“以學生為中心” 的土木工程材料課程混合式教學模式探究

郝麗娜 霍英洲

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

土木工程材料課程是土木類專業的一門學科基礎課，是進一步學習有關專業課程的基礎，其具有應用廣、實踐性強等特點。傳統課堂教學采取以教師為中心的授課模式，關注知識綜合應用和問題創造性解決的 “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，導致學生學習積極性不高、教學效果欠佳［1］。

混合式教學概念最早起源于國外的培訓機構，指的是線上與線下混合的教學模式。北京師范大學何克抗教授于2003 年將混合式教學概念引入國內，提出將網絡化教學的優勢與傳統教學方式相結合，既發揮教師的主導作用，又體現學生作為學習主體的主動性、積極性與創造性［2］。隨后，國內一線教師、學者紛紛開始對混合式教學模式進行實踐探究［3］。本文嘗試將基于學習通平臺的線上線下混合式教學模式應用于土木工程材料課程教學實踐，以期為同類課程的教學改革提供參考。

一、土木工程材料課程教學現狀

土木工程材料課程內容十分復雜，包含十余類建筑材料，幾百種材料品種，各類材料自成體系，章節之間無密切相關性。目前，傳統課堂教學仍舊以教師“教” 為中心，采用講授法，學生被動接受教師傳遞的知識信息。而且，課程涉及的實驗多采用驗證性實驗教學法，學生在學習中常常感到枯燥乏味，學習興致不高。另外，該課程學期教學時數較少，而需要講授的內容較多，為完成教學任務，教師習慣采用傳統的教學方法，無法在課堂中留出足夠的時間讓學生思考、討論，也缺乏與學生的互動交流，難以達到創新教育和啟發式教學的效果，也就無法培養學生的創造性思維，導致學習效果不佳。

二、混合式教學模式的設計與實施

土木工程材料課程混合式教學的設計主要以激發學生的學習積極性、探究職業興趣為主旨，設計“以學生為中心”的教學方案，調動學生求知、探索、實踐、創新等行為。教師根據教學目標對土木工程材料課程的教學內容進行解構與重構，將教學內容整合為鋼筋混凝土性能檢測與混凝土配合比設計、砌筑材料性能檢測與配合比設計、功能材料認知與性能檢測三個項目，其余知識點進行補充講解。

（一）教學設計

基于 “以學生為中心” 的教學理念，設計教學內容和考核評價方式。學生能自學的內容（低階知識點），以視頻等形式引導學生自學；學生自學有困難的內容（高階知識點），教師在課堂上進行詳細講解，幫助學生學習。

教師根據教學目標制作微課、多媒體課件、整合網絡優質課程資源，采用基于超星學習通的線上線下混合式教學模式，提前下發 “學習目標卡”“學生預習指南” 和 “土木工程材料學習秘籍”。在設計教學活動時，結合學情分析和社情分析，采用團隊學習的形式，設計學生感興趣的課堂活動，結合學生興趣及時事熱點，激發學生創造力，培養學生創新能力。并且，每次課均提供一套課程評價量表，評價學生學習效果。

為更好地實現 “以學生為中心”，根據土木工程專業的人才培養目標及土木工程材料課程的教學目標繪制本門課程的三級矩陣圖：土木工程專業課程體系矩陣、土木工程材料課程矩陣以及土木工程材料課程項目矩陣。

（二）教學實施

土木工程材料課程以真實的工程項目為載體，將課程內容劃分為若干個項目，每個項目均遵循查閱標準、確定方案、實驗檢測、形成檢測報告、分組匯報的流程。教學實施過程分為課前、課中、課后三個階段。

1. 課前階段

課前，教師將學生分成若干學習小組，發布 “學習目標卡”“學生預習指南” 和 “土木工程材料學習秘籍”，引導學生開展自學。布置預習任務，讓學生通過學習圖片、超星圖書、學習視頻等的內容，主動展開問題研究與探索。預習任務中還加入主題討論，一方面提升學生的參與感，另一方面幫助教師更好地判斷學生的預習效果。每次課前至少提前一天下發課程流程，提前告知學生每個時間節點需要完成的學習任務，提醒學生直播時間與直播流程。

2. 課中階段

課前學生經過線上學習，對課程內容有了一定的掌握，教師也能結合學習通平臺統計數據了解學生的掌握程度。課堂教學中，教師首先面對面講解知識框架、重點和難點。然后，學生帶著課前學習遇到的問題，以討論、分組匯報等形式向教師反饋問題，教師負責組織、指導與點評，引導學生解決問題。在生生互動、師生互動的課堂活動中，實現學生知識、思維與能力的發展。

以混凝土實驗教學為例，除開展集料實驗、水泥實驗、普通混凝土實驗、瀝青實驗等驗證性實驗外，還設計了綜合性實驗和創新性實驗。綜合性實驗是根據理論知識分組完成混凝土配合比設計，在實驗室對設計的混凝土進行和易性實驗，再根據實驗結果調整混凝土配合比。創新性實驗是讓學生分組完成輕質高強混凝土設計，通過開展綜合性實驗和創新性實驗，激發學生的學習興趣，提高學生解決問題的能力。

另外，實驗部分還制定了通用的實驗學習產出量表及具體的測評辦法，如表1 所示。從實驗安全、實驗報告、實驗操作、實驗方案、實驗結果綜合分析、團隊分配、工作開展7 個方面進行評價。每一部分均制定了詳細的評分體系。

表1 土木工程材料課程實驗產出標準表

2. 課后階段

課后，教師通過學習通、QQ 群在線答疑，布置小組作業、個人作業、測驗、小組討論等學習任務，讓學生再次鞏固教學內容，形成知識單元體系。學生需要應用所學知識、技能，分組完成綜合性作業，實現知識應用遷移。

（三）教學評價

本課程采用多元的考核評價體系，過程性評價與綜合性評價相結合。總成績由平時成績（40%）和期末成績（60%）兩部分組成。平時成績按項目制定詳細的學習評價量表，從學生的知識、技能、態度三個方面進行評價，期末成績由期末考試和分組匯報答辯構成。另外，還制作了每位學生的課程學習成長電子檔案袋。

結語

本文結合土木工程材料課程的特點，對課程教學內容進行了解構與重構，繪制了本門課程的三級矩陣圖：土木工程專業課程體系矩陣、土木工程材料課程矩陣及土木工程材料課程項目矩陣。課程實施過程中采用線上線下混合式教學模式，實現了由 “以教師為中心” 向 “以學生為中心” 的轉變。課程實施結合真實工程項目，課前線上自學，課中線下知識內化。并且，采用多元化的教學評價方式。學生的自學能力、團隊合作精神、思維能力和實踐動手能力均得到提升，教學效果良好，值得在類似課程的教學中加以推廣。