基于“線上線下混合式教學(xué)”設(shè)計的課程教學(xué)改革思考與探索

馬肖彤 馬占武 陸華 何妍亭 趙帥

【摘要】文章首先對工程結(jié)構(gòu)抗震課程進行混合式教學(xué)的背景進行了介紹，然后從學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容幾個方面提出了基于混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計，最后從“線上”課程建設(shè)、“線下”課堂組織、教學(xué)評價等方面闡述了混合式教學(xué)的實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)通 ?線上線下 ?混合式教學(xué)

【基金項目】本文系“寧夏高等學(xué)校教育教學(xué)改革項目”（項目編號：NXBJG2018072）;“北方民族大學(xué)重點教育教學(xué)改革研究項目”（項目編號：2019ZDJY07）;“北方民族大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目”（項目編號：2018JY1301）資助。

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）05-0052-03

1.引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育教學(xué)背景下，教學(xué)資源與教學(xué)方法正在發(fā)生著較大的變革，如何順應(yīng)這種信息化條件下的工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求，提升本科人才培養(yǎng)質(zhì)量是目前教學(xué)中面臨的一項挑戰(zhàn)[1-2]。根據(jù) 《北方民族大學(xué)“十三五”事業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》要求，學(xué)校于2017-2018學(xué)年度春季學(xué)期啟動了專業(yè)核心課的建設(shè)工作，對全校所有的專業(yè)核心課分批次實施學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)+任課教師課堂教學(xué)的混合式教學(xué)模式，實現(xiàn)課程資源的充分應(yīng)用。

工程結(jié)構(gòu)抗震課程作為土木工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)核心課，是一門具有較強應(yīng)用性以及綜合性的課程。學(xué)習(xí)該課程的主要目的是通過學(xué)習(xí)地震作用的基本原理和抗震設(shè)計的基本方法，使學(xué)生能夠較為全面地掌握抗震設(shè)計的相關(guān)理論和不同工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法。該門課程和多個學(xué)科有關(guān)聯(lián)，知識面廣、難度較大、與工程實際具有緊密的聯(lián)系。學(xué)習(xí)該課程前，需要先修讀理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、砼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等，還與后續(xù)將要學(xué)習(xí)的高層建筑結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計等專業(yè)課程聯(lián)系密切。因此，是土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)核心課之間的一道橋梁。該課程與力學(xué)課程和結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程聯(lián)系緊密，知識面廣、理論性強、學(xué)習(xí)難度大。由于該課程涉及較廣的知識面，還要求對專業(yè)基礎(chǔ)知識有較好的掌握，因此，在課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍會感覺學(xué)習(xí)難度大。除此之外，以前對本課程的講述往往會偏重于理論而忽略實踐應(yīng)用講解，缺乏歷次地震和災(zāi)害的詳細(xì)調(diào)查資料，這些都是本課程的任課教師需要改進和提高的方面。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，為了讓授課重點內(nèi)容之間有較好的過渡，教師往往需要在課堂上幫學(xué)生復(fù)習(xí)大量的偏微分方程求解等高數(shù)知識。

除了以上原因，還有以下幾點問題是教學(xué)中遇到的困擾：（1）繁雜的數(shù)學(xué)、力學(xué)推導(dǎo)。由于培養(yǎng)方案中課時安排的限制，像高數(shù)和線性代數(shù)這些課程學(xué)習(xí)時間和抗震課程的學(xué)習(xí)時間相隔過長，因此，復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算會讓學(xué)生感覺學(xué)習(xí)吃力，這樣會使他們注意力下降，尤其是前期課程學(xué)習(xí)不好的學(xué)生。（2）實際與理論的差距。抗震設(shè)計理論和方法在不斷的演化，而且現(xiàn)實中存在很多非常規(guī)設(shè)計結(jié)構(gòu)，因而在授課過程中必須將實際工程引入課堂教學(xué)中。

基于以上現(xiàn)狀分析和背景分析可以得到，工程結(jié)構(gòu)抗震課程教學(xué)現(xiàn)狀已經(jīng)無法適應(yīng)土木工程行業(yè)對于應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求，相關(guān)專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生的工程抗震知識和技能也無法滿足社會對應(yīng)用型工程結(jié)構(gòu)人才的需求。所以，為了培養(yǎng)出具備一定的工程實踐能力、創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，對工程結(jié)構(gòu)抗震課程的教學(xué)改革勢在必行。

因此，借助學(xué)校專業(yè)核心課改革，如何把傳統(tǒng)教學(xué)方法和“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)結(jié)合起來，從 “教師教為中心”的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)為中心”“以學(xué)定教”，實現(xiàn)該課程“線上線下混合式教學(xué)”設(shè)計改革，是本文需要思考和探索的問題[3-8]。

2.混合式教學(xué)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對象的特點，將教學(xué)各要素進行有序的安排，確定正確的教學(xué)方案的設(shè)想和計劃。混合式教學(xué)設(shè)計需要增加線上教學(xué)內(nèi)容，并重新調(diào)整線下教學(xué)內(nèi)容。以工程結(jié)構(gòu)抗震第五章第一節(jié)為例進行說明，教學(xué)設(shè)計框架見圖1所示，就各項內(nèi)容進行分別闡述。

2.1 學(xué)情分析

學(xué)情分析是進行教學(xué)設(shè)計的第一步，以測試題和問卷調(diào)查的形式，對學(xué)生的一般信息、背景知識、能力水平進行調(diào)查測試，在設(shè)計測試題和問卷調(diào)查的時候，要以學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)需求為導(dǎo)向，分析學(xué)生在完成該節(jié)課需要具備的知識儲備和能力水平。根據(jù)學(xué)情分析結(jié)果，可以進行學(xué)習(xí)目標(biāo)的撰寫。由于第五章是進行多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計學(xué)習(xí)，第一節(jié)內(nèi)容為震害分析，因此，學(xué)情分析以測試題的形式了解學(xué)生對多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害的了解和掌握情況。然后根據(jù)學(xué)情分析確定下一步的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

在傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計中，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定都是基于教師想讓學(xué)生學(xué)會什么，并沒有考慮到基于學(xué)生的特點分析課程的基礎(chǔ)內(nèi)容和重難點。因此，在做教學(xué)設(shè)計修改時，教學(xué)目標(biāo)要基于“學(xué)生學(xué)為中心”，參考布魯姆教育目標(biāo)分類，從記憶/回憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)新等不同維度的知識、能力、情感目標(biāo)設(shè)計。其中，知識目標(biāo)為學(xué)生能夠用自己的語言準(zhǔn)確闡述多層級、極高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋震害現(xiàn)象。能力目標(biāo)為在多高層鋼筋混凝土實際工程結(jié)構(gòu)震害發(fā)生時，學(xué)生能夠準(zhǔn)確分析震害原因，并提出抗震措施。情感目標(biāo)為學(xué)生能夠提升工程安全意識和工程創(chuàng)新能力。從案例中可以看到，所有的教學(xué)目標(biāo)要始終圍繞“學(xué)生學(xué)為中心”這一主題思想。

2.3 教學(xué)內(nèi)容

相比于傳統(tǒng)教學(xué)，混合式教學(xué)的內(nèi)容是多元化的，在本次課程教學(xué)改革中，采用“線上”+“線下”的混合式教學(xué)方法，將在線教學(xué)和課堂教學(xué)進行融合。首先，根據(jù)學(xué)情分析和教學(xué)目標(biāo)，重新設(shè)定教學(xué)內(nèi)容和重難點內(nèi)容;其次，區(qū)分線上、線下教學(xué)內(nèi)容，挑選1～2個知識點進行微課錄制，并設(shè)計在線測試題，給出評價標(biāo)準(zhǔn);最后，根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)和測試的情況，進行小組式教學(xué)嘗試，在課堂教學(xué)中先開展小組討論形成小組觀點并進行闡述，教師依據(jù)本節(jié)內(nèi)容的重難點內(nèi)容和線上學(xué)習(xí)情況進行精講與點評，并要求學(xué)生進行自評和互評，教師做總結(jié)和拓展。

在之前的傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容主要有三點：（1）多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害研究;（2）震害原因分析;（3）提出抗震措施。選擇其中的多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害現(xiàn)象這一知識點進行微課錄制，微課為15分鐘左右，學(xué)生在學(xué)習(xí)完微課視頻后，需要完成在線測試題。為了保證學(xué)習(xí)質(zhì)量，因此線上教學(xué)部分要求學(xué)生全部看完視頻，答題正確率在70%以上才合格。在進行線下教學(xué)時，根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，通過案例進行課程導(dǎo)入，然后通過分組討論和教師精講對震害原因進行剖析，并提出抗震措施。

3.混合式教學(xué)的實現(xiàn)

完成教學(xué)設(shè)計后，需要依據(jù)教學(xué)設(shè)計實現(xiàn)混合式教學(xué)，主要是進行在線課程建設(shè)和線下課堂設(shè)計。

3.1“線上”課程建設(shè)

“線上”課程建設(shè)主要包括網(wǎng)站平臺搭建，章節(jié)建設(shè)以及微課錄制。在進行“線上”課程建設(shè)時，第一步需要做的就是選擇學(xué)習(xí)平臺，根據(jù)對比目前各種現(xiàn)行的線上教學(xué)平臺，本課程選擇“超星學(xué)習(xí)通”專業(yè)平臺進行“線上”課程平臺的建設(shè)，“線上”課程內(nèi)容主要包括關(guān)于本門課程概況和資料的介紹、學(xué)情分析的課前測試、多媒體課件、知識點微課、在線測試、課下鞏固內(nèi)容。在課程概況中，需要明確課程內(nèi)容介紹、課程學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、課程學(xué)習(xí)總目標(biāo)、學(xué)習(xí)評價規(guī)則、課程學(xué)習(xí)支持、預(yù)備知識與技能、學(xué)習(xí)設(shè)備及軟件、參考文獻等內(nèi)容，學(xué)生可以在上課前對課程有一個較清晰的認(rèn)識。

在建設(shè)“線上”平臺時最關(guān)鍵的是如何合理選擇課程知識點，區(qū)別線上內(nèi)容和線下課堂，用一個10～15分鐘的微課視頻來講解一個知識點。具體錄制時，選擇Camtasia Studio軟件進行視頻錄制和修改，然后上傳至學(xué)習(xí)通的每個知識點對應(yīng)位置。

課程框架搭建好以后，就可以建立班級，可以直接導(dǎo)入學(xué)生名單，也可以通過二維碼邀請學(xué)生加入班級，對不同的教學(xué)班可以分開管理。

3.2“線下”課堂組織

混合式教學(xué)不僅要重視“線上”課程的設(shè)計與建設(shè)，更要對傳統(tǒng)的“線下”課堂教學(xué)進行更好的設(shè)計和組織。由于混合式教學(xué)中的“線上”課程已經(jīng)將部分知識點進行了講解，因此課堂教學(xué)需要對知識點重新整合，在教學(xué)改革過程中，課堂教學(xué)嘗試進行小組式教學(xué)，通過對“線上”課程學(xué)生學(xué)習(xí)情況的調(diào)查，在課堂教學(xué)中先進行小組討論，然后每組闡述觀點，最后教師再根據(jù)線上測試情況和小組討論情況，對知識點內(nèi)容進行精講和拓展。但是對于土木工程專業(yè)核心課這種理論性和應(yīng)用性較強的課程，如何拋出問題能夠讓學(xué)生進行有效的討論，并且真正達(dá)到學(xué)習(xí)好該課程的教學(xué)目標(biāo)，還需要不斷地進行嘗試和改進。

3.3教學(xué)評價

進行課程教學(xué)評價的目的是對學(xué)生掌握本門課程的情況進行檢驗，具有導(dǎo)向性作用。由于本門課程的知識面涉及較廣，結(jié)構(gòu)構(gòu)造的要求條款多，工程實踐應(yīng)用性強，尤其和大一、大二學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程與力學(xué)課程聯(lián)系緊密，如果還是按照傳統(tǒng)的期末閉卷考試進行考核，可能會讓學(xué)生對很多知識點進行死記硬背，而缺乏計算分析與知識歸納與應(yīng)用的能力，無法對學(xué)生分析問題和解決問題的能力有較好的考查。因此，在混合式教學(xué)中，教學(xué)評價包含線上和線下部分。線上評價主要以客觀題為主，通過測試進行學(xué)情分析并掌握學(xué)生對“線上”知識點的掌握情況，線上評價主要以計算題和設(shè)計題為主，對學(xué)生知識的理解與應(yīng)用進行測試。在課程結(jié)束后，進行閉卷考試的測試，本門課程的教學(xué)評價具體方式如下所示：

本課程學(xué)習(xí)最終成績由六部分構(gòu)成：

（1）課堂出勤;（2）線下作業(yè);（3）線上學(xué)習(xí)及測試;（4）翻轉(zhuǎn)課堂;（5）課堂表現(xiàn);（6）期末考試。

（1）課堂出勤：課堂出勤占總成績的 5%，如果缺勤達(dá)到總課時的1/3，取消期末考試資格。（2）線下作業(yè)：線下作業(yè)為課本每章后面的簡答題和計算題，占總成績的 7.5%。（3）線上學(xué)習(xí)及測試：此部分成績由觀看視頻和在線測試組成。其中，觀看視頻要求通過超星平臺或?qū)W習(xí)通認(rèn)真學(xué)習(xí)微課內(nèi)容，觀看視頻達(dá)到100%，占總成績的5%，在線測驗為觀看視頻學(xué)習(xí)后，需要完成相應(yīng)的測驗，在線測驗占總成績的5%。（4）翻轉(zhuǎn)課堂：翻轉(zhuǎn)課堂占總成績的20%，每組按照任務(wù)要求依次完成資料收集、整理、PPT制作和小組講解展示，并完成對上一組的點評、討論、交流任務(wù)。（5）課堂表現(xiàn)：此部分主要指課堂發(fā)言，占總成績的7.5%。鼓勵學(xué)生積極進行討論交流，并進行評價反思，根據(jù)學(xué)生參與積極度、討論交流內(nèi)容的質(zhì)量和歸納評價的質(zhì)量獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。（6）期末考試：期末考試占總成績的50%。期末考試在設(shè)置題目時，需避免死記硬背的題目，應(yīng)該設(shè)置實際工程案例等知識應(yīng)用型題目。

3.4 翻轉(zhuǎn)課堂

在完成線上教學(xué)資源建設(shè)和線下課堂教學(xué)方法教學(xué)評價改革后，在線下課堂教學(xué)中，嘗試進行翻轉(zhuǎn)課堂。將工程抗震三字經(jīng)[9]引入到翻轉(zhuǎn)課堂中，在課程開始前，對“三字經(jīng)”的內(nèi)容進行分解和組合，按照班級人數(shù)進行分組，4～5人一組，在第一次上課時，就將“三字經(jīng)”節(jié)選分配給每一組，要求每一組同學(xué)帶著問題和任務(wù)開始該課程的學(xué)習(xí)，在課程全部學(xué)習(xí)完成后，專門組織一次小組展示，要求每組制作PPT并選出一名代表進行講解，每一組講解完成后，由相鄰下一組同學(xué)進行點評，最后教師和評委進行點評。小組最后得分由教師打分和小組互評綜合得到。小組內(nèi)成員的分?jǐn)?shù)分配根據(jù)小組分工進行調(diào)整。由于工程抗震三字經(jīng)的內(nèi)容貫穿了工程結(jié)構(gòu)抗震課程的主要內(nèi)容，因此將“三字經(jīng)”和翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合起來，一方面可以讓學(xué)生在課程結(jié)束后進行一次全面的復(fù)習(xí)，另一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，鍛煉學(xué)生的綜合能力。

4.結(jié)論分析

混合式教學(xué)開展的目的并不是單純地去使用在線平臺建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)資源，也不是為了擺教學(xué)“花架子”，而是為了真實有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提升教學(xué)的質(zhì)量，并在混合式教學(xué)中始終牢記“學(xué)生以學(xué)為中心”而不是“教師以教為中心”，“以學(xué)定教”。

參考文獻：

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[9]王前信.工程抗震三字經(jīng)[M].地震出版社，1998.

作者簡介：

馬肖彤（1989年-），女，甘肅人，博士，講師，主要從事結(jié)構(gòu)抗震與抗沖擊研究。