基于SPOC的建筑力學課程線上線下混合教學模式研究

段小芳 夏正兵 葛富文 唐艷芝

[摘 要]文章對建筑力學課程的學生學情、教學現狀進行分析，提出基于SPOC的建筑力學線上線下混合教學模式。課前，利用學習平臺建立線上班級群，將教學資源包發布到學習平臺，通知學生開始預習;課中，通過創設情境，引起學生對所學內容的關注，通過分組討論，加深對重難點的理解;課后，通過學習平臺布置作業，檢驗學生對所學知識的掌握。將傳統教學和線上線下混合教學進行比較發現，后者學習效果更好。

[關鍵詞]SPOC;建筑力學;線上線下;混合式教學

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2021）05-0017-04

一、前言

建筑力學是建筑工程技術專業學生必修的一門基礎課程，該課程的理論性很強，比較抽象，學生學習有一定難度。高職學生熱衷信息技術，能夠較熟練使用信息化資源，動手能力較強，喜歡實踐。通過學習建筑力學，要求學生掌握靜力學的基本知識，能夠對一般的構件進行受力分析，同時要求學生學會桿件的強度、剛度、穩定性計算及內力圖的繪制。

SPOC是指小規模私有在線課程，學員人數較少，要求嚴格。學生可以通過學習平臺進行在線學習，通過平臺的測試進行自我檢驗，有問題可以通過平臺聯系老師，也可以在班級內部與其他學生進行在線探討。不少學者在高校中探索實踐了SPOC的應用。王譯畦[1]探討了SPOC平臺及翻轉課堂的優勢，建立了基于SPOC的通信原理課程翻轉課堂，發現學生的學習效率得到了提高。劉曉曉[2]探討了SPOC教學模式的優勢，建立了基于SPOC的面向對象程序設計課程，發現學生的交互性和學習成績均得到提高。徐小鳳等[3]設計了基于SPOC的大學物理課程，發現學生獲得新的學習體驗，學習主動性得到激發，學習效果得到提高。

隨著信息技術的發展，線上線下混合教學模式得到了越來越廣泛的應用。近年來，許多高校都展開了線上教學。建筑云課、超星學習通、騰訊會議、釘釘等教學軟件發揮了重要作用。通過線上線下教學模式的結合，教學效果有了進一步提升。

二、建筑力學課程教學情況分析

筆者以南通開放大學建筑工程學院為例，從如下三方面進行闡述。

（一）課程分析

傳統觀念里，建筑力學對從事建筑領域的人員作用較小。近年來，高層建筑、大跨度橋梁越來越多，建筑物所受的荷載也愈加復雜，沒有基本的力學理念，鋼筋該如何布置、構件的承載能力是否符合要求都成了難題。因此，作為新時代的建筑人，要掌握基本的力學知識，為今后的職業道路添磚鋪路。

（二）學生學情分析

建筑力學的授課對象為高職學生，學習基礎相對比較薄弱，部分學生對數學、物理、力學這樣的課程興趣不高。線下上課注意力不集中，課上提問參與度較低，考試不及格人數較多。分析原因，他們對涉及計算的課程不太感興趣，一旦發現自己聽不懂，繼續學習的信心不足。因此，如何激發學生的學習熱情是建筑力學課程的首要任務。筆者認為，初期學習建筑力學要以淺知識為主，理論聯系實際，將建筑力學和實際工程緊密結合，避免學生認為力學不重要、不用學。

（三）課程教學現狀分析

在建筑類課程中，建筑力學難度較大，學生學起來比較費力。主要采用傳統的“板書+PPT”授課模式，上課過程主要是“教師講解+學生互動”。課后，老師布置作業，學生在作業本上完成作業，老師批閱，學生修正。該模式存在如下問題：第一，老師按部就班講，部分學生注意力不夠集中;第二，在課堂中參與回答問題的學生一般為5人及以下，課堂的互動性不夠強;第三，課后作業存在少數人做好，其他同學抄襲的現象。因此，如何有效利用課堂時間，充分發揮學生的主觀能動性，讓學生成為課堂的主體，讓學習時間得到更加充分有效利用是亟需解決的問題。針對以上問題，筆者設計了基于SPOC的建筑力學線上線下混合教學模式。

三、基于SPOC的建筑力學課程線上線下混合教學模式設計

基于SPOC的建筑力學線上線下混合教學模式主要分為課前、課中、課后三個階段[4]。線上微課50個課時左右，學生在課前和課后進行自主觀看，每個微課時長在10分鐘以內，體現“短小精悍”的設計理念[5]。線下教學主要在課堂中進行，具體實施如下。

（一）課前

課前教師通過學習通平臺發布教學資源包，通知學生開始預習。教學資源包主要分為兩部分：一部分是教師搜集到的教學材料，包括微課、PPT、習題等;另一部分是教師自己制作的微課、教案等。建議教師從本校學生的學情出發，事先了解學生的學習基礎，選擇合適的教學資源包，避免過難和過于簡單。

關于學習平臺的選擇，不同的學校購買的學習平臺不相同，主要有超星學習通、雨課堂、建筑云課。這些平臺的功能都差不多，可以組件班級、發布微課，檢驗學生學習情況。

教師發布完成就可以通過QQ群或者微信群通知學生開始學習。教師可以通過學習平臺查看每個學生觀看微課的情況，可以通過學習平臺的作業完成情況檢驗學生對所學知識的掌握程度，從而明確課中需要重點講解的內容。

（二）課中

環節一：情景導入

部分學生不喜歡建筑力學，一方面因為課程理論性太強，需要動腦筋和動筆;另一方面覺得課程脫離實際，在工程中用不到，浪費了時間和精力。因此，將建筑力學知識和工程實踐緊密連接是教師重要的任務之一。工程實例中，一些事故的發生，可以歸結為力學事故。橋梁倒塌所造成的交通事故，有的是超載引起，有的是橋梁本身的質量不過關導致承載能力降低。因此，建筑力學是建筑工程技術專業學生一門必修的基礎課，學好這門課對學生今后的職業生涯有重要的影響。通過情景導入讓學生認識到建筑力學的重要性，帶著興趣和主動性去學習。

環節二：教師講解

教師講解時要擺脫傳統的灌輸式教學方式，有側重點地進行講解。通過課前學習平臺的反饋，對學生通過自主學習已經基本掌握的知識利用3～5分鐘進行鞏固，對大部分學生沒有掌握的知識進行重點講解。比如靜定梁的內力計算，不少學生對截面法求內力難以理解，繪制彎矩圖反復出錯，教師就要利用課堂上的有效時間，由淺入深、循序漸進地進行講解。先分析一跨簡支梁，再分析多跨梁、懸挑梁。講完之后，布置任務，分組討論，檢驗大家的完成情況。每個小組需要派一個代表到講臺上進行講解，其他小組參與討論，并由老師點評打分。小組完成之后，還需要對個人所學知識進行檢驗。通過這樣的教學模式，加深學生對所學知識的理解，同時提高學生的語言表達能力。

環節三：趣味游戲

學習復雜知識的過程會讓部分學生感覺枯燥，適時通過游戲進行調節，可以讓課堂生動有趣。希沃白板這個軟件在課堂教學中發揮了重要的作用，不僅可以導入課件，還可以設置趣味游戲，將所學知識以游戲的方式呈現出來，邀請學生參與其中，提高學生學習的積極性。

環節四：實訓任務

將所學知識融入到工程實踐中。比如在懸挑梁的內力計算時，可以在實訓室引導學生對梁進行加載，測量梁的撓度、位移，觀察梁的破壞形態。通過實際訓練，讓學生深刻認識力學學習的必要性。

環節五：總結經驗

總結包括兩部分：學生對所學知識的總結和教師的總結。溫故而知新，可以加深學生對所學知識的理解。在學生總結的過程中，教師要善于發現學生學習過程中存在的問題，適時給與引導和幫助。在教師總結環節中，積極引導學生參與，形成互動，提高學習效果。

（三）課后

課后，教師在學習平臺布置作業，提醒學生完成，通過平臺作業完成情況檢驗學生對所學知識的掌握程度，提醒學生獨立完成。既要有理論作業，又要有實訓作業。理論作業中，如果許多學生的解題步驟、圖形繪制、答錯點相同，教師要適時提醒，避免抄襲。實訓作業教師可以提供給學生材料，讓學生完成受力構件的制作，對其施加荷載，拍攝成視頻，提交到學習平臺，下次課上可以對學生實訓作業進行點評。

（四）成績評定設計

傳統教學的學生學習評定主要由上課出勤率、回答問題參與度、作業完成情況、考試情況組成，一般平時表現占30%，考試成績占70%。這種評定模式不利于調動學生學習的積極性，因此，可以適當提高平時成績占比，降低考試成績占比。筆者根據南通開放大學近兩年的學生學習情況，把平時成績和考試成績占比均調整成50%。

（五）教學效果評價

筆者將南通開放大學建筑工程學院五年制大專2016級建筑1班學生（20人）的學習情況和2016級建筑2班（20人）學生進行了對比。建筑力學課程采用傳統“PPT+板書”教學模式，后者借助超星學習通平臺采用基于SPOC的線上線下混合教學模式設計。在學生完成學習后，同樣的試卷，1班的成績明顯優于2班，1班的及格率為90%，2班的及格率為75%;1班85分以上6人，2班85分以上3人。因此，基于SPOC的線上線下混合教學模式設計在一定程度上可以提高學生的學習效果。

四、教學建議

根據學生的反饋，結合其他高校教師的意見，筆者提出如下建議。

第一，教學內容和實際建筑構件相結合。建筑力學課程內容豐富，部分內容和建筑相關性較小，可以適當減少課時，把有限的課時用在和實際工程相關的內容上，比如平面平行力系的平衡方程、靜定梁內力計算、軸向拉伸與壓縮時桿件承載力計算等。

第二，激發學生學習的主觀能動性，培養主動學習的樂趣。在思想上引導學生，學習是為了提升知識與技能，只有自己的知識技能提高了，才能更好地適應未來的社會。

第三，有效利用三維仿真軟件。力學知識的抽象性降低了部分學生學習的積極性，將知識點融入三維仿真軟件中，讓學生看到構件受力后的變形情況、破壞情況，有利于提高學生學習的積極性。例如，鋼筋的拉伸受力狀態、梁彎剪受力狀態，通過三維仿真進行動態模擬，讓學生看到受力變化，有利于學生理解掌握相關知識點。

第四，成績評定時，合理分配平時成績和考試成績占比。每個學生都是不同的個體，個體之間會存在差異，接受這種差異，然后選擇適合他們的教學方法，根據他們的表現給出合理的成績。

五、小結

SPOC是小規模在線課程，班級學生人數不宜過多，這樣教師才能根據學生的特點選擇合適的教學內容進行推送。在線課程需要借助教學平臺，超星學習通、建筑云課、雨課堂等教學效果都不錯。隨著信息技術的發展，學習模式越來越多元化，“線上+線下”的教學模式受到越來越多人的歡迎。線上可以根據自身情況自主選擇學習內容，靈活性更高;線下可以與教師進行面對面溝通，有效及時解決問題。建筑力學課程的抽象性、復雜性要求教師要更加合理地選擇教學模式，充分利用課前、課中、課后的時間，以提高學生的學習效率。在今后的教學中，教師還需要不斷地總結經驗，尋求更加高效的教學模式。

[參考文獻]

[1]王譯畦.基于SPOC平臺的翻轉課堂教學模式的應用研究——以《通信原理》課程為例[D].南京：南京郵電大學，2018.

[2]劉曉曉.SPOC教學模式的構建與應用研究——以《面向對象程序設計》課程為例[D].濟南：山東師范大學，2016.

[3]徐小鳳，王祖源，張睿.基于SPOC的大學物理課程實踐效果研究——以同濟大學的物理課程為例[J].現代教育技術，2016（3）：87-93.

[4]段小芳，劉海濤，袁嬌嬌.基于SPOC的建筑力學翻轉課堂教學模式探索與實踐[J].南京廣播電視大學學報，2019（3）：34-37.

[5]王玉龍，陳奕如.我國中小學微課開發與應用現狀的內容分析研究——以中國微課網的微課資源為例[J].中國遠程教育，2015（4）：56-62.

[作者簡介]段小芳，南通開放大學講師，碩士，研究方向：終身教育、高職教育;夏正兵，南通開放大學副教授，碩士，研究方向：建筑材料;葛富文，南通開放大學講師，碩士，研究方向：高職教育;唐艷芝，南通開放大學高級工程師，碩士，研究方向：高職教育。

[責任編輯 梁慕宇]