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摘要：翻转课堂是一个在目前比较热门的教育模式。它的核心就在于学生课前的自主学习和师生在课堂上的互动。而建筑结构抗震作为土木工程专业的专业必修课，涉及到的知识点繁多，学习难度很大。然而相对于别的课程而言，这一门课程所占用学时却不多，因此对于老师和学生而言都会是一个很大的挑战。以建筑结构抗震课程与翻转课堂学习模式为研究对象，对这两者的结合提出一些看法。
关键词：翻转课堂；建筑结构抗震；教学方法；教学设计
Reflections on Flipped Classroom Teaching of Seismic Course of Building Structures
ZHENG Xiao-fen,CHEN Ji-yun
(Department of Structure Engineering,Tongji University,Shanghai)
Abstract：Flipped classroom is a popular education mode now.Its core lies in students’autonomous learning before class and the interaction between teachers and students in class.As a required course for civil engineering major,seismic design of building structures involves many knowledge points and is difficult to learn.However,compared with other courses,this course takes up few hours,so it will be a great challenge for both teachers and students.This paper will introduce the seismic course of building structure and the learning mode of flipped classroom respectively,and put forward some views on the combination.
Key words:Flipped classroom;Seismic training course of building structure;Teaching method;Teaching design
一建筑结构抗震课程
地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象，也是对人类生命财产安全最有威胁的突发式自然灾害之一。地震可以划分为人工诱发地震和天然地震两大类，而后者主要由火山地震和构造地震组成。这其中构造地震数量约占全球地震总数的90%，影响范围广，是地震工程的主要研究对象。[1]
构造地震的发生与板块的相互挤压碰撞存在着密不可分的关系。我国位于世界两大地震带――环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分活跃。统计数字表明，中国的陆地面积占全百分之六左右；中国的人口占全球人口的百分之二十左右，然而中国的陆地地震竟占全球陆地地震的百分之三十三左右,而造成地震死亡的人数竟达到全球的1/2以上。[2]原因大致有如下几条：
1.中国的人口密、人口多、人们对于地震的认识不够深入。
2.房屋（特别是农村的自建房屋）抗震性能差，在地震作用下极易倒塌。
3.我国地震断裂带十分活跃。
自从2008年的汶川大地震造成了巨大的生命和财产损失之后，国人对于地震的危害有了更清晰的认识，同时也对抗震设防的重要性有了进一步的了解。而对建筑物进行抗震设防和设计是目前减轻地震灾害的最根本途径，结构工程师应当掌握地震基本知识、抗震原理以及工程结构抗震设计的方法。因此，对未来的工程师——当前土木工程专业的学生而言，开设建筑结构抗震设计课程就显得尤为重要。
建筑结构抗震设计课程主要介绍地震的基本知识、地震作用计算和结构抗震验算的基本方法，常见建筑结构的抗震验算及抗震构造措施，以及结构抗震设计的新理论、新方法及发展趋势。该课程是一门涉及学科较广、综合性较强的课程，主要涉及地震学、地质学、数学、力学、材料、结构和振动控制理论等方面的知识,其先行课程主要有工程地质学、工程数学、理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学、建筑材料、施工技术、混凝土结构、砌体结构和钢结构等。[3]
二 线上线下翻转课堂教学
（一）翻转课堂历史
翻转课堂的起源应归功于美国科罗拉多州落基山林地公园高中的两位化学教师——乔纳森·伯尔曼(Jon Bergmann)和亚伦·萨姆斯(Aaron Sams)。他们为了解决学生因生病、离家太远等原因引起的跟不上学习进度的问题，录制了他们讲解教学PPT的视频并将视频放在网络上供学生下载。经过一段时间之后，两位老师甚至形成了一种教学模式——学生在家中看教学视频，腾出课堂上的时间解决作业或者实验中的重难点。这样一来，就使得传统教学模式（课堂上讲解内容，家中写作业）发生了颠倒，这也就是翻转课堂这一名字的由来。[4]
当然，这只是翻转课堂的初级形式。随着时间的流逝，翻转课堂也不断发展。先是由萨尔曼·可汗（Salman Khan）创立了“可汗学院”，免费提供的优质教学视频，克服了实施“翻转课堂”的重要障碍，不需要每个老师都再去录制一套自己的视频。这就大大降低了广大教师进入“翻转课堂”的门槛，从而推动了“翻转课堂”的普及。在2011年以后，慕课(MOOC)平台的诞生又为翻转课堂增添了一些全新的东西，比如系统与学生、老师之间更多的交互以及学生之间交流学习心得的社区平台。这些举措更能激发学生们自主学习的热情，而这恰恰就是翻转课堂相比较于传统教学而言非常缺少的一种感觉。
所谓实践出真知，学生自己最了解线上学习的学习情况。笔者在同济大学土木工程系本科生中做了一次有关线上学习情况的问卷调查，回收问卷52份，参与这次调查的大多是2015级在读本科生，也有极少数2016级本科生参与了该问卷的填写。虽然这个样本总体来说并不算大，但是也可以从中采集到一些有用的信息。接下来本文会就问卷所了解到的情况做一个总结，并谈谈翻转课堂能给我们带来的益处以及弊端，以及针对这些弊端可以采用的一些措施，以供参考。
(二)翻转课堂益处
1.翻转课堂教学模式有着传统教学模式无可比拟的优势，那就是能最大限度提高学生自主学习的能力。
当我们提到传统教育模式，特别是中国传统教育模式时，脑海中通常会浮现出一些词语：“刻板”、“扼杀创造力”、“填鸭式教育”……之所以传统教育模式会给人留下这种印象，是因为这种教学模式是围绕着老师展开的，在大部分时候学生是在被动接受老师传授的知识。在这种环境下学生自主学习的能力就很有可能被忽视。而这种能力恰恰是在学习过程中随着年级的上升学习的深入而逐渐变得重要，与我国现在提倡的创新能力紧密相关。
2.能根据自己的学习情况调节进度。
在翻转课堂的学习过程中，当对于一个知识点有困惑时还能通过暂停回放等操作马上进行弥补，而不用带着疑惑继续学习。在这种模式下，学生甚至能够挑选自己喜欢的老师进行学习。在这种情况下学生的学习效率以及学习心态都会维持一个平稳的状态。
3.拥有更好的教学资源。
每个学校都有自己更擅长的学科，不同的老师也会适合不同的学生。而MOOC平台可以让大家共享这些教学资源，让学生挑选适合自己的教师与课程，可以说这是一个非常大的进步。
4.增加团队合作的能力。
当学生课下的时候已经进行了基础知识的学习之后，在课堂上就可以进行大量的小组讨论，这对于提高学生的学习活动参与性，增强团队合作、以问题为导向的合作学习技能是很有帮助的。相比较于其他的优点，仅有3%的同学选择了这个选项，这是因为同济大学目前大多数的MOOC课程在课堂上还没有进行大量的小组讨论与合作，仅仅是停留在了线上线下共同授课的阶段。
(三)翻转课堂弊端
1.每个人的学习进度不同，这会对教师的教学进度产生影响，已经适应传统教学方式的教师需要转型也不那么轻松。每个平台的教学资源有限，通常不会像平时上课一样有老师即时解答学生们的疑惑。
2.经过问卷调查，目前这种视频授课的方式下的学习效果还是不如师生面对面的交流。大部分人认为网络教学时对于普通知识点的讲解效果没有课堂好，而对于重难点的学习效果更加糟糕。翻转课堂这种教学方法要得到进一步的发展还任重道远。
3.翻转课堂教学模式对学生的自控能力是一个很大的考验。有国外研究表明学生反映在家看视频课时很难保持动力，经常因为快进而错过了预习教学内容中的重要部分。此外，当前大班制教学环境限制教师为学生提供个人指导，难以兼顾到每一位学生。[6]而调查结果也佐证了这一观点，有八成的同学认为学生的自律性会影响到线上学习的质量，因此如何合理地调动起学生的积极性就成为了线上线下教学的一个重要课题。从调查中不难发现MOOC平台作业的完成质量是存在问题的，许多同学并不重视在网上完成的作业，只是草草应付了事，能保质保量地去完成作业的人可以说是少之又少。与此同时，目前线上学习的作业一般是由学生之间进行互评，批改的质量也是参差不齐，甚至有相当一部分同学是直接按心情给分的，这势必会影响到线上教学的学习质量，见表5和表6。
(四)措施
1.合理利用社交工具，在刚开课时就建立QQ群或微信群，教师可以抽空在群里为学生解答疑惑。
2.利用课堂上的前几分钟对线上学习的内容进行简单的提问，建立合理的奖惩机制，激发学生的积极性。[7]
3.线下布置批改作业，或线上发布作业并提交至邮箱，尽量不采用学生互评机制。
三对建筑结构抗震课程进行翻转课堂教学的思考
建筑结构抗震其实是一门非常适合进行翻转课堂教学的课程。问卷调查的结果显示，对于大部分人而言，线上的学习对于简单知识点的学习效果较好，而对于重难点的学习则效果稍差一些。建筑结构抗震虽然内容繁多，但大部分内容，特别是有关概念的一些内容，在之前的课程中已经多多少少有所涉猎，所需要的只是回顾并且稍稍加深一下对知识点的挖掘即可，因此学生线上学习的压力不会太大，也更容易接受翻转课堂教学模式。
相比较于别的课程而言，建筑结构抗震课程的学分学时少的可怜[6,7]，而翻转课堂的教学模式恰好可以弥补这个缺点。当学生在线上已经掌握了最基本的知识点之后，教师就不用再课堂上花费过多的时间，整个教学进度会快上许多。这样一来，有些以往涉及不到的内容就有了介绍的机会，这能够扩展学生的知识面，增加学生的素质能力。
翻转课堂的线下教学除了讲解作业之外，适当地进行案例分析、小组讨论有时会起到更好得效果。抗震课程与生活关系比较密切，有许许多多的案例可供学生们在课堂上讨论分析。与而单纯的老师讲授课件而言，分析案例无疑能使课堂气氛更活跃。将一些枯燥的知识蕴于案例设计之中,学生可以更直观形象地去理解、接受所学知识。通过对这些案例的分析学习的过程，能够使学生对抗震方面的概念更加清晰，提升学生将知识点与实际案例相结合的能力。而最关键的一点是当学生了解到这些地震所造成的损失之后，能够激发起学习的热情，增强学生作为一名未来的工程师的沉重感与责任感。[5]
参考文献
[1]吕西林.建筑结构抗震设计理论与实例[M].第四版.同济大学出版社，2011.
[2]搜狗百科.中国地震带.https://baike.sogou.com/v311433.htm fromTitle=%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9C%B0%E9%9C%87%E5%B8%A6.
[3]翟长海,李爽,徐龙军,等.建筑结构抗震设计教学改革探索[J].高等建筑教育,2011,20(3):88-90.
[4]何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究,2014(7):5-6.
[5]梁炯丰,易萍华,何春锋.多媒体条件下案例教学法在建筑抗震设计中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.
[6]郑晓芬,吴依凡.翻转课堂在高等教育中的发展与应用前景[J].科技视界,2017(7):36-37.
[7]“翻转课堂”在《建筑结构抗震》课程中的应用探索[J].教育现代化,2017,4(45):273-275.
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