混合式教學在土木工程材料課程中的應用研究★

王 麗 張道明 呂 春 張學元 楊 楠

(齊齊哈爾大學建筑與土木工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

21世紀以來，人類知識的重大變化，學習者的變化，教學目標的變化推動著教育教學改革實踐模式的不斷創新，混合式教學應運而生。觀察當代各高校的課堂教學，教師的教學多數停留在如何幫助學生實現對知識的記憶、復述等淺層思維活動。而關注知識的綜合應用和問題的創造性解決的“應用、分析、評價和創造”等高階思維活動并沒有在課堂教學中發生[1]。翻轉課堂作為混合式教學的代表，將原有的教學結構實現顛倒，即淺層的知識學習發生在課前，知識的內化則在有教師指導和幫助的課堂中實現，以促進學生高階思維能力的提升。以培養高階思維能力的深度學習理論為基礎，本文采用基于翻轉課堂的線上線下相混合的教學模式在土木工程材料課程中進行教學實踐，以期為地方應用型本科院校的課程教學改革提供參考。

1 土木工程材料課程教學現狀

1)教學內容繁雜，邏輯性差。該課程知識內容繁雜，涉及面廣；各章節銜接不緊密，邏輯性差；與生產生活聯系緊密，實踐性強；2)教學模式以“教”為中心。現在大多數土木材料課程的理論課采用講授法，而實驗課以驗證性實驗為主，教學多采用示范模仿式教學模式。在教學實施的過程中，教師作為教學實施過程的主體，學生處于被動學習狀態，學習效果不佳；3)評價方式和內容缺乏全面性。現在的土木工程材料課程一般是以期末考試成績為唯一或主要標準，這導致學生只重視考試而忽視了學習過程，出現了重“考”不重“學”的現象，難以全面反映出該課程的教學效果。

2 混合式教學模式的設計與實施

2.1 教學設計

本課程主要是將網絡數字化學習環境與課堂教學活動環境(教室課堂和實驗室課堂)相混合，實施翻轉課堂的教學模式，實現學生學習的時間與空間的拓展，將知識的內化在課堂中發生。本課程的教學活動分為課前、課中和課后三階段，具體流程如圖1所示。教學過程中通過將知識傳遞過程前置，學生通過課前學習完成淺層知識的自主學習，而課中學習階段的主要任務是完成知識的內化與綜合應用的深度學習。教學理念的轉變使得教師不再扮演知識的傳遞者的角色，而是學生學習的指導者、協助者和促進者[2]。

2.2 教學活動的實施

根據本課程構建的翻轉課堂的教學活動流程，以土木工程專業2017級大二學生為研究對象開展混合式教學實踐。教學實施后進行總成績的對比分析，并采用調查問卷方式進行滿意度調查。

1)課前階段。學生在課前學習階段的主要任務是依據教師下發的自主學習任務單，以微視頻為核心。輔以相關資料進行線上自學，完成在線測試以及思維導圖。學習任務單主要向學生提供課前自主學習目標、本章節重難點和學習方法建議。思維導圖有助于將各個模塊知識點之間的隸屬或關聯表現出來，在教學活動中可以引導學生掌握認知方法、促進學生構建完整的知識體系[3]。因此，考慮到土木工程材料課程內容的繁雜性，在本課程中引入了思維導圖。在自學過程中遇到的問題與困惑可以通過網絡平臺討論區、微信、QQ與教師進行交流。教師據此可以掌握學生課前的自主學習情況，同時，對于共性及重難點問題在課堂教學過程中進行有針對性的解答和指導。

2)課中階段。在課中學習階段，理論課堂教學的第一階段是老師組織答疑解惑，重難點梳理。教師就共性疑難問題進行集中解答，并進行重難點問題的梳理講解。有探究價值的問題通過發起課堂討論活動進行深入交流。第二階段學生學習成果交流展示，主要是思維導圖的小組匯報。通過思維導圖的展示，教師可以發現學生對知識內容的理解和掌握情況，并給予指導，保證教學目標的順利達成。第三階段是教師對小組匯報結果(實驗結果)進行點評。同時，引導學生反思在知識、技能上的收獲，鼓勵學生開展自我評價，建構自我意識。實驗課的課堂教學中的第一階段、第三階段同理論課，第二階段是在實驗室進行實驗項目操作，在此過程中遇到的問題由教師進行個性化指導。

3)課后階段。在完成課堂展示與交流討論后，學生根據教師和其他同學的建議改進自己的思維導圖并提交至學習平臺，以進行小組間的交流和傳播。在此過程中遇到問題可以在網絡平臺的討論區中進行交流。

2.3 多元化的教學評價

本課程建立了多元化考核評價體系，教學評價包括過程性評價和終結性評價。以學生成績作為量化指標，總成績包括平時成績(40%)和期末成績(60%)，期末成績即期末紙質測試成績。與混合式教學模式相適應，平時成績包括課前(15%)、課中(15%)、課后(10%)。

3 教學效果

3.1 成績對比分析

為了檢驗混合式教學的教學效果，本研究對采用傳統授課模式和混合式教學授課模式的2016級和2017級學生總成績進行了對比分析。表1列出了不同教學模式下各分數段人數比例，結果表明，與傳統授課模式相比，2017級開展混合式教學班級60～69分數段人數比例下降12%；80分以上人數比例增加15%，說明了混合式教學模式的應用提升了學生總成績的優良率。

表1 不同教學模式下總成績各分數段人數比例 %

3.2 調查問卷

在高校開展混合式教學的過程中，學生滿意度是教學效果的重要指標。為此共發放調查問卷115份，回收108份，有效份數108份。調查結果顯示，95.37%的學生認為混合式教學增加了學習興趣，同時，學生對知識和技能的掌握表現出較高的滿意度(29.63%滿意，67.60%非常滿意)。93.52%對教師針對學生課下學習的疑難困惑進行課堂深入講解的體驗度較高。此外，89.81%認為自主學習能力、綜合應用能力以及分析解決問題的能力提升較大。由此可見，學生對混合式教學模式滿意度較高。

4 結語

結合土木工程材料課程特點開展了翻轉課堂的混合式教學模式的實踐研究。該模式實現了學生的“被動學”變為“主動學”，通過淺層知識的前置實現了課堂上知識內化的發生，學生的自學能力、綜合應用能力和分析解決問題的能力得到提升，取得了較好的教學效果。