課堂教學和課程實踐相結合的混合式教學探討

牛雷雷 陳慶凱 何榮興

摘? 要：文章首先介紹鑿巖爆破課程原有教學方式存在的問題;其次，利用雨課堂、QQ群和微信群，提出課堂教學和課程實踐相結合的混合式教學模型;最后，以鑿巖爆破課程中的起爆器材與起爆方法為例，從課程的準備和實施兩個階段探討整個教學流程中課程設計。

關鍵詞：混合式教學;課程實踐;鑿巖爆破;模型試驗

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）03-0103-04

Abstract： This paper firstly introduces the existing problems of the "Drilling and Blasting" course. Then， the blending teaching model combined on classroom teaching and practice is proposed with Rain Classroom， QQ and Wechat. Finally， taking the content of Initiating Blasting Materials and Method in the Drilling and Blasting course as an example， the whole teaching process of curriculum design is discussed from the two phases of teaching preparation and teaching implementation.

Keywords： blending teaching; course practice; Drilling and Blasting; model test

混合式教學是一種將線上的數字化在線教育與線下的課堂教學相結合的教學方式[1-2]，這種教學方式融合了線上教學與面對面課堂教學的優勢[3-4]。在互聯網+技術快速發展的今天，混合式教學已成為高校教學一種主流的模式，推動著高校教育教學的改革[5]。李逢慶[6]將面向全體學生的掌握學習理論、以問題為中心的首要教學原理、關注高階思維養成的深度學習理論和促進記憶保留的主動學習理論作為混合式教學的理論基礎，構建了ADDIE教學設計模型，并對混合式教學實踐進行了探討。楊芳等[7]以清華大學2016英語暑期夏令營開展的“生活英語聽說”為例，分別調查了借助于MOOC平臺和雨課堂平臺學生和助教的學習滿意度，為采用MOOC與雨課堂開展了混合式教學提供參考。劉震和張岱渭[8]以馬克思主義基本原理課程為例，開展了基于慕課的混合式教學，進行了串聯式、并聯式、嵌入式三種教學模式的實踐，并取得良好的教學效果。王云和許寧[9]以教育統計與測量為例，根據“學習共同體、以學生為中心”和“做中學”等理論，利用QQ軟件的“多人聊天”功能，構建了教育統計與測量課程的混合式教學模型。教師們從各自課程角度分析了混合式教學對教學過程和教學效果的積極影響和未來發展。目前，鑿巖爆破課程還是以傳統面對面課堂講授為主。本文借助清華大學開發的雨課堂和騰訊QQ群、微信群進行線上教學，結合線下模型試驗和實踐訓練探討混合式教學。

一、問題的提出

礦產資源是國民經濟和社會發展的重要物質基礎，對支撐國民經濟可持續發展，保障社會民生安全具有無可替代的作用。國民經濟的發展離不開礦產資源的可持續開發，而目前礦產資源的開發還是采用鑿巖爆破的方式，鑿巖爆破是金屬礦山生產的基本破巖手段，學習實踐鑿巖爆破課程的相關知識與技能對金屬礦山安全高效開采至關重要。

鑿巖爆破是采礦工程專業的一門重要專業基礎課，是井巷工程、金屬礦床地下開采、金屬礦床露天開采等專業課的基礎。傳統的鑿巖爆破課程以課堂講授為主，通過教師在課堂上講授巖石的力學性質認識鑿巖爆破的對象，為選取合適的鑿巖機具和爆破器材提供參考;通過介紹鑿巖機具的作用原理，配上照片使學生對鑿巖機具有一定的認知，能夠辨認出目前礦山常用的鑿巖機具，為采礦爆破設計中的鉆孔設備選型奠定基礎;通過介紹炸藥的性質、常用的起爆器材、爆破破巖原理了解爆破實施時使用的爆破器材及原理，最后將所學內容應用到露天礦山爆破設計和地下礦山爆破設計之中。

課堂講授只是給學生傳授基本的知識和感性認識，課堂所學和礦山真實情況有較大差別，學生到礦山之后還是無從下手，很難適應現場的工作。同時課堂講授容易造成課堂氣氛不夠活躍，學習內容枯燥，學生學習積極性不高，教學效果低下，不利于學生的學習和應用。為解決這一問題一些學者也進行了相關研究，唐海[10]將啟發式案例教學方法應用于鑿巖爆破課程中加強教師與學生的互動，調動學生的積極性。樓曉明和岳丹[11]開展了“紫金模式”下的鑿巖爆破課程探索，雖然提高了學生參與度，但是仍然存在試驗教學環節薄弱的問題。

為了改變教學過程中課堂沉悶、學生學習積極性不高、課堂所學和現場應用脫節的問題，需要改變傳統的教學方式，引入模型教學、實踐培訓、課堂講授相結合的教學方式，借助新技術、新方法和新手段激發學生的學習興趣提高教學效果，培養學生的動手能力和實踐技能，增強學生的就業能力。

二、課堂教學和課程實踐相結合的混合式教學模型

課堂教學和課程實踐相結合的混合式教學模型將整個教學過程劃分為線上課前預習、線上和線下相結合的課堂講解、線上課后復習、線下模型試驗學習和線下的教學實踐基地訓練五個階段，如圖1所示。每個階段都需要教師精心設計，通過制定每個階段的學習任務和學習內容讓學生有目的自主學習，結合設計的不同層次和不同形式的測驗，配合老師監督學生學習和分析學生的學習效果。

（一）線上課前預習

針對課程特點，教師根據教學大綱和每次課的教學任務設計PPT，上課前一天通過QQ群或微信群發布PPT和預習任務，讓學生提前預習，同時針對課堂講授的難點和重點設計習題，使學生能夠在預習中抓住重點。學生根據教師發布的學習任務，結合PPT進行自主預習，同時為了督促學生能夠投入更多的時間和精力，上課之后利用雨課堂軟件的課堂測驗功能，讓學生通過手機限時作答，根據現場反饋的作答情況，教師可以第一時間了解學生預習情況和效果，有針對性地調整授課的側重點。

（二）線上線下相結合的課堂講解

面對面的線下課堂教學是整個教學環節中最重要部分。通過面對面教學現場講解課程學習的難點和重點，有利于學生跟上教師的講課思路和快速理解所學知識。面對面地互動交流，實時解答學生疑問，能激發課堂的氣氛，吸引學生的注意力，提高學習的專注度。

在進行面對面教學時，為了提高課堂教學的效率，可以借助雨課堂進行學生微信簽到，保證出勤率;每次課上講完一個知識點，立即進行課堂測驗，學生通過雨課堂手機端限時作答，教師根據現場答題情況反饋，了解學生對知識點的掌握情況，并進行針對性的重點講解。

（三）線上課后復習

根據德國心理學家艾賓浩斯研究得到的記憶曲線，課堂學習結束之后1天，學生課堂所學知識的記憶量只有30%左右。因此，通過課后復習鞏固有助于加深學生對知識的理解和記憶。課后復習包括PPT復習和習題練習等，教師通過手機推送復習要點和增加習題，學生通過復習課程要點加深記憶和做習題加深理解。在復習的過程中不可避免地會遇到一些問題，教師和學生可以通過QQ群或者微信群進行交流，及時解答學生復習中遇到的疑難問題。

除了推送復習要點和習題之外，教師還要推送和課程內容相關的參考資料幫助學生擴大知識面和視野，同時為部分學習能力較強且有學習興趣的學生提供學科前沿的研究熱點和難點文獻，為培養學生的研究型思考和探索能力提供土壤。

（四）線下模型試驗學習

針對部分課程，由于課上的理論教學不夠直觀、生動和形象，需要配合實物進行教學，但是實物在購置、存放和安全等方面存在一些問題，因此實物教學模型成為一個可替代解決方法。目前3D打印技術日趨成熟，結合課程的需要，制作可拆卸的3D打印實物模型成為一種潮流。

課后教師帶領學生進行線下模型試驗學習，學生通過觀察、觸摸和拆卸實物模型，結合教師的現場講授，不僅可以加深課堂所講理論的理解和記憶，而且可以加深對模型工作原理認知，拓展學生的思維和視野，激發學生的學習興趣。

（五）線下教學實踐基地訓練

由于工科的特殊性，僅僅依靠課堂的理論教學是不夠的，尤其是對于實踐性較強的課程，需要配合線下的教學實踐基地進行實習。理論學習結合實踐訓練培養學生的邏輯思維和動手能力，不僅把理論知識傳授給學生，而且將理論用于實踐可知所學有所用。

在理論應用于實踐的過程，會出現一些學生從來沒有想過的問題或者想象不到的問題，這些問題的出現將培養學生發現問題、提出問題和解決問題的能力，為畢業后進入工作崗位快速上崗和工作中提出一些創新性的建議奠定基礎。

三、課堂教學和課程實踐相結合的混合式教學具體實現

本研究以鑿巖爆破課程為例，選取其中一章起爆器材與起爆方法，從課程的準備和實施兩個階段探討整個教學流程中課程設計。

（一）準備階段

在鑿巖爆破課程講授的五個階段中，不同階段需要做的準備工作差異較大，下面按照教學流程分別介紹。

1. 課前預習準備工作。按照鑿巖爆破課程教學大綱、教學任務和教學日歷教師更新教案和PPT，設計本章需要講授內容的目錄及對應的重難點和掌握程度，見表1。上課前通過建立的QQ群或者微信群發送PPT和相關學習資料給學生提前預習，學生根據教師的教學計劃有針對性進行預習。

2. 課堂講解準備工作。首先，教師根據發送給學生的PPT和資料準備3～5道選擇題，用于課上檢驗學生的預習效果;其次，教師根據上次課的講授內容設計5道題，為簡答題或者討論題，用于測試學生上次課的聽課效果和課后的復習效果;再次，教師根據本次課的知識點的重要性及難易程度為每個知識點設計不同數目的選擇題，用于課上測試，隨時了解學生的聽課效果。

3. 課后復習準備工作。教師需要提前準備復習要點和習題以及和課程內容相關的文獻資料和學科前沿科研文獻。

4. 模型試驗準備工作。起爆器材與起爆方法這一章要講到火雷管、電雷管、導爆管雷管、導爆索和數碼電子雷管等起爆器材，但是由于爆破行業的特殊性和國家對教學安全工作的要求，不能向學生展示實物，因此需要根據起爆器材的結構和原理制作一批模型，用于課下的學生參觀和學習。

5. 教學實踐基地訓練準備工作。根據教學實踐基地的管理要求準備相應的訓練文件，同時協助教學實踐基地準備器材和教具。

（二）實施階段

準備階段的工作做完之后，就進入了實施階段。在這個階段，根據教學流程中每個環節的特點重點介紹課堂講解、模型試驗學習和實踐訓練，課前預習和課后復習環節在此做簡單介紹。

1. 面對面課堂講解

首先，利用雨課堂，學生進行微信簽到，促使學生出勤，避免教師上課點名浪費時間，同時發布3～5道選擇題，讓學生限時作答，作為課前預習的檢驗，為教師課堂教學提供依據;其次，利用課上前15分鐘進行筆試課堂測驗，檢測上次課學生的學習效果和復習成果，每次測驗共計5道題，為簡答題或者討論題，總分為10分，作為平時成績;再次，隨機抽取幾份學生的課堂測驗答卷作為參考，有所側重的復習和回顧上次課所講內容;最后，進行課堂講授，同時在講課過程中每講完一個知識點，立即開展課堂測驗，發送準備階段做好的選擇題，學生通過雨課堂手機端限時作答，教師根據現場實時統計的答題情況，掌握學生的聽課情況，進一步有針對性地講解知識點。

2. 模型試驗學習

基于已經建設的本科教學實驗室——鑿巖爆破模型室，開展模型試驗教學。在鑿巖爆破模型室中可以開展的模型試驗有炸藥爆速的測定（導爆索法和電測法）、猛度的測定、爆力的測定、殉爆距離的測定、雷管起爆能力檢測等。通過觀察和拆卸這些教學模型了解爆破參數的測定原理與方法，為參加工作后從事相關工作提供感性認知。針對起爆器材與起爆方法這一章，鑿巖爆破模型室中有常用雷管結構模型（電雷管、導爆管雷管和數碼雷管）、起爆具模型和起爆器實物等。

首先，教師帶領學生觀察這些模型，并對照課上講解的內容更加詳細地介紹模型的各個構件及其功能，加深對起爆器材結構的認知;其次，讓學生根據課堂所學和教師實地講解，拆卸這些教學模型，進一步了解爆破器材的結構和原理;最后，參照拆卸過的教學模型，利用3D打印機讓學生親自動手制作3D打印模型，培養學生的動手能力，通過親自設計和組裝試錯，加深對所學知識的理解和認知。

3. 教學實踐基地訓練

模型試驗學習側重于觀察和拆卸鑿巖爆破模型，而實踐基地訓練側重于熟練掌握礦山生產中鑿巖爆破各個環節的實際操作。由于爆破行業的危險性，教學實踐基地以電雷管起爆網路模擬實驗、導爆管起爆網路模擬實驗、爆破振動測試實驗、露天臺階起爆網路連接實驗和井巷（隧道）爆破網路連接實驗等為主。在教師的指導下，采取分小組訓練的方式，每一小組4名學生。首先，2名學生負責設計爆破網路連接方式，另外2名學生負責檢查設計好的爆破網路是否合理，如果設計網路合理方可開展下一步工作，如果不合理則修改設計。其次，負責檢查的2名學生按照設計連接爆破網路模型，負責設計的兩位學生檢查連接好的起爆網路，如果網路連接錯誤則重新連接，如果網路連接正確則開始電子模擬起爆。4名學生一起觀察爆破過程中指示燈的亮起的順序，并拍照或者錄視頻記錄，檢查爆破順序并驗證起爆方案的正確性。

4. 課前預習和課后復習

課前教師將準備的PPT通過QQ群和微信群發送給學生，督促學生做預習。課后教師通過手機推送復習要點和習題，并隨時通過網絡進行答疑，同時對學生提交的作業進行評價，并及時反饋。一方面指出學生的不足和改進之處，另一方面激勵學生后續學習。除此之外，還要為學有余力的學生推送和專業相關的文獻資料，拓展學生的知識面和視野，培養學生的科研興趣。

四、結束語

混合式教學打破了以教師面對面課堂講授為主的教學模式，激發了學生的主動學習興趣，發揮了學生在學習中的主體地位。本文在混合式教學中引入線上測驗答疑和線下課程實踐，使學生從被動知識接受者變為主動參與者，學生在教師的引導下有了更多動手鍛煉的機會，在實踐中檢驗課堂所學理論和知識，有利于培養學生的主動學習能力和創造性思維。

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