高等院校線上線下混合式教學(xué)模式改革探究
——以材料力學(xué)課程為例

張李嫻 郭紅利 劉洪萍 張彥欽

（西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

材料力學(xué)是高等院校工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中的一門(mén)基礎(chǔ)性的課程[1]。材料力學(xué)是以材料的剛度、強(qiáng)度與穩(wěn)定性為研究對(duì)象的課程，應(yīng)用這門(mén)課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能夠在強(qiáng)度沒(méi)有差別的情況下改進(jìn)材料結(jié)構(gòu)組成方式、減少使用數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約投入、減小自重等目標(biāo)[2]。伴隨社會(huì)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，一些先進(jìn)的信息技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)資源逐步被引入到高等院校各專(zhuān)業(yè)教學(xué)當(dāng)中，對(duì)高等院校教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)不可忽視的影響。為確保材料力學(xué)教學(xué)工作取得理想的效果，高等院校應(yīng)當(dāng)逐漸增大信息技術(shù)引入力度，變革傳統(tǒng)的教學(xué)方式與教學(xué)手段，構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，切實(shí)提升高等院校材料力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。

一、線上線下混合式教學(xué)模式的內(nèi)涵

線上線下混合教學(xué)模式是以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，以教師為教學(xué)主導(dǎo)，注重傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)模式緊密結(jié)合的一種混合式的教學(xué)模式[3]。線上線下混合式教學(xué)模式中，學(xué)生在課前利用教師提供的微視頻等材料進(jìn)行預(yù)習(xí)準(zhǔn)備和預(yù)先思考相關(guān)問(wèn)題，而在上課時(shí)通過(guò)高度概括、便捷的知識(shí)途徑來(lái)發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并可以通過(guò)學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的有效互動(dòng)來(lái)提升課程學(xué)習(xí)成效。線上線下混合式教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)二者優(yōu)勢(shì)的交叉和互補(bǔ)。一方面，可以方便師生進(jìn)行有效的交流，方便教師關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和收集教學(xué)反饋。另一方面，則可以契合不同學(xué)生的不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容接受程度來(lái)以符合其興趣的形式來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，從而確保了教學(xué)的有效性。

二、高等院校采用線上線下混合式教學(xué)模式的重要意義

在高校專(zhuān)業(yè)教學(xué)中運(yùn)用線上線下混合式教學(xué)模式的重要意義主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

第一，實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式是契合新時(shí)代下高等教育改革趨勢(shì)的必然要求。伴隨著新時(shí)代下教育改革的不斷深入，傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式所能達(dá)到的教學(xué)效果已經(jīng)達(dá)到頂峰，但是學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性卻有很多不足。而互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展帶來(lái)的信息技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的線上教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，提供了平臺(tái)技術(shù)支持和優(yōu)質(zhì)的資源。線上線下混合式教學(xué)模式符合新時(shí)代下教育改革的趨勢(shì)，可以進(jìn)一步突出學(xué)生的主體地位，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，比單一線上教學(xué)或線下教學(xué)更為有效。

第二，線上線下混合式教學(xué)模式是推動(dòng)課程教學(xué)改革，提升課程教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。線上線下混合式教學(xué)模式將課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，是一種以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的，師生有效互動(dòng)合作的教學(xué)模式。同時(shí)，線上線下混合式教學(xué)模式更加關(guān)注學(xué)生的實(shí)際需求和主動(dòng)性，符合新時(shí)代下教學(xué)改革的趨勢(shì)，將課堂真正還給學(xué)生，成為有效推動(dòng)課堂教學(xué)改革的抓手。

第三，符合深度學(xué)習(xí)理念，更利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性。在建構(gòu)主體理論下，尊重學(xué)生的主體地位成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。線上線下混合式教學(xué)模式是學(xué)生主體參與，教師主導(dǎo)的緊密結(jié)合，是利用現(xiàn)代教育技術(shù)和靈活的教學(xué)方法，契合學(xué)生的需求，幫助學(xué)生進(jìn)行掌握知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，是有別于傳統(tǒng)表層學(xué)習(xí)的一種新的深度學(xué)習(xí)的理念。而線上線下混合式教學(xué)模式則是契合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的深度學(xué)習(xí)理念，對(duì)于學(xué)生課程學(xué)習(xí)實(shí)效性的提升大有裨益。

三、高等院校線上線下混合式教學(xué)模式改革建議

在分析高等院校采用線上線下混合式教學(xué)模式的重要意義基礎(chǔ)上，以下以材料力學(xué)課程為例分別從線下教學(xué)、線上教學(xué)以及教學(xué)考核三個(gè)環(huán)節(jié)闡述了高等院校線上線下混合式教學(xué)模式改革的具體建議。具體如下：

（一）采用“教師講授+學(xué)生討論”相結(jié)合的課堂教學(xué)形式

在材料力學(xué)課程教學(xué)的線下教學(xué)中，教師可以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，逐步建構(gòu)起“教師講授+學(xué)生合作學(xué)習(xí)”緊密結(jié)合的一種學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，質(zhì)疑能力、思辨能力以及表達(dá)能力等的有效培養(yǎng)。具體表現(xiàn)為：第一，教師應(yīng)在深入地調(diào)研基礎(chǔ)上，合理劃分學(xué)生小組開(kāi)展小組教學(xué)活動(dòng)，各小組在各自組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，通過(guò)具體的項(xiàng)目來(lái)展現(xiàn)獨(dú)立學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的成效；第二，通過(guò)深入的小組討論促進(jìn)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生探究能力和思考能力的提升，同時(shí)也可以在小組討論的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自身交際能力和表達(dá)能力的提升；第三，教師針對(duì)各小組在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真地總結(jié)和分析，對(duì)其中存在的共性問(wèn)題進(jìn)行解惑，同時(shí)也應(yīng)將表現(xiàn)較好的小組的學(xué)習(xí)成果予以展示，形成對(duì)其他學(xué)生的積極影響。此外，材料力學(xué)這門(mén)課程的教師依據(jù)自身所開(kāi)展的科研項(xiàng)目的實(shí)際情況，組織一定數(shù)量的研討課，引導(dǎo)學(xué)生立足于科研維度對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入掌握。

（二）充分利用優(yōu)質(zhì)的慕課資源有序地開(kāi)展線上教學(xué)

在材料力學(xué)課程教學(xué)中，學(xué)生可通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)與學(xué)習(xí)，有效運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源豐富現(xiàn)有教學(xué)模式，提升課程教學(xué)的實(shí)效性。具體如下：

第一，合理使用平臺(tái)提供的簽到功能，確保學(xué)生擁有正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，自覺(jué)地認(rèn)識(shí)到課程學(xué)習(xí)的重要性。利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可運(yùn)用平臺(tái)具有的簽到功能了解學(xué)生到課情況。慕課這個(gè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)擁有健全的出勤管理功能，通過(guò)查看出勤頁(yè)面的信息，教師便能夠及時(shí)了解上課人數(shù)、遲到人數(shù)、缺勤學(xué)生名字和數(shù)量等。因?yàn)榫€上教學(xué)不能滿足師生當(dāng)面互動(dòng)、當(dāng)面探討的需求，為此教師可以依據(jù)學(xué)生數(shù)量劃分為幾個(gè)小組，讓學(xué)生與同組組員利用在線教學(xué)平臺(tái)的互動(dòng)區(qū)進(jìn)行探討，以幫助學(xué)生更牢固地掌握知識(shí)。

第二，注重對(duì)線上教學(xué)中各項(xiàng)活動(dòng)的整體把握，提升線上教學(xué)的實(shí)效性。教師可運(yùn)用語(yǔ)音教學(xué)+PPT播放或者語(yǔ)音教學(xué)+視頻的模式，讓學(xué)生一邊看一邊聽(tīng)，對(duì)知識(shí)有全面、正確的認(rèn)知。和傳統(tǒng)的線下課堂相比，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生注意力集中的時(shí)間更短，所以教師在開(kāi)展線上教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)整體的教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，恰當(dāng)減小公式推導(dǎo)等在課上所占的時(shí)間，恰當(dāng)延長(zhǎng)例題講解等在課上所占用的時(shí)間，且引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過(guò)觀看微課視頻自己試著進(jìn)行公式的推導(dǎo)。

第三，充分利用優(yōu)質(zhì)的慕課資源輔助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作步驟及操作規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。材料力學(xué)這門(mén)課程，不僅包括專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還包括一些實(shí)驗(yàn)，比如彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形實(shí)驗(yàn)、低碳鋼與鑄鐵兩種材料的拉伸與壓縮破壞實(shí)驗(yàn)、壓桿穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)、梁彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)等。設(shè)置這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的目的是讓學(xué)生對(duì)材料自身的性能有更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)。鑒于某些高等院校缺少實(shí)驗(yàn)器材，或者實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量有限，無(wú)法讓所有的學(xué)生都親自操作。這種情況下，可運(yùn)用在線教學(xué)平臺(tái)，以播放實(shí)驗(yàn)視頻的方式，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所用器材、實(shí)驗(yàn)步驟等有清楚地了解。

（三）注重在線考試與線下綜合考核的緊密結(jié)合

考核是了解學(xué)生知識(shí)掌握水平的一種有效方式，為此高等院校應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一套完整的、全面的、科學(xué)的課程考核機(jī)制。依據(jù)當(dāng)前線上教學(xué)和實(shí)體課堂教學(xué)同步開(kāi)展的情況，高等院校應(yīng)當(dāng)變革考核方法。在材料力學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式中，考核環(huán)節(jié)可以分為兩個(gè)環(huán)節(jié)予以展開(kāi)，即在線測(cè)試和線下綜合考核。具體如下：

第一，線上測(cè)試部分。利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)，教師可設(shè)置在線考試，讓學(xué)生以完成測(cè)試題的方式掌握學(xué)生的知識(shí)掌握情況，以便根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容，明確復(fù)習(xí)重點(diǎn)。和傳統(tǒng)的測(cè)試形式相比，在線測(cè)試打破了時(shí)間、空間的制約，學(xué)生可在自己方便的時(shí)間、方便的地點(diǎn)完成測(cè)驗(yàn)。另外學(xué)生可根據(jù)測(cè)驗(yàn)的結(jié)果，及時(shí)了解自身存在的知識(shí)盲點(diǎn)，更好地進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。在線上測(cè)試時(shí)，測(cè)試作業(yè)通常涉及三個(gè)主要類(lèi)別：第一類(lèi)，教材在每個(gè)章節(jié)的后面所設(shè)計(jì)的練習(xí)，還包括競(jìng)賽題目；第二類(lèi)，依據(jù)教師自身所研究的課題項(xiàng)目，給學(xué)生安排建模仿真作業(yè)，比如在對(duì)構(gòu)件靜態(tài)與動(dòng)態(tài)等不同情況下變形程度進(jìn)行研究時(shí)，可讓學(xué)生完成Adams動(dòng)力學(xué)仿真設(shè)計(jì)，假設(shè)多個(gè)求解參數(shù)，目的是讓學(xué)生經(jīng)過(guò)練習(xí)建模把專(zhuān)業(yè)知識(shí)和軟件應(yīng)用有效融合，提升學(xué)生實(shí)踐操作水平；第三類(lèi)，利用本校的現(xiàn)實(shí)條件，把學(xué)生分為幾個(gè)小組，對(duì)學(xué)校中的現(xiàn)有建筑進(jìn)行考察，采用測(cè)量?jī)x器獲取數(shù)據(jù)，利用所掌握的理論知識(shí)和仿真建模經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程力學(xué)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析?？傊n后作業(yè)考核可以依據(jù)學(xué)生對(duì)待作業(yè)的態(tài)度、作業(yè)的完成質(zhì)量，教師給出合理的分?jǐn)?shù)。

第二，線下綜合考核。教師依據(jù)教學(xué)計(jì)劃在完成一半的教學(xué)任務(wù)時(shí)，組織測(cè)驗(yàn)活動(dòng)，并將所有學(xué)生的測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄；而在本學(xué)期教學(xué)任務(wù)全部完成后，教師可組織學(xué)生參加期末測(cè)驗(yàn)，并將學(xué)生的分?jǐn)?shù)記錄下來(lái)；教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)本校所具有的實(shí)驗(yàn)條件、教學(xué)目標(biāo)安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的頻次，并對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力進(jìn)行打分。

總之，材料力學(xué)是一門(mén)不可缺少的基礎(chǔ)性課程，而這門(mén)課程的開(kāi)展效果直接關(guān)系到學(xué)生素養(yǎng)培育的結(jié)果。教師依據(jù)所在學(xué)校的實(shí)際情況，采用線上、實(shí)體課堂相結(jié)合的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生使用慕課等在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提交作業(yè)和與互動(dòng)交流，并盡可能為學(xué)生創(chuàng)造將專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的平臺(tái)，以提升教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。