線上線下混合教學模式下工程測量課程教學改革探析

■ 貴州大學土木工程學院 李 凡 厲佩佩

在新冠肺炎疫情的影響下,為適應自媒體時代多元化教學方式的發展,各學科教學方式紛紛開始向線上教學轉型。但是工程測量作為土木工程專業的一門專業基礎課程,理論性和實踐性都很強,現階段無法完全依托網絡開展線上教學和虛擬實驗。根據課程本身的特點,工程測量的基本概念、測量原理和實驗方法可以安排線上教學,測量儀器的實驗操作部分仍需要指導老師線下面對面輔導。因此,通過線上線下混合式教學模式課程建設,打造在線課程與課堂教學相融合的工程測量混合式教學模式很有必要。

1 教學現狀分析

在最近幾年的工程測量線下課堂教學過程中發現學生主要存在以下問題:(1)學生對傳統的課堂教育模式感覺有些枯燥,以致學習的積極性不高,測量的基礎知識和方法掌握不牢。(2)以前采用課堂講授的教學方式顯得有些單一,測量原理及實驗儀器操作講授過程中學生的參與度不夠,很難達到授課老師預期的教學效果。(3)測量技能的培養需要學生深入理解測量原理和反復練習使用測量實驗儀器,但傳統的課堂講授教學模式下,學生無法直觀地理解實驗原理,課后也沒有途徑練習實驗。

為改變這一現狀,授課老師不斷在嘗試改進教學手段,以使學生最大限度理解基本理論,掌握實驗方法。但是之前的嘗試都局限在線下面授課堂,如討論式教學、激勵式教學、案例分析式教學、理論與實踐穿插式教學。這些教學方式的應用在短時間內對學生有促進作用,但長期效果不太明顯。

2 混合式教學內容建設

2.1 混合式教學預期目標

通過工程測量線上線下混合式課程建設的研究探索,預期達到以下目標:(1)通過線上與線下兩種教學模式相結合,傳統教學手段與網絡媒體相結合,激發學生學習興趣,提升學生對新知識的接受能力。(2)通過線上教學引導的方式提高學生的課堂參與度,尤其是要挖掘部分性格內向、不善于公開表達自己想法和觀點的學生的學習潛力。(3)通過錄制教學視頻的方式,方便學生線上觀看學習,加深對測量基本理論的理解和測量實驗方法的學習,達到課后鞏固和提升測量實驗技能的目的,提高學生的綜合素質。

2.2 構建線上線下教學體系

工程測量主要講授空間點位的測量原理、方法,并對實驗測試數據進行正確處理和誤差分析,測量實驗內容包括水準測量、水平角測量、豎直角測量、水平距離測量等4個基本實驗以及平面控制測量和高程控制測量兩個綜合性實驗,使用到的實驗儀器主要有水準儀、經緯儀、全站儀等。測量原理和實驗數據處理采用線上教學,測量方法及實驗儀器操作采用線下教學。根據教學進度安排,首先讓學生進行線上內容的學習,主要通過觀看直播或錄播視頻、網上交流討論的形式,完成基本概念和測量原理的學習。線上學習結束后學生還需完成本章節的課后作業,授課老師及時批閱學生的作業,掌握學生學習動態。線下教學主要由授課老師給學生答疑解惑、講解重難點問題以及帶領學生開展測量實驗,讓學生自己動手利用測量實驗儀器測量點位坐標與結構變形,引導學生加深對課程內容的理解。

圖1 線上線下教學體系

2.3 開展多平臺線上教學

為保證線上教學質量,授課老師針對工程測量中的基本概念、測量原理等理論性較強的內容,提前錄制適合本專業的工程測量教學視頻,通過常用交流軟件推送給學生,方便學生隨時隨地反復觀看,全天候學習。采用雨課堂云平臺進行線上教學,上傳課件PPT(插播錄制的視頻或慕課鏈接視頻),定期發布學習任務,要求學生定時內完成學習,并讓學生及時反饋學習動態。為了拓寬學習渠道,方便學生課后學習,將線下課堂的錄音、錄屏等內容上傳至慕課平臺,供學生課后繼續學習。

2.4 加強線下實驗教學輔導

工程測量教學的重點在于讓學生通過理論知識的學習,掌握解決實際問題的方法,學會測量的基本技能。因此,線下測量實驗操作的相關指導也非常重要。學生在實際動手操作的過程中遇到難題,既可以面對面與指導老師或同學交流溝通,也可以回看線上教學視頻,查缺補漏,幫助其解決實驗操作中遇到的各種困難。線下教學形式也不應形式單一,建議針對不同的實驗儀器或實驗方法分別采用講授教學、演練教學、現場教學等多種方式,鼓勵學生自己動手,熟練掌握測量實驗儀器的操作方法,培養團隊協作精神。引導學生運用理論知識對測試數據進行分析與處理,養成獨立思考的良好習慣。

2.5 改進學習效果考核方式

基于教學模式的轉變,線上線下混合式教學對學生的考核方式也需要作出適應性調整。課程考核結果由線上學習情況和線下實驗考核兩部分組成,成績各占一半。其中線上學習記錄占30%,線上完成作業情況占20%；線下獨立完成實驗操作過程成績占50%。教師授課期間不斷上傳完善各線上教學平臺中的視頻講解等資料,學生在學習過程中可以根據自身的實際情況,隨時借助老師已上傳的視頻等資料來進行學習,充分發揮學生線上學習的自主性以及線下實驗操作的積極性。通過完善考核比例構成,讓線上學習和線下實驗考核占同樣的比重,可同時培養學生的學習理解能力及實踐動手能力。

3 混合式教學效果評價

3.1 學生學習積極性明顯提高

傳統課堂教學形式單一,學生學習興趣不濃厚,學習的自主性比較差,容易產生厭學怠學的情緒,主要表現為學生到課率越來越低,完成課后作業的質量越來越差,課堂上睡覺、玩手機的現象越來越多。

采用線上線下教學模式,可以利用學生對手機、電腦等新媒體的興趣,充分開展工程測量理論知識教學。學生可以不定時接受網上學習,授課老師定期開展線下檢查,以便及時了解學生的學習動態和學習效果,并針對性地進行教學方法的改進與教學內容的創新。通過線上線下混合式工程測量教學改革,學生上課的積極性有明顯提高。

3.2 課堂學習氛圍更加活躍

與傳統的線下教學方式相比,線上教學給學生提供了一個虛擬的學習環境,部分性格內向的學生可以把自己的想法、問題通過文字或語音留言的方式表達出來,避免了面對面時說錯話時或者答錯問題時的尷尬。通過老師一對一或一對多的方式進行及時回復、答疑,這些學生的想法得到肯定以后,他們獲得了更強的自信心和勇氣,因此在線下課堂上跟老師面對面的溝通、互動也更加積極,課堂學習氛圍也因此被帶動起來。此外,新穎的教學方式能夠吸引學生的注意力,再加上老師精心準備的線上教學內容,能夠更加激發學生學習的興趣,學生參與度更高,使整個線上課堂氣氛更加活躍。

3.3 學生綜合能力得到鍛煉

貴州大學土木工程學院學生經過工程測量線上線下混合式的改革教學,從線上學習反饋的情況來看,學生掌握基本理論的程度明顯提高,從線下學生實驗操作的過程來看,學生的實驗動手能力明顯增強。學院學生掌握了工程測量的基本方法,積極參加第四屆全國大學生“茅以升公益橋——小橋工程”設計大賽,采用水準儀、全站儀等測量實驗儀器進行現場測量實踐,為比賽提供橋位地形圖,幫助我校5支參賽隊伍全部進入全國決賽,充分鍛煉了學生的理論分析與實踐操作能力。

3.4 課程教學質量得到提升

通過教學改革與探索,工程測量教學質量得到明顯提升。首先,學生和老師上課態度實現轉變。老師需要認真準備教學課件、教學視頻、實驗儀器,需要花更多的心思在關心學生動態上面。學生也不再是被動學習,而是要主動參與到線上討論和線下實驗操作,真正把理論學習與實踐應用相結合。其次,基于網絡信息的快速更新,線上教學內容也需要跟上知識更新的步伐,老師不僅是知識傳播者,更是課堂學習的組織者、輔助者,學生不僅是教學的參與者,更是教學活動的主體,老師組織的一切教學活動都是為教學主體服務。

4 結語

工程測量課程線上線下混合式教學模式處于初步建設階段,授課教師也處于教學探索階段,教學經驗與管理經驗都需要長期積累。學生從線下過渡到線上也需要一段過渡適應期,需要從思想上和學習方式上有所轉變。