[摘 要]理論力學(xué)是各工科專業(yè)的必修課，多采取大班授課模式。為落實“四位一體”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，作者在理論力學(xué)大班授課環(huán)境下進行了翻轉(zhuǎn)課堂的實踐，分析了大班翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)面臨的問題并提出了相應(yīng)的解決措施，從“創(chuàng)新型人才培養(yǎng)”的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)進行教學(xué)內(nèi)容再設(shè)計，以學(xué)生為中心，注重多元化評價和過程考核，取得了良好的教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。
　　[關(guān)鍵詞]以學(xué)生為中心; 翻轉(zhuǎn)課堂;理論力學(xué)
　　[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）04-0018-03
　　一、“翻轉(zhuǎn)課堂”的內(nèi)涵
　　隨著信息技術(shù)和教學(xué)理念的不斷更新，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型教學(xué)模式受到了廣泛關(guān)注[1-4]。翻轉(zhuǎn)課堂的核心思想就是“以學(xué)生為中心”，根據(jù)學(xué)生個體情況進行因材施教，將傳統(tǒng)教學(xué)模式中“教師課堂傳授知識、學(xué)生課下練習(xí)”變?yōu)椤坝蓪W(xué)生在課前利用在線教學(xué)資源完成知識點的學(xué)習(xí)，課堂上通過教師與學(xué)生共同討論完成知識內(nèi)化”，如圖1所示。
　　由于翻轉(zhuǎn)課堂特別強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，其課堂設(shè)計方面可以參考建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。該理論認(rèn)為，環(huán)境和學(xué)習(xí)者的個體特征是確定學(xué)習(xí)效果的兩個決定性因素[5]。其中，環(huán)境不僅指先進的物質(zhì)設(shè)備環(huán)境，如在線教育資源庫、在線教學(xué)管理平臺、電腦等終端設(shè)備，還包括學(xué)生之間的互助學(xué)習(xí)以及教師給予學(xué)生的熱情關(guān)懷、耐心指導(dǎo)和思想啟發(fā)。學(xué)習(xí)者個人的行為特征決定了其知識圖像的形成、認(rèn)知模式的構(gòu)建。每個學(xué)習(xí)者都是以自身的知識背景為前提構(gòu)建自己對新信息和知識的理解與認(rèn)識，是認(rèn)知模式構(gòu)建的主體。在此過程中，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者和引導(dǎo)者。
　　我國正在大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)滲透到各個領(lǐng)域。在這個新時代，信息化使得學(xué)習(xí)信息渠道豐富，純粹的知識記憶也將不再重要。本科階段是學(xué)生抽象思維能力和理性思維能力發(fā)展的重要階段。只有學(xué)生形成了自己的認(rèn)知模式，才能更客觀、準(zhǔn)確地感知和應(yīng)對外部世界，創(chuàng)造新事物。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求以學(xué)生發(fā)展為中心，注重“品行養(yǎng)成、知識傳授、能力培養(yǎng)和思維創(chuàng)新”的“四位一體”[6]。翻轉(zhuǎn)課堂特別強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，強調(diào)教師對學(xué)生的啟發(fā)與引導(dǎo)，因此翻轉(zhuǎn)課堂是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要授課手段。
　　二、理論力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的實踐探索
　　理論力學(xué)是各工科專業(yè)的必修課。課程具有鮮明的工程色彩和嚴(yán)密的理論系統(tǒng)性，密切聯(lián)系工程實際，為后繼課程打下堅實基礎(chǔ)。理論力學(xué)課程作為大面積技術(shù)基礎(chǔ)課，目前多實行大班授課，基本上是100人左右組成一個大班，采用以教師講解為主的授課模式;教材中所舉的例題和習(xí)題雖來源于工程實際，但習(xí)題、例題都是已經(jīng)簡化過的力學(xué)模型，討論重點仍然是具體知識的掌握。這種現(xiàn)狀使學(xué)生感到所學(xué)知識脫離了實際，即學(xué)生常反映的“理論力學(xué)學(xué)起來不難，做題卻容易錯，實踐中不知道怎么用”。這種授課模式顯然與“四位一體”創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)有一定差距。筆者在本校開展了大班授課環(huán)境下理論力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革與實踐，下面就大班翻轉(zhuǎn)課堂遇到的問題與相應(yīng)的解決措施、教學(xué)內(nèi)容的再設(shè)計及考核評價的多元化進行闡述。
　�。ㄒ唬┐蟀喾D(zhuǎn)課堂面臨的問題
　　眾多周知，大班課堂最顯著的特點就是學(xué)生人數(shù)眾多，而且學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊、學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣、學(xué)習(xí)訴求也不盡相同。有的學(xué)生想提高能力、訓(xùn)練思維的創(chuàng)新性，而有的學(xué)生卻只想“六十分萬歲”;有的學(xué)生希望教師多進行“難題、實踐應(yīng)用題”的訓(xùn)練，而有的學(xué)生卻連課程基本內(nèi)容的接受都感到有些困難。因此，如何在大班課堂上有效開展課堂討論，如何激發(fā)學(xué)生參與討論話題的積極性就很值得探討。
　　翻轉(zhuǎn)課堂特別強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及合作精神。那么，對學(xué)生的評價就不能再局限于傳統(tǒng)的“期末一考定成績”的模式，需要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及投入程度進行過程評價。學(xué)生之間的互助學(xué)習(xí)（小組協(xié)作）是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的必要組成部分，很多教學(xué)內(nèi)容、拓展作業(yè)都是以互助、團隊的形式完成的。這就容易出現(xiàn)“多數(shù)學(xué)生很認(rèn)真，少數(shù)學(xué)生搭便車”的現(xiàn)象，也給教師監(jiān)測學(xué)生學(xué)習(xí)過程帶來了很大的困難和工作量。如何有效組織小組協(xié)作，如何客觀地、準(zhǔn)確地評價每位學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，這些問題值得認(rèn)真探討。
　�。ǘ┙鉀Q大班翻轉(zhuǎn)課堂所面臨問題的措施
　　1. 合理設(shè)置引導(dǎo)性、開放性的討論題
　　為了有效地開展課堂討論，調(diào)動學(xué)生的話題參與積極性，就必須設(shè)置合理的具有引導(dǎo)性、開放性的討論題。在選取討論問題和討論案例時，不僅需要考慮所選取的問題和案例在課程學(xué)習(xí)中的重要性，符合教學(xué)大綱的能力培養(yǎng)目標(biāo)，更需要考慮學(xué)生原有的知識水平，使基礎(chǔ)好的學(xué)生能進行探究式學(xué)習(xí)，加強創(chuàng)新思維訓(xùn)練，使基礎(chǔ)差的學(xué)生也能加入到討論中，加深對基本概念、方法的理解和掌握，體會到理論力學(xué)學(xué)習(xí)的實用性、趣味性，獲得成就感。學(xué)生一旦覺得這門課學(xué)起來有意思、有成效，其學(xué)習(xí)的自主性、討論的積極性也就會自然而然地激發(fā)出來了。下面舉兩個例子。
　　圖2是一個機構(gòu)平衡的例子。當(dāng)主動力F1、F2及主動力偶矩M滿足一定關(guān)系時，機構(gòu)會平衡在如圖所示的位置。在講解虛位移原理的時候，很多教材會把該題目或類似題目作為例（習(xí)）題。在講解這道題時，我們設(shè)置了這樣四個層次的問題：（1）用虛位移原理求解。（2）用剛體靜力學(xué)平衡方程求解。（3）對于CD桿的導(dǎo)軌，為什么畫成如圖3所示的兩個光滑支撐面約束的樣子，而不是一個光滑支撐面約束呢？（4）如果把CD桿導(dǎo)軌畫成一個光滑支撐面約束，分別應(yīng)用虛位移原理和剛體靜力學(xué)去分析，會有哪些不同？對于前兩個問題，學(xué)生很容易就求解出三個主動力（偶）滿足的關(guān)系式，完成熟練掌握基本理論與基本方法的教學(xué)要求;對于第（3）問和第（4）問，絕大部分學(xué)生反映“從沒這樣想過”。整個課堂討論氣氛非常熱烈，達到了理論聯(lián)系實際、訓(xùn)練創(chuàng)新思維的教學(xué)目的。

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