線上教學(xué)在“土木工程材料”課程中的應(yīng)用與實(shí)踐
——以湖北文理學(xué)院為例

曾 剛，李 崢，徐福衛(wèi)

(湖北文理學(xué)院 土木工程與建筑學(xué)院，湖北 襄陽 441053)

1 課程特點(diǎn)

土木工程材料是各建筑物或構(gòu)筑物的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土木工程建設(shè)中所使用的各種材料及其制品的總稱.“土木工程材料”課程主要是研究各種建筑材料的組成、構(gòu)造、生產(chǎn)與加工方法、技術(shù)性能、質(zhì)量檢驗(yàn)及如何選用，為學(xué)生在材料選擇、優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工和管理等工程實(shí)踐中打下基礎(chǔ)[1]，是高等院校土建類專業(yè)的核心課程，在人才培養(yǎng)方案中占有重要的地位[2].目前，相關(guān)教研論文報(bào)道的共性問題有：1)概念術(shù)語多，內(nèi)容龐雜，邏輯性差[3]；2)各類新材料、新技術(shù)隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展而層出不窮，但由于教材的編寫和出版周期較長(zhǎng)，教材內(nèi)容相對(duì)滯后于學(xué)科前沿[4]；3)由于課程學(xué)時(shí)緊張，教師為了追趕教學(xué)進(jìn)度的滿堂灌，而忽視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[5-6].針對(duì)該課程教學(xué)中的共性問題以及線上教學(xué)模式還少見文獻(xiàn)報(bào)到的現(xiàn)狀，本文以湖北文理學(xué)院為例，對(duì)該課程線上教學(xué)模式進(jìn)行探索和實(shí)踐，旨在豐富該課程線上教學(xué)模式，并為疫情防控期間實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)度不落后，教學(xué)質(zhì)量不降低的目標(biāo)提供方法和借鑒.

2 線上教學(xué)準(zhǔn)備工作

2.1 熟悉各類線上教學(xué)平臺(tái)，選擇合適的線上教學(xué)手段

熟悉各平臺(tái)的功能進(jìn)行授課準(zhǔn)備是更好完成線上教學(xué)工作的前提.目前線上教學(xué)手段或平臺(tái)主要有大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(MOOC)、小規(guī)模限制性在線課程(SPOC)、超星學(xué)習(xí)通、釘釘、騰訊課堂、PPT錄屏、雨課堂、各類直播平臺(tái)、QQ群及微信群等網(wǎng)絡(luò)工具.通過多次學(xué)習(xí)學(xué)校發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)指南等資料，參加平臺(tái)在線輔導(dǎo)培訓(xùn)以及與經(jīng)驗(yàn)豐富的老師交流討論，熟悉線上教學(xué)環(huán)境，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)授課方法的學(xué)習(xí)，掌握網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的基本技能.“土木工程材料”是湖北文理學(xué)院精品在線開放課，并基于超星泛雅平臺(tái)建立了湖北文理學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)建立了在線課程，上傳了教學(xué)視頻、課件、習(xí)題庫等學(xué)習(xí)資源.綜合考慮各線上教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)、學(xué)校精品在線開放課的實(shí)際和不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)等因素后，選擇了“超星學(xué)習(xí)通+QQ群”的組合式線上教學(xué)手段.超星學(xué)習(xí)通是泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的移動(dòng)端，泛雅是學(xué)習(xí)通的電腦端，二者數(shù)據(jù)互通，通過學(xué)習(xí)通進(jìn)行線上教學(xué)，操作簡(jiǎn)單方便而且視頻可反復(fù)觀看，采用QQ群加強(qiáng)與學(xué)生的在線交流和答疑.

2.2 豐富課程教學(xué)資源，建立線上教學(xué)班級(jí)

豐富的線上資源是在線教學(xué)取得良好效果的重要基礎(chǔ).在“教學(xué)資源、學(xué)習(xí)任務(wù)、答疑互動(dòng)”教學(xué)思想的指引下，進(jìn)一步搜集整理本課程的電子教材、教學(xué)視頻、PPT課件、講義、文獻(xiàn)和相關(guān)規(guī)范、講座、練習(xí)題及其他高校在線教學(xué)視頻，豐富在線教學(xué)資源，認(rèn)真做好線上教學(xué)備課準(zhǔn)備.加入班級(jí)課程QQ群，并將整理好的課程教學(xué)資源打包提前分享給學(xué)生.為了幫助學(xué)生們保質(zhì)保量完成在線學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合學(xué)校要求，先后編寫了“土木工程材料在線學(xué)習(xí)手冊(cè)”“土木工程材料線上線下混合式教學(xué)實(shí)施方案”等文件，在開課前上傳到班級(jí)QQ群.深入了解超星“一平三端”智慧教學(xué)系統(tǒng).在學(xué)習(xí)通里建立線上教學(xué)班級(jí)，學(xué)生通過掃描課程邀請(qǐng)碼直接加入班級(jí)開始線上學(xué)習(xí).對(duì)于線上學(xué)習(xí)條件上存在實(shí)際困難的學(xué)生，建立結(jié)對(duì)幫助機(jī)制，適當(dāng)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，給予個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo).

3 線上教學(xué)實(shí)踐

由于線上教學(xué)不同于線下課堂教學(xué)，需要結(jié)合課程特點(diǎn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容與計(jì)劃、教學(xué)重難點(diǎn)、線上線下學(xué)時(shí)分配進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整.科學(xué)制定課程目標(biāo)，把低階的教學(xué)目標(biāo)移到課前、課后，把課堂時(shí)間解放出來進(jìn)行高階目標(biāo)的深層學(xué)習(xí).完善課程考核評(píng)價(jià)方法，合理確定觀看視頻、參與討論、作業(yè)、考勤各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重比例.

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)路徑，細(xì)化線上教學(xué)組織形式

為了切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，在“教學(xué)資源、學(xué)習(xí)任務(wù)、答疑互動(dòng)”教學(xué)思想的指導(dǎo)下，形成了以“學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，線上輔導(dǎo)為主，教師講授為輔”的教學(xué)理念，并設(shè)計(jì)了“課前自學(xué)、課中答疑、課后實(shí)踐”的教學(xué)路徑.課程由初始按課表時(shí)間上課調(diào)整成以周為單位發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)及考核標(biāo)準(zhǔn)，給學(xué)生充足的自主學(xué)習(xí)時(shí)間.根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度精心備好每周課的教學(xué)安排，提前編寫好“每周課程計(jì)劃安排”“教學(xué)內(nèi)容及重難點(diǎn)”和“作業(yè)要求”等，告知學(xué)生本周需觀看的教學(xué)視頻、討論的主題、閱讀的文獻(xiàn)資料以及需完成的作業(yè)，讓學(xué)生明確周教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求和進(jìn)度.通過超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)線上授課，QQ群線上答疑，線上提交批改作業(yè)等形式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí).學(xué)習(xí)效率高的學(xué)生可進(jìn)一步學(xué)習(xí)老師提供的其它在線資源.學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到問題，可通過電話或網(wǎng)絡(luò)語音隨時(shí)與老師進(jìn)行溝通.老師也可以及時(shí)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，根據(jù)學(xué)生提問和作業(yè)批改情況發(fā)現(xiàn)共性問題，加強(qiáng)互動(dòng)交流，敲定時(shí)間進(jìn)行語音在線集中輔導(dǎo)答疑，幫助同學(xué)們提高學(xué)習(xí)效率.

3.2 動(dòng)態(tài)調(diào)整線上線下教學(xué)內(nèi)容，合理分配線上線下學(xué)時(shí)

結(jié)合土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，采用“4+X”教學(xué)模式進(jìn)行授課.“4”即是工程實(shí)踐中常用的四種結(jié)構(gòu)性材料(水泥、混凝土、建筑砂漿、金屬材料)4章內(nèi)容計(jì)劃開學(xué)后線下教學(xué)，“X”是其余內(nèi)容均采用線上教學(xué)，此教學(xué)模式在可對(duì)教學(xué)內(nèi)容順序進(jìn)行合理動(dòng)態(tài)調(diào)整.期末考試中這4章內(nèi)容占據(jù)約70%的考點(diǎn)而安排到線下重點(diǎn)講授.“4+X”教學(xué)模式可根據(jù)材料在建筑物中的部位或使用性能，將課程按照結(jié)構(gòu)材料、墻體材料和功能材料三大類，在歸納總結(jié)材料特性時(shí)有對(duì)比，可妥善解決章節(jié)內(nèi)容龐雜且邏輯性差的問題.

“土木工程材料”總學(xué)時(shí)為64，其中課堂教學(xué)44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí).按照學(xué)校關(guān)于線上教學(xué)時(shí)間為課程總學(xué)時(shí)20%～50%的要求，結(jié)合柯國軍編著北京大學(xué)出版社出版的“土木工程材料”教材，課程線上和線下教學(xué)各20學(xué)時(shí)，期中隨堂測(cè)試和總復(fù)習(xí)各2學(xué)時(shí).線上教學(xué)學(xué)時(shí)安排為：緒論、裝飾材料、絕熱材料和吸聲材料各1學(xué)時(shí)，材料的基本性質(zhì)、天然石材、氣硬性膠凝材料、墻體材料、防水材料、木材和高分子建筑材料各2學(xué)時(shí)，瀝青及瀝青混合料3學(xué)時(shí).線下教學(xué)學(xué)時(shí)安排為：水泥和金屬材料各4學(xué)時(shí)，混凝土10學(xué)時(shí)，建筑砂漿2學(xué)時(shí).

3.3 完善課程考核評(píng)價(jià)方法

為了更全面、客觀、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果，合理選取多元化評(píng)價(jià)指標(biāo)并確定其權(quán)重，建立了科學(xué)實(shí)用的考核評(píng)價(jià)方法.課程考核評(píng)價(jià)中學(xué)生總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、期中考試成績(jī)和期末考試組成，權(quán)重依次為30%、10%、10%、50%.平時(shí)成績(jī)包括線上線下兩部分，根據(jù)學(xué)時(shí)安排各占50%.線下平時(shí)成績(jī)包括出勤率、課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，線上平時(shí)成績(jī)包括觀看視頻和課件、線上答題討論和作業(yè)完成情況，權(quán)重依次為30%、20%和50%.實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩部分，權(quán)重分別為40%和60%.實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分根據(jù)情況等待開學(xué)后在實(shí)驗(yàn)室完成，延期開學(xué)期間學(xué)生可通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)線上觀摩試驗(yàn)操作視頻.期中和期末考試根據(jù)情況安排在線或在?？荚?

4 線上教學(xué)優(yōu)缺點(diǎn)和教學(xué)效果

4.1 線上教學(xué)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的線下教學(xué)需要學(xué)生進(jìn)入教室與老師進(jìn)行面對(duì)面教學(xué)，時(shí)間和地點(diǎn)相對(duì)固定.線上教學(xué)不受時(shí)間和空間限制，只要有網(wǎng)絡(luò)即可達(dá)到教學(xué)要求，主要有直播和錄播兩種表現(xiàn)形式.線上和線下教學(xué)最大區(qū)別在于教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生由“被動(dòng)學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)”[7-8].線下教學(xué)是以老師為中心，而線上教學(xué)則是將中心轉(zhuǎn)向了學(xué)生.

線上教學(xué)借助其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而逐漸在教育領(lǐng)域開始大量應(yīng)用.如1)線上教學(xué)發(fā)布的通知、布置的任務(wù)等內(nèi)容有痕跡，學(xué)生不會(huì)忘記，且教學(xué)視頻可以反復(fù)觀看能幫助學(xué)生自學(xué)和復(fù)習(xí)鞏固；2)學(xué)生在線上教學(xué)寬松的學(xué)習(xí)氛圍下能主動(dòng)大膽提問和發(fā)表自己的看法，且學(xué)生可獲得更多優(yōu)質(zhì)的課程資源提升學(xué)習(xí)興趣；3)線上教學(xué)可幫助老師提高教學(xué)水平，通過不斷觀看錄制的教學(xué)視頻及對(duì)比，有針對(duì)性地改進(jìn)自己在教學(xué)過程中的問題和不足.雖然線上教學(xué)存在上述優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也不容忽視.如1)因缺乏現(xiàn)場(chǎng)感而看不到學(xué)生的實(shí)際狀態(tài)，對(duì)學(xué)生的自律性是極大的考驗(yàn)；2)由于平臺(tái)訪問量暴增，網(wǎng)絡(luò)卡頓堵塞而無法訪問；3)課程任務(wù)重的學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)視力影響較大.如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的作用，取得良好的教學(xué)效果值得深入思考.

4.2 線上線下教學(xué)效果對(duì)比

在以前線下教學(xué)時(shí)講完緒論章節(jié)后都會(huì)給學(xué)生布置一道開放性作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合教材、文獻(xiàn)和自己興趣任意選擇一種材料，談?wù)剝?yōu)缺點(diǎn)及在土木工程中的應(yīng)用、并介紹發(fā)展歷史和趨勢(shì)，本次線上教學(xué)時(shí)在緒論部分學(xué)習(xí)結(jié)束后依然布置了此作業(yè).通過本次線上教學(xué)和以前傳統(tǒng)的線下教學(xué)學(xué)生提交的作業(yè)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)線上教學(xué)方式學(xué)生提交的作業(yè)質(zhì)量更高、選擇的材料類型更多，學(xué)生在沒有教材的限制下思維更活躍，線上教學(xué)可讓學(xué)生從時(shí)空上解放出來，且寬松的氛圍可使學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性.學(xué)生通過閱讀老師下載的或自主下載的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，可及時(shí)了解本學(xué)科新技術(shù)、新材料及研究趨勢(shì)，開闊學(xué)術(shù)視野并且可有效解決教材內(nèi)容滯后于工程實(shí)際的問題，顯著提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.

為了更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，可通過習(xí)題突出課程的教學(xué)重點(diǎn)，使學(xué)生更好地理解和鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容.學(xué)生在獨(dú)立自主完成作業(yè)過程中，可充分培養(yǎng)自己的分析問題和解決問題的能力.對(duì)于不會(huì)的習(xí)題課返回再看課件、教材或視頻，經(jīng)過獨(dú)立思考還是不能解決的則可向老師尋求幫助和指導(dǎo).對(duì)于習(xí)題和作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的共性問題，可集中語音輔導(dǎo)答疑，幫助學(xué)生排難解惑.課前自學(xué)，課中答疑，課后以練促學(xué)的線上教學(xué)方式，可顯著改變傳統(tǒng)線下教學(xué)“一看就懂、一考卻不會(huì)”的狀況，讓學(xué)生心里更踏實(shí)、學(xué)習(xí)興趣更濃、學(xué)習(xí)信心和動(dòng)力更足，這些改變對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量的提升不言而喻.

選擇“4+X”教學(xué)模式中部分線上教學(xué)內(nèi)容，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)生人數(shù)分成若干小組，將知識(shí)點(diǎn)介紹、章節(jié)小結(jié)、習(xí)題講解等以小組為單位通過語音依次進(jìn)行闡述，教師進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng).通過對(duì)線上學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)、鞏固和反饋，學(xué)生在完成規(guī)定任務(wù)的過程，提高了課堂參與度，較好地解決了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)的問題，增強(qiáng)師生間的互動(dòng)交流，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索及合作精神，達(dá)到共同進(jìn)步的目的.

根據(jù)上述幾方面對(duì)比表明線上教學(xué)可使學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性更高、興趣更濃、信心更足，線上教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面取得了良好的教學(xué)效果.

5 結(jié)語

疫情防控期間大規(guī)模線上教學(xué)是高等教育的一次巨大變革，促進(jìn)了師生對(duì)教學(xué)方式新的思考.隨著人工智能和教育現(xiàn)代化的逐步深入，線上教學(xué)將在教育領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位.培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)習(xí)靠自己”的學(xué)習(xí)觀念，提升自主學(xué)習(xí)能力，樹立“終身學(xué)習(xí)”的理念是高教改革的趨勢(shì).線上教學(xué)和線下教學(xué)各有利弊，結(jié)合課程特點(diǎn)以及教學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，并融合線上線下教學(xué)優(yōu)勢(shì)的混合式教學(xué)還值得進(jìn)一步深入思考.