MOOC環(huán)境下混合式教學(xué)模式在基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用初探

顧娟　陳力

摘要：利用多媒體平臺，開展了基礎(chǔ)力學(xué)課程線上、線下混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐，總結(jié)了MOOC的優(yōu)勢與不足，結(jié)合MOOC環(huán)境下混合教學(xué)模式的試點(diǎn)情況，詳細(xì)分析了該模式的建設(shè)內(nèi)容與具體的時間流程，思考和總結(jié)了新的教學(xué)模式在力學(xué)課堂實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題，并給出具體的意見與建議，以促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念，提高自主學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：MOOC 混合式；基礎(chǔ)力學(xué)；課程教學(xué)

中圖分類號：G642.0；TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）05-0169-04

MOOC即“Massive Open Online Course”的簡稱，可直譯為“大規(guī)模在線開放課程”，國內(nèi)通常簡稱“慕課”。斯坦福大學(xué)校長則將MOOC的發(fā)展比喻為教育史上的“一場數(shù)字海嘯”。與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)比較，MOOC具有免費(fèi)開放、大規(guī)模、較強(qiáng)的互動性和社會性等優(yōu)點(diǎn)[1]。而力學(xué)屬于自然科學(xué)范疇，數(shù)學(xué)趣味很濃，需要較強(qiáng)的悟性和接受能力，因此不能簡單照搬MOOC教學(xué)模式。越來越多的教育者認(rèn)為將面對面教學(xué)和在線學(xué)習(xí)兩種模式有機(jī)融合，是降低成本，提高學(xué)習(xí)效果的一種有效方式[2]。筆者擬將混合式教學(xué)模式界定為在MOOC環(huán)境中，以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和面對面教學(xué)相結(jié)合的一種學(xué)習(xí)方式，該模式將有效發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。

一、MOOC的優(yōu)勢與不足

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻公開課大多以獨(dú)立形式存在，是預(yù)先錄制的、靜態(tài)的。近些年新興的微課本質(zhì)上屬于視頻公開的一種特殊形式，作為教學(xué)資源使用。而作為一門完整的課程，除了含有教學(xué)資源還必須包含教師、學(xué)生以及動態(tài)的學(xué)習(xí)和測試過程。MOOC結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)用戶的特點(diǎn)，精心制作，不僅提供免費(fèi)的資源，而且實(shí)現(xiàn)教學(xué)的全程參與。在這個平臺上學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)、分享觀點(diǎn)、做作業(yè)、參加考試、得到考試成績、拿到證書，是一個學(xué)習(xí)的全過程，即“慕課”包括活動和資源兩部分[3]。它堅(jiān)持以學(xué)生為中心的價值取向，采取模塊化微視頻的課程呈現(xiàn)方式，通過加強(qiáng)互動與倡導(dǎo)在線學(xué)習(xí)社區(qū)，使學(xué)習(xí)者在參與過程中產(chǎn)生一種沉浸感和全程參與感[4]。

在MOOC本土化的過程中，由于缺乏合理、統(tǒng)一的管理與運(yùn)作機(jī)制，如果單純的利用MOOC教學(xué)效果將有所打折：（1）系統(tǒng)知識碎片化。MOOC短小精悍的課程形式雖然滿足了網(wǎng)絡(luò)移動化學(xué)習(xí)的需要，但同時也帶來了知識碎片化、信息割裂化等問題。基礎(chǔ)力學(xué)的學(xué)習(xí)非常系統(tǒng)，用碎片化的學(xué)習(xí)方式來學(xué)習(xí)該課程會造成知識系統(tǒng)化的丟失，割斷了與相關(guān)知識點(diǎn)的聯(lián)系。（2）無法做到因材施教。MOOC短小精悍的視頻資源雖然能清晰呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，但無法真實(shí)記錄課堂中的師生行為。此外，MOOC學(xué)習(xí)人數(shù)眾多，除了固定的學(xué)習(xí)者也有許多臨時的學(xué)習(xí)者，教師無法了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)動態(tài)，無法做到因材施教。（3）完成率不高。MOOC平臺的免費(fèi)性與開放性特點(diǎn)吸引了學(xué)習(xí)者的加入，可是由于MOOC學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督手段有限，往往學(xué)習(xí)只停留在訪問時間的層面上，因此容易造成“賬號在學(xué)習(xí)，學(xué)生在游戲”的情況，課程的平均完成率低下。（4）平臺功能不穩(wěn)定?，F(xiàn)有技術(shù)還不能完全保證在線討論，在MOOC實(shí)踐中，許多用戶會遇到平臺功能失常，造成作業(yè)無法提交，甚至電腦無法顯示學(xué)習(xí)記錄的情況。選擇能夠支持大規(guī)模互動穩(wěn)定社交性工具平臺非常關(guān)鍵，技術(shù)隱患會使MOOC在進(jìn)階式課堂、在線作業(yè)與測試、在線論壇工具等其他方面的努力成為空談[5]。

二、MOOC背景下混合式教學(xué)模式在基礎(chǔ)力學(xué)課程中的實(shí)踐

當(dāng)傳統(tǒng)教學(xué)改革成果與MOOC相遇時，我們既可以感受到新的教學(xué)手段對于教學(xué)效果的促進(jìn)和提升，同時也在傳播載體選擇上遇到了新的問題和新挑戰(zhàn)。MOOC這種新模式給基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)帶來了深遠(yuǎn)而直接的影響，反過來，力學(xué)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)也對MOOC的發(fā)展產(chǎn)生了不可忽視的作用。在高校MOOC熱潮中，基礎(chǔ)力學(xué)教育如何在網(wǎng)絡(luò)開放的背景下，更好地順應(yīng)信息時代的潮流與趨勢，讓這一古老的自然科學(xué)煥發(fā)出新的活力，是值得力學(xué)教育者思考的問題。

對于大多數(shù)高校而言，由于規(guī)模和資源的限制，MOOC在相當(dāng)長時間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，但作為教育工作者應(yīng)放眼未來，在教學(xué)實(shí)踐中，對比MOOC的教育理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和長遠(yuǎn)目標(biāo)，制定切實(shí)可行的教學(xué)方案。MOOC的建設(shè)不可能一蹴而就，依照MOOC的開放理念逐漸放開網(wǎng)絡(luò)教學(xué)范圍。現(xiàn)階段學(xué)?？梢砸劳行@網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，按照MOOC的思想建立基礎(chǔ)力學(xué)課程網(wǎng)站，完善基礎(chǔ)力學(xué)試題庫、習(xí)題庫，設(shè)置學(xué)生評學(xué)、教師評教的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和bbs力學(xué)交流區(qū)，并將基礎(chǔ)力學(xué)團(tuán)隊(duì)中的力學(xué)教學(xué)視頻發(fā)布到力學(xué)教學(xué)平臺?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是當(dāng)今教育界研究的熱點(diǎn)問題之一，是當(dāng)前國際教育技術(shù)發(fā)展的新動向，他將傳統(tǒng)面授教學(xué)和基于計(jì)算機(jī)的教學(xué)結(jié)合起來，促進(jìn)傳統(tǒng)課堂與網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂的深度融合，發(fā)揮兩者的各自優(yōu)勢。MOOC課程中運(yùn)用信息技術(shù)改變教學(xué)方法集中在“翻轉(zhuǎn)課堂”這種新方法的實(shí)施，它將傳統(tǒng)課堂中知識的傳授轉(zhuǎn)移至課前在MOOC環(huán)境下完成，知識的內(nèi)化則由原先的課后做作業(yè)轉(zhuǎn)移至課堂中的學(xué)習(xí)活動。

（一） 查閱資料，深入調(diào)研，為教學(xué)改革奠定理論基礎(chǔ)

盡管MOOC的浪潮在國內(nèi)愈發(fā)澎湃，但是MOOC真正的內(nèi)涵式發(fā)展還處于起步階段。每一位MOOC的實(shí)踐者需要撥開MOOC起步時的“浮躁之氣”，深入調(diào)研，用發(fā)展的眼光看待“沉淀后的MOOC”。對于國內(nèi)高校而言，發(fā)展MOOC教育是大勢所趨，各大高校在MOOC課程建設(shè)中積累了豐富的學(xué)習(xí)行為大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將成為高等教育研究學(xué)習(xí)行為分析和教學(xué)改革的重要依據(jù)。

（二）資源整合，為教學(xué)改革創(chuàng)造有利條件

利用MOOC視頻資源改進(jìn)力學(xué)教學(xué)方法，拓寬教學(xué)內(nèi)容將是一個從無到有，從有到精的過程。南京航空航天大學(xué)的鄧宗白教授共享的“材料力學(xué)漫談”已經(jīng)在Cousera平臺上線，美國佐治亞理工學(xué)院Wayne.Whiteman教授主講的“工程力學(xué)應(yīng)用”也即將在該平臺上線。此外“愛課程”網(wǎng)站也有多個力學(xué)課程視頻，這些都為MOOC環(huán)境下力學(xué)教學(xué)改革提供了非常好的條件。

中國名校紛紛加盟MOOC，如清華大學(xué)、北京大學(xué)加盟edx，復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)加盟Cousera，同時還積極推出中國本土MOOC，如學(xué)堂在線、慕課網(wǎng)、智慧樹、MOOC學(xué)院等[6]。國防科技大學(xué)在2013年自主開發(fā)了服務(wù)于部隊(duì)系統(tǒng)的中文MOOC平臺“夢想學(xué)習(xí)平臺”，筆者所在學(xué)校于2014年加入該平臺，為開展MOOC支持下的教學(xué)改革創(chuàng)造了便利條件。

MOOC平臺中，基礎(chǔ)力學(xué)資源并不豐富，學(xué)校的教學(xué)團(tuán)隊(duì)投入大量的精力和時間錄制微視頻，編寫相關(guān)習(xí)題測試，搜索與基礎(chǔ)力學(xué)相關(guān)的典型案例。此外，還對已有的良莠不齊的力學(xué)視頻進(jìn)行了篩選，選擇出了既適用于學(xué)校教學(xué)需求，又能提高學(xué)習(xí)效率的視頻資源。

（三）“MOOC-面對面”混合教學(xué)模式的課堂實(shí)踐

經(jīng)過長期的論證，學(xué)?；A(chǔ)力學(xué)團(tuán)隊(duì)將工程力學(xué)作為混合式教學(xué)模式的試水科目，并選擇在拔優(yōu)班進(jìn)行改革試點(diǎn)，學(xué)時和普通教學(xué)班一樣。拔優(yōu)班有20名學(xué)生，學(xué)習(xí)積極性高，落實(shí)老師布置的教學(xué)任務(wù)態(tài)度端正。

1.學(xué)習(xí)方式：小組討論，主動式學(xué)習(xí)

學(xué)生分為四個組，每組分配不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，分小組學(xué)習(xí)。各小組成員之間有共同的學(xué)習(xí)資源、作業(yè)、討論以及學(xué)習(xí)成績。授課教師把從日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐中挖掘出來與課程內(nèi)容相關(guān)的創(chuàng)新項(xiàng)目發(fā)布到力學(xué)網(wǎng)站平臺，把任務(wù)布置給不同的小組。學(xué)生需要通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成的任務(wù)初步分為四類：一是角色扮演。即學(xué)生扮演老師的角色，利用所學(xué)知識和已有的力學(xué)資源設(shè)計(jì)教學(xué)方案，收集教學(xué)資源，團(tuán)隊(duì)指派一名學(xué)生在課堂上展示團(tuán)隊(duì)成果。教改實(shí)踐過程中，學(xué)生在物體系統(tǒng)的平衡、扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力、彎曲正應(yīng)力、第三強(qiáng)度理論等主題中完成了角色扮演，且效果良好。二是資源收集。學(xué)生通過各種途徑收集與課程教學(xué)有關(guān)的網(wǎng)站、視頻等教學(xué)資源，制作成PPT并配上簡短的文字，上傳至力學(xué)平臺，供其他學(xué)生學(xué)習(xí)。比如：在講壓桿穩(wěn)定的細(xì)長壓桿臨界力公式時，第一組的任務(wù)是搜集穩(wěn)定性有關(guān)的工程案例；第二組結(jié)合課程內(nèi)容分析相關(guān)案例的力學(xué)原理；第三組比較穩(wěn)定性與強(qiáng)度問題的區(qū)別；第四組思考?xì)W拉公式的適用條件。三是互學(xué)互助，突破小組的局限，在交流區(qū)發(fā)起與課程相關(guān)的討論，或者對其他同學(xué)提出的問題進(jìn)行解答。在實(shí)踐過程中授課教師引入競爭和加分機(jī)制，激勵小組間開展“比學(xué)趕超”的學(xué)習(xí)競賽，提高學(xué)生在線提問或者解答問題的積極性。四是競賽活動。該項(xiàng)為選修任務(wù)。學(xué)校為了提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，建立了大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺，并每年組織師生參加“卓越杯創(chuàng)新大賽”。課程組依托創(chuàng)新平臺和校內(nèi)創(chuàng)新大賽，鼓勵學(xué)生利用力學(xué)知識，建立力學(xué)模型，解決實(shí)際問題，在競賽中獲獎的學(xué)生會給于適當(dāng)?shù)募臃帧?/p>

2.教學(xué)方式：在線與課堂混合

開課前授課教師制定詳實(shí)的教學(xué)計(jì)劃，發(fā)布至力學(xué)網(wǎng)站，方便學(xué)生按照計(jì)劃在線學(xué)習(xí)知識點(diǎn)。教學(xué)模式借鑒Robert Talbert教授的翻轉(zhuǎn)課堂模型。課前學(xué)生在線上觀看教學(xué)視頻或根據(jù)分配任務(wù)搜集教學(xué)資源，有針對性地完成平臺上的課程練習(xí)，讓學(xué)生在課前對所學(xué)知識有了解，形成知識節(jié)點(diǎn)。課堂中師生面對面交流，授課教師根據(jù)課前線上反映的問題，對重點(diǎn)難點(diǎn)答疑解惑，組織小組討論、分享討論結(jié)果。課后教師在線回答學(xué)生的問題，溝通和分享課程中的疑問和收獲。通過這種師生之間、生生之間的協(xié)作探究對知識進(jìn)行內(nèi)化。MOOC環(huán)境下教師的角色發(fā)生變化，在課堂中有由“主演”變成了“導(dǎo)演”，教師根據(jù)預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)，給學(xué)生布置高質(zhì)量的教學(xué)任務(wù)和問題，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，授課教師對各小組和小組成員的表現(xiàn)要及時記錄，方便教學(xué)管理。這種管理包括學(xué)習(xí)計(jì)劃管理、學(xué)習(xí)任務(wù)管理、學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤、學(xué)習(xí)效果評估和學(xué)習(xí)能力評測等。混合式教學(xué)模式雖然減少了教師的重復(fù)性勞動[7]，但對教師提出了更高的要求，需要教師投入更多的精力和時間參與全程教學(xué)活動。

3.教學(xué)評價：注重過程評估

教學(xué)評價是檢查教學(xué)效果、評價教學(xué)質(zhì)量、衡量是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的重要途徑之一。教師對教學(xué)效果的評估是教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的一卷定終生的考核方式忽視了過程性評估。在混合式教學(xué)過程中，學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時間、在線學(xué)習(xí)進(jìn)度、在線階段性測試、線上分享問題、線上解答問題及正確率等情況有完整的綜合性記錄，教師能夠

實(shí)時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。面對面教學(xué)時，出勤情況、課堂表現(xiàn)、小論文、小組匯報(bào)等也歸入總評成績?？己顺煽儼凑斩嘁蜃蛹訖?quán)綜合評測法，注重平時學(xué)習(xí)效果，避免考前突擊。最終成績由線上學(xué)習(xí)30%，互動、討論、小論文20%，期末卷面50%組成。曾公開發(fā)表與力學(xué)課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文者、在力學(xué)競賽獲獎?wù)?、在綜合試驗(yàn)或者力學(xué)發(fā)明中有創(chuàng)新者適當(dāng)加分，估計(jì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性。

4.教學(xué)效果分析

課程考核結(jié)束，學(xué)生從學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果兩方面進(jìn)行評價。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為通過線上預(yù)習(xí)能夠有效地將知識內(nèi)化，但線上答疑效果不如面對面授課效果好。線上線下混合式教學(xué)起到了取長補(bǔ)短的作用?？傮w來說混合式教學(xué)模式在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與參與度上效果較好，考前臨時抱佛腳的現(xiàn)象顯著減少，學(xué)生更注重平時知識的積累，但在基礎(chǔ)知識考核方面沒有明顯優(yōu)勢。

三、混合式教學(xué)實(shí)踐的思考

（一） 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

混合式教學(xué)模式中教師是否有能力應(yīng)對新的挑戰(zhàn)是教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵，學(xué)校的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)有著“傳幫帶”的優(yōu)良傳統(tǒng)，注重年輕教師的培養(yǎng)，借助學(xué)校、力學(xué)學(xué)會促進(jìn)青年教師的成長。團(tuán)隊(duì)每位青年教師均在江蘇省或者全國青年教師基礎(chǔ)力學(xué)講課競賽中取得優(yōu)異成績，具備主講力學(xué)課程的資格，高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)有助于教學(xué)改革在實(shí)踐過程中的落實(shí)。

（二）多并措舉，激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)

大多數(shù)中國學(xué)生習(xí)慣傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生聽，課后練”的學(xué)習(xí)模式。新的自主學(xué)習(xí)自我掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度，對已有的認(rèn)知習(xí)慣沖擊巨大。在混合式教學(xué)模式實(shí)踐中，許多學(xué)生表示不適應(yīng)，在初期學(xué)生互動討論積極性不高，需要教師不斷推動。授課教師在備課時要走近學(xué)生的心理，及時調(diào)整教學(xué)方案，采用多種方式激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。比如利用積分形式量化獎勵學(xué)生聽課、討論、測試、在線答疑表現(xiàn)情況，學(xué)生通過數(shù)值的變化獲得成就感；借助科技創(chuàng)新平臺、第二課堂等開展優(yōu)秀學(xué)生、優(yōu)秀作品評選和獎勵，調(diào)動學(xué)生的積極性；鼓勵學(xué)生參加競賽，爭取獲獎，以賽促學(xué)。通過課題組全體教師的不懈努力，新型的教學(xué)模式逐漸得到學(xué)生的認(rèn)可，學(xué)生普遍認(rèn)為自己比以前更自律，與人溝通、交流的能力得到了大的提升。

（三）加強(qiáng)平臺建設(shè)

在混合教學(xué)實(shí)踐過程中，平臺功能不穩(wěn)定的情況時有發(fā)生，技術(shù)隱患將會使MOOC在其他方面的努力——線上課堂、在線作業(yè)與測試、在線論壇工具成為空談，甚至?xí)W(xué)生的熱情。后期問卷顯示：學(xué)生對課程視頻滿意度不高。這不僅僅是技術(shù)問題，由于初次嘗試，受時間、精力、經(jīng)驗(yàn)的限制，團(tuán)隊(duì)還沒有制作出優(yōu)質(zhì)的教學(xué)視頻，有的視頻顯得呆板無趣，有的甚至是原先PPT的簡單堆砌。在后期的視頻制作我們將總結(jié)前期的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，通過建設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的案例庫，增強(qiáng)平臺的趣味性。

四、結(jié)語

力學(xué)素質(zhì)是土木專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具有的基本素養(yǎng)，利用MOOC實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)力學(xué)大規(guī)模、開放和共享這一終極目標(biāo)很有必要。對于大多數(shù)傳統(tǒng)高校，想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非一朝一夕。作為力學(xué)教育工作者，應(yīng)該立足根本，吸收MOOC的精華，強(qiáng)化教學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，逐漸推進(jìn)教學(xué)模式改革。

MOOC教學(xué)不是傳統(tǒng)教育的替代品，而應(yīng)該是傳統(tǒng)教育的優(yōu)質(zhì)合作者[8]。課程組采用的混合式教學(xué)模式是符合基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)特征的，是MOOC環(huán)境下基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)的一次有益嘗試和探索，課程組也試圖在在教學(xué)實(shí)踐過程中不斷改進(jìn)試點(diǎn)中存在的問題，為MOOC的真正本土化提供有價值的信息。

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