道路勘测设计课程翻转课堂教学模式的探索
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）28-0144-02
随着我国道路工程保障岗位技术人才能力需求的不断提高，现代教育教学理念也逐渐由知识传授型向能力培养型转变。这使得传统的课程教学模式难以适应新型岗位人才对能力培养的需求，因此必须更新理念和教学内容，开展以能力培养为目标的教学设计和教学实践。而SPOC在线教学模式为以能力培养为目标的课堂教学提供了平台。其中，翻转课堂式的教学模式就是较为典型的一种，在很多专业课程中得到广泛的应用。笔者根据我校多年道路勘测设计课程教学实践，探索了一套以能力培养为目标的专业课程翻转课堂教学模式。
一、传统课程教学模式存在的弊端
道路勘测与设计是我校道路桥梁专业方向的一门专业主干课程。内容涉及道路常识、路线线形设计理论、路线选线和勘测等部分。教学目标是使学生掌握道路勘测设计的基本原理和方法，提高道路勘测设计的基本技能，培养学生提出问题、分析问题、解决问题和道路工程创新思维能力。然而，传统的道路勘测设计课程教学，通常是一种知识传授型的教学模式，一般采用课堂理论讲授式与课程实践相结合的教学程序展开。这种教学模式，在能力培养方面难以达到教学目标的要求[1]，主要反映在以下几个方面。
1.不符合学生的认识规律。传统的课程教学是基于教材和学科逻辑的平行式编排，重在培养学生对勘测设计基础理论和工程实践运用方法的掌握，而不是以道路工程勘测设计的实际需求出发实施教学，不符合学生的学习基础、现实需求和认知规律，不利于培养学生的实践运用能力、创新思维能力和工程意识。这也是工程案例式教学方式得以在许多专业课程教学中广泛应用的原因所在。
2.教学的实践性不强。传统的教学模式只能使学生“坐中学”，而非“做中学”，授课中知识传授有余，能力培养不足。从概念上讲，道路勘测设计本身就是一个工程实践过程，要求学生不仅要掌握道路勘测设计的基本理论和方法，更要学会运用这些理论方法至道路勘测设计实践中去。尽管在开设这门课程时设置了课程设计环节，但由于各种客观因素的制约，课程实践存在一定的片面性、局限性，很难真正客观地评价每名学生的勘测设计能力，更谈不上创新思维能力了。
3.学生学习动力不足。传统的教学模式无法有效激发学生的学习动力。课堂教学往往是一种学生被动接受知识灌输的过程，许多学生即使平时不认真学习，只要考前“有效突击”，也能蒙混过关，致使学生学习缺乏动力和主动性。
二、基于SPOC平台的翻转课堂教学模式设计
1.基于SPOC平台的在线教学对翻转课堂的优势。翻转课堂与传统教学模式的不同之处在于，它是将常规教学顺序翻转，形成由学生自主学习新知识，课上通过提问、讨论、实践等互动活动内化知识的新型教学模式。教师的功能由单纯的讲授变为辅导、协作和对学生个性化指导[2]。这种教学模式需要依赖较为完善的网络资源平台供学生进行针对性学习。SPOC（Small Private Online Course）在线教学平台就是一种用于小规模在线学习的典型网络教学平台。在此平台上，可以构建各类课程的网络资源平台，包括体现教学内容和知识点的视频、动画、课件、教案、微课等信息化教学资源，供学生自主学习和评估，这为翻转课堂教学提供了有利条件，使得教学从知识传授型向能力培养型的转变成为可能。作为师生交流的公共平台，SPOC教学平台还可以实现在线互动提问、答疑、交流和拓展提高[3]。
2.道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计。道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计的总体设计理念是：借助SPOC平台的资源整合功能，紧贴实际工程需求、优化重组教学内容和知识点，构建用于课堂翻转教学的SPOC平台；依托SOPC平台，及时组织讨论、交流和实践，使线上线下有机结合、优势互补，建立开放互动、突破时空的翻转式教学过程，启发学生思维和学习兴趣，培养学生综合运用、科学思维和创新能力，真正实现以学生为中心的能力培养模式。教学模式设计的基本原则，一是要坚持学为主体，能力为本。以学生的认知规律为根本，优化教学内容，以实例式、任务驱动式教学法组织课堂讨论、交流，及时解决学生学习过程中的疑难问题，培养学生能力；二是要坚持理论与实践相结合。要紧扣道路勘测设计课程特点，坚持：“理论教学与实际应用相结合、实践操作与理论探讨相结合、课堂教学与工程案例相结合、工程应用与实际需求相结合”；三是要注重实效。鉴于道路勘测设计课程具有主观性、实践性和设计计算复杂性、重复性的特点，要善于运用各种信息化技术和教学手段解决教学的重难点问题。
道路勘测设计课程翻转课堂教学模式设计的总体思路是：一是搭建SPOC在线课程教学平台。根据学生认知规律，优化教学内容和知识体系，提炼本课程知识点和构建试题库。搜集视频、图片、论文、课件等参考资料制作微课，以用于学生课前自主学习和测试。二是按照教学计划组织学生课前在线自学，学生可以利用SPOC进行互动提问、教师答疑。三是组织课堂交流实践。通过交流，实现知识的内化吸收。通过各种实践形式的研讨，解决学生的疑难问题和教学的重难点。四是课后的巩固、反思与提高。通过针对性的巩固练习，对核心问题进行回味反思，达到提高能力的目的。通过SPOC平台，可以提供给学生大量的课外学习资料和工程案例，拓展学生思维、开阔学生视野，培养学生科学思维能力。
三、道路勘测设计课程翻转课堂教学的基本做法 1.需求牵引，整合资源，搭建课堂教学平台。根据课程知识体系和学生认知规律，以我国道路工程保障的现实需求为着眼点，在整合多年来教学资源的基础上，全面梳理和优化了课程教学内容结构和知识点，包括10个一级知识点、29个二级知识点，三级知识点若干；以知识点为核心，完成了教学资源建设。根据教学总体设计和规划，按照每讲教学需求，共制作和优选了30多个动画、21个微课视频、3个视频公开课、12个多媒体课件、7个电子教材、270个专业图片，引入外部视频3部。组建了覆盖全部知识点、区分不同难易程度的试题216个，用于平时测试和竞赛的试卷10套，构建了道路勘测和选线网上模拟训练系统。这为翻转课堂打下了坚实的基础。
2.依托平台，聚焦实战，实施翻转课堂教学。依托构建的道路勘测与设计课程SPOC在线教学平台，整体采用“课前在线学习、课上讨论探究、课后反思提高”的教学模式。具体做法如下。
（1）课前的在线学习。教师根据教学计划组建教学内容，发布教学公告，推送各类教学资源供学生在线自学；对道路路线设计、道路选线、道路勘测等知识模块，采用任务驱动式教学法，让学生带着任务利用在线资源进行自学和自测，完成基础理论的学习，实现个性化、差异化学习，并在线讨论交流，聚焦问题，奠定课堂教学的基础。课前在线自学成效的保障，来源于三个方面：一是通过逼真的动画、丰富多彩的课件、清晰的视频、功能强大的软件等教学资源，提高学生兴趣；二是通过监控和公布在线学习情况，督促学生及时完成任务；三是通过SPOC平台自动统计的平时成绩来激励学生学习动力。
（2）课上的讨论探究。教师根据学生自学测试和答疑等自主学习情况，设计并组织课堂导学活动，通过课堂讨论、互动、小组协作学习、课堂实训等形式，实现课堂的探究导学。一般是结合课前自学中反映出来的较为集中的问题，引导学生面对面的讨论，提高学生的主体地位，从问题的提出到问题的解决都在教师引导下让学生自己去完成，让学生成为课堂的主人。对于难于理解的较为复杂的路线综合设计、道路选线等教学内容，则根据构建的电子沙盘等课堂信息化教学环境，以相应任务或案例为牵引，进行针对性的课堂实训教学，有效解决课堂教学的重难点问题。
（3）课后的反思提高。学生通过课后教学反思、测试和针对性练习等形式巩固学习内容，并完成阶段性自测、章节自测和期末测试等，自主检验学习效果。教师在线发布典型工程案例，供学生在线交流讨论，教师在线答疑，实现知识和能力的拓展提高。
教学实践证明，以上这种翻转课堂式的教学模式，具有鲜明的特色。取得了预期教学效果。在课前掌握基础知识的基础上，通过课堂的交流讨论、课堂实训和竞赛等活动，不仅解决了教学的重难点问题，体现了学为主体的教学理念，还活跃了课堂气氛，激发了学生的学习热情，进而培养了学生分析问题、解决问题的工程意识和创新能力。
四、结语
道路勘测设计课程的教学，必须以当前工程保障的现实需求为牵引，按照学生的认识规律和课程特点实施教学。在专业课程教学中恰当运用翻转课堂教学模式，可以有效激发学生的学习热情和学习动力，培养学生的自主学习能力、问题探究能力、科学思维能力和创新运用能力等综合素质，真正实现教育教学由知识传授型向能力培养型的模式转变，满足道路工程保障新型岗位人才的现实需求。
