土木工程材料課程在線教學(xué)探討

王倩楠 童蕓蕓

摘要：基于教育部提出的信息化、智能化教學(xué)改革，本文探討了土木工程材料課程的在線教學(xué)過程，包括課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)與互動、課后教學(xué)、課程考核等工作。重點(diǎn)針對課堂考勤、互動等環(huán)節(jié)，提出在線教學(xué)過程中的注意要點(diǎn)，以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的學(xué)習(xí)熱情，保證良好的在線教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);土木工程材料;在線教學(xué);課堂互動

Discussion?on?Online?Class?of?Civil?Engineering?Materials

Wang?Qiannan??Tong?Yunyun

School?of?Civil?Engineering?and?Architecture，?Zhejiang?University?of?Science?and?Technology

ZhejiangHangzhou????310023

Abstract：?Based?on?the?educational?reform?of?informatization?and?intellectualization?proposed?by?the?Ministry?of?Education，?this?paper?discussed?the?online?class?of?civil?engineering?materials，?including?pre-class?preparation，?class?teaching?and?interaction，?after-class?teaching，?course?evaluation，?and?etc.?Key?points?for?methods?of?class?attendance?and?interaction?were?pointed?out.?The?aim?of?this?paper?is?to?fully?take?the?advantages?of?online?class，?inspire?the?studying?interest?of?students，?and?ensure?the?teaching?effect?during?the?epidemic.

Keywords：?Internet;?civil?engineering?materials;?online?class;?interaction

土木工程材料課程是土木工程、工程造價等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，旨在使學(xué)生掌握土木工程主要材料的組成、性能特點(diǎn)、工程要求和主要用途，理解土木工程可持續(xù)性發(fā)展的重要性，?并具有合理正確選用材料、設(shè)計方案和科學(xué)管理材料的能力[1]。該課程理論和實(shí)踐性均較強(qiáng)，?并與建筑、結(jié)構(gòu)、施工、環(huán)境等知識領(lǐng)域密切相關(guān)[2]。

隨著計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類在線課程學(xué)習(xí)平臺發(fā)展迅速。其中，以慕課為代表的公共在線學(xué)習(xí)平臺，為公眾提供了大量優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，極大地降低了高等教育的學(xué)習(xí)門檻與成本，并且學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)自由度高，對重點(diǎn)難點(diǎn)知識方便反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，成為了教育行業(yè)的一次重要變革[3]。然而，需要注意的是，公共在線課程師生互動較少，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性與自覺性要求較高，對大部分學(xué)生而言，難以保證良好的學(xué)習(xí)效果。在此背景下，各院校結(jié)合自身實(shí)際情況，積極探索各類在線課程建設(shè)。本文針對網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)的特點(diǎn)，對浙江科技學(xué)院土木工程材料課程在線教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探討，以期提出一些有益的建議。

1?課前教學(xué)

1.1?在線課程平臺的選擇

在線課程開始前，教師需積極探索目前主流的在線課程平臺，通過測試選擇合適的上課平臺。

平臺選擇需要考慮的主要因素包括：

（1）平臺需具有較高的兼容性與穩(wěn)定性，軟件安裝對系統(tǒng)沒有過高要求，且需保證教師與學(xué)生上課過程基本順暢，畫面與聲音清晰;

（2）考慮到在線課程可能存在因信號等原因?qū)е聦W(xué)生錯過知識點(diǎn)等，以及考慮到學(xué)生通過觀看視頻回放進(jìn)一步加深理解的需要，因此生成課程視頻回放并上傳視頻文件對于保證在線課程教學(xué)效果具有積極意義，盡量選擇可以生成課程視頻的在線課程平臺;

（3）為了保證課堂紀(jì)律，在線課程平臺需具備學(xué)生簽到、統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)時長的功能，并且可以保證教師與學(xué)生之間一定的課堂互動。

課程平臺確定后，教師以授課班級為單位建立課程群，通過教務(wù)處公布課程平臺與課程群號，引導(dǎo)學(xué)生及時入群。根據(jù)學(xué)生選課名單，開課前確保每個學(xué)生都已及時加入課程群。正式開課前，教師與學(xué)生均需對在線課程平臺進(jìn)行測試，以確保正式課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。

1.2?在線課程教學(xué)資料準(zhǔn)備

相比于線下課程，在線課程對多媒體課件的要求更高[4]，在一定程度上影響了學(xué)生上課的投入度，因此，在進(jìn)行備課時，需要考慮到在線課程的特點(diǎn)，重點(diǎn)審視課件的邏輯性，同時，盡可能地在課件中設(shè)計一些元素，以吸引學(xué)生的注意力，包括收集相關(guān)圖片或視頻資料、對重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行突出顯示、合理設(shè)計課件動畫等;另一方面，與教材相比，多媒體課件存在知識點(diǎn)相對零散、知識邏輯體系不夠明晰的特點(diǎn)[5]，因此，教材仍然是在線課程學(xué)習(xí)中的重要資料，教師應(yīng)盡量獲取電子教材資源，同時利用好電子資源的優(yōu)勢，為學(xué)生提供2～3本主要電子版參考教材，4～5本輔助參考書，以及課程相關(guān)的優(yōu)質(zhì)國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊信息。開課前，教師在課程群內(nèi)上傳相關(guān)電子教材、教學(xué)課件、拓展學(xué)習(xí)材料等課程資源，方便學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)與課后自學(xué)。

1.3?在線課程備課

針對土木工程材料在線教學(xué)，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)重新梳理優(yōu)化“土木工程材料”的授課內(nèi)容，并將其整合成單元模塊。具體而言，除緒論外，將課程內(nèi)容分為膠凝材料、混凝土、鋼材、瀝青、木材、建筑塑料等六大單元。每個單元又以“土木工程材料的組成—結(jié)構(gòu)—性能—應(yīng)用”為主線，細(xì)分成各知識學(xué)習(xí)模塊，這樣有助于學(xué)生建立對“土木工程材料”基礎(chǔ)知識體系的整體認(rèn)識。結(jié)合在線課程的優(yōu)缺點(diǎn)，對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理，突出重點(diǎn)難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，重新設(shè)計和修改課堂教學(xué)活動，以便有效地開展線上課堂教學(xué)[6]。

由于材料科學(xué)發(fā)展日新月異，現(xiàn)有教材的更新速度相對滯后，因此，一方面，教師應(yīng)有計劃地跟進(jìn)土木工程材料領(lǐng)域最新研究進(jìn)展，遴選合適內(nèi)容，消化吸收后將其融入課程教學(xué)中，以開拓學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識;另一方面，教師應(yīng)對各種建材標(biāo)準(zhǔn)的制定與更新有所了解，并在教學(xué)中根據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)更新更正相應(yīng)知識，盡量確保學(xué)生所學(xué)知識的準(zhǔn)確性。

2?課堂教學(xué)與互動

2.1?課堂考勤

課堂考勤與紀(jì)律維持是線上課程相較于線下課程的一個難點(diǎn)[7]，其中第一周首次在線課程困難尤為突出，出現(xiàn)問題包括學(xué)生作息原因錯過鬧鐘，導(dǎo)致遲到甚至缺勤，學(xué)生網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備原因，錯過部分或全部在線課程，以及缺乏監(jiān)管，難以有效檢查學(xué)生上課狀態(tài)，部分學(xué)生可能存在完成課堂簽到后即離開線上課堂，而后臺在線時長數(shù)據(jù)難以反映這種情況。因此，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)時，教師課后需及時統(tǒng)計學(xué)生觀看視頻時長，與缺勤、遲到或因其他原因參與課堂時間不足的學(xué)生進(jìn)行交流，對其進(jìn)行提醒，就因網(wǎng)絡(luò)原因?qū)е碌脑诰€時長不足的同學(xué)，可以通過觀看視頻回放，以適當(dāng)彌補(bǔ)平時成績問題。

經(jīng)過在線課程的探索，總結(jié)出以下考勤與課堂紀(jì)律考查方法：

（1）通過后臺數(shù)據(jù)，統(tǒng)計學(xué)生課堂在線時長;

（2）課前設(shè)置定時投票，截止時間為開始上課時間，統(tǒng)計學(xué)生參與投票情況，既可以作為考勤記錄，也起到知識回顧作用;

（3）課堂期間發(fā)起限時投票，考察學(xué)生對新知識的掌握情況，投票參與度也作為平時成績的一部分;

（4）上課期間不定時指定學(xué)生連麥或在群消息中回答問題，使學(xué)生保持較高參與度。

2.2?課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)。線上課程不同于線下課程，由于學(xué)生與教師難以隨時互動，且學(xué)生課堂紀(jì)律缺乏監(jiān)管，因此，教師在教學(xué)過程中，需注意吸引學(xué)生注意力，并尤其注意對學(xué)生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)[8]。

由于土木工程材料理論與實(shí)踐性均較強(qiáng)，教學(xué)過程中，可以采用舉例子的方式，將課本中的理論知識聯(lián)系實(shí)際生活中的相關(guān)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考，分析其中的關(guān)聯(lián)與邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生將所學(xué)知識內(nèi)化。例如，在膠凝材料的學(xué)習(xí)過程中，通過雞蛋液受熱凝固為雞蛋餅這一學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象，引入膠凝材料的概念，幫助學(xué)生深入理解膠凝材料的凝結(jié)硬化過程。授課過程中，充分利用在線課堂的優(yōu)勢，用好觸摸筆，結(jié)合講解內(nèi)容在電子課件上做好標(biāo)記，既可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，一定程度上也可以代替板書功能。此外，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)習(xí)名師名課，消化吸收后結(jié)合本門課程特點(diǎn)加以利用，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

考慮到在線學(xué)習(xí)缺少監(jiān)督，學(xué)生注意力容易發(fā)散的問題，教師注意掌握好教學(xué)節(jié)奏，重要知識點(diǎn)以15-20分鐘為時間單元進(jìn)行講解，知識點(diǎn)之間穿插討論、習(xí)題、簽到等活動，使學(xué)生適當(dāng)放松，保證良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.3?實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

土木工程材料課程實(shí)踐性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)是本門課程的重要環(huán)節(jié)，不僅可以鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識和豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，更重要的是讓學(xué)生熟悉試驗(yàn)設(shè)備、操作技術(shù)及有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，并獲得主要土木工程材料試驗(yàn)方法的基本技能訓(xùn)練，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及獨(dú)立工作和分析問題的能力。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)由于重在操作，因而一般不宜以在線上課的方式進(jìn)行。然而，近年來，隨著各高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，在線實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果與學(xué)生滿意度逐漸提高。通過虛擬仿真、人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)通訊等現(xiàn)代高科技的應(yīng)用，對水泥實(shí)驗(yàn)、骨料實(shí)驗(yàn)、商品混凝土配合比計算、商品混凝土實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。可以將教師與學(xué)生從繁雜瑣碎的體力勞動中解放出來，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充的目的。

2.4?課堂互動

在線課程最大的不足在于互動效果不及線下課程，一方面，教師難以通過觀察學(xué)生表情狀態(tài)判斷學(xué)生掌握程度，另一方面，互動過程效率較低，由于平臺、網(wǎng)絡(luò)等原因，常出現(xiàn)一定時間的延遲，影響互動效果[9]。盡管如此，課堂互動仍然是保證良好教學(xué)效果的重要前提，因此，應(yīng)盡可能克服在線課程的不足，加強(qiáng)互動效果。

在土木工程材料課堂互動中，教師可適時發(fā)起一些有適當(dāng)難度的“主題討論”，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、鞏固學(xué)習(xí)成果。例如，在混凝土耐久性的知識點(diǎn)學(xué)習(xí)中，教師可發(fā)布題為“碎石抗凍性差等導(dǎo)致混凝土骨料粉化裸露、周邊泛白、漿體剝落等事故”的工程案例，并附上工程概述及事故照片，要求學(xué)生結(jié)合已學(xué)的理論知識對事故原因進(jìn)行分析，再將答案提交至討論專區(qū)，然后教師對學(xué)生的發(fā)言予以點(diǎn)評，拓寬學(xué)生知識面。

在線課程具體互動方法主要包括以下幾種：

（1）連麥互動，上課過程中，學(xué)生可主動申請連麥，教師同意后學(xué)生可與教師直接交流，連麥亦可作為考勤方式，教師可在上課過程中隨機(jī)要求一位學(xué)生進(jìn)行連麥，通過這種方式給學(xué)生一定壓力，上課過程中保持精力集中;

（2）消息框互動，教師提出問題或互動話題后，學(xué)生可在消息框中通過文字、語音等方式參與互動，這種方式對參與學(xué)生人數(shù)沒有限制，可實(shí)現(xiàn)多人同時互動，可能存在的問題主要在于互動氛圍，在線課程剛開始時，學(xué)生互動熱情較高，但隨著時間推移，網(wǎng)課新鮮感褪去后，學(xué)生參與互動意愿下降比較明顯，消息框這類主要依賴學(xué)生自覺性的互動方式互動效果有所下降;

（3）編輯在線文檔，教師可在課程群中上傳word文檔，群內(nèi)成員均可對其進(jìn)行編輯，這種方法適用于發(fā)散性討論題或?qū)σ褜W(xué)知識的梳理;

（4）群投票，在教師想要了解學(xué)生對知識點(diǎn)掌握情況，或完成一個教學(xué)單元，對重點(diǎn)知識進(jìn)行回顧時，可以發(fā)起群投票，以選擇題或判斷題的方式請學(xué)生參與互動，釘釘具備自動統(tǒng)計投票結(jié)果的功能，可以較為直觀地了解學(xué)生的選擇情況;

（5）課堂測驗(yàn)，教師可提前準(zhǔn)備在線課堂測驗(yàn)試題，上課過程中適時發(fā)布試卷，通知學(xué)生在線答題，根據(jù)平臺功能，試卷可設(shè)置為題目順序隨機(jī)、選擇題選項隨機(jī)排序等，并規(guī)定答題時間，以盡可能保證答題紀(jì)律。對于客觀題，在線平臺一般具備自動閱卷功能，教師與學(xué)生均可對學(xué)習(xí)效果與知識掌握情況進(jìn)行檢驗(yàn)，教師也可據(jù)此隨時調(diào)整教學(xué)過程。

3?課后教學(xué)

課后教學(xué)中，教師可引領(lǐng)學(xué)生對知識進(jìn)行內(nèi)化吸收，完成課后作業(yè)。在線課程學(xué)習(xí)平臺一般具備發(fā)布作業(yè)以及在線提交作業(yè)的功能。針對重點(diǎn)難點(diǎn)知識，學(xué)生可根據(jù)需求隨時回放相應(yīng)課堂內(nèi)容，教師可通過后臺對學(xué)生在線學(xué)習(xí)時長和觀看回放時長的統(tǒng)計，結(jié)合課堂互動、作業(yè)完成情況等，掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。同時，課程群為教師隨時對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識的答疑提供了便利。此外，教師可對綜合成績合格的學(xué)生進(jìn)行“點(diǎn)贊”，以示鼓勵;對成績不理想的學(xué)生及時進(jìn)行幫輔，并在后續(xù)教學(xué)過程中及時關(guān)注這部分學(xué)生，如課堂互動環(huán)節(jié)，加強(qiáng)與這部分學(xué)生的交流互動，對其課堂學(xué)習(xí)起到監(jiān)督促進(jìn)作用。高等教育信息化環(huán)境下混合式教學(xué)的教學(xué)評價主體應(yīng)具備多元化特征，需注重將評價融入教學(xué)活動實(shí)施過程。利用平臺匿名投票功能還可對課程滿意度進(jìn)行調(diào)查，通過學(xué)生的評價與反饋，也能方便教師開展教學(xué)反思，不斷提升教育教學(xué)水平。

4?課程考核

在線課程的課程考核方式應(yīng)盡量靈活[10]。對土木工程材料這一專業(yè)基礎(chǔ)課而言，為了保證學(xué)生學(xué)習(xí)效果，應(yīng)優(yōu)先選用傳統(tǒng)線下考試的方式進(jìn)行最終的課程考核。如因條件限制確需采用在線考試，教師需在題目設(shè)計、考試方式以及評價方式等方面格外注意，以盡量保證考試紀(jì)律與成績的公平性。具體來說，在題目設(shè)計上，在線考試應(yīng)盡量降低客觀題所占的比例，提高主觀題，尤其是開放式問題的比例。同時，善用網(wǎng)絡(luò)平臺的各種功能，如將試卷題目順序打亂，要求學(xué)生打開網(wǎng)絡(luò)攝像頭等，盡量保證在線考場紀(jì)律的嚴(yán)格。此外，在評價方式上，適當(dāng)降低在線考試成績所占的權(quán)重，提高課堂互動、課后作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)所占的權(quán)重。

除了傳統(tǒng)的考核方式，針對土木工程材料這門課程，可以增加課題研究環(huán)節(jié)。例如，要求學(xué)生根據(jù)某一典型工程問題，分析其出現(xiàn)原因，提出處理方案與避免同類問題的方法，在此基礎(chǔ)上，通過查閱文獻(xiàn)資料，了解相關(guān)土木工程材料的最新研究進(jìn)展。通過這一方式，加深學(xué)生對課程學(xué)習(xí)目的與課程內(nèi)容的理解，鍛煉學(xué)生收集信息與閱讀科研文獻(xiàn)的能力，提高學(xué)習(xí)熱情，保證學(xué)習(xí)效果。

5?結(jié)語

近期，教育部指出，要充分利用線上教學(xué)優(yōu)勢，以信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的教與學(xué)改革創(chuàng)新，推進(jìn)學(xué)習(xí)方式變革，提高教學(xué)效率、保證教學(xué)質(zhì)量、完成教學(xué)任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)平臺在土木工程材料教學(xué)中的應(yīng)用，可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)土木工程材料課程多種教學(xué)模式和教學(xué)方法的靈活運(yùn)用，體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為中心”的高效課堂教學(xué)理念，有效促進(jìn)了教、學(xué)、用的全方位提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖靈青.混合式“金課”導(dǎo)向下超星學(xué)習(xí)通在“土木工程材料”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息素養(yǎng)，2020，1：122-123.

[2]劉軍，李偉文，吳凌壹，等.普通高等工科教育中強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)模式研究——以土木工程專業(yè)水泥基復(fù)合材料和工程測量課程為例[J].四川建材，2020，46（2）：229-230.

[3]張建庭，馬靜瑤.大數(shù)據(jù)時代下的大學(xué)生物化學(xué)課程教學(xué)改革探析[J].科技風(fēng)，2021，2：26-27.

[4]李福海，靳賀松，王江山，等.土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探討——以纖維水泥基材料抗拉綜合性試驗(yàn)為例[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2020，39?（1）：185-190.

[5]劉冰宇，楊光，方放.“土木工程材料”課程教學(xué)改革策略[J].西部素質(zhì)教育，2019，5（16）：186-187.

[6]錢紅萍，李書進(jìn)，蔣曉曙.基于工程素質(zhì)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“土木工程材料”教學(xué)改革實(shí)踐[J].常州工學(xué)院學(xué)報，2011，24（6）：18-22.

[7]李盼盼，郝麗娜，鐘美慧，等.以學(xué)生為中心的線上線下混合式教學(xué)課程設(shè)計——以土木工程材料為例[J].住宅與房地產(chǎn)，2020，8：245.

[8]奚琳，李仁軍，王靜平，喻全余.慕微智能教學(xué)平臺在機(jī)械原理課程中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2021，2：22-23，56.

[9]王淑娟，雒鋒.“停課不停學(xué)”線上教學(xué)構(gòu)建及問題分析——以高校土木工程材料課程為例[J].黑龍江科學(xué)，2020，11（10）：78-79.

[10]湯陽，劉敏，孫燕，等.以留學(xué)生為主體的線上教學(xué)探索——以傷寒論為例[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2021，19（2）：1-3.

基金項目：浙江省高等教育“十三五”第一批教學(xué)改革研究項目（jg20180216，主持人：童蕓蕓）。

作者簡介：王倩楠（1987—??），?女，漢族，山東濰坊人，博士研究生，講師，主要研究方向?yàn)槔w維混凝土耐久性;童蕓蕓（1978—??），女，漢族，浙江杭州人，博士研究生，副教授，主要研究方向?yàn)檫z產(chǎn)建筑保護(hù)。