疫情防控期間“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程線上教學(xué)探索與實(shí)踐

龍曉鴻　高飛　苗雨

[摘 要] 針對(duì)疫情防控期間的客觀實(shí)際，本著“停課不停教，停課不停學(xué)”的原則開(kāi)展課程線上教學(xué)勢(shì)在必行。如何精心選擇教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、完善教學(xué)評(píng)價(jià)、跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡和有效實(shí)現(xiàn)課堂管控等方面值得探討。以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程為例，為了達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，在對(duì)比分析線上教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，從“學(xué)生線上自學(xué)”“教師線上直播”“課后作業(yè)反饋”以及“課程考核方式”四個(gè)方面開(kāi)展課程線上教學(xué)的探索與實(shí)踐，從實(shí)施過(guò)程、學(xué)生成績(jī)和學(xué)生評(píng)教來(lái)看總體效果良好。

[關(guān)鍵詞] 疫情防控;結(jié)構(gòu)力學(xué);線上教學(xué);直播平臺(tái)

[基金項(xiàng)目] 2018年度湖北省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)研究教改項(xiàng)目“基于微課的‘結(jié)構(gòu)力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)制作與應(yīng)用”（2018009）

[作者簡(jiǎn)介] 龍曉鴻（1975—），男，湖北漢川人，博士，華中科技大學(xué)土木與水利工程學(xué)院教授，主要從事土木工程抗（隔）震和結(jié)構(gòu)力學(xué)理論與教學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G640? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）16-0113-04? ? [收稿日期] 2020-12-17

2020年一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情，使高等教育經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的考驗(yàn)。教育部發(fā)布了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求各高校充分利用上線的慕課和省、校兩級(jí)優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，在慕課平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)資源平臺(tái)服務(wù)支持帶動(dòng)下，依托各級(jí)各類在線課程平臺(tái)、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開(kāi)展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動(dòng)，保證疫情防控期間教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“停課不停教、停課不停學(xué)”。

從傳統(tǒng)課堂到完全線上教學(xué)，沒(méi)有預(yù)期，沒(méi)有演練，教師面臨著前所未有的挑戰(zhàn)：在線課程如何設(shè)計(jì)？課程資源從哪里來(lái)？怎樣挑選合適的在線平臺(tái)？在線教學(xué)質(zhì)量如何把控？除此之外，還有各種的網(wǎng)絡(luò)擁堵、直播翻車等困境，這種情況下很難去執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。為此，實(shí)施完全線上教學(xué)還有很多問(wèn)題有待解決?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”課程是土木工程專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，對(duì)于土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)起關(guān)鍵作用，如何將現(xiàn)代在線教育技術(shù)與專業(yè)教學(xué)深度融合，保障疫情期間教學(xué)工作平穩(wěn)、有序、高質(zhì)量開(kāi)展就顯得尤為重要。

一、線上教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)比分析

傳統(tǒng)的大學(xué)教育課程主要是通過(guò)課堂來(lái)實(shí)施的。傳統(tǒng)課堂教以“傳遞—接受”為特征，強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，教師能充分駕馭課堂，有助于學(xué)生思維的集中。提倡班級(jí)授課制，便于教師組織、監(jiān)控整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程。便于師生的情感交流，能充分考慮情感因素在學(xué)習(xí)中的重要作用，有利用學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)、意志品質(zhì)、情感目標(biāo)的培養(yǎng)等。傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重教師如何“教”，不太重視學(xué)生如何“學(xué)”，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是一種被動(dòng)的學(xué)習(xí);并且培養(yǎng)模式單一，不利于因材施教[1，2]。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，一些新興的線上教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，如MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂以及線上線下混合式教學(xué)等。在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，能充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性能夠得到更多的關(guān)注和激發(fā)[3]。但弊端問(wèn)題也較突出，如，學(xué)生的自控能力不足、認(rèn)真開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的學(xué)生有限、課堂監(jiān)控有一定的難度、容易偏離教學(xué)目標(biāo)的要求等。表1列出了傳統(tǒng)課堂教學(xué)過(guò)程和線上教學(xué)過(guò)程的對(duì)比情況。

疫情下的在線學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生頗有挑戰(zhàn)。各種平臺(tái)信息的匯入是不可避免的，學(xué)生的自主性、自我調(diào)劑能力需要跟進(jìn)。在線教學(xué)活動(dòng)是全方位的，要注意培養(yǎng)學(xué)生較高的信息技術(shù)素養(yǎng)，使得他們能夠較快適應(yīng)線上教學(xué)的各種要求。

二、課程線上教學(xué)探索與實(shí)踐

線上教學(xué)不同于實(shí)體課堂教學(xué)，任課教師與學(xué)生無(wú)法面對(duì)面交流以及互動(dòng)性不足等問(wèn)題是在線教學(xué)與實(shí)體課堂教學(xué)的最大區(qū)別，但在線教學(xué)的核心還是“教”與“學(xué)”。為了達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)并確保教學(xué)效果，參照實(shí)體課堂教學(xué)過(guò)程，應(yīng)將各教學(xué)環(huán)節(jié)落實(shí)好，即“教師教”和“學(xué)生學(xué)”都要在線上教學(xué)中得以體現(xiàn)[4]。主要思路：采用“MOOC平臺(tái)+釘釘直播+QQ互動(dòng)”的組合方式，通過(guò)“學(xué)生線上自學(xué)”“教師線上授課”“課后作業(yè)反饋”和“課程考核方式”四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)在線課堂教學(xué)。并且，通過(guò)過(guò)程化的課程考核方式來(lái)保證課程的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

（一）學(xué)生線上自學(xué)

類似傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的“課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)”，可以采取“MOOC平臺(tái)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。我校的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”MOOC已在中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)完成了第1次開(kāi)課，第2次開(kāi)課已于2020年2月17日上午9：00開(kāi)課，在此之前需要通知班上的學(xué)生注冊(cè)，并根據(jù)課程進(jìn)度開(kāi)展課前自學(xué)。MOOC中的教學(xué)視頻內(nèi)容是按照知識(shí)點(diǎn)安排的，每個(gè)視頻平均12分鐘左右，方便學(xué)生的碎片化學(xué)習(xí)，這與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不同?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”MOOC電子教學(xué)資源豐富，基本上日常教學(xué)中要用到的資料里面都有，包括教學(xué)視頻、課件PPT、課后習(xí)題、討論題、章測(cè)試題以及其他學(xué)習(xí)資源（如內(nèi)力圖100例和歷年考題等）。其中章測(cè)試題由于采用的是客觀題，系統(tǒng)可以立即自動(dòng)批改。學(xué)生在線上的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、單元測(cè)試成績(jī)和討論區(qū)發(fā)帖在中國(guó)大學(xué)MOOC系統(tǒng)中都有詳細(xì)數(shù)據(jù)記載，這部分的學(xué)習(xí)要計(jì)入課程考核范圍。另外，建立課程班級(jí)QQ群，將電子教材、課件PPT等上傳群文件，便于學(xué)生自行下載，并自覺(jué)開(kāi)展課前自學(xué)和課后復(fù)習(xí)?？傮w來(lái)講，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程電子資源豐富，為保質(zhì)保量地開(kāi)展線上教學(xué)提供了條件。

為將線上自學(xué)環(huán)節(jié)落實(shí)好，本課程采取了如下措施：（1）課前向?qū)W生明確，本課程的最終成績(jī)構(gòu)成中含有線上自學(xué)部分，MOOC平臺(tái)會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生自學(xué)時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù);（2）以寢室為單位，每四位學(xué)生分成一組，并確定一名小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本小組的學(xué)習(xí)，再由小組長(zhǎng)對(duì)接學(xué)習(xí)委員;（3）課前任課教師下達(dá)要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)任務(wù)（包括完成線上測(cè)試題和討論區(qū)問(wèn)題的回復(fù)等），學(xué)生開(kāi)展自學(xué);（4）針對(duì)學(xué)生線上自學(xué)過(guò)程中碰到的疑難困惑等問(wèn)題，由小組長(zhǎng)將問(wèn)題收集好，并交給學(xué)習(xí)委員，再由學(xué)習(xí)委員及時(shí)地反饋給任課教師，便于教師有針對(duì)性地開(kāi)展后續(xù)的線上授課。

（二）教師線上授課

疫情防護(hù)期間的在線學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生頗有挑戰(zhàn)，原來(lái)聽(tīng)課只有一種模式，現(xiàn)在在線教學(xué)可能有多種模式，采用多種學(xué)習(xí)平臺(tái)不可避免。在線教學(xué)是全方位的，學(xué)生的自主性和自我調(diào)劑能力需要跟進(jìn)。線上授課大致可以采用如下方式：（1）直播授課，教師依據(jù)本科生課表時(shí)間進(jìn)行在線直播授課，學(xué)生在線實(shí)時(shí)觀看學(xué)習(xí)，并同步錄制，具備回放功能。首選學(xué)校網(wǎng)絡(luò)超星教學(xué)平臺(tái)，適當(dāng)選擇社會(huì)在線直播平臺(tái)（如騰訊會(huì)議、釘釘直播和QQ等）。（2）錄播授課，教師自行提前錄制講課視頻或配語(yǔ)音解說(shuō)的PPT課件，依據(jù)本科生課表時(shí)間進(jìn)行播放，課后再安排作業(yè)講解和答疑互動(dòng)，學(xué)生按要求完成作業(yè)。（3）研討授課，教師提前上傳學(xué)習(xí)資料至指定的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提出具體的學(xué)習(xí)要求，然后開(kāi)展線上的互動(dòng)、討論和答疑，學(xué)生按要求完成作業(yè)。（4）慕課授課，教師利用慕課平臺(tái)上現(xiàn)有的慕課資源（包括教師自己制作或者利用其他在線慕課），學(xué)生按教師的要求學(xué)習(xí)，完成作業(yè)。各種方式都有其特點(diǎn)，需要教師根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行選擇使用。

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程線上授課采取直播授課和研討授課相結(jié)合的方式。其中，直播授課類似實(shí)體課堂教學(xué)中的“課堂講授環(huán)節(jié)”，由于MOOC不能完全代替實(shí)體課堂，需要通過(guò)教師直播環(huán)節(jié)來(lái)加強(qiáng)和保證。為此，該環(huán)節(jié)可以通過(guò)釘釘直播來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到與平時(shí)一樣按時(shí)按點(diǎn)上課的要求，任課教師要感覺(jué)在教室給學(xué)生上課一樣，按照日常課程安排，認(rèn)真開(kāi)展直播授課，并控制好時(shí)長(zhǎng)。在直播課中，教師和學(xué)生均可以發(fā)起連麥申請(qǐng)，進(jìn)行課堂交流和互動(dòng)。而且，依托平臺(tái)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，使得任課教師對(duì)每位學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況做到一目了然;針對(duì)沒(méi)有參加直播課的學(xué)生，教師課后可以給予單獨(dú)提醒，督促其積極參與課程的在線學(xué)習(xí)，缺下的課可通過(guò)直播回放來(lái)補(bǔ)上。為了保證課堂直播有序、高質(zhì)量的進(jìn)行，要求教師要做好充足的課前準(zhǔn)備。另外，針對(duì)前一階段學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況，教師在規(guī)定的課表時(shí)間內(nèi)進(jìn)行線上的互動(dòng)、討論和答疑，旨在解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的困惑。

（三）課后作業(yè)反饋

疫情防控期間為了保證課程的學(xué)習(xí)效果，作業(yè)反饋環(huán)節(jié)必不可少。對(duì)實(shí)體課堂教學(xué)而言，當(dāng)任課教師上完課后一般都會(huì)布置課后習(xí)題作業(yè)，通過(guò)書面作業(yè)的形式提交，由教師進(jìn)行集中批改，然后計(jì)入平時(shí)成績(jī)。但對(duì)于線上教學(xué)而言，學(xué)生的課后作業(yè)則只能是以電子版的形式提交。該環(huán)節(jié)可以通過(guò)QQ班級(jí)群來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體采用的方式如下：（1）每次任課教師直播課結(jié)束后，在班級(jí)QQ群中布置課后作業(yè)，要求學(xué)生在課后完成書面作業(yè)，并將作業(yè)拍照上傳給小組組長(zhǎng)，再由組長(zhǎng)交給班級(jí)學(xué)習(xí)委員;（2）由學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)將收齊的作業(yè)壓縮打包按規(guī)定時(shí)間上傳群文件;（3）由任課教師和助教下載群作業(yè)文件，完成作業(yè)的批改工作，并記錄平時(shí)成績(jī);在下節(jié)直播課前將已經(jīng)批改的作業(yè)壓縮打包上傳群文件，供學(xué)生下載查看。

另外，針對(duì)學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，學(xué)生可以在“釘釘”或班級(jí)QQ群中發(fā)起互動(dòng)和交流，也可以私聊任課教師或助教，進(jìn)行線上答疑。考慮到直播授課普遍存在“師—生”和“生—生”互動(dòng)交流少等問(wèn)題，教師課后要安排線上習(xí)題課，針對(duì)學(xué)生完成的作業(yè)情況，邀請(qǐng)作業(yè)完成質(zhì)量較好的學(xué)生擔(dān)任“小老師”，通過(guò)在Zoom或騰訊會(huì)議分享自己的解題思路和方法，其他學(xué)生也可參與自由討論和發(fā)言;最后，由任課教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，以達(dá)到鞏固所學(xué)知識(shí)的目的。該環(huán)節(jié)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，學(xué)生普遍反映效果較好。

（四）課程考核方式

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程作為一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，一次期末考試往往不能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平與實(shí)踐應(yīng)用能力。為彌補(bǔ)單一課程考試的不足，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程采用“平時(shí)作業(yè)（20%）”“MOOC線上自學(xué)及討論區(qū)交流（10%）”“課程思維導(dǎo)圖及總結(jié)（5%）”“釘釘課堂考勤（5%）”以及“線上考試（60%）”對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)進(jìn)行過(guò)程性、多方面的客觀評(píng)價(jià)。毫無(wú)疑問(wèn)，線上考試成績(jī)是檢驗(yàn)學(xué)生掌握本課程好壞程度的一個(gè)重要指標(biāo)，該環(huán)節(jié)應(yīng)引起足夠的重視。為了保證課程考試結(jié)果的真實(shí)性和公平性，專門制定了詳細(xì)的課程線上考試注意事項(xiàng)如下。

1.本課程開(kāi)卷考試，線上進(jìn)行，考試題型全為計(jì)算題。

2.要求考生全程開(kāi)啟“騰訊會(huì)議”攝像頭，將攝像頭對(duì)準(zhǔn)自己的考試區(qū)域，教師和助教線上監(jiān)考，并且全程錄像存檔。

3.考試開(kāi)始前，PDF版的試卷會(huì)提前5分鐘上

傳班級(jí)QQ群，讓學(xué)生自行下載。為了保證“一生一試題”，在考卷設(shè)計(jì)的時(shí)候，考題基本信息不變，僅通過(guò)隨機(jī)變化題中幾個(gè)計(jì)算參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)差異化，學(xué)生依據(jù)“姓名和學(xué)號(hào)”，從試題所在表格中選取屬于自己的一套計(jì)算參數(shù)，然后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行書面筆試答題。

4.考試進(jìn)行中，要求各位學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真，誠(chéng)信應(yīng)考。不得以任何方式作弊或幫助他人作弊，如果發(fā)現(xiàn)存在抄襲現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)肅處理，抄襲卷和被抄襲卷的該題成績(jī)均計(jì)為0分。

5.考試結(jié)束后，要求學(xué)生在10分鐘內(nèi)，將每題手寫答題過(guò)程拍照，考試過(guò)程中不容許進(jìn)行手機(jī)拍照，否則按作弊處理，將試卷答題照片及時(shí)發(fā)到指定的QQ郵箱。考試結(jié)束10分鐘后提交的試卷視為無(wú)效，所有電子版答卷均存檔管理。提前做完試卷的學(xué)生不能關(guān)閉攝像頭，一直保持到考試結(jié)束，不要提前交卷，建議好好檢查，避免出現(xiàn)學(xué)生之間傳答案現(xiàn)象。

從線上考試的情況來(lái)看，學(xué)生都能按教師提出的要求認(rèn)真落實(shí)好，很好地做到了誠(chéng)信應(yīng)考。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)疫情防控期間“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程線上教學(xué)的探索和實(shí)踐，總體感覺(jué)這是一次有益的嘗試。只要將線上教學(xué)中的“學(xué)生線上自學(xué)”“教師線上直播”“課后作業(yè)反饋”以及“課程考核方式”四個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)到位，是完全可以達(dá)到與實(shí)體課堂同樣預(yù)期的教學(xué)效果?？梢灶A(yù)見(jiàn)，疫情結(jié)束后，在線教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合將會(huì)成為教師們重要的教學(xué)方式，線上線下混合式教學(xué)或翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等模式必將在未來(lái)高等教育中得到更為廣泛的應(yīng)用。

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Exploration and Practice on Online Teaching of Structural Mechanics Course During Pandemic Prevention and Control

LONG Xiao-hong， GAO Fei， MIAO Yu

（School of Civil and Hydraulic Engineering， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430074， China）

Abstract： In view of the actual situation during the pandemic prevention and control， it is imperative to conduct online teaching based on the principle of "teaching and learning without getting back to school". How to carefully select teaching content， design teaching links， improve teaching evaluation methods， track students' learning process， and effectively realize class management is worth discussing. Taking the the course of Structural Mechanics as an example， in order to achieve the teaching goals and teaching effects of the course， this paper explores online teaching from four aspects： students' online self-study， teachers' online live broadcast， after-school homework feedback and course assessment methods on the basis of comparative analysis of online teaching and traditional classroom teaching. The overall effect is good from the implementation process， student achievements and student evaluation of teaching.

Key words： pandemic prevention and control; Structural Mechanics; online teaching; live broadcast platform