土木工程材料課程在線教學探討

王倩楠 童蕓蕓

摘要：基于教育部提出的信息化、智能化教學改革，本文探討了土木工程材料課程的在線教學過程，包括課前準備、課堂教學與互動、課后教學、課程考核等工作。重點針對課堂考勤、互動等環(huán)節(jié)，提出在線教學過程中的注意要點，以充分發(fā)揮網絡教學的優(yōu)勢，激發(fā)學生在互聯網環(huán)境下的學習熱情，保證良好的在線教學效果。

關鍵詞：互聯網;土木工程材料;在線教學;課堂互動

Discussion?on?Online?Class?of?Civil?Engineering?Materials

Wang?Qiannan??Tong?Yunyun

School?of?Civil?Engineering?and?Architecture，?Zhejiang?University?of?Science?and?Technology

ZhejiangHangzhou????310023

Abstract：?Based?on?the?educational?reform?of?informatization?and?intellectualization?proposed?by?the?Ministry?of?Education，?this?paper?discussed?the?online?class?of?civil?engineering?materials，?including?pre-class?preparation，?class?teaching?and?interaction，?after-class?teaching，?course?evaluation，?and?etc.?Key?points?for?methods?of?class?attendance?and?interaction?were?pointed?out.?The?aim?of?this?paper?is?to?fully?take?the?advantages?of?online?class，?inspire?the?studying?interest?of?students，?and?ensure?the?teaching?effect?during?the?epidemic.

Keywords：?Internet;?civil?engineering?materials;?online?class;?interaction

土木工程材料課程是土木工程、工程造價等專業(yè)的專業(yè)基礎課，旨在使學生掌握土木工程主要材料的組成、性能特點、工程要求和主要用途，理解土木工程可持續(xù)性發(fā)展的重要性，?并具有合理正確選用材料、設計方案和科學管理材料的能力[1]。該課程理論和實踐性均較強，?并與建筑、結構、施工、環(huán)境等知識領域密切相關[2]。

隨著計算機與互聯網技術的不斷發(fā)展，各類在線課程學習平臺發(fā)展迅速。其中，以慕課為代表的公共在線學習平臺，為公眾提供了大量優(yōu)質的教學資源，極大地降低了高等教育的學習門檻與成本，并且學習時間、地點自由度高，對重點難點知識方便反復觀看學習，成為了教育行業(yè)的一次重要變革[3]。然而，需要注意的是，公共在線課程師生互動較少，對于學生的學習自主性與自覺性要求較高，對大部分學生而言，難以保證良好的學習效果。在此背景下，各院校結合自身實際情況，積極探索各類在線課程建設。本文針對網絡在線教學的特點，對浙江科技學院土木工程材料課程在線教學實踐經驗進行探討，以期提出一些有益的建議。

1?課前教學

1.1?在線課程平臺的選擇

在線課程開始前，教師需積極探索目前主流的在線課程平臺，通過測試選擇合適的上課平臺。

平臺選擇需要考慮的主要因素包括：

（1）平臺需具有較高的兼容性與穩(wěn)定性，軟件安裝對系統(tǒng)沒有過高要求，且需保證教師與學生上課過程基本順暢，畫面與聲音清晰;

（2）考慮到在線課程可能存在因信號等原因導致學生錯過知識點等，以及考慮到學生通過觀看視頻回放進一步加深理解的需要，因此生成課程視頻回放并上傳視頻文件對于保證在線課程教學效果具有積極意義，盡量選擇可以生成課程視頻的在線課程平臺;

（3）為了保證課堂紀律，在線課程平臺需具備學生簽到、統(tǒng)計學生學習時長的功能，并且可以保證教師與學生之間一定的課堂互動。

課程平臺確定后，教師以授課班級為單位建立課程群，通過教務處公布課程平臺與課程群號，引導學生及時入群。根據學生選課名單，開課前確保每個學生都已及時加入課程群。正式開課前，教師與學生均需對在線課程平臺進行測試，以確保正式課堂教學的順利進行。

1.2?在線課程教學資料準備

相比于線下課程，在線課程對多媒體課件的要求更高[4]，在一定程度上影響了學生上課的投入度，因此，在進行備課時，需要考慮到在線課程的特點，重點審視課件的邏輯性，同時，盡可能地在課件中設計一些元素，以吸引學生的注意力，包括收集相關圖片或視頻資料、對重點內容進行突出顯示、合理設計課件動畫等;另一方面，與教材相比，多媒體課件存在知識點相對零散、知識邏輯體系不夠明晰的特點[5]，因此，教材仍然是在線課程學習中的重要資料，教師應盡量獲取電子教材資源，同時利用好電子資源的優(yōu)勢，為學生提供2～3本主要電子版參考教材，4～5本輔助參考書，以及課程相關的優(yōu)質國內外學術期刊信息。開課前，教師在課程群內上傳相關電子教材、教學課件、拓展學習材料等課程資源，方便學生進行課前預習與課后自學。

1.3?在線課程備課

針對土木工程材料在線教學，教師根據教學目標重新梳理優(yōu)化“土木工程材料”的授課內容，并將其整合成單元模塊。具體而言，除緒論外，將課程內容分為膠凝材料、混凝土、鋼材、瀝青、木材、建筑塑料等六大單元。每個單元又以“土木工程材料的組成—結構—性能—應用”為主線，細分成各知識學習模塊，這樣有助于學生建立對“土木工程材料”基礎知識體系的整體認識。結合在線課程的優(yōu)缺點，對知識點進行梳理，突出重點難點，在此基礎上，重新設計和修改課堂教學活動，以便有效地開展線上課堂教學[6]。

由于材料科學發(fā)展日新月異，現有教材的更新速度相對滯后，因此，一方面，教師應有計劃地跟進土木工程材料領域最新研究進展，遴選合適內容，消化吸收后將其融入課程教學中，以開拓學生視野，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識;另一方面，教師應對各種建材標準的制定與更新有所了解，并在教學中根據最新標準更新更正相應知識，盡量確保學生所學知識的準確性。

2?課堂教學與互動

2.1?課堂考勤

課堂考勤與紀律維持是線上課程相較于線下課程的一個難點[7]，其中第一周首次在線課程困難尤為突出，出現問題包括學生作息原因錯過鬧鐘，導致遲到甚至缺勤，學生網絡或設備原因，錯過部分或全部在線課程，以及缺乏監(jiān)管，難以有效檢查學生上課狀態(tài)，部分學生可能存在完成課堂簽到后即離開線上課堂，而后臺在線時長數據難以反映這種情況。因此，進行網絡在線教學時，教師課后需及時統(tǒng)計學生觀看視頻時長，與缺勤、遲到或因其他原因參與課堂時間不足的學生進行交流，對其進行提醒，就因網絡原因導致的在線時長不足的同學，可以通過觀看視頻回放，以適當彌補平時成績問題。

經過在線課程的探索，總結出以下考勤與課堂紀律考查方法：

（1）通過后臺數據，統(tǒng)計學生課堂在線時長;

（2）課前設置定時投票，截止時間為開始上課時間，統(tǒng)計學生參與投票情況，既可以作為考勤記錄，也起到知識回顧作用;

（3）課堂期間發(fā)起限時投票，考察學生對新知識的掌握情況，投票參與度也作為平時成績的一部分;

（4）上課期間不定時指定學生連麥或在群消息中回答問題，使學生保持較高參與度。

2.2?課堂教學

課堂教學是教學過程中最重要的環(huán)節(jié)。線上課程不同于線下課程，由于學生與教師難以隨時互動，且學生課堂紀律缺乏監(jiān)管，因此，教師在教學過程中，需注意吸引學生注意力，并尤其注意對學生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)[8]。

由于土木工程材料理論與實踐性均較強，教學過程中，可以采用舉例子的方式，將課本中的理論知識聯系實際生活中的相關現象，引導學生思考，分析其中的關聯與邏輯關系，幫助學生將所學知識內化。例如，在膠凝材料的學習過程中，通過雞蛋液受熱凝固為雞蛋餅這一學生熟悉的生活現象，引入膠凝材料的概念，幫助學生深入理解膠凝材料的凝結硬化過程。授課過程中，充分利用在線課堂的優(yōu)勢，用好觸摸筆，結合講解內容在電子課件上做好標記，既可以引導學生學習，一定程度上也可以代替板書功能。此外，充分利用網絡資源，學習名師名課，消化吸收后結合本門課程特點加以利用，豐富學生的學習體驗。

考慮到在線學習缺少監(jiān)督，學生注意力容易發(fā)散的問題，教師注意掌握好教學節(jié)奏，重要知識點以15-20分鐘為時間單元進行講解，知識點之間穿插討論、習題、簽到等活動，使學生適當放松，保證良好的學習狀態(tài)。

2.3?實驗環(huán)節(jié)

土木工程材料課程實踐性較強，實驗是本門課程的重要環(huán)節(jié)，不僅可以鞏固學生所學的理論知識和豐富學習內容，更重要的是讓學生熟悉試驗設備、操作技術及有關的國家標準和技術規(guī)范，并獲得主要土木工程材料試驗方法的基本技能訓練，同時培養(yǎng)學生嚴肅認真和實事求是的科學態(tài)度以及獨立工作和分析問題的能力。

實驗環(huán)節(jié)由于重在操作，因而一般不宜以在線上課的方式進行。然而，近年來，隨著各高校虛擬仿真實驗室的建設，在線實驗課的教學效果與學生滿意度逐漸提高。通過虛擬仿真、人機交互和網絡通訊等現代高科技的應用，對水泥實驗、骨料實驗、商品混凝土配合比計算、商品混凝土實驗的實驗數據進行處理。可以將教師與學生從繁雜瑣碎的體力勞動中解放出來，實現虛實結合、相互補充的目的。

2.4?課堂互動

在線課程最大的不足在于互動效果不及線下課程，一方面，教師難以通過觀察學生表情狀態(tài)判斷學生掌握程度，另一方面，互動過程效率較低，由于平臺、網絡等原因，常出現一定時間的延遲，影響互動效果[9]。盡管如此，課堂互動仍然是保證良好教學效果的重要前提，因此，應盡可能克服在線課程的不足，加強互動效果。

在土木工程材料課堂互動中，教師可適時發(fā)起一些有適當難度的“主題討論”，引導學生積極思考、鞏固學習成果。例如，在混凝土耐久性的知識點學習中，教師可發(fā)布題為“碎石抗凍性差等導致混凝土骨料粉化裸露、周邊泛白、漿體剝落等事故”的工程案例，并附上工程概述及事故照片，要求學生結合已學的理論知識對事故原因進行分析，再將答案提交至討論專區(qū)，然后教師對學生的發(fā)言予以點評，拓寬學生知識面。

在線課程具體互動方法主要包括以下幾種：

（1）連麥互動，上課過程中，學生可主動申請連麥，教師同意后學生可與教師直接交流，連麥亦可作為考勤方式，教師可在上課過程中隨機要求一位學生進行連麥，通過這種方式給學生一定壓力，上課過程中保持精力集中;

（2）消息框互動，教師提出問題或互動話題后，學生可在消息框中通過文字、語音等方式參與互動，這種方式對參與學生人數沒有限制，可實現多人同時互動，可能存在的問題主要在于互動氛圍，在線課程剛開始時，學生互動熱情較高，但隨著時間推移，網課新鮮感褪去后，學生參與互動意愿下降比較明顯，消息框這類主要依賴學生自覺性的互動方式互動效果有所下降;

（3）編輯在線文檔，教師可在課程群中上傳word文檔，群內成員均可對其進行編輯，這種方法適用于發(fā)散性討論題或對已學知識的梳理;

（4）群投票，在教師想要了解學生對知識點掌握情況，或完成一個教學單元，對重點知識進行回顧時，可以發(fā)起群投票，以選擇題或判斷題的方式請學生參與互動，釘釘具備自動統(tǒng)計投票結果的功能，可以較為直觀地了解學生的選擇情況;

（5）課堂測驗，教師可提前準備在線課堂測驗試題，上課過程中適時發(fā)布試卷，通知學生在線答題，根據平臺功能，試卷可設置為題目順序隨機、選擇題選項隨機排序等，并規(guī)定答題時間，以盡可能保證答題紀律。對于客觀題，在線平臺一般具備自動閱卷功能，教師與學生均可對學習效果與知識掌握情況進行檢驗，教師也可據此隨時調整教學過程。

3?課后教學

課后教學中，教師可引領學生對知識進行內化吸收，完成課后作業(yè)。在線課程學習平臺一般具備發(fā)布作業(yè)以及在線提交作業(yè)的功能。針對重點難點知識，學生可根據需求隨時回放相應課堂內容，教師可通過后臺對學生在線學習時長和觀看回放時長的統(tǒng)計，結合課堂互動、作業(yè)完成情況等，掌握每位學生的學習動態(tài)。同時，課程群為教師隨時對重點、難點知識的答疑提供了便利。此外，教師可對綜合成績合格的學生進行“點贊”，以示鼓勵;對成績不理想的學生及時進行幫輔，并在后續(xù)教學過程中及時關注這部分學生，如課堂互動環(huán)節(jié)，加強與這部分學生的交流互動，對其課堂學習起到監(jiān)督促進作用。高等教育信息化環(huán)境下混合式教學的教學評價主體應具備多元化特征，需注重將評價融入教學活動實施過程。利用平臺匿名投票功能還可對課程滿意度進行調查，通過學生的評價與反饋，也能方便教師開展教學反思，不斷提升教育教學水平。

4?課程考核

在線課程的課程考核方式應盡量靈活[10]。對土木工程材料這一專業(yè)基礎課而言，為了保證學生學習效果，應優(yōu)先選用傳統(tǒng)線下考試的方式進行最終的課程考核。如因條件限制確需采用在線考試，教師需在題目設計、考試方式以及評價方式等方面格外注意，以盡量保證考試紀律與成績的公平性。具體來說，在題目設計上，在線考試應盡量降低客觀題所占的比例，提高主觀題，尤其是開放式問題的比例。同時，善用網絡平臺的各種功能，如將試卷題目順序打亂，要求學生打開網絡攝像頭等，盡量保證在線考場紀律的嚴格。此外，在評價方式上，適當降低在線考試成績所占的權重，提高課堂互動、課后作業(yè)等教學環(huán)節(jié)所占的權重。

除了傳統(tǒng)的考核方式，針對土木工程材料這門課程，可以增加課題研究環(huán)節(jié)。例如，要求學生根據某一典型工程問題，分析其出現原因，提出處理方案與避免同類問題的方法，在此基礎上，通過查閱文獻資料，了解相關土木工程材料的最新研究進展。通過這一方式，加深學生對課程學習目的與課程內容的理解，鍛煉學生收集信息與閱讀科研文獻的能力，提高學習熱情，保證學習效果。

5?結語

近期，教育部指出，要充分利用線上教學優(yōu)勢，以信息技術與教育教學深度融合的教與學改革創(chuàng)新，推進學習方式變革，提高教學效率、保證教學質量、完成教學任務。網絡平臺在土木工程材料教學中的應用，可以充分發(fā)揮網絡教學和傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢，激發(fā)學生在互聯網環(huán)境下的學習熱情，實現土木工程材料課程多種教學模式和教學方法的靈活運用，體現“教師為主導，學生為中心”的高效課堂教學理念，有效促進了教、學、用的全方位提高。

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基金項目：浙江省高等教育“十三五”第一批教學改革研究項目（jg20180216，主持人：童蕓蕓）。

作者簡介：王倩楠（1987—??），?女，漢族，山東濰坊人，博士研究生，講師，主要研究方向為纖維混凝土耐久性;童蕓蕓（1978—??），女，漢族，浙江杭州人，博士研究生，副教授，主要研究方向為遺產建筑保護。