土力學(xué)課程混合式教學(xué)模式的探索與實踐

李連志 劉振平

摘要：《土力學(xué)》是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論知識和工程實踐緊密結(jié)合的特點。文章針對《土力學(xué)》傳統(tǒng)課程教學(xué)的弊端，進行了混合式教學(xué)模式的探索與實踐，在一定程度上改善和解決了傳統(tǒng)課堂講授中缺乏能力培養(yǎng)和大班授課無法實施個性化教育等問題，同時也提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力，相關(guān)做法和經(jīng)驗可為同類課程的建設(shè)與實施提供參考。

關(guān)鍵詞：土力學(xué)；在線開放課程；混合式教學(xué)；課程建設(shè)；教學(xué)改革

1 前言

隨著以慕課（Massive Open Online Courses，MOOC）為代表的在線開放課程在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，教育部在2015年發(fā)布《教育部關(guān)于加強高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》（教高〔2015〕3號），對推動我國大規(guī)模在線開放課程建設(shè)走上“高校主體、政府支持、社會參與”的中國特色發(fā)展道路具有重大意義。以MOOC為代表的中國特色在線開放課程體系已初步形成，2017年教育部組織開展了國家精品在線開放課程認定工作。這一系列舉措旨在加速推薦高校課程建設(shè)與教學(xué)改革。同時，我們看到教育部文件從2011年的精品開放課程到2015年的在線開放課程的轉(zhuǎn)變，不僅僅是提法的差異，更是注重應(yīng)用和基于產(chǎn)出的教學(xué)理念的體現(xiàn)。

由于基于產(chǎn)出的教育理念（Outcome-Based Education，簡稱OBE）聚焦社會對人才的實際需求，強調(diào)圍繞學(xué)習(xí)產(chǎn)出來組織課程建設(shè)、安排教學(xué)時間和設(shè)計關(guān)鍵資源而越來越受到人們的關(guān)注。那么，如何建設(shè)一門能讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)達成教師預(yù)期的在線開放課程呢？本文以黑龍江工程學(xué)院必修課《土力學(xué)》在線課程的構(gòu)建和實施為例，探討高校工科課程混合式學(xué)習(xí)的構(gòu)建對策。

2 《土力學(xué)》在線課程的建設(shè)

2.1 《土力學(xué)》課程教學(xué)設(shè)計與分析

首先，《土力學(xué)》是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，所包含的知識既是土木工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的專業(yè)知識，又是后面專業(yè)模塊課程學(xué)習(xí)所必需的基礎(chǔ)知識，是一門理論與應(yīng)用、技術(shù)與實踐結(jié)合緊密的課程。內(nèi)容涉及土的物理性質(zhì)、滲透特性、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、強度理論及工程中的三大實踐應(yīng)用問題，即壓力問題、地基承載力問題和邊坡穩(wěn)定性問題等。內(nèi)容充實、邏輯關(guān)系緊密、層次清晰，但知識點多，學(xué)習(xí)難度較大。在48學(xué)時的講授中，難以開展討論課、參與度較高的習(xí)題課等教學(xué)方法和“重能力，求創(chuàng)新” 的累加式考試方法改革，學(xué)生總感覺“吃不飽”。

其次，《土力學(xué)》課程具有很強的工程實踐背景，在課堂上向本科生引入實踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常必要，然而土木工程專業(yè)修學(xué)《土力學(xué)》課程的學(xué)生較多，各同學(xué)的信息化能力不一致，教師難以照顧每一名同學(xué)的個體差異，師生之間、生生之間的課堂交互難于開展，課下交互渠道不便。

最后，《土力學(xué)》課程學(xué)習(xí)目標(biāo)要求學(xué)生能夠應(yīng)用土力學(xué)原理解決有關(guān)土的復(fù)雜工程問題和具備初步的科學(xué)研究或技術(shù)研究、應(yīng)用開發(fā)等創(chuàng)新能力，并結(jié)合實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較強的實踐能力、較高的綜合素質(zhì)。但本課程通過傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式講授，學(xué)習(xí)評價又以閉卷考試為主，課程中涉及的能力培養(yǎng)在課程的學(xué)習(xí)和評價過程中難以體現(xiàn)。

而在線開放課程具有多媒體資源豐富、內(nèi)容更新快、交流渠道多樣化、學(xué)習(xí)方式自主化等優(yōu)勢，通過學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)結(jié)合課上討論的混合式教學(xué)模式，改善課程教學(xué)課時不足、教學(xué)手段與現(xiàn)實脫節(jié)、學(xué)習(xí)方式和評價方式單一、個性化學(xué)習(xí)欠佳、師生課上課下交流不充分等問題，并促進學(xué)生各層面的學(xué)習(xí)和體驗。實行個性化學(xué)習(xí)，在適當(dāng)?shù)臅r間，通過適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式，給不同學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)支持，以取得最佳學(xué)習(xí)效果，這不僅能夠有效發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)控整個學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)作用，還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性及創(chuàng)造性。

2.2 《土力學(xué)》課程建設(shè)模式

課程團隊將《土力學(xué)》百余個知識點，通過制作流暢的二維、三維動畫及演示文稿，采用更加適合學(xué)生發(fā)展的開放、多元、自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方式方法，緊密聯(lián)系工程實際問題，錄制合成微課程供學(xué)生線上學(xué)習(xí)使用。采用學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)課程各知識點，課上教師組織輔導(dǎo)、答疑、分組討論等“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式，以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。具體建設(shè)模式見圖1。

2.3 《土力學(xué)》課程的評價與持續(xù)改進

為驗證、評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況，通過課程平臺提取出學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)（課程視頻觀看進度、次數(shù)，測驗成績等），注重過程考核和能力考核，把一次閉卷考試分散到各知識點的測驗，形成累加式評價，引導(dǎo)學(xué)生從考核“學(xué)習(xí)成績”向評價“學(xué)習(xí)成效”轉(zhuǎn)變，從注重“考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過程”轉(zhuǎn)變，進一步增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。

為了提高課程資源質(zhì)量，課程團隊組織觀摩課、學(xué)生座談交流，多方面征集師生意見，并結(jié)合課程平臺反饋的數(shù)據(jù)，對影響課程教學(xué)質(zhì)量的各要素進行有效分析，建立一個便捷、可操作性強的課程評價、信息反饋和持續(xù)改進機制。

3 《土力學(xué)》課程建設(shè)的幾點經(jīng)驗與對策

3.1 知識點分解

準(zhǔn)備建設(shè)一門在線開放課程首先要做的就是知識點分解。在線開放課程的組成單元不再是教科書中的各章節(jié)，而是知識點。要將課程中所有的內(nèi)容都分解為可錄制成片為15 min以內(nèi)的微視頻并非易事。課程團隊采用在視頻最后留下問題、引入等方式將一個大的知識點分解為若干個小的微視頻，比如，《土力學(xué)》中地基最終沉降量計算的分層總和法是一個獨立的知識點，在傳統(tǒng)課堂中完整的講授加上習(xí)題鞏固一般要2學(xué)時，而在線開放課程可以分解為分層總和法的基本假定、基本公式、應(yīng)用、算例4段相互關(guān)聯(lián)的微視頻。

3.2 知識點呈現(xiàn)方式

在線開放課程中知識點的呈現(xiàn)方式雖然都是通過微視頻展現(xiàn)出來的，可是視頻的表現(xiàn)形式要由授課團隊確定。由于《土力學(xué)》是典型的工科課程，各知識點包含理論推導(dǎo)、實驗操作、算例、工程實踐應(yīng)用等，那么就要選擇更便于學(xué)生理解的方式來呈現(xiàn)該知識點，如攝影棚錄制、演示文稿屏幕錄制、實驗室或工程現(xiàn)場錄制、手寫解題過程錄制等方式。

3.3 教學(xué)課件的準(zhǔn)備

在錄制課程資源前準(zhǔn)備一份流暢的教學(xué)課件是建好一門在線開放課程的基礎(chǔ)和必要條件。這里所說的流暢，是要保證教學(xué)課件會隨著任課教師的講解而呈現(xiàn)出動畫演示效果，《土力學(xué)》課程建設(shè)的經(jīng)驗是15 s左右教學(xué)課件宜出現(xiàn)一次動畫效果，這樣既可以吸引學(xué)生的注意力，又能突出課程重點。盡量避免1 min以上無動畫效果的教學(xué)視頻。

3.4 課程錄制的準(zhǔn)備

教師是授課的高手，而錄制團隊是成片的高手，任課教師要把預(yù)期的知識點呈現(xiàn)方式與錄制團隊進行充分溝通，同時錄制團隊也會向任課教師提出很多可能會影響成片質(zhì)量的意見和建議，比如，出鏡時衣著整潔得體，避免穿著條紋、格子、花色繁復(fù)的上裝，適度的肢體及面部表情會更有親和力等，盡量彌補由于機位和錄制投入的限制而降低了講課風(fēng)采。

3.5 課程運行階段

混合式教學(xué)中教師可以控制的是見面課，而線上自主學(xué)習(xí)部分全部交由課程平臺和學(xué)生。那么，第一次的“導(dǎo)學(xué)課”就至關(guān)重要了，任課教師要充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，在見面課前要求學(xué)生完成對應(yīng)知識點的自學(xué)，可組織固定時間的網(wǎng)絡(luò)論壇答疑互動。同時，課程平臺提供的其他相關(guān)功能、課后的測試題與對應(yīng)知識點的相關(guān)性、難度等都是督促學(xué)生獨立、自主完成線上學(xué)習(xí)的必要條件。

3.6 持續(xù)改進

通過見面課組織學(xué)生討論、課程平臺提供的學(xué)情分析數(shù)據(jù)，有針對性地對部分不便于學(xué)生自學(xué)理解和掌握的知識點進行重新設(shè)計和錄制，亦可通過座談的方式讓學(xué)生提出期望的知識點呈現(xiàn)方式，真正做到以學(xué)生為中心。

4 結(jié)語

通過《土力學(xué)》在線開放課程的建設(shè)與實踐，課程團隊所構(gòu)建的混合式教學(xué)模式在一定程度上改善和解決了傳統(tǒng)課堂講授中缺乏能力培養(yǎng)和大班授課無法實施個性化教育的弊端，同時也提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力，可為其他在線開放課程建設(shè)提供借鑒。

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