基于微課模式下《土力學(xué)》實驗教學(xué)效果研究

黃濤

摘? ? 要：《土力學(xué)》是一門理論性與實踐性均相對較強的基礎(chǔ)課程，也是土木工程專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課，由于該課程涉及范圍廣、內(nèi)容復(fù)雜，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)難度較高，尤其是在實驗教學(xué)方面，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代化教育需求，不利于學(xué)生更好的掌握與理解土力學(xué)方面的專業(yè)知識。基于此，《土力學(xué)》開展實驗教學(xué)的過程之中應(yīng)用微課模式具有十分重要的現(xiàn)實意義與實際價值，該種教學(xué)模式不但可以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，同時與傳統(tǒng)課堂相輔相成，便于學(xué)生掌握各類專業(yè)知識，能夠妥善處理《土力學(xué)》實驗教學(xué)過程中所存在的一系列問題。

關(guān)鍵詞：微課模式;土力學(xué);實驗教學(xué);研究

1? 前言

《土力學(xué)》是土木工程專業(yè)本科教學(xué)中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性和實踐性都很強的課程。土的物理性質(zhì)及工程特性非常復(fù)雜，需要通過室內(nèi)和現(xiàn)場實驗來對土體進行研究，《土力學(xué)》中的很多理論也是通過大量實驗數(shù)據(jù)建立的。土力學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)是非常重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生理解土力學(xué)基本概念，檢驗土力學(xué)基本原理，探討土力學(xué)工程應(yīng)用，熟悉土工實驗各種儀器設(shè)備，學(xué)會整理和分析測試數(shù)據(jù)，出具土工檢測報告的主要途徑。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，實踐動手能力，綜合分析和解決問題的能力等方面有著理論課教學(xué)無法替代的作用。本文從不同層面、不同維度對基于微課模式下《土力學(xué)》實驗教學(xué)效果展開剖析，指出微課模式在《土力學(xué)》實驗教學(xué)中的影響，然后在此基礎(chǔ)之上不斷優(yōu)化微課教學(xué)模式、提高《土力學(xué)》實驗教學(xué)效果，著力培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

2? 微課的基本概念

微課主要是將視頻作為重要載體，對教師針對某個知識點或者教學(xué)環(huán)節(jié)所開展的各種形式的教學(xué)活動進行詳細記錄。其中胡鐵生對“微課”的概念進行了定義，即將微型教學(xué)視頻作為重要載體，圍繞某個知識點或者教學(xué)環(huán)節(jié)所開展的一種具備情景化、高效化、多元化等一系列特點的網(wǎng)絡(luò)視頻課程。但是隨著社會發(fā)展與時代進步，微課的實質(zhì)性內(nèi)容、展現(xiàn)方式等各個方面也產(chǎn)生了較大變化，因此筆者主張認為，微課是指將視頻作為重要傳播載體，圍繞某個知識點、教學(xué)難點重點或者實驗操作環(huán)節(jié)等內(nèi)容而設(shè)計的一種在線課程資源，與傳統(tǒng)教學(xué)視頻相比較而言，微課具備十分突出的優(yōu)勢，可總結(jié)為“短、小、精”三個字。微課是一種結(jié)構(gòu)相對比較完整的學(xué)習(xí)資源，適用人群范圍十分廣泛，如教師、學(xué)生、社會人員等，不但可以以片段化的形式進行學(xué)習(xí)，同時還可以直接作為遠程教學(xué)資料進行運用，進而形成較為典型的微課應(yīng)用模式，例如如基于微裸的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、基于微課的自主探究型教學(xué)模式等。

3? 微課模式下《土力學(xué)》實驗教學(xué)的實施

基于微課模式下《土力學(xué)》實驗教學(xué)過程主要包括三個方面，具體為以下幾點。

3.1? 注重教學(xué)設(shè)計

微課的核心在于“微”，由于課程資源十分短小，因此具備較高的靈活性以及可擴充性，但是也正是由于“微”，其并不能覆蓋所學(xué)內(nèi)容，因此將會導(dǎo)致不同知識點之間的聯(lián)系過于松散，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)難度較高，因此必須要注重微課教學(xué)設(shè)計，使學(xué)生充滿激情的參與到微課教學(xué)之中。

3.2? 豐富課程資源

在微課學(xué)習(xí)的過程之中，課程資源是重要基礎(chǔ)，其包括多方面內(nèi)容，如微課件、微習(xí)題等，其中微視頻主要是將知識點作為基本單元，錄制不同內(nèi)容的短視頻，然后將其傳播至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺之上，供學(xué)生進行學(xué)習(xí)。結(jié)合《土力學(xué)》課程的基本特點，微視頻可以通過PPT講解、手寫講解、動畫演示等一系列形式進行展現(xiàn)。

3.3? 依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺

根據(jù)實際要求，把課程資源直接上傳于在線學(xué)習(xí)平臺之中， 然后根據(jù)教學(xué)進度發(fā)布教學(xué)內(nèi)容，使其與授課進度保持一致，作為課程教學(xué)的一種補充，同時依托網(wǎng)絡(luò)平臺開展微測試、微習(xí)題等活動，督促學(xué)生加強學(xué)習(xí)。

4? 《土力學(xué)》實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

4.1? 理論課、實驗課未深度融合，模塊化教學(xué)不明顯

現(xiàn)階段，國內(nèi)各大高校在開展《土力學(xué)》課程實驗教學(xué)過程之中，均存在模塊化教學(xué)不明顯的問題，主要原因包括兩個方面，具體為以下幾個方面。

其一是土力學(xué)理論課、土力學(xué)實驗課未得到深度融合，這兩方面課程教學(xué)采取分開教學(xué)模式不但會導(dǎo)致實驗課教學(xué)與理論課教學(xué)不同步，學(xué)生在具體學(xué)習(xí)過程之中無法達到用所學(xué)理論知識指導(dǎo)實踐的目的，不能實現(xiàn)連貫性教學(xué)的效果，對學(xué)生了理論聯(lián)系實踐的基本能力造成了重大影響，同時，理論課教學(xué)、實驗課教學(xué)是由兩個不同的教師進行授課，學(xué)生不能快速適應(yīng)不同教學(xué)的教學(xué)風(fēng)格，在土力學(xué)實驗知識點方面的講解思路存在較大差異，從而導(dǎo)致學(xué)生在理解層面上存在一定的困惑，學(xué)生的實踐能力相對較差。

其二是在課程規(guī)劃方面，未對有關(guān)實驗內(nèi)容進行高效整合，學(xué)生一直是學(xué)習(xí)一部分理論知識，然后學(xué)習(xí)一部分實踐教學(xué)內(nèi)容，始終不能把一些瑣碎的知識點進行高效整合。比如在進行剪切實驗的過程之中，可以把直接剪切、三軸剪切這兩個不同的實驗同時開展，如此一來，學(xué)生將會在實驗過程之中充分體現(xiàn)這兩個實驗的異同點以及不同應(yīng)用領(lǐng)域等，使學(xué)生可以更加深入、全面的對理論知識進行理解，更加深刻的理解土體抗剪強度概念。

另外，直接剪切實驗又包括三種，分別為慢剪、快剪、固結(jié)快剪，在開展實驗課程時，通常選取快剪方面，將砂土直接作為土樣，該點與土力學(xué)教材、土工實驗規(guī)程中存在較大差異，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生錯亂，并且學(xué)生在粘土樣制備過程之中仍存在一定的困惑。

4.2? 嚴重缺乏綜合素質(zhì)高、專業(yè)技能強的實驗教學(xué)團隊

實驗室是教師、學(xué)生開展實驗教學(xué)的場所，無論是從環(huán)境方面，還是從儀器維護與保養(yǎng)方面，均必須由專業(yè)人員進行操作。現(xiàn)階段，由于各方面因素的影響，國內(nèi)各大高校實驗室均存在實驗人員嚴重匱乏的問題，一般是一人身兼多職，但是由于每個人的精力非常有限，無法對每一件事情進行綜合性考慮，時常產(chǎn)生意外狀況，難免會對實驗教學(xué)進度造成不利影響。同時，實驗教學(xué)人員還存在綜合素質(zhì)相對較低的問題，具體體現(xiàn)于三個不同的方面，其一是實驗教學(xué)人員均不是專業(yè)性人員，未參加過專業(yè)的實驗教學(xué)培訓(xùn)工作，無法按照詳細、合理的流程對相關(guān)樣品進行處理;其二是在儀器維修與保養(yǎng)方面缺乏專業(yè)技能，一般情況下，儀器的維護與保養(yǎng)均需要由專業(yè)的廠商進行指導(dǎo)，當維護過程中還會對正常的實驗教學(xué)產(chǎn)生一定影響;其三是缺乏責(zé)任感，實驗教學(xué)中、實驗教學(xué)后未對實驗教學(xué)儀器進行全面檢查，有關(guān)清潔措施也相對比價缺乏，導(dǎo)致實驗器皿產(chǎn)生損壞的狀況。另外，國內(nèi)高校實驗教學(xué)人員待遇水平相對較低也是一個重要問題，而該點也正是缺乏專業(yè)的實驗人員的主要原因，薪資待遇低、學(xué)校不重視等均導(dǎo)致實驗教學(xué)人員的工作積極性相對較低，缺乏責(zé)任意識。

4.3? 授課方式落后，未充分應(yīng)用多媒體教學(xué)技術(shù)

目前，《土力學(xué)》課程開展實驗教學(xué)的過程之中，仍然沿用“教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)模式，有時教師進行演示，然后學(xué)生進行圍觀，該種聽或者看的教學(xué)模式導(dǎo)致課堂氣氛相對較差，學(xué)生缺乏積極性，教學(xué)效果相對較差。在知識點教學(xué)過程之中，土力學(xué)實驗課一般運用黑板板書的模式，此種模式存在效率相對較低、學(xué)生嚴重缺乏學(xué)習(xí)積極性等問題。同時，由于教師怕麻煩，并未在實驗教學(xué)過程之中應(yīng)用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)技術(shù)，造成學(xué)生對實驗教學(xué)缺乏新鮮感與積極性。對于教師而言，其可以在開展實驗教學(xué)的過程之中積極應(yīng)用多媒體技術(shù)，設(shè)將一些圖片、動畫等插入到多媒體課件之中，輔之一些音樂，一方面可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)氛圍，同時還可以更加清晰、明了的展示實驗原理等。在授課模式方面，可以運用一些深受學(xué)生喜愛的新型模式，比如利用“微課”充分展現(xiàn)實驗操作過程，開展線上線下教學(xué)等，這一系列新型教學(xué)模式均可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，并且學(xué)生還可以充分利用碎片化時間進行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

5? 微課模式對《土力學(xué)》實驗教學(xué)的作用

5.1? 拓寬學(xué)生的知識面，增強課堂趣味性

相對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)安排，微課的制作是在教師的精心準備下，教學(xué)設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容也都是經(jīng)過教師的仔細斟酌的，所以微課的時間雖短，但教師前期的投入很大，目標就是為了讓微課能夠有別與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不斷重復(fù)的乏味和理論實驗教學(xué)的枯燥，高校大學(xué)生對于網(wǎng)絡(luò)媒體的授課也是比較接受和認可的。在每個視頻中把知識點講解透徹，從而幫助學(xué)生了解和掌握實驗原理和實驗操作等內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.2? 進一步優(yōu)化教學(xué)模式，有效提升教育教學(xué)質(zhì)量

通過微課平臺，學(xué)生可以隨時隨地查閱各種學(xué)習(xí)資料，如圖片、視頻、音頻等，同時還可以提前預(yù)習(xí)實驗?zāi)康摹嶒灢襟E、實驗過程等內(nèi)容，對于不同的學(xué)生，其還可以根據(jù)自己的理解，創(chuàng)造一些與之相關(guān)的實驗。對于一些較為特殊的實驗，其可以通過微課的形式使學(xué)生自主完成，在具體上課的過程中，針對學(xué)生所存在的一系列問題進行集中答疑，然后根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況及時調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)目標，提高實驗指導(dǎo)性，從而順利完成教學(xué)目標。

5.3? 加快推動實驗教學(xué)模式改革，促進教師發(fā)展

微課不但能夠提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時還有助于加強教師的教學(xué)能力，制作微課的過程之中，教師扮演多種角色，例如演員、編劇等，而在微課視頻之中，其也包含了教師的基本教學(xué)理念，因此教師需要不斷學(xué)習(xí)、不斷創(chuàng)新，進而提高自己的教學(xué)能力、豐富教學(xué)內(nèi)容。教師可以根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容拍攝不同教學(xué)視頻，然后將其上傳至網(wǎng)站之中，以供學(xué)生隨時查閱、學(xué)習(xí)，此種模式不同使學(xué)習(xí)方式變的更加多元化，同時還大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，有助于掌握課程實驗的重點與難點。

6? 基于微課模式下進一步提高《土力學(xué)》實驗教學(xué)水平的策略

針對上述多列出的《土力學(xué)》實驗教學(xué)過程之中所存在的一系列基本問題，《土力學(xué)》實驗教學(xué)必須要進行改革才能徹底解決這些問題。首先，明確改革涉及到的3個主體，即學(xué)生、教師、校方;其次要理清這3者之間的關(guān)系。校方是課程改革的統(tǒng)籌者與策劃者，負責(zé)課改的大方向以及提供必要的人員、物資等方面的支持;教師是課程改革的踐行者與實施者，負責(zé)課改的具體操作與細節(jié)上的完善;學(xué)生是課程改革的接受者與評價者，負責(zé)積極配合課改的實施并以恰當?shù)姆绞竭M行教學(xué)反饋。任何改革只有由上至下才能順利地進行，只有廣泛采納改革受眾的意見才能長久留存。土力學(xué)實驗教學(xué)改革也是如此，順利的改革必須從院校兩級的教學(xué)負責(zé)人和領(lǐng)導(dǎo)開始，成功的改革必須根據(jù)具體的實施情況和反饋意見積極調(diào)整。

第一，校方必須要扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)觀念。在對《土力學(xué)》實驗課程進行規(guī)劃的過程之中，應(yīng)該適當增加實驗課程占比，從而培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，同時增加實驗項目還可以使學(xué)生提前接觸并學(xué)習(xí)一些其它的土工實驗，找出各種實驗所存在的異同點，豐富學(xué)生的專業(yè)知識。

第二，教師要豐富教學(xué)方式，對各類教學(xué)資源進行高效整合。根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容，以傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式為重要基礎(chǔ)，引入一些現(xiàn)代化多媒體技術(shù)，同時還要逐步提升個人專業(yè)素養(yǎng)，給學(xué)生進行指導(dǎo)與演示，并且確保自身深刻了解整個實驗流程，以便為學(xué)生進行講解。

第三，學(xué)生必須要擺正心態(tài)，積極配合有關(guān)措施，與任課教師做好溝通，及時向教師請教一些不理解的問題，并積極適應(yīng)教學(xué)的新型教學(xué)模式。只有從校方、校時、學(xué)生這三個不同的層面切入，才可以確保《土力學(xué)》課程實驗教學(xué)效果得到進一步改善，充分激發(fā)學(xué)習(xí)活力，從而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的目的。

7? 結(jié)論

土力學(xué)實驗課與理論課之間屬于相輔相成的關(guān)系，可以幫助學(xué)生更好的理解并掌握土力學(xué)方面的理論知識，提高自身的動手實踐能力，對學(xué)生未來的成長發(fā)展具有十分重要的意義，因此在《土力學(xué)》實驗教學(xué)過程中引入微課教學(xué)模式具有重要作用，其不但能夠充分展現(xiàn)出教師的教學(xué)思維，同時更能展現(xiàn)教師的教學(xué)知識，將互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的精神完美體現(xiàn)，所以要充分發(fā)揮微課模式在《土力學(xué)》實驗教學(xué)中的實際作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生勤動手的實踐能力，從而推動實驗教學(xué)質(zhì)量邁向新高。

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項目來源：

湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院教學(xué)研究項目，項目編號：2018JY03。