新冠肺炎疫情下基于中外合作辦學(xué)的“土木工程材料”課程教學(xué)改革研究

宋楊，劉江峰，宋魯光，趙麗，李書進(jìn)

(1.常州工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院，江蘇 常州 213032；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221018)

0 引言

新冠肺炎疫情下，為了保證校園安全，阻斷疫情向?qū)W校師生蔓延，確保師生的生命安全和身體健康，教育主管部門要求各高校采取科學(xué)有效的教學(xué)措施，認(rèn)真做好疫情防護(hù)期間的教學(xué)工作，尤其是要充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的積極作用，做到線上、線下協(xié)同開展課堂教學(xué)。此外，立足我國(guó)“一帶一路”發(fā)展需求，中外合作辦學(xué)是我國(guó)吸收國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家教育經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)先進(jìn)教育資源，開展高等教育國(guó)內(nèi)外協(xié)同發(fā)展的重要方式。然而，由于疫情原因，國(guó)內(nèi)外師資流動(dòng)受到阻隔，不能照常開展線下教育[1]。因此，針對(duì)中外合作辦學(xué)的特點(diǎn)，各高校要求授課教師制訂雙語、雙師的在線教學(xué)實(shí)施方案，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，開展國(guó)際在線教學(xué)，做到“一課一案”，保質(zhì)保量地完成教學(xué)目標(biāo)[2]。

2015年，常州工學(xué)院同丹麥VIA大學(xué)開展中丹合作辦學(xué)項(xiàng)目，共同培養(yǎng)高水平應(yīng)用型國(guó)際人才，項(xiàng)目進(jìn)展順利，成果斐然，并獲批江蘇省高等學(xué)校中外合作辦學(xué)示范項(xiàng)目[3]。不少學(xué)者一直致力于中外合作課程教學(xué)和考核方式的改革研究[4-5]。本文首先分析了中外合作課程“土木工程材料”的課程特點(diǎn)，然后梳理了新冠肺炎疫情給課程教學(xué)帶來的疑難問題，并根據(jù)上述課程特征和教學(xué)問題進(jìn)行研究，提出了一系列的教改措施，進(jìn)而建立適用于中外合作課程的線上/線下教學(xué)模式，并通過評(píng)價(jià)學(xué)生課堂表現(xiàn)、課堂練習(xí)反饋和課后習(xí)題效果等，對(duì)教改措施和教改效果進(jìn)行了初步評(píng)判，取得了良好的改進(jìn)效果。

1 學(xué)情分析

土木工程專業(yè)要求學(xué)生掌握較廣的知識(shí)面，而“土木工程材料”作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其知識(shí)點(diǎn)繁多且分散，其中包括氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、磚石、鋼材等10個(gè)章節(jié)。各章節(jié)之間聯(lián)系不緊密，各知識(shí)點(diǎn)分散、零落，邏輯性不強(qiáng)，不利于學(xué)生直接理解記憶。

作為中外合作辦學(xué)課程，丹麥教師采用英文課件和教輔資料進(jìn)行授課，國(guó)內(nèi)教師僅進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)和課程溝通。陌生的課程知識(shí)、生澀的專業(yè)詞匯、較快的英文語速，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中遇到較大阻力，容易產(chǎn)生退縮和放棄的不利情緒，導(dǎo)致課堂教學(xué)氣氛沉悶，教學(xué)反饋較少，教學(xué)效果不佳等問題。

常州工學(xué)院和丹麥合作高校VIA大學(xué)，均是應(yīng)用型本科院校，該類高校主要是培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型本科人才，而非研究型人才，因此，在課程教學(xué)中需要以專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用為主。同時(shí)，應(yīng)用型高校學(xué)生普遍具有動(dòng)手能力強(qiáng)、喜歡實(shí)踐的特點(diǎn)，需要結(jié)合章節(jié)的課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，強(qiáng)化課堂專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)效果[6]。

2 疫情下的教學(xué)問題

疫情極大地限制了不同國(guó)家、地區(qū)之間的人員流動(dòng)和大規(guī)模人員聚集，使得高校教師課堂教學(xué)同樣受到較大的影響。作為中外合作辦學(xué)的主要課程之一，“土木工程材料”課程在疫情影響下存在以下問題。

線上教學(xué)平臺(tái)不佳。疫情下，涌現(xiàn)出雨課堂、慕課、QQ視頻、騰訊會(huì)議等多種課堂授課平臺(tái)，然而由于全國(guó)學(xué)校授課時(shí)間相近，用戶量大增，導(dǎo)致平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)帶寬流量不足，頻繁出現(xiàn)斷連、畫面卡頓、無法登錄等問題。此外，由于丹麥教師不熟悉中文視頻軟件，而國(guó)際通用視頻軟件Microsoft Teams的使用又較為麻煩，導(dǎo)致課程教學(xué)程序煩瑣、特殊情況不斷，大大影響了教學(xué)效果。

課堂教學(xué)溝通不便。中國(guó)學(xué)生受傳統(tǒng)文化影響，性格普遍較為謙虛、內(nèi)斂，其平時(shí)上課方式本就與西方教師開放性的授課方式和活躍的課堂氛圍差異較大。在以往的線下授課過程中國(guó)外教師尚可以根據(jù)課堂情況，以靈活穿插案例分析、學(xué)生提問等方式活躍課堂氣氛，提高與學(xué)生的溝通效率，但是現(xiàn)有的線上教學(xué)模式阻斷了教師與學(xué)生直接溝通的渠道，教師無法觀測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、理解程度，學(xué)生也不便于提問，溝通效率大大降低。

課堂紀(jì)律無法保障。由于中外合作課程采用國(guó)外教師視頻授課，學(xué)生線上學(xué)習(xí)的形式，而且為了保證上課語音環(huán)境不受干擾，要求所有學(xué)生關(guān)閉話筒。這就導(dǎo)致教師在授課過程中無法隨時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，無從知曉其是否存在聊天等違紀(jì)行為并及時(shí)進(jìn)行阻止和勸導(dǎo)，課堂學(xué)習(xí)紀(jì)律無法得到保障。

實(shí)驗(yàn)課程無法展開?！巴聊竟こ滩牧稀闭n程設(shè)置了大量實(shí)驗(yàn)來鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)其解決實(shí)際工程問題的能力。然而，遠(yuǎn)程線上教學(xué)無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，缺乏對(duì)課程實(shí)驗(yàn)的全程把控，僅能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單方面的評(píng)價(jià)。同時(shí)，由于中外教學(xué)方式和中外規(guī)范的差異，中國(guó)教師也難以恰當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果給出評(píng)價(jià)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程達(dá)不到預(yù)期效果。

3 教改措施

根據(jù)上述分析，現(xiàn)有線上教學(xué)方式很難滿足新形勢(shì)下的教學(xué)需求，需要根據(jù)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，以“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)原則，充分利用講授展示、問題引導(dǎo)、案例分析、翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論等教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新，不斷滿足新冠肺炎疫情下中外合作辦學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程需求。

3.1 線上/線下聯(lián)合教學(xué)

由于中國(guó)新冠肺炎疫情逐漸緩解，國(guó)內(nèi)高校開始集中線下上課，但是國(guó)外，尤其是丹麥，疫情高峰仍在持續(xù)，教師、學(xué)生無法到學(xué)校上課。同時(shí)，如果采用全員線上上課方式，學(xué)生參與度和課堂紀(jì)律無法得到保證，學(xué)習(xí)效果不佳，因此，教研團(tuán)隊(duì)采用國(guó)外教師線上、國(guó)內(nèi)教師和學(xué)生集中線下的方式進(jìn)行授課，即基于國(guó)際通用Zoom會(huì)議平臺(tái)，使用高清攝像頭和投影，開啟國(guó)外教師和國(guó)內(nèi)課堂的實(shí)時(shí)連線，并由國(guó)內(nèi)教師維持課堂紀(jì)律和推進(jìn)隨堂測(cè)驗(yàn)。通過這種方式，國(guó)內(nèi)外師生均可以參加Zoom課程視頻，不會(huì)受到Microsoft Teams、雨課堂等軟件平臺(tái)的區(qū)域和流量限制，國(guó)外教師可以通過高清攝像頭觀察班級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整課程進(jìn)度，從而獲得較好的課堂效果。

3.2 豐富教學(xué)資源和平臺(tái)

為了發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，國(guó)內(nèi)外教師優(yōu)化了“土木工程材料”的全套多媒體課件，并且針對(duì)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，錄制了相應(yīng)的微課視頻，幫助學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)。同時(shí)，課程教研團(tuán)隊(duì)建立了“土木工程材料”中外雙語課程的校內(nèi)SPOC網(wǎng)站，該網(wǎng)站不僅成為“土木工程材料”多媒體課件和微課視頻的載體門戶，而且通過建立課程不同章節(jié)的習(xí)題庫，可以發(fā)布課堂隨堂練習(xí)、差異化組卷，便于實(shí)現(xiàn)線上考核、實(shí)時(shí)上傳和自動(dòng)批閱，大大提高了課堂效率，幫助國(guó)內(nèi)外教師提高授課效果。

3.3 建立QQ課程群

通過建立QQ課程群，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的實(shí)時(shí)互動(dòng)。QQ平臺(tái)不僅可以通過發(fā)送語音、文字進(jìn)行提問或解答，而且騰訊平臺(tái)的自動(dòng)翻譯功能能幫助學(xué)生或教師在平臺(tái)內(nèi)直接翻譯，也解決了學(xué)生在課堂上口頭溝通不便的弊端。

3.4 完善實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)

由于遠(yuǎn)程授課無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，教研團(tuán)隊(duì)為了讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，專門錄制了“土木工程材料”實(shí)驗(yàn)視頻，并加以講解，讓學(xué)生在動(dòng)手操作之前就對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)操作步驟、注意要點(diǎn)、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果判定有更加直觀、深入的理解，便于學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)。

在新冠肺炎疫情下，教研團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了“土木工程材料”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，逐漸開設(shè)了混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、混凝土滲透實(shí)驗(yàn)等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，借助Flash動(dòng)畫和Comsol等商用軟件，虛擬仿真材料實(shí)驗(yàn)過程，幫助學(xué)生在線上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

4 教改效果

通過一系列的教改措施，中外合作課程“土木工程材料”的教學(xué)效果取得了較大改善，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

課堂氛圍顯著改善。通過采用線上/線下聯(lián)合教學(xué)的授課方式，國(guó)外教師和國(guó)內(nèi)師生的課堂參與度明顯提高。國(guó)外教師不再是單純地進(jìn)行“獨(dú)角戲”般的講授課程知識(shí)，而是可以通過高清攝像頭，隨時(shí)觀察學(xué)生的接受程度和課堂紀(jì)律，進(jìn)行點(diǎn)名提問和發(fā)布隨堂測(cè)試。同時(shí)，學(xué)生一方面可以通過PPT和“黑板”板書學(xué)習(xí)知識(shí)，另一方面可以與國(guó)外教師實(shí)時(shí)互動(dòng)。國(guó)內(nèi)教師在隨堂測(cè)試評(píng)判方面，也可以隨時(shí)通過課堂攝像頭與國(guó)外教師進(jìn)行溝通互動(dòng)，以提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率。

師生互動(dòng)更加流暢。傳統(tǒng)線上授課方式導(dǎo)致學(xué)生在課程作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等方面無法與國(guó)外教師進(jìn)行溝通交流，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心受挫。然而，線上/線下聯(lián)合教學(xué)和QQ群的建立，使師生間的溝通更加便利，溝通交流愈加頻繁，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握更加深入。

學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高。課程教研團(tuán)隊(duì)搭建SPOC課程網(wǎng)站，針對(duì)課程重難點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)課程錄制視頻，開放章節(jié)試題庫，大大豐富了學(xué)習(xí)平臺(tái)的資源，使學(xué)生有了更加便利、豐富的學(xué)習(xí)資源。在課程平臺(tái)開放的90余天內(nèi)，視頻瀏覽次數(shù)達(dá)到數(shù)千次，平均每位學(xué)生播放每段視頻1.3次，試題庫下載次數(shù)達(dá)80余次，平均每位學(xué)生下載1.6次，課后習(xí)題完成率達(dá)到83%。

5 結(jié)語

中外合作辦學(xué)是我國(guó)“一帶一路”倡議的主要組成部分。盡管新冠肺炎疫情給中外合作辦學(xué)帶來較大阻礙和不便，但也給我國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)化和國(guó)際化帶來了加速發(fā)展的機(jī)遇。

機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，“土木工程材料”教研團(tuán)隊(duì)面對(duì)新冠肺炎疫情下的種種困難，采用線上/線下聯(lián)合的教學(xué)方式，利用擁有豐富資源的校內(nèi)SPOC平臺(tái)，開發(fā)“土木工程材料”虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不僅大大降低了遠(yuǎn)程教學(xué)帶來的負(fù)面影響，提高了國(guó)外教師和學(xué)生的溝通效率，而且提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，改善了中外合作課程的教學(xué)效果，為后續(xù)進(jìn)一步開展中外合作交流提供了良好的教學(xué)示范。