“巖體力學(xué)”在線教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐

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（吉林建筑科技學(xué)院土木工程學(xué)院）

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在線教學(xué)以其不限制時(shí)空、高效率傳輸、開放資源等特點(diǎn)為學(xué)生所喜愛(ài)。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息的多樣化吸引學(xué)生的課堂注意力，這就要求教師打破傳統(tǒng)課堂的束縛進(jìn)行創(chuàng)新，讓學(xué)生對(duì)課堂充滿興趣[1]。

近年來(lái)，在線教育模式——MOOC（Massive Online Open Courses，中文名稱“慕課”），是大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)開放課堂，為學(xué)生提供了一流大學(xué)免費(fèi)的名師課程。在我國(guó)名校與普通學(xué)校之間的教育資源的投入極不平均，實(shí)力差距較大。MOOC可以讓普通院校的學(xué)生享受一流大學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，增加知識(shí)與眼界[2]。當(dāng)然，如果完全照搬MOOC教學(xué)模式就會(huì)脫離實(shí)際，達(dá)不到提高教學(xué)質(zhì)量的要求。SPOC (Small Private Online Course)是一種小規(guī)模限制性在線課堂，更加靈活有效，依托于傳統(tǒng)課堂，又結(jié)合MOOC的優(yōu)點(diǎn)，適合不同學(xué)校的教學(xué)要求[3]。

“巖體力學(xué)”是城市地下空間工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握巖體力學(xué)的基本概念、基本原理和基本研究工作方法，能夠正確運(yùn)用巖體力學(xué)知識(shí)分析巖體工程中的實(shí)際問(wèn)題，了解并熟悉國(guó)家及行業(yè)的相關(guān)規(guī)范要求，具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力[4]。目前，各學(xué)科的在線教學(xué)模式有很多種，并與智能教學(xué)平臺(tái)相融合，實(shí)現(xiàn)較好的教學(xué)效果。借助智能教學(xué)平臺(tái)開發(fā)“巖體力學(xué)”的在線教學(xué)，設(shè)計(jì)教學(xué)模式，并對(duì)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果分析，為日后其他類似課程設(shè)計(jì)提供參考思路，同時(shí)也為未來(lái)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供參考依據(jù)。

2 教學(xué)模式的構(gòu)建和設(shè)計(jì)

在“新工科”背景下，除培養(yǎng)學(xué)生夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)理論外，還需構(gòu)建理論課與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，開發(fā)學(xué)生活躍的思維，結(jié)合在線教學(xué)的方式，提出多層次評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮智能教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及實(shí)時(shí)交流等優(yōu)點(diǎn)，并融入課程思政[5]，構(gòu)建課前、課中和課后三個(gè)階段在線教學(xué)模式，如圖1所示。

在課前階段，教師要分析專業(yè)人才培養(yǎng)方案和理論教學(xué)大綱，熟悉“巖體力學(xué)”的課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。依托于MOOC中巖體力學(xué)精品課程，整合適合教學(xué)大綱的學(xué)習(xí)資源，建立異步SPOC課堂，包括教學(xué)視頻（對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解）、課前課后自測(cè)習(xí)題（對(duì)知識(shí)重難點(diǎn)的掌握）、討論題（激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維）、作業(yè)（對(duì)知識(shí)點(diǎn)加深理解）、工程案例（對(duì)實(shí)際應(yīng)用的掌握）。學(xué)生以教師發(fā)布的任務(wù)為指導(dǎo)，其中包含課程學(xué)習(xí)時(shí)間安排，自主學(xué)習(xí)內(nèi)容和討論題。學(xué)生把在預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題發(fā)布到教學(xué)平臺(tái)，教師和同伴進(jìn)行解答。

圖1 在線教學(xué)模式

表1 第二章巖石的力學(xué)性質(zhì)的任務(wù)

在課中階段，學(xué)生通過(guò)MOOC視頻學(xué)習(xí)掌握巖體力學(xué)的基本知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)速度不同的學(xué)生，留有討論題和練習(xí)題。鼓勵(lì)學(xué)生將問(wèn)題分享在教學(xué)平臺(tái)，或者通過(guò)百度等方式獲得答案。教師采用智能教學(xué)平臺(tái)，如騰訊會(huì)議、QQ群、ZOOM等，對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充、歸納和擴(kuò)展。由于巖體力學(xué)計(jì)算公式和試驗(yàn)較多，理解較困難，因此每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)留給學(xué)生提問(wèn)的時(shí)間。教師在教學(xué)平臺(tái)講授時(shí)，每節(jié)課選取學(xué)習(xí)狀態(tài)不同的各個(gè)階段學(xué)生開麥，隨時(shí)與教師課上溝通，及時(shí)反饋疑惑之處。最后，采用時(shí)下流行的“思維導(dǎo)圖”回顧本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容，向?qū)W生闡明整體框架體系、知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系及所講知識(shí)點(diǎn)在體系中的地位，幫助學(xué)生厘清知識(shí)點(diǎn)的脈絡(luò)關(guān)系，以便自主學(xué)習(xí)。

在課后階段，教師主要是了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)鞏固和掌握他們學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生通過(guò)教師發(fā)布的課后作業(yè)，通過(guò)小組合作或自主完成方式上傳到教學(xué)平臺(tái)，并進(jìn)行評(píng)分。根據(jù)學(xué)生的掌握情況調(diào)整PPT的內(nèi)容，做到因材施教。教師通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，重點(diǎn)觀察不完成任務(wù)的同學(xué)。在問(wèn)題提問(wèn)環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)，督促他們改進(jìn)。在利用數(shù)據(jù)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)或教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，要及時(shí)和學(xué)生溝通并了解學(xué)習(xí)狀況，是否真的存在未完成任務(wù)，要避免“唯數(shù)據(jù)論”，形成多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)。

課程考核機(jī)制是檢驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。針對(duì)在線教學(xué)的特點(diǎn)，采用平時(shí)成績(jī)60%，考試成績(jī)40%。平時(shí)成績(jī)?yōu)楹灥?0%、課堂作業(yè)10%、課堂表現(xiàn)10%、筆記記錄10%、課后作業(yè)20%。考試成績(jī)?yōu)槠谀┰嚲泶痤}，在試卷出題時(shí)多增加實(shí)際工程案例題，增加學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和處理實(shí)際工程的專業(yè)能力。

3 在線教學(xué)實(shí)踐效果

在線教學(xué)實(shí)踐以“巖體力學(xué)”第二章巖石的力學(xué)性質(zhì)為例，參與課程班級(jí)為城市地下空間工程2018級(jí)，共80人。學(xué)生使用中國(guó)大學(xué)MOOC中的異步SPOC課堂觀看視頻，并完成討論題和練習(xí)題。教師采用QQ群發(fā)布任務(wù)、簽到、答疑、投票和分享屏幕，其中課堂發(fā)布任務(wù)見(jiàn)表1。

選取“巖體力學(xué)”第一章到第七章學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從學(xué)生課程參與度、作業(yè)設(shè)計(jì)合理性和學(xué)生教學(xué)滿意度三個(gè)方面分析“巖體力學(xué)”在線模式的實(shí)踐結(jié)果。學(xué)生課程參與度包括論壇討論、習(xí)題參與情況以及教學(xué)視頻觀看，具體數(shù)據(jù)如圖2所示。從圖2可知：視頻觀看人數(shù)較多，幾乎達(dá)到80人；由于學(xué)生觀看視頻進(jìn)度不同，導(dǎo)致討論題完成人數(shù)較少；教學(xué)視頻觀看、習(xí)題參與情況以及論壇討論的增減趨勢(shì)相同，在第3章節(jié)時(shí)與沒(méi)有完成任務(wù)的同學(xué)談話，因此會(huì)有上升趨勢(shì)；數(shù)據(jù)為電腦統(tǒng)計(jì)，未完成的同學(xué)也有可能是電子設(shè)備沒(méi)有儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，教師要幫助學(xué)生進(jìn)行調(diào)整，不要影響最終的成績(jī)。作業(yè)設(shè)計(jì)合理性分析，包括與成績(jī)相關(guān)的作業(yè)和與成績(jī)無(wú)關(guān)的自選作業(yè)，具體數(shù)據(jù)如圖3所示。從圖3可知：作業(yè)的正確率與成績(jī)無(wú)關(guān)，正確率主要與出題難易程度、學(xué)生理解程度等有關(guān)。學(xué)生教學(xué)滿意度，包括問(wèn)卷調(diào)查。共發(fā)布80份問(wèn)卷調(diào)查，回收80份，具體結(jié)果見(jiàn)表2。通過(guò)表2可知：整體上來(lái)說(shuō)學(xué)生對(duì)此教學(xué)方式基本滿意，優(yōu)良中總數(shù)幾乎都達(dá)到70%以上。基于以上數(shù)據(jù)，說(shuō)明巖體力學(xué)在線教學(xué)模式設(shè)計(jì)科學(xué)合理，學(xué)生能通過(guò)此種教學(xué)模式獲得知識(shí)，讓學(xué)生真正動(dòng)起來(lái)，放下游戲參與到課堂中來(lái)。

圖2 學(xué)生參與程度

圖3 作業(yè)正確率

表2 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

“巖體力學(xué)”在線教學(xué)模式取得了較好的教學(xué)效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

①優(yōu)化在線教學(xué)模式設(shè)計(jì)，提高了教學(xué)質(zhì)量；

②增加數(shù)據(jù)監(jiān)控，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)；

③完善教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高公平性；

④促進(jìn)師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生自主性。