基于SPOC的建筑力學(xué)課程線上線下混合教學(xué)模式研究

段小芳 夏正兵 葛富文 唐艷芝

[摘 要]文章對(duì)建筑力學(xué)課程的學(xué)生學(xué)情、教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出基于SPOC的建筑力學(xué)線上線下混合教學(xué)模式。課前，利用學(xué)習(xí)平臺(tái)建立線上班級(jí)群，將教學(xué)資源包發(fā)布到學(xué)習(xí)平臺(tái)，通知學(xué)生開(kāi)始預(yù)習(xí);課中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，引起學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的關(guān)注，通過(guò)分組討論，加深對(duì)重難點(diǎn)的理解;課后，通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)布置作業(yè)，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握。將傳統(tǒng)教學(xué)和線上線下混合教學(xué)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，后者學(xué)習(xí)效果更好。

[關(guān)鍵詞]SPOC;建筑力學(xué);線上線下;混合式教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-7656（2021）05-0017-04

一、前言

建筑力學(xué)是建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)基礎(chǔ)課程，該課程的理論性很強(qiáng)，比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定難度。高職學(xué)生熱衷信息技術(shù)，能夠較熟練使用信息化資源，動(dòng)手能力較強(qiáng)，喜歡實(shí)踐。通過(guò)學(xué)習(xí)建筑力學(xué)，要求學(xué)生掌握靜力學(xué)的基本知識(shí)，能夠?qū)σ话愕臉?gòu)件進(jìn)行受力分析，同時(shí)要求學(xué)生學(xué)會(huì)桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算及內(nèi)力圖的繪制。

SPOC是指小規(guī)模私有在線課程，學(xué)員人數(shù)較少，要求嚴(yán)格。學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，通過(guò)平臺(tái)的測(cè)試進(jìn)行自我檢驗(yàn)，有問(wèn)題可以通過(guò)平臺(tái)聯(lián)系老師，也可以在班級(jí)內(nèi)部與其他學(xué)生進(jìn)行在線探討。不少學(xué)者在高校中探索實(shí)踐了SPOC的應(yīng)用。王譯畦[1]探討了SPOC平臺(tái)及翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)，建立了基于SPOC的通信原理課程翻轉(zhuǎn)課堂，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到了提高。劉曉曉[2]探討了SPOC教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，建立了基于SPOC的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的交互性和學(xué)習(xí)成績(jī)均得到提高。徐小鳳等[3]設(shè)計(jì)了基于SPOC的大學(xué)物理課程，發(fā)現(xiàn)學(xué)生獲得新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到激發(fā)，學(xué)習(xí)效果得到提高。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，線上線下混合教學(xué)模式得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，許多高校都展開(kāi)了線上教學(xué)。建筑云課、超星學(xué)習(xí)通、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)冉虒W(xué)軟件發(fā)揮了重要作用。通過(guò)線上線下教學(xué)模式的結(jié)合，教學(xué)效果有了進(jìn)一步提升。

二、建筑力學(xué)課程教學(xué)情況分析

筆者以南通開(kāi)放大學(xué)建筑工程學(xué)院為例，從如下三方面進(jìn)行闡述。

（一）課程分析

傳統(tǒng)觀念里，建筑力學(xué)對(duì)從事建筑領(lǐng)域的人員作用較小。近年來(lái)，高層建筑、大跨度橋梁越來(lái)越多，建筑物所受的荷載也愈加復(fù)雜，沒(méi)有基本的力學(xué)理念，鋼筋該如何布置、構(gòu)件的承載能力是否符合要求都成了難題。因此，作為新時(shí)代的建筑人，要掌握基本的力學(xué)知識(shí)，為今后的職業(yè)道路添磚鋪路。

（二）學(xué)生學(xué)情分析

建筑力學(xué)的授課對(duì)象為高職學(xué)生，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)這樣的課程興趣不高。線下上課注意力不集中，課上提問(wèn)參與度較低，考試不及格人數(shù)較多。分析原因，他們對(duì)涉及計(jì)算的課程不太感興趣，一旦發(fā)現(xiàn)自己聽(tīng)不懂，繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心不足。因此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情是建筑力學(xué)課程的首要任務(wù)。筆者認(rèn)為，初期學(xué)習(xí)建筑力學(xué)要以淺知識(shí)為主，理論聯(lián)系實(shí)際，將建筑力學(xué)和實(shí)際工程緊密結(jié)合，避免學(xué)生認(rèn)為力學(xué)不重要、不用學(xué)。

（三）課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

在建筑類(lèi)課程中，建筑力學(xué)難度較大，學(xué)生學(xué)起來(lái)比較費(fèi)力。主要采用傳統(tǒng)的“板書(shū)+PPT”授課模式，上課過(guò)程主要是“教師講解+學(xué)生互動(dòng)”。課后，老師布置作業(yè)，學(xué)生在作業(yè)本上完成作業(yè)，老師批閱，學(xué)生修正。該模式存在如下問(wèn)題：第一，老師按部就班講，部分學(xué)生注意力不夠集中;第二，在課堂中參與回答問(wèn)題的學(xué)生一般為5人及以下，課堂的互動(dòng)性不夠強(qiáng);第三，課后作業(yè)存在少數(shù)人做好，其他同學(xué)抄襲的現(xiàn)象。因此，如何有效利用課堂時(shí)間，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生成為課堂的主體，讓學(xué)習(xí)時(shí)間得到更加充分有效利用是亟需解決的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了基于SPOC的建筑力學(xué)線上線下混合教學(xué)模式。

三、基于SPOC的建筑力學(xué)課程線上線下混合教學(xué)模式設(shè)計(jì)

基于SPOC的建筑力學(xué)線上線下混合教學(xué)模式主要分為課前、課中、課后三個(gè)階段[4]。線上微課50個(gè)課時(shí)左右，學(xué)生在課前和課后進(jìn)行自主觀看，每個(gè)微課時(shí)長(zhǎng)在10分鐘以內(nèi)，體現(xiàn)“短小精悍”的設(shè)計(jì)理念[5]。線下教學(xué)主要在課堂中進(jìn)行，具體實(shí)施如下。

（一）課前

課前教師通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源包，通知學(xué)生開(kāi)始預(yù)習(xí)。教學(xué)資源包主要分為兩部分：一部分是教師搜集到的教學(xué)材料，包括微課、PPT、習(xí)題等;另一部分是教師自己制作的微課、教案等。建議教師從本校學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，事先了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，選擇合適的教學(xué)資源包，避免過(guò)難和過(guò)于簡(jiǎn)單。

關(guān)于學(xué)習(xí)平臺(tái)的選擇，不同的學(xué)校購(gòu)買(mǎi)的學(xué)習(xí)平臺(tái)不相同，主要有超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、建筑云課。這些平臺(tái)的功能都差不多，可以組件班級(jí)、發(fā)布微課，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

教師發(fā)布完成就可以通過(guò)QQ群或者微信群通知學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)。教師可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)查看每個(gè)學(xué)生觀看微課的情況，可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的作業(yè)完成情況檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，從而明確課中需要重點(diǎn)講解的內(nèi)容。

（二）課中

環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入

部分學(xué)生不喜歡建筑力學(xué)，一方面因?yàn)檎n程理論性太強(qiáng)，需要?jiǎng)幽X筋和動(dòng)筆;另一方面覺(jué)得課程脫離實(shí)際，在工程中用不到，浪費(fèi)了時(shí)間和精力。因此，將建筑力學(xué)知識(shí)和工程實(shí)踐緊密連接是教師重要的任務(wù)之一。工程實(shí)例中，一些事故的發(fā)生，可以歸結(jié)為力學(xué)事故。橋梁倒塌所造成的交通事故，有的是超載引起，有的是橋梁本身的質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致承載能力降低。因此，建筑力學(xué)是建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生一門(mén)必修的基礎(chǔ)課，學(xué)好這門(mén)課對(duì)學(xué)生今后的職業(yè)生涯有重要的影響。通過(guò)情景導(dǎo)入讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到建筑力學(xué)的重要性，帶著興趣和主動(dòng)性去學(xué)習(xí)。

環(huán)節(jié)二：教師講解

教師講解時(shí)要擺脫傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行講解。通過(guò)課前學(xué)習(xí)平臺(tái)的反饋，對(duì)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)已經(jīng)基本掌握的知識(shí)利用3～5分鐘進(jìn)行鞏固，對(duì)大部分學(xué)生沒(méi)有掌握的知識(shí)進(jìn)行重點(diǎn)講解。比如靜定梁的內(nèi)力計(jì)算，不少學(xué)生對(duì)截面法求內(nèi)力難以理解，繪制彎矩圖反復(fù)出錯(cuò)，教師就要利用課堂上的有效時(shí)間，由淺入深、循序漸進(jìn)地進(jìn)行講解。先分析一跨簡(jiǎn)支梁，再分析多跨梁、懸挑梁。講完之后，布置任務(wù)，分組討論，檢驗(yàn)大家的完成情況。每個(gè)小組需要派一個(gè)代表到講臺(tái)上進(jìn)行講解，其他小組參與討論，并由老師點(diǎn)評(píng)打分。小組完成之后，還需要對(duì)個(gè)人所學(xué)知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)這樣的教學(xué)模式，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。

環(huán)節(jié)三：趣味游戲

學(xué)習(xí)復(fù)雜知識(shí)的過(guò)程會(huì)讓部分學(xué)生感覺(jué)枯燥，適時(shí)通過(guò)游戲進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以讓課堂生動(dòng)有趣。希沃白板這個(gè)軟件在課堂教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，不僅可以導(dǎo)入課件，還可以設(shè)置趣味游戲，將所學(xué)知識(shí)以游戲的方式呈現(xiàn)出來(lái)，邀請(qǐng)學(xué)生參與其中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

環(huán)節(jié)四：實(shí)訓(xùn)任務(wù)

將所學(xué)知識(shí)融入到工程實(shí)踐中。比如在懸挑梁的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可以在實(shí)訓(xùn)室引導(dǎo)學(xué)生對(duì)梁進(jìn)行加載，測(cè)量梁的撓度、位移，觀察梁的破壞形態(tài)。通過(guò)實(shí)際訓(xùn)練，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)力學(xué)學(xué)習(xí)的必要性。

環(huán)節(jié)五：總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

總結(jié)包括兩部分：學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和教師的總結(jié)。溫故而知新，可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。在學(xué)生總結(jié)的過(guò)程中，教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，適時(shí)給與引導(dǎo)和幫助。在教師總結(jié)環(huán)節(jié)中，積極引導(dǎo)學(xué)生參與，形成互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)效果。

（三）課后

課后，教師在學(xué)習(xí)平臺(tái)布置作業(yè)，提醒學(xué)生完成，通過(guò)平臺(tái)作業(yè)完成情況檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，提醒學(xué)生獨(dú)立完成。既要有理論作業(yè)，又要有實(shí)訓(xùn)作業(yè)。理論作業(yè)中，如果許多學(xué)生的解題步驟、圖形繪制、答錯(cuò)點(diǎn)相同，教師要適時(shí)提醒，避免抄襲。實(shí)訓(xùn)作業(yè)教師可以提供給學(xué)生材料，讓學(xué)生完成受力構(gòu)件的制作，對(duì)其施加荷載，拍攝成視頻，提交到學(xué)習(xí)平臺(tái)，下次課上可以對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

（四）成績(jī)?cè)u(píng)定設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)定主要由上課出勤率、回答問(wèn)題參與度、作業(yè)完成情況、考試情況組成，一般平時(shí)表現(xiàn)占30%，考試成績(jī)占70%。這種評(píng)定模式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，因此，可以適當(dāng)提高平時(shí)成績(jī)占比，降低考試成績(jī)占比。筆者根據(jù)南通開(kāi)放大學(xué)近兩年的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，把平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)占比均調(diào)整成50%。

（五）教學(xué)效果評(píng)價(jià)

筆者將南通開(kāi)放大學(xué)建筑工程學(xué)院五年制大專2016級(jí)建筑1班學(xué)生（20人）的學(xué)習(xí)情況和2016級(jí)建筑2班（20人）學(xué)生進(jìn)行了對(duì)比。建筑力學(xué)課程采用傳統(tǒng)“PPT+板書(shū)”教學(xué)模式，后者借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)采用基于SPOC的線上線下混合教學(xué)模式設(shè)計(jì)。在學(xué)生完成學(xué)習(xí)后，同樣的試卷，1班的成績(jī)明顯優(yōu)于2班，1班的及格率為90%，2班的及格率為75%;1班85分以上6人，2班85分以上3人。因此，基于SPOC的線上線下混合教學(xué)模式設(shè)計(jì)在一定程度上可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、教學(xué)建議

根據(jù)學(xué)生的反饋，結(jié)合其他高校教師的意見(jiàn)，筆者提出如下建議。

第一，教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際建筑構(gòu)件相結(jié)合。建筑力學(xué)課程內(nèi)容豐富，部分內(nèi)容和建筑相關(guān)性較小，可以適當(dāng)減少課時(shí)，把有限的課時(shí)用在和實(shí)際工程相關(guān)的內(nèi)容上，比如平面平行力系的平衡方程、靜定梁內(nèi)力計(jì)算、軸向拉伸與壓縮時(shí)桿件承載力計(jì)算等。

第二，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。在思想上引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)習(xí)是為了提升知識(shí)與技能，只有自己的知識(shí)技能提高了，才能更好地適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)。

第三，有效利用三維仿真軟件。力學(xué)知識(shí)的抽象性降低了部分學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將知識(shí)點(diǎn)融入三維仿真軟件中，讓學(xué)生看到構(gòu)件受力后的變形情況、破壞情況，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，鋼筋的拉伸受力狀態(tài)、梁彎剪受力狀態(tài)，通過(guò)三維仿真進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，讓學(xué)生看到受力變化，有利于學(xué)生理解掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

第四，成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)，合理分配平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)占比。每個(gè)學(xué)生都是不同的個(gè)體，個(gè)體之間會(huì)存在差異，接受這種差異，然后選擇適合他們的教學(xué)方法，根據(jù)他們的表現(xiàn)給出合理的成績(jī)。

五、小結(jié)

SPOC是小規(guī)模在線課程，班級(jí)學(xué)生人數(shù)不宜過(guò)多，這樣教師才能根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)選擇合適的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行推送。在線課程需要借助教學(xué)平臺(tái)，超星學(xué)習(xí)通、建筑云課、雨課堂等教學(xué)效果都不錯(cuò)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)模式越來(lái)越多元化，“線上+線下”的教學(xué)模式受到越來(lái)越多人的歡迎。線上可以根據(jù)自身情況自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，靈活性更高;線下可以與教師進(jìn)行面對(duì)面溝通，有效及時(shí)解決問(wèn)題。建筑力學(xué)課程的抽象性、復(fù)雜性要求教師要更加合理地選擇教學(xué)模式，充分利用課前、課中、課后的時(shí)間，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在今后的教學(xué)中，教師還需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋求更加高效的教學(xué)模式。

[參考文獻(xiàn)]

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[作者簡(jiǎn)介]段小芳，南通開(kāi)放大學(xué)講師，碩士，研究方向：終身教育、高職教育;夏正兵，南通開(kāi)放大學(xué)副教授，碩士，研究方向：建筑材料;葛富文，南通開(kāi)放大學(xué)講師，碩士，研究方向：高職教育;唐艷芝，南通開(kāi)放大學(xué)高級(jí)工程師，碩士，研究方向：高職教育。

[責(zé)任編輯 梁慕宇]