任务驱动+翻转课堂在土木工程材料课程中的应用

宋 双，李令令

(吉林建筑科技学院，吉林 长春 130000)

0 前 言

随着社会对于培养“新工科”人才的急迫需求，构建了产学研“多元融合”协同育人模式和以“优势互补”为原则、以“资源整合 集成服务”为核心、以“横向协同 纵向共享”为思路的协同育人云平台。需要不断扩大理工科院校招生数量，不断提高学生的理论素养和实用性，因此，对老师和学生都要有一定的能力要求。越来越多的学校进行教学改革，具体措施可以通过教学内容的变化、方法和制度的更新进行改革。当今比较流行的教学模式：翻转课堂、互联网+、任务驱动、课程思政等，但是最终采取哪种教学改革方式，如何选择新型教学模式还要根据学科特点和学生素质综合考虑。

1 教学模式概述

1.1 任务驱动

任务驱动就是在学习理论知识的过程中，通过老师的帮助和引导，能够围绕一个共同的任务为中心，通过问题的驱动，引导学生们积极探索新知识和课外知识，并提高进行自主探究和团队协作学习的积极性，达到锻炼学生学习实践能力的目的。任务驱动要求明确任务的目标和创建实际教学情境，让学生带着真实的任务去探索学习。通过课上的任务布置，课下的实践探索，增加学生的学习兴趣和学习动力。在这个驱动的过程中，学生能够获得成就感和自豪感，逐渐激发学生们的求知欲望和勇于开拓进取的自学能力。任务驱动教学法的特点主要是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，在传统教学的基础上增加了问题实践和独立探索的机会，用一种新颖的被动教学模式逐渐让学生们主动学习。

1.2 翻转课堂

翻转课堂的核心内容是包括课前预习新知识、观看教学视频；课上讲授、讨论、灵活互动、测试、线上视频；课后学生继续通过学习软件进行测试、预习、巩固和复习等。通过课前、课上、课下的翻转教学，提高了教师的教学技能，拓展了学生的学习领域。通过测验和评估验证学生的适应能力。翻转课堂的特点是将传统课堂教学过程翻转，变成课前学习知识、课堂上进一步消化巩固。利用课上时间组织学生讨论、答疑、完成作业等，以达到对课前自学知识的进一步理解和巩固。教师要参与翻转课堂的互动教学活动，要确保将知识点传授给学生并使其掌握相应知识点，因此，翻转课堂中师生、生生的互动更加频繁，互动内容的广度和深度也较之传统课堂有了较大的改善。传统课堂与翻转课堂的对比见图1。

图1 传统课堂与翻传课堂的对比

1.3 土木工程材料学科的基本情况

土木工程材料课程是土木工程专业必修的一门专业基础课。该课程重点讲述目前实际工程中常用的几种主要工程材料的生产、化学组成、结构、性能、应用及性质变化规律等，包含理论教学和实验教学两部分，不同种类的材料之间并无紧密联系。土木工程材料课程内容广泛、复杂、逻辑性不强的特点导致该课程的知识难以记忆，直接影响了学生的学习积极性。尤其是本科阶段对于各种材料的来源、功能、成分等性质的介绍以叙述性文字为主，更加重视学生解答习题的能力，因此，忽略了学生能否一次性接受更多的知识，同时也消耗了学生们对土木工程材料课程的兴趣，随着课程的进行让学生们越来越觉得课程枯燥无味，引发“蝴蝶效应”导致课堂听课的学生微乎其微。很多老师愿意将学生放置到一定的场景中教学，例如施工现场，但由于施工现场的危险性，教师无法给学生提供工程实践的机会，学生对于复杂的材料缺乏真实感受，因此，不论在课堂上还是课堂外调动学生学习能动性的难度更加大。传统的土木工程材料课程课堂教学形式单一、考核方式固定，很多年轻教师由于缺乏工程实践的经验，无法通过拓展和多元化手段丰富课堂，还是以教、学、考的模式进行教学。因此，当前如何有效克服土木工程材料课程的单一性和提升课堂多元化的教学模式是改善和提高学生学习动力和热情的的主要任务。

2 任务驱动式翻转教学在土木工程材料课的实践

2.1 准备阶段

“翻转课堂”主要涉及课前阶段和课中阶段：首先教师根据土木工程材料课程的特点在课前制定一套完整的教学计划和教学内容，将传统的课堂教学反转到课前进行，教师要根据学生的实际情况制定学习任务，以此保证学生能够达到课程质量目标的要求。然后根据学校的基本情况，利用学习通作为教学工具，主要内容涉及课前自学、课堂消化巩固、课后强化应用等模块。学生可利用手机随时随地开展学习活动，让学生们课前预习相应知识点并观看相关教学视频，能够充分有效地利用空闲时间，提高学习效率。最后在课中阶段进行学生小组讨论，老师答疑，学生互动来巩固知识，提升学生理解问题的能力，丰富了课程元素。

任务驱动主要涉及课中阶段和课后阶段：课中教师根据土木工程材料课程教学内容布置相应问题和情景设置，让学生们按照每组5～7人进行分组；让同学们课后进行调查和搜集资料，将小组的成果带到课上进行讨论和互相分享，教师作为辅助元素为学生们答疑和总结，把握课程方向和进度的作用，因此，在这一模式下学生是主角，教师只起主导作用而不再是主讲人，而提高学生的学习能动性，提升学生的学习能力和兴趣，达到教学效果。

试验过程安排如下：①将试验班级学生6人一组进行分组，课前通过大学MOOC为学生提供教学视频，通过学习通发布任务；②学生根据任务分配，通过个人学习完成课前学习，同时发现问题并记录；③课上教师利用30 min进行知识讲解，15 min进行学生小组讨论，30 min进行师生互动完成重点难点答疑，15 min教师进行分配下次任务；④课后学生们按照分组，根据课上教师预留的任务进行材料的搜集和调研，并形成一份报告在下次课堂中做汇报准备。这种教学模式能提高学习效率，对知识理解得更加深入。同时，模式的改变也对专业教师及学生都提出了挑战，教师要充分了解学生对知识的掌握程度，学生要主动学习，积极参与并完成课前、课中和课后的各项任务。

2.2 实践阶段

课前：教师根据课程教学目标制定一套完整的土木工程材料课程教学设计和教案，按照学时将知识点进行分解。通过“翻转课堂”教学方式和学习通的教学工具推送相应的教学短视频、工程案例资料、图片等教学资料，同时上传一些测试问题，学生自主进行学习掌握，使学生尽快掌握土木工程材料课程的知识点，最终筛选出一些需要在课中答疑的问题，让学生们进行针对性的学习，达到因材施教的效果，并且能够高效率提高学生的专业素养、满足学习自由度。挖掘土木工程材料课程中由浅入深的知识元素。

课中：课中以讲授及讨论为主，教师主要进行问题的解答及知识的梳理，加强学生的自由思考及师生之间的互动。基于“翻转课堂”模式进行重点讲解，展开师生讨论，实施答疑解惑。将教学分为两部分内容：前45 min在土木工程材料课堂中教师给同学们进行知识的梳理、归纳、深化讲解、总结课程内容等；后45 min为基于课堂内容、引导学生分组协作学习、评价讨论结果、解答学生疑惑的教学过程，充分给学生自由空间，促使学生深度思考，深化自身知识结构。

课后：课后以“任务驱动”方式进行知识的深化及专业素养的提升，以理论与实践相结合进行应用型人才的培养。教师制定了一份学期计划，要求学生们在期末阶段能够根据土木工程材料学科的特点和知识，按照自己的兴趣选定一个调研方向，通过百度、知网、万方等网络及学术论坛查阅相关资料、总结、概述出一份调研报告，在课堂上以小组为单位进行介绍答辩、分享，作为考核方式的一部分。让学生对土木工程材料课程能够有更深入的了解和掌握更多的新材料、新技术、新方法以及土木工程材料最前沿的发展方向。

2.3 效果分析及评价

学生在课前通过“翻转课堂”的教学模式，利用大学MOOC和学习通等教学工具，这个自学的过程中学生们掌握了土木工程材料课程大部分的知识点，减轻了学生们课堂上的学习压力，并且教师在课堂上对于所有的学生疑惑进行一一答疑，个个突破，让学生们彻底将书本知识消化、理解、吸收，提高了课堂上的教学多样化，让单一枯燥的课堂变成了内容丰富生动、学习热情饱满的学习乐园。在课后教师利用“任务驱动”让学生们将学习到的理论知识结合实践探索，经过搜集、查阅、调研的方式更进一步地提高了学生的学习兴趣和理论联系实际的能力。教师在这样的过程中也提升和更新了自己的专业知识，提高了教师的综合能力。因此，“任务驱动”和“翻转课堂”在土木工程材料课程教学中的应用对于师生双方来说都获得了积极的效果。通过结果统计，90%以上的学生认为这种新型的教学模式更加能够提升学习兴趣和学习动力。

1)成绩分析：根据期末考核依据，对试验班级学生进行考核，不论是笔试成绩还是课后作业及课上报告情况，学生们都比之前有了显著的提高，并且积极性提升了很多。

2)教师评价结果分析：采用任务驱动+“翻转课堂”教学模式后，教师教学方式更加多样化，也提高了教师的教学组织能力，充分展现教师的个性，活跃了教学氛围，拉近了学生与教师的距离。加深了教师对学生的了解，解决了学生的问题，课堂效率更高。

3)学生评价结果分析：调查结果显示，90%以上的学生认为任务驱动+“翻转课堂”教学模式带给学生们更大的自由空间，提高了学生的学习兴趣和自主学习能力，虽然部分学生觉得课前学习压力和课后调研压力增大了，但通过团队协作，增进了学生们的感情，提高了对知识的理解。

3 结 语

为了实现“教师为主导、学生为主体”的教学模式变革，利用“翻转课堂 + 任务驱动”进行土木工程材料课程教学的改革，加强学生主动学习的动力，使学生最为头疼的课程转变为大家最喜欢、最感兴趣的课程。“翻转课堂”教学模式强调以学生为主，学生掌握课堂的主动性；“任务驱动”强调以任务为中心激发学生主动学习的欲望。实现学生由被动接受到主动探究的学习态度和方式的改变，起到了提升教学质量的目的。

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