基于建構主義的混合式教學研究與實踐

朱建群 吳昌勝 段超然 李鵬波

摘要：后疫情時代，混合式教學已成為教學研究與實踐的常態。通過對混合式教學現狀的反思和分析，以建構主義學習理論為指導，開展土力學與工程地質課程混合式教學與實踐。通過學情分析明確教學目標，完善混合式教學資源建設;實施多元化課堂教學模式，突出課程考核的過程性與終結性;積極從學情分析中獲得教學反饋，調整教學狀態，反思教學問題，形成良性教學閉環。

關鍵詞：建構主義;混合式教學;教學改革;教學實踐;土力學與工程地質

中圖分類號：G6420;TU4 ? 文獻標志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2021）06-0114-07

“互聯網+教育”趨勢下，信息技術對教育事業發展產生了革命性的影響，尤其在2020年新冠疫情期間，全國高校積極響應教育部“停課不停學，停課不停教”的號召，開展了豐富的線上教學實踐。多元線上教學平臺（中國大學MOOC網、學堂在線、超星爾雅平臺等）和線上工具（慕課堂、雨課堂和釘釘等）極大地推動了高校專業課程建設和線上教學實踐發展。可以說，線上教學實踐為我國教育帶來了“四個變”：改變了教師的“教”，改變了學生的“學”，改變了學校的“管”，改變了教育的形態[1]。后疫情時代，高校教師需繼續發揮線上教學的優勢，與線下教學實踐有機結合，構建線上線下混合式教學模式。從2019年國家一流課程申報情況來看，混合式教學已然成為高等教育的關注焦點。

土力學與工程地質是土木類專業的基礎核心課程。土作為散碎性材料，不同于材料力學、結構力學研究的連續性材料，導致學生在知識構建中會有所差異。同時，傳統教學模式存在重課堂講授、輕課下學生協作，重理論、輕實踐，重定量計算、輕定性分析等問題，不利于學生工程意識的培養，以及實踐能力、分析能力、創新能力的提高。本文基于建構主義學習理論，借助中國大學MOOC平臺和雨課堂工具，開展對土力學與工程地質課程的混合式教學設計與實踐。

一、混合式教學的理論基礎

（一）混合式教學

混合式教學由美國學者斯密斯·J與艾勒特·馬西埃于2002年提出，對其寬泛的認知是：“在線學習與面授教學的混合”。作為現階段的新興教學模式，混合式教學利用在線教學平臺完成了教與學在時間上的延長和空間上的拓展，有利于培養學生自主學習能力，激發學生的學習主動性，實現教學模式的靈活性和學習方式的多元化。隨著以慕課為代表的在線開放課程等線上資源的普及，學生接收知識的渠道和課外學習手段越來越多樣，師生間、學生間的交流互動更為頻繁。

盡管混合式教學的關注度和研究成果呈井噴模式，但同時也存在對混合式教學認識不清的現象[2]?，F階段混合式教學仍存在線上線下兩張皮現象，即僅應用其“形”而忽視了其“神”。線上視頻和線下教學相互獨立，線上課程內容線下無反饋，線下教學仍以教材、教師為中心，過多采用講授形式，學生自我構建的知識結構不完整，過于空泛，不能靈活運用專業知識，無法在實踐中實現知識遷移應用，導致學生學習主動性不高、參與度不足，教學效果難以達到預期水平。

許多學者對混合式教學開展了研究。在混合式教學模式方面，北京師范大學黃榮懷教授認為[3]，混合式學習是“在適當的時間，通過相契合的學習技術和學習風格，對適當的學習者傳遞適當的能力，從而取得最大優化的學習效果的學習方式”。在混合式教學理論研究方面，馮曉英等[4]基于混合式教學概念的物理特性和教學特性，將其發展分為技術應用階段、技術整合階段和“互聯網+”階段，且演化過程是對其物理特性的關注逐漸弱化，對教學特性逐漸強化的過程。這說明混合式教學的研究和關注重點正從技術支持和應用層面上升到學生知識和能力獲取層面，促使“以學生為中心”的理念在混合式教學中逐漸得以體現，明顯區別于傳統教學的“以教為中心”?；趯旌鲜浇虒W現狀的分析和反思，以現代教育理論為指導，運用“互聯網+教育”思維方式，使用現代教育信息技術，探索并完善混合式教學模式具有重要實踐意義。

（二）建構主義學習理論

建構主義由瑞士學者讓·皮亞杰提出，其核心要義為：學習是建構內在心理表征的過程，是以學習者既有經驗為基礎，通過與外界的相互作用來獲取、建構新知識。與之相適應的教學理念和教學模式表現為：教學過程以學生為中心，學生作為認知的主體，是知識意義的主動構建者;教師是教學的組織者與指導者，是學習的幫助者與促進者，通過情景、協作、會話等學習環境要素充分激發學生的學習主動性、積極性，最終實現對當前所學知識意義建構的目的。研究表明[5-6]，建構主義學習理論適合于復雜的學習領域和高遠學習目標。因此，該理論在國內外高等教育界受到越來越多的關注和重視。

建構主義學習環境下教學設計原則包括[7]：（1）強調以學生為中心;（2）強調“情境”對意義建構的重要作用;（3）強調“協作學習”對意義建構的關鍵作用;（4）強調對學習環境（而非教學環境）的設計;（5）利用各種信息資源來支持“學”（而非支持“教”）;（6）強調學習過程的最終目的是完成意義建構，而非完成教學目標。建構主義學習理論對教育教學的關注焦點在于學習的過程和學生知識的形成，是一種富有全新理念和模式的新型教育理論，適應于互聯網時代下的技術變革背景，為開展網絡環境下的教學和學習提供了科學依據[8]。

（三）基于建構主義的混合式教學研究

教師采用混合式教學的目的是，找到“最好”方式來提高學生的學習成效，以情境學習和活動學習的形式改善學習效果。基于建構主義的教學方法，正是在教學環節中設置情景創設和協作學習模塊，由學習者自身實現對所學知識的意義建構。何克抗教授[9]在分析國內外教學方式和教學理念后提出，將Blended Learning教學技術與建構主義相結合，運用于課程教學，有助于創新型人才的培養。需強調的是，基于建構主義的混合式教學，應將教師主導作用發揮與學生主體地位統一于建構主義學習環境中。教師的主導作用不僅包括對課程內容的講解，對學生的啟發、引導，而且包括情境創設、信息資源提供、合作學習組織、研究性學習指導以及自主學習策略設計等方面。

當前，工程教育專業認證成為專業建設的風向標，是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎，也是我國提升工程教育質量的重要舉措。工程教育專業認證的核心理念是學生為中心、成果為導向和持續改進，體現在學生綜合能力培養的12個方面：工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、團隊、溝通、項目管理、終身學習?；诮嬛髁x的混合式教學有助于學生開展自主學習，利于師生、學生間的互動與交流，通過課程線上線下教學互動和反饋，可實現教師持續改進提升課程教學質量的目標。

二、土力學與工程地質混合式教學模式構建

基于建構主義的土力學與工程地質課程混合式教學設計，如圖1所示。

（一）學情分析

1.課程概述

本課程授課對象主要為土木工程和城市地下空間工程專業的二年級學生。課程研究對象為巖石和土，涉及巖土的形成過程、礦物成分、物理力學性質以及與之相關的工程問題和工程地質現象。與其他高校不同的是，常州工學院專業課程體系中將土力學與工程地質兩門課歸并為一門，課程在巖土的形成過程、基本物理性質和水的滲流等內容上進行整合，使學生對該部分內容的掌握更容易。

以往課程教學多為教師課堂講授，采用理論推導為主、案例分析為輔的教學方法，但學生完成學習后反饋較多的是課程難，前后知識點的關聯度不高，且不能將土力學理論運用到工程案例分析中等。因此，在采用混合式教學時，教師需考慮學生線上學習的自主性與教學成效，這不僅需要教師分析學生的學習能力和學習習慣，了解學生對課程的學習需求和教學方法的意見與建議等，更需要在教學環節進行情景創設和學習協作設置。

2.課程目標

課程目標包括知識與技能目標、過程與方法目標、情感與價值觀目標，如圖2所示。通過對工程地質條件的形成及巖土體的基本物理力學性質的講授與討論，使學生認識與理解巖土工程基本問題，夯實專業基本功（課程目標1）;通過對土力學與工程地質基本原理的應用與分析，使學生掌握原理中的方法與過程，提升解決復雜工程問題的能力（課程目標2）;通過工程案例和課程思政的解讀，使學生領悟并傳承精益求精的大國工匠精神、嚴謹治學態度和高度社會責任感（課程目標3）。

鑒于上述學情分析，線上課程資源建設時，以微課形式將傳統課程體系轉變為模塊式課程體系，極大的提高了課程知識體系的針對性和適用性。

（二）混合式學習環境建設

混合式學習環境建設包括線上平臺課程資源建設、線下課堂教學設計和線上線下學習紐帶工具的使用。為實現線上線下教學的無縫對接，營造良好的學習情景，課程團隊基于國家級精品在線開放課程土力學與基礎工程（中國大學MOOC網），建設校內SPOC土力學與工程地質課程資源，包括課程視頻、單元測試、作業、討論區和答疑區等內容。通過線上視頻使教學課堂前移，保證學生充分的學習時間。授課過程中，教師利用雨課堂工具進行課前測試，提前獲得學生學習情況，并及時調整授課進度和課程重難點，組織課程小組，創設工程案例情景環節，對課程內容開展線下翻轉，或采用問題式教學、討論式教學，突出課程知識點的重點，為學生捋清知識脈絡。課后設計綜合練習，側重于學生對工程問題的分析和應用能力培養?；旌鲜綄W習環境的建設，有力支撐了學生自學學習和協作式的探索。

（三）課堂教學設計

土力學奠基人卡爾·太沙基曾將理論比喻為“拐杖”，實踐比作“雙腿”，寫道：“雖然使用拐杖，減少了絆腳的風險，但走路還是要用腿才行”[10]。因此，課程教學設計時，基于教學目標，教師應將課程的理論性與實踐性緊密結合，采用直導式教學模式、討論式教學模式、體驗式教學模式、問題式教學模式或情景式教學模式等設置課程內容。

例如，以土的抗剪強度之土中一點應力狀態分析內容為例，開展討論式教學活動模式設計。該小節教學目標為：學生能正確認識土體的剪切破壞狀態，區別于混凝土、金屬等材料的破壞模式。具體教學設計，如圖3所示。

（四）課程評價

基于建構主義下的混合式教學側重于學習者對知識的意義建構，課程評價不僅需依據客觀的教學目標，也包括學習任務的整體性評價和學習參與度的評價。本課程評價包括了過程性評價和終結性評價。過程性評價的目的是及時了解階段性教學成效和學生學習的進展情況以及存在問題;終結性評價的目的是了解教學活動的最終成效，側重于學生個人解決實際問題能力的培養情況。本課程過程性評價包括：（1）課前測試成績;（2）SPOC網絡學習情況;（3）線下作業成績;（4）期中測試成績;（5）小組協作情況。終結性評價以知識點的應用考核為主。實驗環節作為課程教學重要組成部分，獨立于理論教學的評價。

（五）教學評估

授課對象的差異性，使得對授課過程進行及時改進顯得尤為重要。除學校組織的學生評教外，教學課程還采用師生互動的過程性評估和最終滿意度調查的教學評估。過程性評估采用雨課堂問卷的形式實現，主要針對授課方式、授課進度等進行調查，了解學生學習進度和專業困惑，對學生進行各方面的積極引導;最終滿意度調查是在課程結束時，采用問卷星進行課程滿意度調查，為課程后續持續改進提供依據。

課程結束后，教學團隊通過問卷星對教學滿意度情況進行調查，共七個方面，包括（1）你學習本課程過程中所用到的資源;（2）在本學期線上課程學習過程中，你覺得好用的平臺;（3）你認為在線上學習過程中，哪些線上資源是老師必須提供的;（4）對比線上學習和線下學習，你在課堂的參與度有何變化;（5）你對土力學與工程地質課程老師提供的教學資源的滿意度;（6）你對土力學與工程地質課程老師教學內容設計的滿意度;（7）你對土力學與工程地質課程教學過程中老師的組織與管理工作的滿意度。

在教學資源建設方面，有91.76%的學生認為“在線課程資源（慕課）”有效提升學習成效，有31.18%學生認為可以補充“與知識點相關的推薦文章”;在學生參與度方面，有40%學生認為線上學習課堂參與度更高，有26.47%學生認為線下課堂參與度更高。在對本課程的滿意度方面，有61.76%學生選擇了非常滿意，有28.82%學生選擇了滿意?？梢姡處煹恼n程建設與組織思路得到了學生的認可，并有意向通過教師推薦的案例資源來提升專業知識面。在學生表現出愿學、樂學的基礎上，課程目的達成情況逐年得到提高。

（六）教學反思

教學反思作為一種有益的思維活動和再學習過程，需要教師對教學活動進行的理性觀察與矯正，從而提高教學能力，也是取得實際教學效果并使教師的教學建設更為主動、專業發展更為積極的一種手段。隨著教學信息技術的迅速發展，教學內容的匹配性要求教師在教學實踐過程中對其不斷修正和完善。因此，建構主義下對混合式教學模式進行教學反思是必要的。

在2021年授課過程中，課程教學案例分析內容既包括教師的科研項目成果，也包括學生查閱資料的整理。在此過程中，教師充分肯定了學生提出的一些獨到見解和想法，不僅使學生的好方法、好思路得以推廣，而且對他們也是一種鼓勵和贊賞。同時，教學團隊在課程建設過程中認識到，對于應用型人才的培養，加強實踐能力訓練是必要的。在學院創新政策的支持下，教學團隊結合校企合作項目，如《常州城市地質調查——工程地質數據庫建設》等項目，指導學生參與其中，以實現提升學生對課程知識點運用能力的目的。

綜合本課程教學實施路徑，具體情況如表1所示。

三、結語

“互聯網+教育”背景下，以“學生為中心”的教育理念正不斷深入教學實踐中，混合式教學以豐富的線上資源、靈活的教學模式和多元的學習方式等諸多優勢，被越來越多的教師所認同和接受。在建構主義理論的指導下，常州工學院土力學與工程地質課程自2018年開展混合式教學以來，教學團隊通過反復研討、集中備課，取得了良好的教學效果。2021年分別獲得江蘇省首批課程思政建設示范課程，江蘇省首批一流本科課程，并推薦參評第二批國家一流課程。后期建設中，教學團隊仍需堅持持續改進，在課程資源、教學設計、教學評估等方面不斷完善，在對學生知識傳授時開展更多的教學探索，以實現教學改革的持續深入，不斷提升課程教學質量。

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[10]理查德·E.古德曼. 工程藝術大師：卡爾·太沙基[M]. 朱合華，史培新譯. 上海：同濟大學出版社，2020.

Abstract： In the post epidemic era， blended teaching has become the mainstream of teaching research and practice. Based on the reflection and analysis of the current blended teaching， the blended teaching practice of soil mechanics and engineering geology was carried out under the guidance of constructivism learning theory. Teaching research was performed from the following aspects：analysis of learning situation to clarify teaching objectives; design of blended teaching to improve the construction of teaching resources; teaching design in classroom to implement multi type teaching mode; design of the course assessment to realize the combination of process and termination; teaching evaluation to obtain feedback， analysis and adjustment of teaching status; teaching reflection to change immediately and form a good teaching closed loop.

Key words： constructivism; blended teaching; teaching reform; teaching practice; soil mechanics and engineering geology

（責任編輯 崔守奎）

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