力學課程多元互動反饋教學模式的實施1)

李 妍

(中國石油大學(北京)石油工程學院，北京102249)

力學課程多元互動反饋教學模式的實施1)

李 妍2)

(中國石油大學(北京)石油工程學院，北京102249)

互動反饋是影響教學效能的重要因素.力學課程是工程領域重要的專業(yè)基礎課，概念和計算方法較多，學生感覺難度很大.傳統(tǒng)教學模式師生互動不足，反饋信息不全面，學生注意力易分散，教學相對低效.本研究嘗試在力學課程中構建互動反饋教學模式.首先為全面精細反饋提供技術支持，創(chuàng)建應答技術系統(tǒng) —— 師生互動平臺;然后通過實踐探尋多元互動反饋模式在力學課程中的實施策略,并給出具體的案例展示.實踐表明，多元互動反饋模式能有效提高教學效能.

互動反饋,力學,應答系統(tǒng),教學模式

互動反饋是翻轉(zhuǎn)課堂[12]及同伴討論[35]等教學模式的核心過程，是影響教學效能的重要因素.調(diào)查顯示教師對互動反饋的重要性已經(jīng)形成共識[6]，它能有效提高教學效果，幫助學生更好地獲得相關知識領域的技能，全面培養(yǎng)學生的表達能力和問題分析能力等.

力學課程是工程領域重要的專業(yè)基礎課，概念和計算方法較多，學生感覺難度很大.傳統(tǒng)以講授為主的教學模式師生互動不足，課堂互動多為個別學生回答老師提問的方式，因而教學互動與評價不全面.此外學生注意力易分散，困倦狀態(tài)普遍.為了改善傳統(tǒng)教學師生溝通不暢、教學相對低效、學生困倦等問題，本研究嘗試在力學課程中構建互動反饋教學模式.由于反饋信息處理的精細程度影響互動反饋的質(zhì)量，因此首先為全面精細互動反饋提供技術支持，創(chuàng)建了互動反饋技術系統(tǒng)——師生互動平臺，為實現(xiàn)互動反饋提供必要的工具與環(huán)境.通過實踐在已有互動教學模式上[7]，進一步探索課前預習、課堂知識點測試、課堂筆記、課后答疑作業(yè)及定期小考等多元互動反饋模式在力學課程中的實施策略，并給出具體的案例.

1 創(chuàng)建互動反饋應答技術系統(tǒng)：師生互動平臺

師生互動平臺是免費共享的、實現(xiàn)教師與學生實時互動反饋的網(wǎng)絡在線平臺 (http://123.56. 74.151/)，在手機移動端和PC端均可使用.它能夠全面精細實時地獲取全班學生的反饋信息，從而實現(xiàn)師生互動反饋，為互動教學模式提供了必要的環(huán)境和技術支持,其主要功能有：

(1)問題設置發(fā)布，學生答題反饋.教師可以添加、編輯、刪除問題，學生可以進行實時答題.每個問題可設置答題時限，保證課堂教學節(jié)奏.題目類型分為選擇題、判斷題(是、否)、填空題三種.考慮到課堂時間限制和互動高效性，建議題目采用選擇題.

(2)問題答案統(tǒng)計分析.包括統(tǒng)計學生答題率和正確率等，教師根據(jù)答題情況對教學內(nèi)容選擇詳細講解或適當講解或略過不講.學生可以通過網(wǎng)絡平臺表達是否需要講解的意愿，同時根據(jù)答題情況了解自己在群體中的位置，激勵自己努力學習.支持導出答題次數(shù)到教師考勤統(tǒng)計表.

(3)作業(yè)管理.包括添加、編輯、刪除、發(fā)布作業(yè)，設置作業(yè)提交時限，超過提交時間后可以提交但會被標記為“超時提交”，以便督促學生按時提交作業(yè).教師批量回復、評價作業(yè)，選擇多個作業(yè)后，撰寫評價并回復.可以自動顯示沒有提交作業(yè)的學生名單，支持導出作業(yè)提交次數(shù)到教師考勤統(tǒng)計表.

(4)在線答疑.可以查看學生提交的疑難問題并進行解答，已回答的類似問題或相同問題可直接引用，無需再次解答.考慮到中國學生性格內(nèi)斂的特點，答疑為一對一形式，學生相互之間無法看到問題，以鼓勵學生積極提問.支持導出在線答疑次數(shù)到教師考勤統(tǒng)計表.

(5)簽到管理.可以發(fā)起在線簽到，查看簽到結果，將簽到與課程關聯(lián)，設定簽到時限，過時無法簽到，教師可自行設置簽到時間，如：3分鐘內(nèi)簽到有效.支持導出簽到情況至教師考勤統(tǒng)計表.

(6)統(tǒng)計課堂互動次數(shù)、在線答疑次數(shù)、簽到次數(shù)和提交作業(yè)次數(shù).數(shù)據(jù)可以自動導出到教師考勤統(tǒng)計表，便于教師客觀評價平時成績.

(7)基礎論壇討論.論壇基本功能包括發(fā)帖、回帖、設置版塊等，便于教師之間、學生之間、師生之間交流互動.

2 多元互動反饋教學模式的實施

在師生互動平臺這一應答反饋技術支持下，對力學課程課前、課中、課后的教學活動進行整體設計，探索構建多元互動反饋教學模式，力求切實提高教學效能，具體做法如下.

(1)課前學生觀看視頻并做預習作業(yè).老師在視頻中把當次課的重點內(nèi)容講一遍.多次實踐結果表明，視頻內(nèi)容約占當次課重點內(nèi)容的 60%～70%,以基本內(nèi)容為宜，難度上力求所有學生能夠自行掌握，目的是幫助學生理清思路，掌握基本內(nèi)容.視頻嚴格控制在10分鐘之內(nèi)，學生沒有壓力，在手機和電腦中都可以觀看，方便學生利用零散時間觀看.

預習作業(yè)的內(nèi)容基本來自視頻，預習作業(yè)一方面用于檢驗學生是否認真觀看視頻，另一方面用于了解學生掌握基本內(nèi)容的情況.預習作業(yè)中的疑問通過師生互動平臺反饋給教師，老師在課堂上重點講解.學生把文檔、照片等提交到師生互動平臺上，教師在課前獲得學生反饋并評估預習情況，及時調(diào)整課堂教學內(nèi)容.

(2)課堂預習題目的提出與應答.老師根據(jù)預習視頻和預習作業(yè)內(nèi)容編寫選擇題，根據(jù)學生的答題情況檢查預習結果，解答學生提出的問題，重點講解沒有掌握的內(nèi)容.這一互動反饋過程通過師生互動平臺來實現(xiàn).

(3)課堂知識點測試題的提出與應答.知識點是有效實施翻轉(zhuǎn)課堂和同伴討論等教學模式的決定性因素[1].將一節(jié)課按照知識點分成若干小部分，每部分設計成測試題，通過這些測試題組織教學活動.由于選擇題方便用互動反饋技術進行互動，因此把重要概念尤其是易混淆概念、計算方法等知識點做成選擇題為宜.題目來源于學生提問的積累和參考書目等[8].需要深入思考的難題做成問答題，用以培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才.這一互動反饋過程通過師生互動平臺來實現(xiàn).

分析答題結果，若正確率低于30%[9]，教師重新講解該知識點，然后學生再次答題；如果正確率高于80%，直接進入教師講評和分析補救環(huán)節(jié)；如果正確率界于 30%～80%之間，說明學生對相關概念有所理解，但仍存在錯誤觀念或認識偏差，適宜開展同伴討論和交流反思，通過師生、學生之間的討論，找出學生對問題誤解的原因，進行有針對性的講解.

(4)通過學生課堂記錄與教師互動反饋.老師要求學生做課堂筆記，把問題記錄在上面反饋給教師，也方便期末復習.教師在下次課以復習題形式要求學生再次作答，了解學生掌握知識的情況.每堂課隨機抽查學生課堂記錄情況.

(5)課后答疑.通過師生互動平臺和微信進行課后答疑，實現(xiàn)師生互動反饋.

(6)改進作業(yè)的評定標準，促進互動反饋.力學課程對于我校學生來說難度大，很難完全正確解答所有作業(yè)題目，因此不以傳統(tǒng)的對錯為評估標準，否則學生抄襲現(xiàn)象嚴重.而是以是否反饋作業(yè)過程中的問題為標準，促進學生反饋.通過這些反饋，教師著重進行講解，真正達到答疑解惑的目的.反饋形式可以有以下幾種：

(a)用不同顏色把疑問標示出來；

(b)描述是否會做，看了習題答案后是否明白，是否希望講解；

(c)總結每道題目知識點.

(7)每章小考.通過定期小考促進學生及時復習，幫助學生了解每章重點.

3 案例

以材料力學課程為例，探尋多元互動反饋模式的具體實施策略.筆者發(fā)表的文章[7]詳細給出了力學課程互動反饋的案例.本文以壓桿穩(wěn)定某知識點教學為例，具體說明課堂互動反饋教學過程，其他互動反饋形式詳見本文第2部分內(nèi)容.

由于選擇題方便互動，因此把復習題、預習題和本次課知識點做成選擇題.這一互動反饋過程通過師生互動平臺來實現(xiàn).圖1為某知識點測試題，圖 2為學生答題反饋情況，正確答案是B.考核的知識點是各種約束條件下壓桿的長度因數(shù)、相當長度、柔度、臨界壓力等概念.課堂互動反饋過程如下：

(1)請學生討論3分鐘，然后在師生互動平臺答題，結果如圖2所示，正確率只有50%，表明學生對答案概念不夠清晰.

(2)根據(jù)前面第2節(jié)第(3)點，正確率為50%介于30%～80%之間，適宜開展同伴討論和交流反思.因此再給2分鐘討論時間，讓答錯題的學生理解概念.在此過程中老師了解了學生選錯答案的原因，由于公式很多，學生混淆了相關公式和概念.

(3)討論后學生再次答題，可以通過互動平臺或在課堂進行，目的是了解學生的掌握情況，是否還需要講解.本次采取課堂舉手示意方式，部分同學要求講解.針對這一情況，及時調(diào)整了下一教學環(huán)節(jié)，利用大約2分鐘時間詳細講授答案里的相關概念及公式的推導應用.

圖1 某知識點測試題

圖2 學生答題反饋情況

4 學生對互動反饋教學模式的評價

為了更客觀地評價互動反饋教學模式，依據(jù)文獻[10]設計如下調(diào)查問卷(表1)讓學生進行自我評價.學生通過自我評價，及時調(diào)整自己的學習態(tài)度和習慣，更積極地參與課堂教學互動.教師通過調(diào)查問卷，了解教學效果并進行可行性評估.

表1為2016年材料力學課師生互動模式的調(diào)查結果，約有84%的同學認可了這種模式.表2左側6列為對2016年材料力學課同伴討論的調(diào)查結果，并與2015年材料力學課程的調(diào)查結果[7]進行了對比.在同伴討論環(huán)節(jié)，至少70%的同學能夠積極參與課堂討論：2016年是76%，與2015年的74%相近.能積極陳述自己觀點的學生占60%～70%，這部分學生多為成績優(yōu)秀者，表2說明成績優(yōu)秀學生約占學生總數(shù)的42%，這與期末考試成績80分以上學生占41%非常相近，表明此問卷具有合理性.其中 “能關注和努力理解其他同學觀點好處”一項，2016年回答 “總是 +經(jīng)?！钡氖?80%，2015年為88%，均達到80%以上.還有部分學生由于課堂上不能完全理解各知識點，課下又沒有充分預習復習，再加上基礎較差，需要再次講解，這部分人大約占學生總數(shù)56%.另外，大約4%的學生幾乎放棄學習.這與期末考試結果都比較相近，進一步說明此調(diào)查問卷的合理性.

表1 2016年學生對課堂上采用應答反饋技術的反饋

表2 學生在課堂上參加同伴討論的情況

5 結語

多元互動反饋教學模式的實施，使力學課程中學生的學習狀態(tài)更加積極主動，切實改變了學生經(jīng)常困倦的狀態(tài)，有助于學生真正高效掌握、深入理解力學相關概念和計算方法，增強學生團隊合作意識，提高學生表達能力和分析問題的能力;同時幫助教師更加全面地了解學生需求并做出客觀評價，從而設計出更高效更精細的教學活動.

1楊斌,王以寧,任建四等.美國大學IPSP課程混合式翻轉(zhuǎn)課堂分析與啟示.中國電化教育,2015,(337):118-122

2許英姿,沈玉鳳.基于翻轉(zhuǎn)課堂的理論力學教學改革與實踐.力學與實踐,2015,37(6):737-740

3 Eric Mazur.Peer Instruction:A User’s Manual.NJ:Prentice Hall,1997

4張萍,Eric Mazur.Peer-Instruction— 哈佛大學物理課程教學新方法.中國大學教學,2010(8):69-71

5宋少云.在理論力學教學中采用協(xié)作學習的改革實踐研究.力學與實踐,2013,35(3):85-86

6黃立新.教學傳播過程中反饋信息的精細處理.電化教育研究, 2007,28(7):16-20

7李妍,王克雄,朱益.同伴教學法在材料力學課程中的實施與改進.教育教學論壇,2016(29):203-204

8郭應征. 材料力學提要與例題解析.北京:清華大學出版社, 2008

9李紅美,張劍平.面向智慧教室的 ARS互動教學模式及其應用.中國電化教育,2015(346):103-109

10張萍,涂清云,齊薇等.基于同伴教學法的多元化評價模式研究—以大學物理課程為例.中國大學教學,2013(9):60-62

(責任編輯:胡 漫)

O341

：A

10.6052/1000-0879-17-043

2017–02–13收到第1稿，2017–03–20收到修改稿.

1)中國石油大學(北京)教育教學改革項目.

2)李妍，博士,講師，結構工程及結構力學方向.E-mail：lixing 101@126.com

李妍.力學課程多元互動反饋教學模式的實施.力學與實踐,2017,39(4):408-411

Li Yan.Implementation of multi-interactive feedback teaching mode in mechanics course.Mechanics in Engineering, 2017,39(4):408-411