網絡環境下《材料力學》課程多元混合式教學模式探析

沈玉鳳+王廠+許英姿+劉露+譚敏

摘 要：多元智能理論認為人類思維和認識的方式是多元的，教學方式應隨著教學內容、學生群體、教師特性的差異而改變。材料力學是一門集理論、實驗、應用于一體的課程，單一的教學模式難以達到良好的教學效果。文章提出了基于材料力學教學的多元混合式教學模式，根據不同的教學內容將傳統課堂講授、自主學習、翻轉課堂、對分課堂、小組探究等多種模式有機結合，經過兩輪的教學實踐，取得了良好的效果。

關鍵詞：多元智能理論;材料力學;多元混合式教學

中圖分類號：G642.42 ? ? ? ? ?文獻標志碼：B ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2016）20-0034-04

一、引言

翻轉課堂模式[1]無疑是近年來在國內外廣泛關注的新模式，越來越多的教師結合課程教學開展翻轉課堂教學實踐，取得了不少成果。經過筆者的教學實踐，感覺在操作層面上還存在一些問題。首先，學生在缺少教師監控的環境下難以保持學習的動力。對于學習自主性不是太高的地方高校大學生來說，自主學習的動力主要取決于學習者自身的內因，但來自教師和同學等方面的外部因素也會起到很大的作用。課前的網絡學習沒有了教師的監控，學生的學習熱情和學習動力都會大打折扣。再者，學生自主學習碰到的疑問無法及時得到反饋，學生累積的疑問會越來越多，進而影響學習的熱情和自主性，學生容易半途而廢，或者敷衍了事，學習的知識就變得支離破碎，沒有系統性和條理性。[2]

在此大背景下，混合式學習（Blended Learning）的概念應運而生。混合式學習是指在學習過程中，將面授學習（Face-to-FaceLearning，F2F）的優勢與在線學習（OnlineLearning）的優勢相融合，以達到有效學習的一種學習模式。目前混合學習的基本理念幾乎是公認的，即在“適當的”時間，將“適當的”學習技術與“適當的”學習風格相契合，對“適當的”學習者傳遞“適當的”能力，從而取得最優化的學習效果與學習方式。[3]混合學習是學習理念的一種提升，這種提升會使得學生的認知方式發生改變，教師的教學模式、教學策略、角色也都發生改變。 但混合學習模式在操作層面上，給老師和學生都帶來了挑戰，其挑戰來自混合學習理念中的五個“適當的”，即如何才能做到“適當”，這就要求教師要認真研究教學內容、學生群體狀態等諸多要素。材料力學課程是機械類、土木各專業的重要技術基礎課，[4]課程學習的目的是為后續課程以及未來的工作搭建一個扎實穩固的基礎性支撐平臺。課程內容相對龐雜，有以高等數學、理論力學作為基礎的理論知識，也有基于實驗的材料性能知識，更有直接面向工程的應用性知識。內容中，有的需要學生理解，有的需要掌握，有的則要會應用，還有的需要學生學會分析，鍛煉綜合能力。因此，根據課程中不同的教學內容和教學目標設計，合理應用傳統教學、網絡教學、對分課堂等有效教學方法，形成適合課程特點、適合教師風格、適合學生學習習慣的多元混合教學模式。本文結合材料力學內容特點，提出了“教師精講+自主學習+對分課堂+翻轉課堂+小組協作探究學習”的多元混合式教學模式，經過兩輪的教學實踐，取得了良好的效果。

二、多元智能理論與多元混合式教學

多元智能理論是由美國哈佛大學教育研究院的心理發展學家霍華德·加德納（HowardGardner）在1983年提出。加德納從研究腦部受創傷的病人發覺到他們在學習能力上的差異，從而提出本理論。他認為我們每個人都擁有八種主要智能：語言智能、邏輯—數理智能、空間智能、運動智能、音樂智能、人際交往智能、內省智能、自然觀察智能。多元智能理論有助于老師從學生的智能分布去更加了解自己的學生，知道學生之間存在差異，同一個同學對不同內容的接受程度也存在差異，應該采取多樣化的更適合他們的教學方法。[5]

多元智能理論應用在課程教學中，給我們諸多啟發。一是要改變以往的學生觀，多元智能理論認為幾乎每個人都是聰明的，但聰明的范疇和性質呈現出差異。要用賞識和發現的目光去看待學生，改變以往用一把尺子衡量學生的標準，要重新認識到每位學生都是某些方面的天才，只要我們正確引導和挖掘他們，每個學生都能成才。二是要用多元化的教學方法，多元智能理論強調應該根據每個學生的智能優勢和智能弱勢選擇最適合學生的方法。根據不同的教學內容選擇不同的教學方法，促進學生潛能的開發，最終促進每個學生都成為優秀的自己。三是教師要改變自己的教學目標，多元智能并不主張將所有人都培養成全才，而是認為應該根據學生的不同情況來確定每個學生最適合的發展道路。通俗來講，多元智能理論不是讓學生千軍萬馬過獨木橋，也不是簡單地要求給學生多架幾座橋，而是主張給每條學生都鋪一座橋。教育的價值除了為社會培養有用之才，更在于發展和解放人本身。

多元混合式教學模式一定程度地體現了多元智能教育理念，在多元混合教學環境中，學習者的多元智能可以得到潛移默化的浸潤式的發展，如果教育者對混合式教學環境進行精心設計，學習者多元智能的發展將更具系統性和成效性。混合式教學環境能夠為學習者的多元智能發展創設適應性、觸發性和誘導性的學習氛圍，是誘導、激發和強化多元智能發展的強效活動平臺。本文的多元混合式教學突破了傳統課堂教學時間和空間維度的限制，可以幫助學習者擴大交流對象，通過教學中對分課堂、小組研討、翻轉課堂、問題探究等多種形式的教學活動安排，能夠為學習者創設情境化的問題空間，引導學習者學會解決現實問題，從而建構有意義的知識。[6]此外，在多元混合式教學實踐中，學生通過運用現代教育技術，如多媒體軟件、文字處理軟件、PPT課件制作、數據處理工具等，不僅可以極大地提高學習效率、節省學習時間，而且可以開拓和體驗全新的學習方式，感受新型的學習文化，更重要的是鍛煉了學生的表達、自主學習、團隊合作、批判思維等能力。

三、《材料力學》課程多元混合教學模式改革

1.教學目標設計

課程教學模式改革總體教學目標基于以下三點：①提升專業素養，教會學生力學概念、力學基本分析方法、力學知識體系、工程中的力學問題、力學文化與力學擴展。②重視能力培養，培養學生分析問題解決問題的能力、自主學習的能力、準確而優雅的書面和口頭表達能力、批判性思維能力、團隊協作能力、終身學習能力、人生規劃與幸福生活能力和領導力。③關注人格養成，引導學生習得一種積極樂觀的良好思維習慣，具有高貴的品格和豐富內心世界，真實、善良、健康、快樂地工作和生活。

2.信息化學習環境創建

只有在豐富的信息化學習環境下，才能保證課程教學模式改革的順利實施。本課程搭建了資源豐富的網絡教學綜合平臺，教學資源欄目上傳了課程信息化教學設計、按照章節區分的教學課件、按照知識點區分的教學課件、電子教案、實驗教學、課堂拓展等9個二級欄目。教學活動欄目設計了：教學筆記、課程作業、答疑討論、研究型教學、播客單元、在線測試、課程問卷等10個二級欄目。在課程建設欄目設計了：課程教學研究、課程學習、學習進程、教師教案、學習討論區、研究型學習、行程性評價、翻轉課堂學習指導等13個二級欄目，教學平臺能夠滿足信息化環境下教學模式改革的需求。另外平臺上的教學郵箱、學習筆記、答疑討論、常見問題指導、課程通知等欄目很好地實現了師生之間、生生之間及時的信息交互，充分營造了交流討論的學習氛圍，為教學模式改革的順利進行構建了較為理想的信息化學習環境。

3.材料力學多元混合教學模式

基于以上目標，設計了“教師精講+自主學習+對分課堂+翻轉課堂+小組協作探究學習”的多元混合式教學模式。教師精講主要是講透基本概念、基本原理、重點難點、易混淆點。其他內容主要是開展自主學習、對分課堂、翻轉課堂、小組協作探究等學習形式，充分發揮了學生學習的主體地位。

（1）學生自主學習

對于理論性不強、文字敘述較多、學生通過瀏覽網絡平臺的相關學習資源能夠自主完成學習的內容（應力集中、非圓截面桿扭轉、提高彎曲強度措施、提高彎曲剛度措施、提高壓桿穩定性措施）安排學生自學。

主要環節包括：教師提前布置學習任務、在網絡平臺上發布學習任務書和學習指導書;學生課下通過查閱文獻、研讀教材、研讀授課課件、觀看老師的微視頻等資源進行學習，撰寫學習報告，提交在網絡教學平臺上;教師審閱學習報告，就學生學習的效果進行跟蹤指導和評價，及時把發現的問題通過網絡教學平臺反饋給學生;教師針對大多數學生存在的共性問題進行課堂反饋和交流;所有的環節結束后，學生獨立完成在線測試，以檢測自己的學習效果。

（2）對分課堂學習

對分課堂是一種有效的“教師講授+學生討論的合作學習模式，[7]該模式以思維訓練為導向，逐步引導學生會學習、會表達、會思考、會提問、會解決問題。注重學生的課后復習，鼓勵督促學生平時學習，把應該付出的努力分散到整個學期。

主要步驟為：①分組：教師預先根據學情分析，開課之前對學生進行隨機分組，4人一組，并指定一名小組長，將分組情況提前公示在網絡教學平臺上，以備學生隨時查閱。②第一次上課交代好分組情況，并要求小組4人并排坐在一起，預備進入小組討論和小組探究學習。③課上：要求學生認真聽講、掌握核心知識。④課下：要求學生獨立學習、自主閱讀教材、瀏覽課件、溫習授課內容，并獨立思考、獨立完成作業。⑤待作業完成后，學生就所學習的內容，以及自己對內容的掌握程度梳理“亮考幫”，即將自己學習的結果分為三個等級展示出來：最大的收獲、學懂的、不懂的。⑥小組討論：下一次課上，利用10-15分鐘進行4人小組的交流討論，組員之間溫習課本內容、分享學習體會或針對自己的“亮考幫”互相解答疑問。在此過程中，組員之間為別人解答、為自己釋疑。討論結束后各小組要總結本次討論的精華和解決不了的困惑。⑦教師與學生之間互動討論：教師隨機抽查4-5組的小組討論效果，被抽查到的同學一定要說“我們組的收獲是……”，“我們組遺留的困惑是……”。教師針對共性的疑惑給出解答，同時展示、點評優秀作業，促進學生的共同進步。對分課堂可以讓全班每一位同學都動口、動腦、彼此交流意見想法。在交流的過程中，訓練學生能夠清楚闡明自己的觀點，并且能被他人正確理解;也能訓練學生學習傾聽，準確理解他人的觀點。

（3）翻轉課堂學習

翻轉課堂學習模式強調學生課前預習，在預習環節發現自己解決不了的、困惑的、迷茫的問題，課上師生、生生交流討論，解決迷茫點、困惑點。

本課程設計的主要步驟為：①學習準備：對分課堂的4人小組合并形成翻轉課堂6-8人學習小組。評價組由班長2人+學習委員2人+課代表2人組成，評價組提前制定翻轉課堂表現的評分標準，經教師審閱并給出指導意見;評價組再進行修改，最終形成對講課組和提問組都有所考評的評價標準。②網絡學習與師生交流，內容包括任務發布、進入學習、撰寫學習報告、審閱與答疑、修改報告、網上提交等環節。③課堂討論與生生交流，首先是登臺講課，課堂交流環節按照學習小組進行，教師根據學生的分組名單隨機抽取一位學生登臺講課，講課時間控制在8-10分鐘。然后是生生交流，講解完成后其他小組同學就講課同學的學習效果以及學習質量提出質疑。講課同學的小組成員可以幫助講課同學回答問題。

（4）小組協作探究學習

為了培養學生分析問題解決問題的能力，提高學生的團隊意識，鍛煉學生的書面寫作和口頭交流表達能力，設計了小組協作探究學習環節。[8]

主要步驟為：①教師提前2-3周在網絡平臺上發布小組探究學習項目，學生4人一組，每人領取一項任務。②學生各自獨立完成自己的任務，學習有困難的學生可以求助組內成員的幫助。③2-3周之后，待學生各自完成自己的任務，組內成員之間進行交叉批閱、糾錯，然后將自己的學習成果進行拍照留存，形成Word文檔或PPT文檔，并將紙質成果上交，作為行程性評價的一部分。④紙質材料上交后，進入課堂交流環節。本著學生自主自愿的原則，學生登上講臺面對全體同學講解思考的過程、分析問題的思路、解決問題的方法、付出努力之后的收獲體會，目的在于對學生思維能力、探索精神的培養。⑤講解完成后，必須回答同學提出的問題。此環節重點在于吸引學生的參與，提升學生的交流表達能力，鍛煉學生的邏輯思維和推理能力。教師多鼓勵學生大膽登臺講解，敢于在眾人面前表達自己的想法。⑥學生之間的課堂交流環節之后，教師針對概念含糊不清之處給予進一步的指導和糾正。同時在網絡教學平臺上公示教師對此次小組作業的進一步解疑和分析過程的指導。

四、效果與總結

1.學生學習成績得到提高

實驗班與平行班期末考試采用了相同的試卷。從實驗班和平行班的成績對比來看，實驗班級的總體成績普遍得到提高。

2.學生的綜合能力得到鍛煉和提高

我們對103名學生進行了課程教學改革滿意度調查和綜合能力調查，見表3。

進行學生能力提高調查：通過材料力學課程的學習，我在以下幾個方面得到了提高（可選擇多項），見表4。

從調查結果可以看出，學生的綜合能力都得到不同程度的鍛煉和提高，認為自己自主學習能力得到提高的學生最多，其次是口頭表達和邏輯思維能力。學生綜合能力的提高，透過學生的留言也充分地得到了印證。如學號為14120201078的同學寫道：在這個新學期我摒棄了上學期一些不好的學習習慣，比如上課玩手機、做作業時總是想著看參考答案等。這表明我克服了自己最大的敵人那就是惰性，這也是本學期我最大的收獲。并且我也獲得了丟失的自信。在材料力學課程的學習過程中，我獲得了以下能力：①總結知識點，歸納分析的能力;②學會了提出問題，比以前更加善于提出問題。③提高了與人溝通的能力，更加自信地與他人分析討論問題，能清楚地表達自己的觀點。如學號為14110202008的同學寫道：材料力學課堂形式多樣，小組協作、翻轉課堂、小組討論等在各個方面綜合提高了我們的能力。課前討論環節在一定程度上“逼迫”我們發現問題、積極思考;小組協作對于我們的團隊合作能力得到了提高;翻轉課堂提升了我敢于在公眾場合大聲說話的勇氣。透過本學期材料力學課程的學習，我在綜合素質方面得到了提高，讓我有了一個20歲青年應有的沖勁兒，有勇氣敢于在公共場合大膽地表達自己的想法，敢于表現自己。

3.結束語

從調查反饋信息來看，多數同學喜歡并積極參與這種教學模式，課前學生們查閱資料、收集信息、小組討論、網絡討論、整理學習報告;課上學生登臺講解，回答同學們的提問，也提出問題質疑別人;課后查漏補缺、完成在線測試。這種模式給學生充分的自主學習時間與空間，讓學生真正地參與教學的各個環節，做課堂的主人，做學習的主宰，充分鍛煉了學生的思維能力、自學能力、交流表達能力，同時也增強了自信心，加強了同學之間的交流和聯系，促進了同學之間的深度合作。學生們的收獲是顯而易見的。但也存在一些不足，如個別同學思想比較傳統，仍然抱住傳統的觀念、傳統的學習方法不放，對教學模式和信息化教學帶有一定的抵觸和偏見，認為“期末我考個高分不就行了嗎，干嘛這么復雜”。

本文基于多元智能理論對多元混合式教學模式的研究和探索才剛剛起步。多元混合式教學不但在教學實踐上融合了傳統課堂教學和網絡化教學的優勢，而且它是一種更加開放、更加包容的教學模式，可以根據教學目標、教學內容、學生群體差異、教師特性等不斷接納、改進、融合各種新的教學方法。

參考文獻：

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[3]韓錫斌，王玉萍，張鐵道等.迎接數字大學：縱論遠程、混合與在線學習——翻譯、解讀與研究[M].北京：清華大學出版社，2016：50-55.

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[6]王竹立.新建構主義的理論體系和創新實踐[J].遠程教育雜志，2012（6）：3-11.

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[8]王丹華，劉敏昆，孟寶興.混合式學習環境下的小組學習設計與應用研究[J].中國教育信息化，2016（4）：34-36.

（編輯：李曉萍）