“對分課堂+混合式”教學(xué)模式在結(jié)構(gòu)力學(xué)中的實踐探索

于海豐，劉衛(wèi)然，張 華，康麗華

“對分課堂+混合式”教學(xué)模式在結(jié)構(gòu)力學(xué)中的實踐探索

于海豐，劉衛(wèi)然，張 華，康麗華

（河北科技大學(xué)，河北 石家莊 050018）

將“對分課堂+混合式”教學(xué)模式運用在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)實踐中。學(xué)生在課前和課后利用學(xué)習(xí)通的PPT課件、教學(xué)視頻、線上測試等資料預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，教師在課堂上運用對分課堂、生生、師生互動討論等方式教學(xué)。將結(jié)構(gòu)力學(xué)期末成績與作業(yè)成績、線上測驗成績和觀看視頻時間關(guān)系進行對比，并與先修課程材料力學(xué)期末考試成績比較。結(jié)果表明：新的教學(xué)模式提高了教學(xué)效果，線上測驗成績、作業(yè)成績和觀看視頻時間都是影響新教學(xué)模式教學(xué)效果的主要因素。

對分課堂；混合式；結(jié)構(gòu)力學(xué)

一、引言

高等教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，而課程是人才培養(yǎng)的核心要素，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)的質(zhì)量決定著土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。2019年，教育部出臺了《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》（高教〔2019〕8號），正式啟動一流本科課程建設(shè)“雙萬計劃”，促進廣大教師對課程進行改革創(chuàng)新。

2003年祝智庭教授在國內(nèi)首次提出了混和學(xué)習(xí)的概念[1]，2004年何克抗教授結(jié)合教學(xué)技術(shù)理論的新發(fā)展對混合式學(xué)習(xí)進行了系統(tǒng)的介紹[2]，近年來，越來越多的教師對混合式教學(xué)進行了實踐，提高了教育教學(xué)水平[3-4]。對分課堂是張學(xué)新教授在2014 年提出的一種適合本土化的教學(xué)新模式[5]，核心理念是把課堂時間一分為二，一部分留給教師講授，另一部分留給學(xué)生進行討論，并把講授和討論時間錯開，學(xué)生進行個性化的內(nèi)化吸收，更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律。眾多教師引入對分課堂理念進行實踐，獲得了較好的效果[6]。超星學(xué)習(xí)通是教育信息化時代下的一款智慧型教學(xué)工具，具有簽到、討論、測試、作業(yè)等功能。教師需要提前上傳課件、視頻、習(xí)題等資源，布置相應(yīng)任務(wù)，學(xué)生課前預(yù)習(xí)或者課后復(fù)習(xí)以及完成相應(yīng)的任務(wù)。本文以河北科技大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程為例，依托學(xué)習(xí)通平臺，結(jié)合對分課堂與混合式教學(xué)的特點，探索新的課堂教學(xué)模式，提升結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果，為今后結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革提供一定的參考。

二、基于“對分課堂 + 混合式”教學(xué)模式設(shè)計與應(yīng)用

本文將對分課堂與混合式結(jié)合應(yīng)用到結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中，其設(shè)計思路包括課前、課中和課后三部分教學(xué)安排，見圖1所示。三部分內(nèi)容相互聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，并可以根據(jù)教學(xué)的具體情況靈活調(diào)整。

圖1 “對分課堂+混合式”教學(xué)模式流程圖

1.準(zhǔn)備工作

教學(xué)順利實施需要教師與學(xué)生建立及時、有效的連接。建立QQ課程群，學(xué)生以“班級+學(xué)號+姓名”作為群昵稱加入該群，教師利用群公告及群文件等功能在群里發(fā)布相關(guān)學(xué)習(xí)資料、課前任務(wù)、課后作業(yè)等內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的疑問可以隨時反饋到本群，可以在本群討論，教師答疑。建立小組長交流QQ群，5-6名同學(xué)為1個學(xué)習(xí)小組，每組選1名學(xué)習(xí)成績好又熱心的同學(xué)作為小組組長，督促本組學(xué)生按時按質(zhì)完成老師布置的課前任務(wù)、課后作業(yè)等，同時負責(zé)反饋本組成員的學(xué)習(xí)情況，隨時和教師保持溝通，保證授課順利進行。每個小組建立一個QQ交流群，方便小組間學(xué)生討論和交流，大部分同學(xué)不好意思把疑問直接反饋到QQ課程群，小組長可以利用此群收集學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的疑問并反饋給教師。

2.課前安排

教師課前利用QQ課程群發(fā)布課前教學(xué)任務(wù)，學(xué)生接受任務(wù)，課前完成學(xué)習(xí)通的PPT課件和視頻學(xué)習(xí)，并完成學(xué)習(xí)通測驗內(nèi)容，一般測驗題目包含10道客觀題。學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)后，會存在一些疑問，把這些疑問直接發(fā)到QQ課程群或發(fā)到自己所在的小組群，小組長督促本組學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同時收集本組同學(xué)的疑問，反饋到QQ小組長群。教師整理三方面的反饋信息，一是QQ課程群，學(xué)生直接反饋的疑問；二是QQ小組長群，小組長反饋的各組疑問；三是學(xué)生完成學(xué)習(xí)通線上測驗的情況，重點是錯誤率高的題目所涉及到的知識點。教師根據(jù)以上反饋信息，了解到學(xué)生課前對內(nèi)容的掌握程度，可有針對性地設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，更有效地授課。從教學(xué)實踐來看，課前安排任務(wù)的完成質(zhì)量決定著本次課的教學(xué)效果，因此，加強了對學(xué)生課前完成任務(wù)的督促與檢查，從完成情況來看效果較好。

3.課中安排

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程每次課包含2節(jié)小課堂，每節(jié)課堂45 mins，共90 mins。課中內(nèi)容主要包含兩部分，講授和課堂討論。第1節(jié)課為講授，首先對上次課程內(nèi)容進行回顧以及再次答疑，約5-10 mins；然后根據(jù)備課情況，有針對性地講解本次內(nèi)容的重點及難點，約35-40 min。第2節(jié)課安排是，首先利用學(xué)習(xí)通對本次內(nèi)容學(xué)習(xí)效果進行測驗，約10 mins；然后學(xué)生進行小組討論，約15 mins；學(xué)生反饋疑問，約5 mins；教師進行答疑及總結(jié)本次課程內(nèi)容，約15 mins。以上安排可以根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程進度進行適當(dāng)調(diào)整。要重視課堂小組討論，為了避免部分同學(xué)不積極參與討論的情況出現(xiàn)，教師在學(xué)生討論過程中應(yīng)進行巡視，適時參與其中，鼓勵學(xué)生積極參與小組討論，效果要好于教師不巡視的情況。

4.課后安排

課后學(xué)習(xí)是學(xué)生對本次內(nèi)容的內(nèi)化及吸收過程。學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)階段、課堂學(xué)習(xí)階段后基本能夠聽懂并理解本次課程講授的知識點，但能否靈活應(yīng)用本次課程的知識點，關(guān)鍵還要看完成作業(yè)的情況。作業(yè)是檢驗學(xué)生是否真正掌握本次課程知識點的主要工具，所以有必要布置一定數(shù)量的作業(yè)。學(xué)生認(rèn)真獨立地完成作業(yè)過程中遇到疑問可以繼續(xù)反饋，然后完成學(xué)習(xí)通線上測試，教師經(jīng)過整理反饋，下次上課利用5-10 mins進行答疑。每次課的內(nèi)容經(jīng)過學(xué)生預(yù)習(xí)1次、上課學(xué)習(xí)1次、下課復(fù)習(xí)1次、中間討論1次、教師解答疑問2次，基本上可以解決學(xué)生遇到的大部分疑問，如果還有個別未能解決的疑問，學(xué)生可以課下找老師單獨解答。從學(xué)生反饋來看，同學(xué)的疑問大部分都是做作業(yè)后遇到對知識點不能深入理解所造成的問題，經(jīng)過答疑，基本上都可以解決。

5.考核安排

結(jié)構(gòu)力學(xué)增加了過程考核比例，課程考核包含期末試卷成績和平時成績，其中試卷成績占60%，期末考試采用半開卷考試，考試時允許學(xué)生把結(jié)構(gòu)力學(xué)相關(guān)的公式、知識點等內(nèi)容手寫在A4紙一面，并寫上班級、學(xué)號、姓名，帶入考場作為參考。學(xué)生在準(zhǔn)備A4紙參考內(nèi)容時，重新對結(jié)構(gòu)力學(xué)知識點進行整理，屬于學(xué)習(xí)的一部分，并且杜絕了學(xué)生考試作弊的現(xiàn)象。過程考核平時成績占40%，由于作業(yè)和學(xué)習(xí)通測驗是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的兩個最主要方面，學(xué)生需要通過做一定量的練習(xí)題才能深刻理解結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念和基本原理。作業(yè)內(nèi)容為計算題，主要是繪制結(jié)構(gòu)力學(xué)的內(nèi)力圖，學(xué)習(xí)通測驗為客觀題，主要為結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念和基本原理，這兩部分成績作為學(xué)生的平時成績。作業(yè)成績占20%，學(xué)習(xí)通測驗成績占20%。另外規(guī)定，學(xué)生期末試卷成績低于50分時，總成績不計入平時成績，保證學(xué)生在關(guān)注平時成績的時候也要保證期末試卷的成績。從兩年的教學(xué)實踐來看，半開卷考試杜絕了打小抄的現(xiàn)象。由于過程考核評分權(quán)重的增加，促進了平時學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力。

三、教學(xué)實施效果分析

河北科技大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程進行了兩年的教學(xué)改革，限于篇幅，以2020-2021學(xué)年學(xué)生的學(xué)習(xí)情況為例進行說明，學(xué)生三個班共104人，稱為一班、二班和三班。

1.結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績對比分析

材料力學(xué)成績反映了學(xué)生對力學(xué)知識的掌握程度，基本上是學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)先修知識的綜合反映。對材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)卷面成績的分析對比，反映出了新教學(xué)模式的效果。

結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績對比如表1所示，一班和二班結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)平均成績比值均大于1.1，二班結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)平均值比值0.96，全部學(xué)生平均值比值為1.07，總體上來看，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程新模式教學(xué)效果好于傳統(tǒng)教學(xué)。為了對比新模式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)不同程度學(xué)生的情況，把各班材料力學(xué)成績按照70分以上（一班（1）、二班（1）、三班（1））和70分以下（（一班（2）、二班（2）、三班（2））的學(xué)生分別進行材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)成績統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1，新模式教學(xué)對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生來說作用不大，但是對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生幫助較大。主要原因之一是結(jié)構(gòu)力學(xué)試卷中力法和位移法試題較難，整體得分較低，未能區(qū)分不同程度的學(xué)生，導(dǎo)致了基礎(chǔ)相對較好的學(xué)生結(jié)構(gòu)力學(xué)成績沒有獲得較高的分?jǐn)?shù)；另外一個原因是結(jié)構(gòu)力學(xué)新模式教學(xué)中利用學(xué)習(xí)通測試的客觀題較多，材料力學(xué)成績較低的學(xué)生經(jīng)過訓(xùn)練，基本掌握了結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念和基本原理。

2.學(xué)生成績影響因素分析

（1）學(xué)習(xí)通線上測驗成績

學(xué)習(xí)通測驗包含三部分內(nèi)容，一部分是預(yù)習(xí)完成PPT課件和視頻后的課前測驗；一部分是課上講授本次課程知識點后的課中測驗；最后一部分為學(xué)生復(fù)習(xí)完的課后測驗，每次測驗10-20道客觀題。統(tǒng)計學(xué)習(xí)通測驗成績與期末成績的關(guān)系如表2所示，期末成績與學(xué)習(xí)通測驗成績基本呈正相關(guān)，說明期末成績高的學(xué)生平時學(xué)習(xí)掌握的較好，期末突擊影響因素較小。

表1 結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績對比

表2 期末成績與線上測驗成績的關(guān)系

（2）作業(yè)成績

結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)需要一定數(shù)量的練習(xí)，布置了一定數(shù)量的作業(yè)，表3為期末成績與平時作業(yè)成績的關(guān)系，由表3可知，期末成績與作業(yè)成績大體上呈正相關(guān)，針對成績較差的學(xué)尤為明顯，由于作業(yè)成績評閱比較寬松，導(dǎo)致了作業(yè)成績普遍高于期末成績，作業(yè)成績大體反映出了學(xué)生平時的學(xué)習(xí)態(tài)度。

表3 期末成績與作業(yè)成績的關(guān)系

（3）觀看視頻時間

雖然線上觀看視頻時間不作為平時成績計入總成績，為了了解學(xué)生線上觀看視頻時間與期末成績的關(guān)系，統(tǒng)計二者關(guān)系如表4可知，結(jié)構(gòu)力學(xué)期末成績與學(xué)生線上觀看視頻的時間大體上呈正相關(guān)。但是總體來看，部分學(xué)生觀看時間較短，可以從側(cè)面說明部分學(xué)生課后學(xué)習(xí)時間較少，對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程不夠重視。

表4 觀看視頻時間與期末成績的關(guān)系

四、結(jié)論

“對分課堂+混合式”突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，實現(xiàn)了二者的充分融合。以結(jié)構(gòu)力學(xué)期末考試成績?yōu)橐劳?，對新教學(xué)模式的教學(xué)效果及影響因素進行了探討，得到了以下結(jié)論。

第一，新教學(xué)模式的實施，增加了生生互動、師生互動的時間，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生的活力，激發(fā)了大部分學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，活躍了學(xué)生上課氣氛，提高了學(xué)生的溝通與合作能力，提高了教學(xué)的效果。

第二，結(jié)構(gòu)力學(xué)的期末成績與平時作業(yè)成績和學(xué)習(xí)通線上測驗成績大體呈正相關(guān)，作業(yè)成績由于評閱比較寬松，導(dǎo)致了作業(yè)成績普遍高于期末成績。

第三，本次僅依據(jù)期末考試成績探討了對分課堂與混合式教學(xué)模式的效果，對學(xué)生綜合能力的評價，還有待更科學(xué)的評價機制。

實踐中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，例如，討論及答疑時間有時占用上課過多時間、協(xié)調(diào)課堂各環(huán)節(jié)的時間等，還有極少部分同學(xué)，不能按照教師布置的任務(wù)按時按質(zhì)的完成教師布置的課前、課中以及課后的任務(wù)，以上這些均需要教師在教學(xué)實踐中不斷探索，提高課堂掌控能力。

[1]祝智庭，孟琦.遠程教育中的混和學(xué)習(xí)[J].中國遠程教育，2003（19）：30-34+79.

[2]何克抗.從BlendingLearning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展(上)[J].電化教育研究,2004（03）：1-6.

[3]張學(xué)新.對分課堂：大學(xué)課堂教學(xué)改革的新探索[J].復(fù)旦教育論壇，2014，12（05）：5-10.

[4]陳廷國，曲激婷，陳璨.結(jié)構(gòu)力學(xué)課程混合式教學(xué)探索與實踐[J].高等建筑教育，2020，29(01)：9-15.

[5]陳朝暉，王達詮，陳名弟，文國治.基于知識建構(gòu)與交互學(xué)習(xí)的混合式教學(xué)模式研究與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018(08):33-37.

[6]黃婧.中國對分課堂研究的知識圖譜分析[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報，2022，37（01）：96-100.

The Practical Exploration of“PAD Class +Mixed”Teaching Model of Structural Mechanics

YU Hai-feng，LIU Wei-ran，ZHANG Hua，KANG Li-hua

(Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018, China)

The teaching mode of "PAD Class +Mixed " is applied in the teaching practice of structural mechanics. The students use the Learning Pass PPT courseware, teaching videos, and online tests to study and review before and after class, and the teachers use the classroom to teach in the way of student-student and student-teacher interaction and discussion. The final grade of structural mechanics is compared with the homework grade, online quiz grade, video watching time, and the final exam scores of Mechanics of Materials, the prerequisite course. The results showed that the new teaching mode improved the teaching effectiveness, and the online quiz, homework grades and video viewing time were the main factors affecting the teaching effectiveness of the new teaching mode.

PAD Class; mixed mode; Structural Mechanics

G642

A

1008—6129（2022）04—0001—05

2022-07-27

2020-2021年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目——“新工科背景下智能建造實驗班/專業(yè)課程體系建設(shè)研究”，課題編號：2020GJJG565；2021 年河北省研究生課程思政示范課程教學(xué)團隊項目——“工程地震與結(jié)構(gòu)抗震”，課題編號：YKCSZ2021129。河北科技大學(xué)2020--2021年度教育教學(xué)改革研究項目——“基于一流課程建設(shè)背景下的教學(xué)模式創(chuàng)新與實踐—結(jié)構(gòu)力學(xué)為例”, 課題編號：2020-YB14。

于海豐（1980—），遼寧興城人，河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，教授。