学生实现高层次的学习。
三、结语
经过两次翻转课堂教学实践，教师体会到：无论教师设计怎样的教学活动都不能离开对人的培养的教育初衷。教学设计的目的是帮助教师实现对学生的知识、能力、品格、情感的塑造。在今后的教学设计中应更加关注学生本身和学习结果，注重引导学生的参与，加强学生批判性思维和表达能力的培养，引导学生自主学习，培养他们终身学习的能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王竹立.新建构主义的理论体系和创新实践[J].远程教育杂志， 2012（12）：3-11.
[2] 张金磊.翻转课堂教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013（10）：59-64.
[3] 尹达.对翻转课堂的再认识[J].当代教育与文化，2014（3）：64-67.
[4] 金陵.萨尔曼·可汗怎样走向翻转课堂[J].中国信息技术教育，2012（10）：29.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]项目组依据建构主义学习理论，设计了信息化环境下材料力学翻转课堂的教学环节，开展了教学实践，并對翻转课堂的实施效果进行了总结和反思，探索了在现代教育理论的指导下，如何充分尊重学生学习的主体性。
[关键词]信息化；材料力学；翻转课堂；教学实践
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）02-0035-02
材料力学课程作为我校机械类各专业的重要学科基础课，学习的目的在于为后续课程以及未来的工作搭建一个扎实稳固的基础性支撑平台。随着现代教育技术的发展，教育信息化的普及，材料力学课程的教学模式应该转变为把学习的主动权放给学生，充分尊重学生学习的主体地位。
笔者依据建构主义理论，设计了信息化环境下材料力学翻转课堂的教学环节，开展了两次翻转课堂的教学实践，探索了在现代教育理论的指导下，如何充分利用信息资源，优化课堂教学，促进学生的自主协作学习和深度学习。
一、信息化环境下材料力学翻转课堂的教学实践
（一）信息化学习资源的建设
有丰富的网络学习资源作为支撑，才能更好地开展信息化环境下的自主学习、小组协作学习，保证翻转课堂的顺利实施。本课程搭建了在线网络教学平台和课程网站。
在网络教学平台上有24个一级栏目，包括教师授课的教学课件、教学日历、教学笔记、翻转课堂学习任务书、形成性评价成绩发布等栏目，并对全校学生全方位开放。另外平台上有教学邮箱、答疑讨论等栏目，实现了学生与教师之间、学生与学生之间及时的信息交流互动，充分营造了交流讨论的学习氛围，保证了教师能够及时发现学生学习过程中的问题，及时发布对学生学习的指引，使学生充分把握自己的学习进程与状态。
课程网站有17个一级栏目，有教师的全程授课录像、自学辅导系统、考研加油站等。两套网络资源彼此配搭，为学生的自主学习提供了信息丰富的网络学习资源。
（二）教学目标的设定
教学目标的设定以学生为中心，充分考虑如何引导学生积极主动地参与学习，帮助学生进行更高层次的学习，锻炼和培养学生的综合能力，促进学生全方位的发展。
各环节的教学目标设计：
1.基本概念知识点的教学目标设计：强化课程的基本概念，帮助学生建立学科基础。
2.建立知识点之间逻辑关系的教学目标设计：通过发现和探索各知识点之间的逻辑关系，培养学生的自学能力、洞察事物本质的能力、团队协作能力，帮助学生养成良好的思维习惯。
3.扩展知识点的教学目标设计：将已经内化为学生已有知识的知识点进行扩展、推广、延伸，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
（三）信息化环境下的翻转课堂教学活动设计及实施
1.课前学习活动
根据学生平日里的课堂表现与作业完成情况，在充分了解学生过往的学习状态和目前的学习情况下，将学生进行分组。分组的原则基本上是自由组合，每一组4-5人。组内成员确定一位学习组长，组长的职责是管理督促本组组员，并负责老师与学生之间的双向沟通。
教师将设定好的学习目标和学习任务单，连同学习资源指引一并公示在教学平台上，指导学生课前的自主学习。组长在课余时间组织小组同学首先学习老师设计的学习目标和学习任务单，清楚明白任务后，组织本组同学学习教师提供的视频资料、授课课件，并查阅相关的文献资料，形成小组学习报告，将小组在学习过程中遇到的疑惑、问题形成学习报告一同提交在网络教学平台上。教师审阅学生的学习报告，并针对学习报告反映出来的问题给出进一步学习的建议和指导。同时教师研究学生学习过程中遇到的疑惑问题并进行归类整理，找出共性问题以及需要特殊指导的个性问题。将个性问题在网络教学平台的答疑讨论栏目与小组成员进行交流讨论，教师一般是继续给出问题，指引学生查阅哪些资料，引起学生的思考，而不给出明确的解答。
小组同学针对老师的建议进行第二轮的学习，修改小组学习报告，重新梳理学习过程中的困惑疑问。小组整理第二轮学习报告提交。教师再一次审阅报告，梳理学生的疑问。在这一次的审阅中，教师基本上掌握了学生的学习状况，了解了学生的困惑，清楚明白应该向哪个方向引导学生的讨论，拥有了为下一步课堂交流活动进行设计的依据。
2.课中交流讨论
由于上课前教师将学生产生的疑问进行了整理，课堂交流讨论环节就能比较有针对性地引导学生解决疑问，帮助学生完成知识的内化，促进更高层次的推理思维的养成。
课堂交流环节按学习小组进行，教师根据学生的分组名单随机抽取一位学生登台讲课，讲课时间控制在8-10分钟。讲课完成后其他组同学针对学习过程中产生的疑问困惑、讲课过程中产生的新疑问、讲课组的学习效果和学习质量进行反馈，讲课组的全体成员随时解答问题。
书记员记录交流过程中学生提出的所有问题，以便老师课后反馈。所有小组交流完毕，由班长对全班同学的课堂表现、讨论情况、学习效果进行总结评价。
教师对本次翻转课堂的效果进行总结，并对学生提出的问题做进一步的分析、阐述、解疑。由于经历了课前两轮的学习以及学生之间的交流讨论，学生剩下的疑问也就很少了，再通过教师稍微的点拨学生的疑问就全解决了。
3.课后总结反思
课程结束后，教师发布问卷调查，让学生自己总结、反思在本次翻转课堂学习中有哪些收获，翻转课堂的学习形式锻炼了自己哪些方面的能力，对比其他同学，自己在哪些方面做得好，在哪些方面存在不足，在未来的学习与人生成长中，自己应该在哪些方面有所突破，应如何克服自己的弱项，如何提高自己与他人之间的交流、沟通、表达能力。
4.学习效果评价
开课起初成立翻转课堂评价小组，小组成员由两个班的班长、课代表、学习委员、学生代表组成。教师要求评价小组首先制订评价标准，提交给教师，教师提出修改意见，评价小组再进行改进，直到设计出能够全面评价学习状态与学习效果的翻转课堂评价方法。
评价小组就各小组在讲课、回答问题、提出问题过程中的集体表现，依据评分标准，对各小组进行考核评定。
评价小组各成员将评价表上交给教师，由教师取平均值作为该小组每一位成员的成绩，以满分5分计入学生的总成绩。为了保证评价效果的公正，评价小组成员不得给自己所在的小组打分。
二、教学效果比较分析
（一）学习效果
2014-2015学年第二学期在2013级车辆工程专业5个班、2013级热能与动力专业4个班共9个班级内进行了信息化环境下的教学实践。
表1 实验班与对比班期末成绩对比
■
实验班与对比班考试采用相同的试卷。从实验班和对比班的成绩来看，采用信息化教学手段的班级的总体成绩普遍得到提高，表明采用信息化教学手段有利于学生对课程的重点和难点掌握，有利于激发学生的学习兴趣，对调动后进学生学习的积极性更加有效。
（二）综合能力的培养
授课过程中的一个学期内，在与学生的接触、交流中，老师发现在翻转课堂上登台讲课的以及积极交流表达自己想法的学生的自信心增强，学习的主动性提高，情感成长更加完美，与老师和同学交流更加主动，从内心到外在都不再拘泥，焕发出新的活力。
（三）教学思考與反思
尽管学生们对这种学习形式津津乐道，但由于班级人数较多、分组较多，导致各组的讲解时间仓促，仍有一部分学生没有登台锻炼的机会，课前学习过程中对个别学生学习状态的监督不够到位。
下一步教学设计的重点放在扩充学习资源、加强深度协作学习项目与学习环境的设计、与学生一起完善过程评价标准上，希望制订出能够全面反映学习过程的评价标准，进一步细化学习目标和学习任务，帮助学生实现高层次的学习。
三、结语
经过两次翻转课堂教学实践，教师体会到：无论教师设计怎样的教学活动都不能离开对人的培养的教育初衷。教学设计的目的是帮助教师实现对学生的知识、能力、品格、情感的塑造。在今后的教学设计中应更加关注学生本身和学习结果，注重引导学生的参与，加强学生批判性思维和表达能力的培养，引导学生自主学习，培养他们终身学习的能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王竹立.新建构主义的理论体系和创新实践[J].远程教育杂志， 2012（12）：3-11.
[2] 张金磊.翻转课堂教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013（10）：59-64.
[3] 尹达.对翻转课堂的再认识[J].当代教育与文化，2014（3）：64-67.
[4] 金陵.萨尔曼·可汗怎样走向翻转课堂[J].中国信息技术教育，2012（10）：29.
[责任编辑：钟 岚]
