基于安全工程專業的巖體力學混合式教學實踐

張婷婷 王雨

四川師范大學 工學院 四川 成都 610101

引言

隨著計算機技術和網絡的快速發展，傳統的教學模式開始受到沖擊，線上線下相結合的混合型教學模式已被越來越多的教師所采用，其所展現的優勢也愈加明顯。同時在線教學平臺如雨課堂[1]、智慧樹[2]、學堂在線[3]、中國大學（MOOC）[4]、愛課堂[5]等也為混合式教學改革提供了技術支持。隨著高等教育的深化改革，混合式教學已成為眾多教師的教學實施模式。《巖體力學與工程》作為安全工程專業的發展必修課，通常在大三階段開設，經過多年的教學實踐和經驗積累，認為非常有必要針對學生的學習特點以及傳統教學中無法突破的問題，進行線上線下相結合的混合式教學改革及實踐。

1 教學存在的問題及改革目標

《巖體力學與工程》課程知識體系主要分為基礎理論和工程應用兩大部分，其目標是使學生掌握巖體的基本力學特性及變形破壞規律；掌握巖體在洞室、邊坡及巖基工程中的失穩機理、特點及防治措施等基本理論，從而培養學生發現、分析及解決復雜工程問題的基本思維和能力；培養學生防災減災的工程安全意識，并能夠運用所學知識進行早期風險識別與控制。

本次課程教學改革主要針對以下幾個方面展開。

課時少與內容多之間的矛盾，由于教學計劃的調整，《巖體力學與工程》的理論課時由48課時縮減至24課時，課時量減少將導致核心內容縱深不夠，甚至完不成相應的教學內容，無法有效地幫助學生將理論知識升華至解決實際問題的能力，而通過線上線下相結合可以擴展教學時間，解決課時量少的問題。

課程內容與學生需求之間的矛盾，《巖體力學與工程》是安全工程專業發展必修課，注重培養學生解決工程問題的能力和防災減災的意識，教學過程中需要有意識地進行訓練和引導，通過混合式教學的線上環節對工程應用部分的教學內容進行拓展和延伸，結合工程案例，加深學習印象，鞏固所學知識，促進教學目標的達成。

學生被動學習與提升教學效果之間的矛盾，傳統的填鴨式教學模式使學生處于被動學習狀態，而一周2個課時的教學進度不利于學生知識鏈條的銜接，以至于學生學過就忘，興趣不高，教學效果必然也差。通過線上線下混合式教學，給學生布置課前任務讓學生發現、提出問題，通過線下授課解決問題，使學習變得更有目的，提高學習積極性，從而提升教學效果。

2 混合式教學設計及實踐

根據《巖體力學與工程》課程教學內容的難易程度將其知識點分為兩類：學生自學型和課堂講授型。對于線上自主學習，需要首先發布學習任務、發布課程教學資源，并利用智慧樹平臺進行在線答疑和在線測試，必要時增加小組討論環節，老師通過平臺追蹤每個學生的學情數據，包括學習時長、學習次數、發言次數、搶答次數、互動、答疑等等，通過在線測試數據了解學生對知識點的掌握情況，并基于此進行有針對性的課堂講授，如復雜知識點、易錯知識點。此外工程案例分析、課程實踐等也較宜采用課堂教授，如圖1所示。混合式教學設計主要從教學實踐環境設計、教學方法和手段設計、教學組織實施3個方面進行。

圖1 基于智慧樹平臺的教學設計

2.1 教學實踐環境設計

智慧樹教學平臺有許多巖體力學與工程的課程資源，非常有利于學生自學，將部分簡單知識點放入在線學習課程，授課教師在線上進行測試或加入答疑環節；將相對復雜的知識點引進實體課堂，將練習放在線上進行；將較難的內容放在實體課堂著重講解，并配套練習，課后繼續以線上練習加以鞏固。

2.2 教學方法和手段設計

線下面對面教學中主要采用啟發式、發現式、案例式以及實踐式教學方法，根據學生的線上學習情況有針對性地展開。線上教學主要通過發布預習任務、自學任務以及章節練習等方式進行任務驅動，讓學生進行自主學習并結合練習鞏固所學知識，教師則處于輔助地位，根據平臺上顯示的學生學習和做題情況，總結學生學習中的問題以及練習中反映出的薄弱環節，線下集中講解。

2.3 教學組織實施

巖體力學與工程混合式教學改革一共有三種模式：線上自主學習+線上測試；線下教學+線上練習；線下教學+線下練習+線上鞏固練習。具體包括以下3個步驟。

課前準備：教師提前2-3天發布每次課的教學計劃（包括知識點、教材或參考資料、網上學習資源），發布對應每次課所講的知識點圖譜或邏輯關系圖，發布討論題目。

課中實踐：針對線上自主學習模式，授課教師需規定學習時間，并在時間截點發布習題，以完成度和效果來收集自主學習過程中的盲點和錯點。針對需要面授的知識點，做到精講解疑，破解難點，在課上設置好各種學習活動，掌握學生接受知識點的程度。

課后評價：每節課后布置配套練習作業外，在整個學期課程結束后，教師通過學生的課堂表現以及學生課下參與論壇討論次數、作業完成質量、視頻觀看時間等進行考評。

2.4 成績評定

混合式教學的考核以平時成績為主，期末考試成績為輔，平時成績一般應包括平時作業、在線輔導、小組研討和自主學習等四個部分，期末考試采取閉卷考試。智慧樹平臺可以對每個學生的線上學情數據以及活躍度等進行統計，方便教師進行統計并打分，但由于智慧樹平臺使用經驗不足，在線輔導和小組研討部分本學期沒有利用起來，線上和線下結合得不夠緊密，實際采用的教學成績構成有所偏差，如表1所示。

表1 混合式教學考核指標及占比

2.5 混合式教學實踐

《巖體力學與工程》課程利用該智慧樹平臺引入學習資源55個，通過發布學習任務的方式讓學生展開自主學習，“資源學習情況”模塊可以追蹤學生學習的整體情況，“學生學習情況”模塊可以看到每個學生具體的學習時長和學習次數。通過“訓練題庫”模塊建立專門的課程題庫讓學生進行習題訓練，并可以追蹤到每個學生的答題詳情，包括已做題目、錯題數、完成率以及知識掌握程度等等。

3 教學效果對比

為了保證教學效果對比的合理性和有效性，本次混合式教學模式與傳統教學模式的教學效果對比不考慮平時成績，僅以近兩年的學生期末卷面成績進行對比，對比結果見表2和圖2。由圖表可知，采用混合式教學模式學生期末卷面成績比傳統線下式教學模式有明顯提高，平均分由61.3分上升至81.2分，從成績的分布區間看，傳統式教學模式的卷面成績并不理想，60分以下26人占學生總數的41.3%，而采用混合式教學模式的卷面成績占比最多的區間是[80，90）分，占學生總數的41.1%，成績較理想。本次成績的提升除了教學模式的改變之外，還得益于智慧樹平臺上的訓練題庫模塊，它可以幫助學生及時鞏固所學知識，還可以幫助學生針對錯題進行不斷地練習，直到真正掌握。這要比傳統的課后作業更加有效，這也是線上線下混合式教學體現出的優點之一。

表2 近兩年學生卷面成績比較

圖2 近兩年學生卷面成績分布區間比較

4 結束語

混合式教學相較于傳統的教學模式具有明顯的優勢，在線教學平臺與教學的深度融合還需要不斷探索，本次教學改革中筆者總結了一些經驗也遇到了一些問題，具體如下：

智慧樹在線教學平臺功能多，如何最大限度地利用平臺提升教學效果，還需要根據自己的教學實踐進一步探索。本次教學改革中由于經驗不足，在線輔導、小組研討環節還沒有充分利用，線上線下教學的融合程度不夠深入，甚至有些分離。

從單一的考核評價向多元化的過程考核形式轉變。將課程考核的平時成績占比提高，期末考試占比降低，注重自主學習能力的評價，從考勤、作業等常規評價項目，轉化為平時作業、在線輔導、小組研討以及自主學習等過程性評價項目，并根據課程特點和學生情況進行靈活調整和改變。

做好每一堂課的課程設計，好的課程設計能促使學生主動地利用在線平臺進行學習而不是流于形式或者應付。通過生動的課前引入、良好的任務驅動、適度的學習競爭等方式盡可能地讓學生發揮能動性，提高在線學習效率。