对分课堂在《土力学》教学中的应用

丛林 段晓英 钱劲松 李斌

摘要：针对目前高校传统讲授式课堂所面临的挑战及存在的问题，在了解了“对分课堂”基本理念的基础上，在《土力学》课堂教学过程中的部分内容实践了“对分课堂”模式。在实践的基础上，总结了“对分课堂”模式的优势、存在的问题及应对措施，调查了学生对“对分课堂”的实践效果的反馈，并提出“对分课堂”应用于工科课程设计的方法。

关键词：对分课堂；土力学；课程设计；实际应用

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）01-0153-04

一、前言

随着高校招生规模的不断扩大，高等教育在逐渐由精英教育向大众教育转型，基础教育领域也不断探究课程改革，以应对教育质量的下滑。在信息化时代，高校学生获取知识的途径越来越广泛，“填鸭式”的传统课堂因其效率低下而面临严峻的挑战。近些年，虽然探究式课堂、“先学后教”的教学模式、慕课和翻转课堂的出现，带给传统课堂模式一些转变。然而对于专业性较强的专业课程，由于课程难度大的缘故，“填鸭式”的讲授模式仍然难以改变。

鉴于此，本文结合复旦大学心理系张学新教授提出的“对分课堂”理念，在《土力学》课堂教学过程中进行了实践，总结了实践过程中存在的问题及应对措施，调查了学生对“对分课堂”的实践效果的反馈。

二、传统讲授式课堂存在的问题

土力学是土木工程学科的一个重要分支，系统地介绍土力学的设计原理和方法，其内容多、难度高、实践性强，要求学生有较为广泛的必修课知识，而学生基础参差不齐，使得专业课程教学面临两个问题：首先，教师教学方法单一，课堂气氛沉闷，学生学习积极性差，教师教得很累，不能形成良性循环的课堂环境，教学效果往往较差；更为关键的是，传统讲授式课堂模式使得学生不能主动参与知识构建，长此以往，学生将失去思考能力和探索精神。

三、“对分课堂”新理念的提出

针对传统教学方式存在的缺陷，普林斯顿心理学博士、复旦心理系学科带头人张学新教授提出了一个原创性的课堂教学新模式——“对分课堂”。对分课堂的核心理念是把一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以隔堂讨论的形式进行交互式学习，其教学过程可以分为讲授（presentation）、内化吸收（assimilation）和讨论（discussion）三个过程，简称PAD课堂。最关键的一点是把讲授和交互式学习在时间上分隔开来（相隔1周），让学生在这两个过程之间有充分的时间按自己的节奏进行内化吸收。

四、“对分课堂”模式在《土力学》课程中的应用

在了解了“对分课堂”的基本理论及操作步骤的基础上，在《土力学》课程中独立基础课程设计部分进行了“对分课堂”的实践。对分课堂实施过程中，教师首先在课堂讲授了独立基础课程设计的主要内容，强调重难点，然后下发任务书，要求每个人独立完成课程设计，并提出问题，在下一周的课上以小组、讨论组间讨论和教师集中解答的形式解决提出的问题。

1.“对分课堂”的优势与学生反馈。在《土力学》教学过程中实践了对分课堂理念后，向全班学生发放了问卷，以调查研究对分课堂实践效果，了解同学们切身的需求，从而更好地在以后的教学工作中实施对分课堂。整个班级一共有35名同学，获得有效问卷30份。（1）对分课堂可以使教师充分了解学生的学习难点，使学生提出的问题可以得到教师的有效解答。根据问卷结果，90%的同学认为“对分课堂”更能使教师充分掌握同学的疑点，相比以往的教学模式，通过第三步的讨论过程，使得同学们认为困难的知识点，可以得到很好地释放，教师可以更加了解学生所需，从而做出有效的解答。某些提问，显示出同学们对规范不熟悉，没有相关设计经验，对相关数据不敏感。一方面是由于教材时限，新老教材引用了不同时期的规范，需要同学们自己查阅相关规范来解决具体设计过程中遇到的问题；另一方面同学们过于拘泥于课本，模仿课本例题的模式，导致设计流程不规范，不完整。教师在首堂课布置课程设计相关任务时，应提供更加丰富的资料，例如列出可能用到的相关规范，可以只提供规范的名称让同学们自行查找，也可以给出相关资源，减轻同学们的负担。教师也要强调必须使用新版规范的相关规定，以举例的方式指出老版教材中哪些是已经不被使用的规定，提醒同学们，以免在工作量较大的课程设计的早期就偏离了方向。某些提问，则显示出同学们没有相关工程经验，对于涉及设计和施工的实际情况不甚了解。由于教材的编写和课堂的讲授无法做到覆盖各式各样的工程实际情况，涉及到具体问题时同学们往往无从下手。此时就需要教师利用工程实例来向同学解释相关选型和尺寸设计的原因。（2）对分课堂可以开拓教师的思维，提高教学质量。在教学过程中，一方面，同学们提出的问题往往各式各样，很多被教师默认为同学们不会有疑惑的地方被同学們提出来。这启发了教师在教学时应站在学生的立场上思考问题，同学们对某些问题的理解必然不如教师深刻，这样在以后的教学实践中，教师就可以进一步完善自己的教学计划，实现教学相长，一届又一届地提高教学质量，造福更多学生。另一方面，同学们也可能提出某些教师无法当堂解答的问题。这些问题可能涉及相关方向研究的前沿知识，教师可以在课后与同学共同查阅相关资料，并在下次课堂上进行讨论。（3）对分课堂促进了学生思维能力的发展，使得学生的课堂参与度更高，注意力更集中，从而更有助于掌握和理解所学知识。根据问卷结果，经过了课堂“对分”实践之后，近半数同学感觉到上课累了，但是超过90%的同学觉得更能真正学到知识了，同学们自学和讨论解决部分问题，难点则得到教师的反馈和解惑，从而加深了印象；而70%的同学都表示更积极地参与到了课堂教学中，减少了上课玩手机、走神等情况。在课堂上，每个小组将各组最优化配筋进行展示，互相对比，作为对照评估自己的设计结果。在这个过程中，真正认识到一个工程设计项目的核心理念在于安全性与经济性的统一，即使是做课程设计，也要按照“设计—试算—优化”的一般步骤，得到在满足安全性要求基础上，最经济的设计方案。（4）对分课堂更有利于活跃课堂气氛，通过小组讨论可以锻炼思维能力、表达能力、团队合作能力，增进同组同学之间和教师与同学之间的交流和感情，从而极大地提高了教师的职业成就感。在“对分”课堂中，教师不再是单向地进行知识输出，而是变成了在既定的知识框架中的“解惑者”。从实际情况看，课堂讨论热烈，同学们热情互动，积极参与，一改往日风貌。作为周一上午第一节课，这个时间段是同学们一周中精神状态最差，在课堂上最难以集中注意力的时候。然而同学们在新的授课方式下，能够积极地参与，这带给教师极大的满足感。同学们提出的问题往往是因为其缺少相关工程实际经验，而此时教师丰富的经验是对同学们最好的帮助，教师此时通过介绍相关工程实例，甚至提前准备好相关材料在课堂上进行展示，将提高教师在同学们心目中的权威性的地位，增强教师的职业成就感。（5）对于如何在以后的《土力学》课程中使用“对分课堂”的教学模式，也征集了同学们的反馈。仅有2名同学不赞成“对分课堂”教学模式的使用，他们认为传统教学模式有其固有的优势，而大多数同学都赞成在后续的《土力学》课上使用“对分课堂”这一教学模式，其中高达87%的同学认为应该将其与传统教学模式结合起来，在特定章节使用，可见，这将成为“对分课堂”模式在《土力学》课上最好的使用方式。长期以来，同学们已经习惯了传统讲授式教学模式，一时之间如果以“对分课堂”完全取代传统教学模式是不现实的，应该更具课程的特点，因地制宜，具体问题具体分析地去使用这种新的教学模式，即能使得其优势得以发挥，也不能抹杀传统模式的贡献。

2.基于“對分课堂”模式的工科课程设计教学。

（1）固定分组。在课堂上，虽然学生以班级的形式组成了一个学习团体，但在对分课堂教学过程中，涉及讨论时，往往需要进行二次分组或组成小团队。通过建立组织，成立细化的互相协作集体或团体，为实现对分课堂的教学目标提供保障。在对分课堂教学的讨论环节，授课教师的角色是组织引导者。教师往往需要提前组织学生成立若干个相对稳定的讨论小组，在结构和人数上形成较合理的组织形式。如果小组不能稳定下来，每次讨论时，同学之间由于早前没有配合，需要一定的磨合时间，会导致出现尴尬的场景，更降低了效率；固定的分组，可以提高讨论的效率，也有利于在进行组内的分工和职位的设置，以期获得更好的效果。在分组时，学生成员数量、搭配等都需要提前进行规划，以期形成良好的学习氛围。如果随机分组，不考虑学生自身的意愿或者需求，则会使得学生在后续的讨论时收到场外因素的干扰。每个学生都有不同的性格特点、人际关系圈子、学习习惯，学习能力和学习成绩也有所不同，分组时必须考虑到这些因素，优化分组。同时，在小组确定下来之后，组内同学之间也要进行针对性的分工，每个同学都要在小组讨论中扮演不同的角色，或者说设置相应的职位，对不同的工作进行负责，这样可以实现同组同学之间充分的合作，提高合作效率。对于工科课程设计来说，由于设计的工作量往往比较大，工作复杂，需要同组同学相互配合，分工协作的情况较多。在实际工程项目的设计中，设计单位实际上就是通过一定的流程分工，实现高效的工作。可以说，“对分课堂”模式最适合首先使用在工科课程设计教学当中。对于一次课程设计来说，每个小组的成果往往需要一个展示的过程，这也与工程实际相符合，设计单位在整个过程中，需要阶段性的向单方或者相关主管部分进行汇报，也要与施工单位进行对接，因此，成果的展示也是工程设计不可缺少的一部分，是对学生能力的一种锻炼，学生不仅需要会做，而且要能够准确而简洁地将工作内容表达出来。因此在课堂讨论时，也可以安排小组展示环节，各个小组对于同一个设计内容也能形成比较，取长补短，实际上形成班级范围内的大讨论。在讨论的过程中，教师也应该适当参与，适时指导，不仅起到监督的作用，而且可以动态掌握各组情况，实时反馈，为后续步骤做好准备，也能帮助有困难的小组推荐讨论进程，提高效率。（2）明确方向。授课教师需要做好与学生的沟通协调。授课教师需要将对分课堂的学习目的和要求告知学生，使其充分理解和掌握学习目的；同时，教师要及时掌握学生学习效果、学习状态等。这就要求教师在“对分课堂”第一阶段重点讲授过程中要明确任务，为同学接下来进行第二阶段的自学内化提供明确的方向。在引入“对分课堂”教学模式的初期，教师应做好引导工作，例如通过举例，向同学们展示，自学内化应得到怎样程度的成果，课堂讨论的内容应该是怎样的。如果不加以协助，学生在突然接触这一新模式的时候，往往会无所适从，出现散漫、沉闷、跑题等效率低下的现象，这就要求教师充分发挥指导者的角色作用。同时，教师应该细化教案，课件不应该是简单的知识点的列举，而应该精雕细琢，起到引导学生学习的作用，随着“对分课堂”的实施深入，教师应该积累经验，充分了解课程每一部分、每一个知识点处，同学们往往有什么样的疑问，从而不断完善教案与课件，将这门课程不断建设，造福更多学生。同时，由于工科课程设计与实际工程设计密不可分的联系，教师应该不断积累相关合适的工程素材，形成一个大的素材库，用不同的实际情况去解答不同的问题，用事实说话，让学生有更深刻的体验。在课程设计任务书的设计上，要提供更加详细的资料，减少因学生工程经验不足而导致的障碍，而将“陷阱”设置在值得思考的地方，并随着课程的发展不断完善任务书的内容。（3）提高效率。采用“对分课堂”模式进行课堂教学后，由于重点、难点问题需要先讲授、后讨论，或者基础知识需要强化复习，这样占用的学时数会增多，就会使得课程的总体进度变慢。如果不及时采取应对措施，可能在有限的学时内，不能完成全部教学内容。针对这一问题，在实践过程中采取的应对措施主要包括类比法讲授相似内容，或者对于相对比较简单的内容要求学生自学掌握等，以保证教学进度，按时完成教学目标。在实行“对分课堂”模式的初期，教师属于摸着石头过河的阶段，对于教学进度，需要凭借多年教学经验来控制，随着经验的积累，教师会逐渐掌握课程整体的节奏感，对于教学过程的不同阶段，“对分课堂”有不同的适用方式。另外，增加考核性环节，通过过程性考核，通过成绩指标，提高学生学习和讨论的效率。考核要根据课程难度、课程内容的不同，分别赋予不同的比重，而且，过程性考核要在总评中占有一定的比例，并随着课程的反馈进行优化调整。（4）形式灵活。在确定将“对分课堂”模式引入课堂教学后，授课教师要对如何实施开展对分课堂制订详细计划。从目前的情况看，将“对分课堂”模式与传统课堂模式融合在一起是最现实的方案。因此，对于全学期课程实施计划来说，可以根据课程类型、课程内容、课程特点的需要以及学生的需求等，将《土力学》的所有教学内容分为使用传统课堂模式的部分和使用“对分课堂”模式的部分。从形式上，授课教师要灵活考虑，一学期的课程内容，哪些需要开展对分，哪些不需要开展对分，或者全部开展对分。从内容上看，教师要明确哪些内容是讲授的，如何讲授，是否需要开展讨论，讨论主题是什么，等等。从整个学期的整体上看，由于“对分课堂”使得同学们需要花费更多的课余时间进行自学内化，因此，在临近期终考试的时间段，应逐步减少“对分课堂”的比例，以减轻学生的负担，同时也能避免因学生忙于期末复习而导致自学内化效率降低。而对于不同的章节，应实施不同的教学模式。对于需要理解和应用的知识，应采用“对分课堂”模式，让学生自主的思考，从而得到深刻的印象；对于需要了解和认识的知识，则可以采用传统模式，由教师进行讲授，达到科普的效果；对于工科课程设计的内容，则采用“对分课堂”模式是最适合的。另外，除了在不同章节可以灵活应用之外，“对分课堂”三阶段的布置也可以灵活安排。对于较为简单的内容，如果按照一周的间隔，可以会导致学生对自学内容印象不深，可以将三个步骤直接的间隔时间缩短，提高效率，例如一周内如果由多次课，则可以将间隔时间由一周缩短至两节课的间隔，必要时可以当堂完成“对分”；对于较为难以理解的内容，则可以按照正常的节奏进行，甚至可以延长间隔时间；对于课程设计，由于其工作量大，工作具有复杂性，必然要延长间隔时间。

五、结语

在互联网+时代，为了保证高校课堂教学质量，培养出有竞争力的人才，教师必须要适应时代潮流，实时做出改变。“对分课堂”的实践证明：“对分课堂”可以使教师充分了解学生的学习难点，可以拓展教师的思维，可以促进学生思维能力的发展，可以调动学生学习的积极性与主动性，可以增强教师的职业成就感，真正实现“教学相长”。

在“对分课堂”教学实践后，通过对学生的问卷调查，得到了学生关于“对分课堂”好不好、该不该用的真实反馈。结果发现，将“对分课堂”与传统教学模式相结合，是未来《土力学》教学的方向。

《土力学》作为土木类专业基础课程，与工程实际结合紧密，在课程设计中运用“对分课堂”模式是应当注意固定分组，明确方向，提高效率，形式灵活，充分发挥“对分课堂”模式的优势，与工科课程设计的特点相结合。

参考文献：

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