基于網絡教學平臺的混合教學模式建設與實踐
——以安徽理工大學鋼結構基本原理課程為例

姚韋靖，陳海明，傅菊根 (安徽理工大學土木建筑學院，安徽 淮南 232001)

1 引言

近年來，隨著以網絡技術為核心的信息技術在教育領域的應用，教育信息化、在線教育成為教育改革的熱點[1]。信息技術的應用不僅拓展了形象教學的演示時空，而且打破了以課堂為主的教學時空觀念，對課堂建設、教學方法革新都提出了新的要求，教學更加注重課外教學、關注學生自主學習能力的培養[2-3]。其中，網絡課程是最常用的信息化教學形式之一，通過網絡表現的某門學科教學內容及實施教學活動的綜合。在建設過程中，出現了大規模在線開放課程和小規模在線開放課程兩種形式，分別為MOOC(Massive Open Online Course，大型開放式網絡課程)和SPOC(Small Private Online Course，小規模私有在線課程)。由于大型網絡課程無法與傳統課堂進行混合教學，無法對學習者的學習行為進行有效管理，也無法獲取學習行為大數據進行分析，因而出現了小型私有網絡課程，針對教學資源、智能化的學習行為管理及準確的大數據分析，可保證混合教學順利開展，充分利用網絡規模效應來分攤教學人均成本，并通過大數據分析學生的學習行為，最終優化“教”與“學”的雙邊活動，以彌補傳統課堂教學的局限[4]，該種教學模式稱為混合式教學模式，受到極大關注與推廣[5]。

鋼結構基本原理課程及其課程設計是土木工程類專業學生的一門專業基礎課，具有較強的理論性和實踐性。學生基礎差別大、學習效果參差不齊，用傳統教學模式常出現成績不均勻、學習效果差等現象[6-7]。為此，課程組基于超星泛雅網絡教學平臺，完成該課程教學資源的整合，實現了線上、線下混合教學的有機結合，取得了較好的教學效果，最后通過調查問卷完成效果評價。

2 課程建設與教學實踐

2.1 超星泛雅網絡教學平臺介紹

基于安徽理工大學網絡教學平臺，即超星泛雅網絡教學平臺建設網絡課程，屬于小型私有網絡課程(SPOC)，其最大的特色是能有效融合傳統課堂和在線教學，便于采用混合式教學模式[8]。使用該平臺，有利于課程內容的模塊化梳理、有利于學生自主學習創新能力培養、有利于教學評價體系規范化。其主要功能可概述為四大塊，分別為資源建設、教學準備、教學實施和學習評價，如圖1所示。

圖1 超星泛雅網絡教學平臺功能組成

2.2 課程建設情況

基于超星泛雅網絡教學平臺完成鋼結構基本原理課程的建設，包括如下幾個主要方面。

2.2.1 章節組成與知識點梳理

針對鋼結構基本原理課程的知識內容，完成課程章節知識點的梳理[9-11]，共分為8大章節，分別為第1章緒論、第2章鋼結構的材料、第3章鋼結構的連接、第4章軸心受力構件、第5章受彎構件設計、第6章拉彎壓彎構件、第7章鋼結構最新技術、第8章補充拓展。每個章節在原有課堂課程的基礎上，補充了典型工程教學案例、重點概念解析、課堂習題作業講評、課后練習、教學視頻等。如圖2所示為第3章鋼結構連接的課程內容示意。

圖2 課程內容示意

2.2.2 制作、整理豐富的教學資源

根據學生線上學習的需要，制作、整理了豐富的教學資源，包括如下內容。

①典型案例庫建設：根據與教學內容的適應性，拓寬同學們的實踐能力，收集整理了10個典型工程案例，包括紐約世界貿易中心大樓倒塌的原因分析、天津高銀117大廈、曹娥江大閘、珠海歌劇院、北京首都國際機場3號航站樓、魁北克大橋、杭州灣跨海大橋海中平臺改造項目、上海世博會中國館、三峽升船機、上海蘆浦大橋。每個案例均給出了工程介紹、結構設計及相應照片、設計圖等，以及部分參考文獻。

②主要概念解析：根據章節內容給出了重點、難點概念解析。

③課題習題講解：根據章節內容，給出課堂講解例題的詳細解答。

④課后習題講解：根據章節內容，布置相應的習題作業，給出作業的詳細解答。

⑤課后練習題庫：根據章節內容，以判斷題、選擇題、討論題的形式，梳理出課后習題庫。

⑥補充拓展內容：包括鋼結構數值計算實例、鋼結構照片賞析、鋼結構的發展與應用三個方面。

鋼結構數值計算實例，采用ANSYS有限元數值模擬的方法，完成了典型鋼結構工程的數值計算分析，供感興趣的同學們研究學習，共有7個方面的內容，包括三角形屋架受力分析、鋼結構排架平面外失穩分析、鋼結構排架受力分析、膜結構、索網結構、空間鋼架結構、空間雙層網殼。

鋼結構照片賞析，收集整理6個方面工程常見的鋼結構施工照片集，包括焊接、栓接、梁柱構件、構件的制作與加工、構件吊裝與安裝、節點與柱腳。

鋼結構的發展與應用，以工程實例簡介的形式整理總結了近年來鋼結構工程在各領域的發展，包括土木建筑工程中大跨度結構、高層建筑、工業建筑、紀念性建筑、電力工程以及水利工程中的應用。

將課程建設的資源羅列如表1所示。

課程資源建設情況匯總 表1

2.2.3 課程實踐情況

使用網絡教學平臺后，改變了傳統教學以課堂為主、滿堂灌的教學方式，延伸了傳統教學時空，從課堂延伸到課前、課后，從教室延伸到網絡。建立起了覆蓋學生學習全過程、全時空的教學網絡。整個教學過程的各個環節都是線上、線下教學的相互融合，真正做到了混合式教學。

我們將整個教學過程劃分為課前學習準備、課中線上線下教學和課后總結拓展，明確了每個階段教師的教學任務活動及學生的學習任務活動，具體見圖3。

圖3 信息化混合式教學模式

①課前學習準備階段

如圖3所示，課前學習準備階段中，教師利用網絡平臺，將課件、教材、視頻、工程案例等資源上傳至平臺，供同學們課前預習使用，引導學生自主學習，讓同學們總結學習中碰到的疑問并發布至平臺或帶到課堂中討論。該階段的核心任務是培養學生自主學習的能力。

此外，在2020年初，面臨新型冠狀病毒肺炎在全國肆意蔓延的嚴峻形勢，防控疫情成為社會各界的首要任務，教育部發布了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，要求各高校積極開展在線教學活動。為此，課程組基于網絡教學平臺，通過設置多樣性和趣味性的課堂活動來提高學生學習的積極性和參與度，包括設置簽到、選人、搶答、投票、測試、問答、分組討論等環節，提前編輯保存，課堂教學根據需要隨時發起任務通知。以此種方式完成課前學習的準備工作。

②課中線上線下教學階段

基于網絡教學平臺，探索線上、線下混合式教學模式中課堂教學的方法，在2020年疫情期間，課程組采用騰訊課堂的方式進行實時交流授課，線上授課多采取引導式、啟發式、案例式教學，線下授課則側重于參與式、探究式、體驗式教學。在學生完成自主學習后，對課堂學習的知識點有了基本的掌握，課堂教學主要解決學生課前自主學習后存在的疑問，幫助學生將碎片化知識點構建成完整的知識體系。

課堂中著重采用探究式的教學方法，以問題為牽引，如鋼結構基本原理課程第3章鋼結構的連接中焊縫問題，以“如何判別連接中角焊縫是受彎還是受扭？”“焊腳尺寸是否選用大的比小的好？”等問題的研討，培養鍛煉學生的邏輯思維、發散思維能力；亦通過翻轉課堂的方式，增加課堂的活力，布置相應的知識點進行翻轉課堂教學，學生匯報接受其他學生或老師的質疑，通過自身的講解更易于被學生接受，借助質疑來加深對該知識點的理解。

③課后總結拓展階段

學生通過網絡平臺完成課后練習題、討論題，閱讀拓展資料，有目標、有步驟地開展課后自主學習。教師通過課堂報告和學情統計掌握學生在課堂中的參與情況、資源訪問情況、作業完成情況等，有助于教學反思和教學方案的優化。

學生在課后鞏固過程中碰到的疑問可在網上發帖或帶入課堂，供其他學生和老師研討。而對于一些計算、設計等實踐性強的問題，需要教師在課堂完成講解，將具體答案步驟隨后發布至平臺，供學生課后復習。

④學生學習評價階段

課程基于傳統模式學習評價辦法，尋求新的創新與突破，將成績分為卷面成績和平時成績兩部分，分別占70%和30%，進一步地，利用網絡平臺準確掌握每個學生的學習行為，如點擊次數、交流發言、在線時間等，將平時成績細化、量化為線上課程參與度和課后作業完成度兩個方面，其中線上課程參與度包括在線時間、發言交流等，課后作業完成度包括線上作業完成度、線下作業完成度。通過對平時成績的量化、細化評定促進了學生成績的提高，也有力提升了學生自主學習能力。

3 課程建設效果與建議

3.1 課程建設效果

對于本次搭建的網絡教學平臺，對我校城市地下空間工程2018級2班34位同學，于2021年3月-6月，完成40課時的理論課程、20課時的課程設計，網絡教學平臺統計顯示，章節學習次數達到493次，已發布任務點數達到62次，另有20人次以上的學生參與了討論與發帖。采用調查問卷的方式深入調研同學們對該種網絡課程建設的效果與評價，調查結果如下：

①對于“構建的網絡教學平臺與教室面授的混合教學方式的學習經歷？”(問題1)有38.24%的同學感到非常滿意，有44.12%的同學感到滿意，而沒有同學感到一般、不滿意或很不滿意；

②對于“網絡教學平臺與教室面授的混合教學方式，你認為對你的幫助體現在哪些方面？”(問題2)，共設置了調動學習積極性、預習習慣培養、復習習慣培養、提高學習效率、拓展課程信息量、促進對這門課程的理解和沒有幫助等7個選項，最多可選3項，其中大部分同學認為復習習慣培養、促進對這門課程的理解、拓展課程信息量這三個方面的幫助較大，分別有24.73%、19.35%、18.28%的同學選擇了該選項，而僅有1位同學選擇沒有幫助；

③對于“構建的網絡教學平臺，哪些方面的內容對你的學習幫助較大？”(問題3)，共設置了課件、課后練習與作業答案、工程案例、課外拓展內容等4個選項，最多可選2項。其中大部分同學認為課件、課后練習與作業答案這兩個方面的幫助較大，分別有45.16%、41.94%的同學分別選擇了上述選項。

而對于工程案例資源，有8.82%的同學認為幫助很大，有76.47%的同學認為幫助較大，其余14.71%的同學認為一般。

對于課外拓展資源，有14.71%的同學認為幫助很大，有61.76%的同學認為幫助較大，其余23.53%的同學認為一般。

上述問題說明網絡教學平臺中的資源形成了課堂教學資源外的良好補充，對絕大部分同學的學習起到有益的促進作用。

④對于“構建的網絡教學平臺，你更樂于接受哪種表現形式和內容”(問題4)，大部分同學更樂于接受影音內容、圖片內容、拓展內容這三方面的表現形式和內容，分別有33.33%、30.86%、13.58%的同學選擇了上述選項。說明同學們較為厭惡傳統的文字表達，而對于課外拓展知識和靈活多變的表達形式較為青睞。

⑤對于“超星泛雅網絡教學平臺設計的滿意程度”(問題5)，有82.35%的同學感到非常滿意(23.53%)或滿意(58.82%)，而有14.71%的同學感到一般，僅有1位同學感到不滿意。

進一步地，在登錄平臺的方便性、瀏覽內容的方便性、與教師溝通的方便性、與教師溝通的有用性、與同學溝通的方便性、與同學溝通的有用性，分別有79.41%、79.41%、52.93%、67.64%、38.23%、38.23%的同學選擇了非常滿意或滿意，而沒有同學選擇不滿意或很不滿意；對于與同學溝通的方便性和有用性兩個方面，分別僅有1位同學感到一般。說明網絡教學平臺服務端經過多年的運行與測試調整，在設計使用方面已逐步趨于完善。

此外，對于網絡教學平臺的內容方面，有38.46%的同學認為需要在增加學科進展、學科研究熱點、輔助學習軟件、方便學生下載等方面做出改進；而有21.15%和21.15%的同學希望提高多媒體課件質量、增加教學錄像和提高習題庫質量，并實時更新；還有19.23%的同學認為在做好網絡互動平臺建設，增強師生間、學生間的交流上需要改進。說明網絡教學平臺在教師建設端仍有許多工作和內容需要深入開展。

⑥最后，在問題6中，91.18%的同學還會繼續選擇采用此類教學方法的課程，剩余8.82%(3位)同學表示不會繼續選擇采用此類教學方法的課程，并且有49.18%、22.95% 的同學認為課上聽老師講授、線上網絡學習平臺是最適合、效率最高的學習方式。表明該教學模式的效果較好，得到了同學們的認可。

3.2 課程建設建議

從課程建設效果調查問卷結果來看，大多數同學對該種混合教學模式的學習經歷感到滿意，認為網絡平臺中的資源有利于養成復習習慣、促進對這門課程的理解、拓展課程信息量，而結合自身建設經驗，我們發現網絡課程平臺建設既要從教師建設端改進，也要求超星泛雅等平臺服務端做出相應改進。

教師建設端的改進建議：

①對于課程內容的表達方式，學生更傾向于圖片、影音等內容，應避免死板的文字表達，提高學生的學習興趣；

②在今后的網絡課程建設中，應著力增加學科進展、學科研究熱點內容，提高多媒體課件質量，適當增加教學錄像，提高習題庫的質量，并實時更新。

平臺服務端的改進建議：

①服務平臺的使用效率不高，在平臺中瀏覽課件、觀看視頻、提問交流等都需要學生花費較多的時間，學生在平臺中學習、觀看視頻、做練習等同步進行時，時間分配、平臺使用效率等有待改進；

②目前我校有許多課程都嘗試建設網絡課程，但是否適用于所有課程還需要進一步的研究與實踐，特別是我校工程實踐類工程較多，其實踐性較強，其基于網絡平臺課程的建設需進一步完善。

4 結語

超星泛雅作為一種在線網絡教育平臺，能夠融合傳統課堂教學和在線教學，利于發揮混合式教學模式的優勢。通過鋼結構基本原理課程混合教學的建設與實踐，豐富了教學內容與素材、提高了學生學習興趣與參與度，利于培養學生自主學習、創新能力，取得了良好的教學效果。但教師還應著力提高課件質量，增加學科前沿性內容，完善習題庫；服務平臺還應著力提高使用效率，積極探索對工程實踐類課程的適用性。此外，本研究主要集中于課程活動而展開，在院校等層面還需深入討論，以進一步提煉混合式教學高層設計策略，使該教學模式在更多類型課程、專業實施推廣。同時，亦應當進行更多循環實踐，以更有效地改善和優化該教學模式。