陳 璐

（貴州師范大學(xué) 材料與建筑工程學(xué)院，貴州 貴陽 550014）

《工程力學(xué)》是工科一門涉及面廣、專業(yè)知識較強的專業(yè)核心課程，是今后走上工程技術(shù)領(lǐng)域崗位后廣泛應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課，在專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃中占有重要地位和作用。需要學(xué)生掌握分析和解決工程中力學(xué)問題的能力，為今后從事生產(chǎn)實踐、科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。但課程內(nèi)容偏重計算規(guī)律和在工程中的實踐應(yīng)用，跨度大，分量重，知識點繁雜；且課程課時少、內(nèi)容多。根據(jù)后續(xù)課程的需求，學(xué)生至少要學(xué)會靜力學(xué)中的靜力學(xué)基本概念、匯交力系、力偶系、平面任意力系和具有滑動摩擦的平衡問題；材料力學(xué)中材料力學(xué)的研究對象、基本假設(shè)、軸向拉伸與壓縮、剪切和擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、組合變形和壓桿穩(wěn)定等內(nèi)容。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于內(nèi)容多課時量少，學(xué)生學(xué)習(xí)起來非常困難，教師也無法詳細介紹知識點背后的理論體系。為了趕進度教師一般還是多采用講授法，學(xué)生仍然處于被動學(xué)習(xí)的方式。并且學(xué)生普遍力學(xué)知識薄弱、結(jié)構(gòu)和工程知識匱乏。大一《高等數(shù)學(xué)》掛科情況比較嚴重，力學(xué)計算和公式推導(dǎo)必須使用的微積分很多學(xué)生沒有好好掌握。

為解決目前存在的各種問題，需要結(jié)合實際，探索出能夠適應(yīng)時代變化需要的新的教學(xué)對策和先進的教學(xué)思想，改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀，提升課程的實際教學(xué)水平，適應(yīng)時代發(fā)展。本文結(jié)合貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院《工程力學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀，開展了混合式教學(xué)模式的改革研究。結(jié)合已有認識與實踐基礎(chǔ)，利用超星學(xué)習(xí)通平臺進行課程建設(shè)，以改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)《工程力學(xué)》課程的興趣和教學(xué)效果，提升本門課程學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)能力。

一、混合式教學(xué)研究

國外對混合式教學(xué)的研究始于上世紀90年代末。2000年，在“美國教育技術(shù)白皮書”中第一次提出混合教學(xué)的概念。2017年，美國新媒體聯(lián)盟（NMC）的高等教育《地平線報告》指出，混合式學(xué)習(xí)的設(shè)計與應(yīng)用將是未來高等教育教學(xué)發(fā)展的重要趨勢之一。[1]國外學(xué)者柯蒂斯·邦克將混合學(xué)習(xí)定義為“面對面教學(xué)和在線學(xué)習(xí)的結(jié)合（A Combination of Face-to-face Instruction with Online Learning）”。[2]美國愛荷華州區(qū)域社區(qū)學(xué)院的兩位學(xué)者Craig Barnum和William Paarmann提出了混合式學(xué)習(xí)的“四階段混合教學(xué)模式”。[3]Carlos等根據(jù)學(xué)生以前的在線和混合課程經(jīng)驗來評估商業(yè)和經(jīng)濟統(tǒng)計混合課程。發(fā)現(xiàn)在線和混合體驗對高成績遷移學(xué)生的結(jié)果具有積極的邊際效應(yīng)。[4]Ker?i?等在斯洛文尼亞的一所高等教育機構(gòu)進行研究，旨在幫助調(diào)查哪些因素影響學(xué)生在混合學(xué)習(xí)環(huán)境中對電子課程有用性的感知。結(jié)果表明：與傳統(tǒng)教學(xué)相比，混合式學(xué)習(xí)能有效地提高護理生的知識和滿意度。根據(jù)國外的研究現(xiàn)狀，線上線下混合式教學(xué)模式已成為當(dāng)前高等教育教學(xué)模式的潮流之一，有很多成功的經(jīng)驗值得借鑒。[5]

在國內(nèi)，張詠麗利用微信平臺與傳統(tǒng)教學(xué)模式進行補充，并與課堂教學(xué)進程進行同步更新，將混合教學(xué)模式用于高校思政理論課程。[6]謝敏等以SPOC平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了《中國近現(xiàn)代史綱要》教學(xué)過程、學(xué)習(xí)過程、成績獲得、學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)效果的可視化，帶來思政課教學(xué)的三大翻轉(zhuǎn)。[7]曲洪波等借用經(jīng)濟上“供給側(cè)改革”的有關(guān)理論和理念，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)興起的背景下運用混合式教學(xué)模式，推動了思想政治理論課的教學(xué)改革。[8]楊水華以《溝通技巧》課程為例，探究藍墨云班課的線上線下混合教學(xué)的實施與利用，實現(xiàn)了混合模式教學(xué)的溝通達成，提高了教學(xué)效果。[9]

根據(jù)國內(nèi)的研究現(xiàn)狀分析，高等教育中混合式教學(xué)模式改革研究越來越多，但多見于文科類課程特別是思政課的改革，大部分未立足于工科課程。即便是工科課程中混合式教學(xué)模式的研究，也少見《工程力學(xué)》課程的相關(guān)文獻。且即使是相同課程，也有地域特點、學(xué)生特點的區(qū)別，也無法完全吻合，不能直接套用別人的操作程序。需要重新吸取經(jīng)驗，找到適合本校學(xué)生的特點。

二、混合式教學(xué)模式構(gòu)建

近年來，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，智慧教學(xué)手段和平臺也不斷豐富。目前，應(yīng)用較為廣泛且得到一定實踐認可的數(shù)字化教學(xué)工具有如下幾種：雨課堂、智慧樹知到、云班課、超星學(xué)習(xí)通等。為提高《工程力學(xué)》課程混合式教學(xué)的效果，授課教師結(jié)合超星學(xué)習(xí)通構(gòu)建起全過程的“線上線下結(jié)合”混合式學(xué)習(xí)模式，如圖1所示。

圖1 教學(xué)過程設(shè)計

分別對線上課程和線下課程進行設(shè)計。對《工程力學(xué)》課程內(nèi)容進行梳理，對適合進行線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，如桿件拉伸或壓縮時內(nèi)力的計算等知識點，在超星學(xué)習(xí)通上設(shè)計學(xué)習(xí)活動，建成包括基本概念、重點難點、講課視頻、課件、在線測試等功能的模塊。結(jié)合知識點和工程實踐采用問題導(dǎo)入方式，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)相關(guān)問題進入學(xué)習(xí)。

根據(jù)混合式教學(xué)模式的特點，重新設(shè)計線下課堂的教學(xué)活動。課堂精講重點難點和共性問題，分析疑難點，編寫課堂測試題目，擴展知識儲備，引導(dǎo)課堂研討。

（一）課前預(yù)習(xí)

通過超星學(xué)習(xí)通平臺，進行學(xué)習(xí)指導(dǎo)。明確提出學(xué)習(xí)目標，簡述基本概念及知識要點為代表的理論要點，并給出學(xué)習(xí)建議。讓學(xué)生在正式上課前，對所學(xué)章節(jié)及知識點有一定的了解，并能通過學(xué)習(xí)建議更快形成學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握學(xué)習(xí)方法。

對于適合學(xué)生在線上自學(xué)的知識點給出講解視頻，并設(shè)置為任務(wù)點。學(xué)生學(xué)習(xí)后通過簡單測試題讓教師在授課之前了解學(xué)生知識點的掌握情況和總體的能力，從而在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中有側(cè)重點、有針對性地進行講述。

（二）課堂授課

教師通過課前測試，有選擇性地對重點內(nèi)容進行加強。之后設(shè)置比課前預(yù)習(xí)更復(fù)雜的相關(guān)題目，隨堂對學(xué)生進行檢測，實時查看學(xué)生整體作答的正確率，判斷學(xué)生對知識點的掌握情況。根據(jù)學(xué)生實時反饋的情況，及時對授課內(nèi)容進行調(diào)整。利用超星學(xué)習(xí)通上的學(xué)生搶答（學(xué)生主動）和教師選人（學(xué)生被動）功能與學(xué)生互動，多方面多角度考察不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，達到教師與學(xué)生實時溝通的目的。既增加了課堂教學(xué)的互動性、趣味性，也提高了學(xué)生的注意力。促使學(xué)習(xí)能力強的同學(xué)和學(xué)習(xí)能力差一些的同學(xué)都能實時參與課堂，進一步實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育目標。

（三）課后任務(wù)

下課后，發(fā)布新課內(nèi)容重難點的視頻，還沒有完全學(xué)會的同學(xué)可以反復(fù)觀看，解除了空間和時間的限制和約束。同時發(fā)布學(xué)習(xí)指導(dǎo)，內(nèi)容包括重點與難點及解析方法、典型問題解析、解題指導(dǎo)及拓展學(xué)習(xí)，滿足了不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力需要。

課后教師在超星學(xué)習(xí)通上發(fā)布作業(yè)和小組任務(wù)，內(nèi)容多樣，包括簡單知識點的講解、綜合習(xí)題的解答、文獻的綜述、熱點時事中包含的力學(xué)知識等等。下次課堂上針對小組任務(wù)，教師做出簡要評價，其他同學(xué)發(fā)出挑戰(zhàn)提問，并由其他同學(xué)對完成小組任務(wù)的同學(xué)進行評審。采用學(xué)生分組共同解決問題完成任務(wù)的形式，既可以提高學(xué)生的責(zé)任心和團隊協(xié)作能力，又可以提高其聯(lián)系理論和實際、綜合應(yīng)用知識的能力，實現(xiàn)教學(xué)效果最大化。學(xué)生們調(diào)查、分析和講解自己的任務(wù)，不僅可以掌握知識點還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。而且在實踐過程中教師可以更加方便地觀察到每個學(xué)生存在的問題。在小組任務(wù)的不斷推進中，學(xué)生普遍從第一組的表現(xiàn)生澀和其他同學(xué)提不出問題，能夠漸入佳境，在中期小組成員就能很好地進行分工合作。其他同學(xué)也能一針見血地評價和指出問題，有時甚至不需教師再進行補充。

這種基于超星學(xué)習(xí)通的“線上線下結(jié)合”的教學(xué)模式，形成了整個教學(xué)過程授課前、授課中和課后的良性循環(huán)，實現(xiàn)了這三個環(huán)節(jié)的有效銜接，將傳統(tǒng)的授課模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熀蛯W(xué)生的雙向互動。

（四）課程評價

線上線下混合式教學(xué)模式將過程性評價貫穿于課前、課中和課后三個教學(xué)階段，并兼顧表現(xiàn)性評價和結(jié)果性評價，構(gòu)建了多元化的課程評價體系。評價指標包含課堂表現(xiàn)、平臺表現(xiàn)、小組任務(wù)、期末考試等多個評價維度。其中，課堂表現(xiàn)考核主要依據(jù)線下日常教學(xué)過程中，學(xué)生的出勤次數(shù)、課堂回答問題的次數(shù)、互動質(zhì)量給出課堂表現(xiàn)成績；平臺考核由系統(tǒng)在線上客觀記錄學(xué)生的訪問次數(shù)、學(xué)習(xí)時間、闖關(guān)成績和參與討論情況；小組任務(wù)的評價由教師、任務(wù)小組組長和其他小組組長三方綜合打分，通過各小組完成任務(wù)的內(nèi)容科學(xué)性、理解透徹性、展示有效性、學(xué)習(xí)互助性和互動活躍性給出表現(xiàn)性評價；期末考試為閉卷筆試，按照課程教學(xué)大綱設(shè)置考試題目，題型包含選擇題、判斷題、圖文題和計算題。這種考核方式讓學(xué)生把期末突擊復(fù)習(xí)變成了日常學(xué)習(xí)，達到更高的學(xué)習(xí)目標，多元教學(xué)模式達成了評價的多元化，比傳統(tǒng)的評價方式更符合現(xiàn)代教學(xué)培養(yǎng)模式和人才培養(yǎng)需求。

三、混合式教學(xué)模式改革實踐效果

本文選取了2019級材料科學(xué)與工程專業(yè)的72名本科生為研究對象，依托工程力學(xué)課程開展了基于超星學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)模式的探索。對比相同專業(yè)由于新冠疫情突發(fā)進行全課程線上教學(xué)的2018級的70名本科生，以及使用傳統(tǒng)教學(xué)手段進行全線下教學(xué)的2017級的76名本科生，課程結(jié)束后通過調(diào)查問卷的形式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)生評價以及學(xué)生的成績進行了分析，對基于超星學(xué)習(xí)通的工程力學(xué)混合式教學(xué)效果進行綜合評定。

（一）成績分析

混合式教學(xué)、線上教學(xué)和傳統(tǒng)式教學(xué)三種不同教學(xué)方式下的學(xué)生期末成績分布如表1所示。從表1可知，混合式教學(xué)的各項成績指標均高于線上教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)。從考試成績分布表分析，采用了混合式教學(xué)后，平均分、優(yōu)秀率和及格率均有提高，混合式教學(xué)效果＞傳統(tǒng)教學(xué)＞線上教學(xué)。這也與問卷調(diào)查得出的結(jié)果一致。

表1 成績對比

（二）問卷調(diào)查分析

問卷采用超星學(xué)習(xí)通的教學(xué)工具對材料科學(xué)與工程專業(yè)2019級的學(xué)生進行了調(diào)研。在72名采用了混合式教學(xué)的調(diào)查對象中，最終回收有效問卷70份，有效率為97%。

問卷顯示：97.2%的學(xué)生在遇到難點時會主動登錄學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)和觀看教師錄制的視頻；98.6%的學(xué)生認為傳統(tǒng)課堂和信息化課堂應(yīng)該結(jié)合；30%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢在于遇到不會的知識點可以暫停/反復(fù)觀看視頻，32.3%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢在于可以自己主動安排學(xué)習(xí)的時間地點不受約束，19.3%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢在于可以跟更多同學(xué)交流溝通，18.4%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢在于資源更豐富；74%的學(xué)生認為線上線下混合式教學(xué)模式帶來的收獲更大，21.9%的學(xué)生認為線下面對面課堂教學(xué)模式帶來的收獲更大，只有4.1%的學(xué)生認為單純的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式帶來的收獲更大。同時調(diào)查也顯示，30.3%的學(xué)生認為影響自己網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的主要因素是自我意識控制薄弱；18.6%的學(xué)生認為混合式教學(xué)模式占用了過多的時間，尤其是分組任務(wù)。

通過問卷調(diào)查可以看出，采用超星學(xué)習(xí)通進行線上線下混合式教學(xué)，改變了原有課堂授課的教學(xué)模式，在上課前、授課中以及課后等形成了全過程的監(jiān)督和管理，這一定程度上增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力和學(xué)習(xí)時間，但這種混合式學(xué)習(xí)模式仍受到了學(xué)生的喜歡，明顯提高了教學(xué)效果。

（三）存在的問題及對策

在混合式教學(xué)實踐過程中我們發(fā)現(xiàn)了一些問題，如預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)部分學(xué)生自我意識控制薄弱，容易受與學(xué)習(xí)不相干的因素干擾，時而暫?；貜?fù)QQ信息或微信等。需要設(shè)置考核和監(jiān)管制度，如控制測試的時間范圍，預(yù)習(xí)內(nèi)容有知識性也增加趣味性，這樣才能真正起到引導(dǎo)作用。

另外在課堂上需要頻繁使用手機，學(xué)生可能會被游戲、社交軟件、網(wǎng)頁等與課堂教學(xué)無關(guān)的信息干擾，因此需要教師控制授課節(jié)奏并適當(dāng)?shù)乇O(jiān)督，以保證學(xué)生的注意力一直能夠?qū)Ｗ⒂谡n堂。

四、結(jié)語

在工程力學(xué)的教學(xué)活動中引入基于超星學(xué)習(xí)通的線上線下混合式教學(xué)模式，合理利用學(xué)習(xí)通重組教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，控制教學(xué)節(jié)奏，讓學(xué)生形成學(xué)習(xí)習(xí)慣。能滿足不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力需要，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作面對問題解決問題的綜合能力，明顯提高教學(xué)效果，同時能夠適應(yīng)疫情防控期間特殊的教學(xué)需要。