通過線上教學提升線下課堂參與度的研究與實踐
——以“工程力學”課程為例

劉青松，羊富彬，孫培育

（中國民用航空飛行學院，四川 廣漢 618307）

1 “工程力學”課程教學現狀

1.1 我校“工程力學”教學方式

“工程力學”課程具有理論性強、工程應用廣、實踐要求高等特點[1]。其內容涵蓋靜力學和材料力學，且與眾多工程實踐應用銜接緊密，是普通高等院校工科專業必修的專業基礎課程。工程設計的主要任務之一就是保證構件在確定的外力作用下滿足強度、剛度和穩定性條件，兼具理論性和工程應用的工程力學課程是解決工程實際問題的重要理論基礎[2]。中國民用航空飛行學院（以下簡稱“我校”）每學年主要為機場學院交通工程專業大二學生開設此專業基礎課，該課程理論教學總學時為48 學時，每周安排6 學時，課程內容主要涵蓋剛體靜力學的一般規律和材料力學的桿件變形規律，課程內容多，教學任務緊。

與多數高校相似，我校的“工程力學”教學模式比較單一，難以提高學生的課堂參與度[3]。主要采用傳統的“教室+黑板/多媒體+粉筆/ppt”教學模式，教學過程主要依賴教師在課堂上的填鴨式講授，教師為主學生為輔的模式使得課堂缺乏活力，往往學生僅能在課堂前十五分鐘保持較高的注意力。隨著教學內容的深入，加之課堂氛圍缺乏變換，難以充分調動學生參與到課堂，導致部分學生容易走神，多次課程脫節后極易降低學生的課堂參與度，嚴重影響教學質量。教師個體教學經驗和技巧的差異，很難確保課堂參與度的普遍提高。

另一方面，“工程力學”課程評價方式比較單一，很難全面評估學生的學習效果。主要考核為期末筆試，卷面成績可以在一定程度上反映學生掌握知識的程度，但仍存在相當數量的學生依靠考試前的突擊復習、死記硬背重要知識點、公式和例題應付考試也能取得“及格”的卷面成績，這難以達到有效掌握和活學活用的教學目標。另外，平時成績主要依據考勤簽到、課堂紀律和作業完成度，但對于部分學生人在課堂但并未真正參與學習，或者同學間相互抄襲作業以完成考核任務等情形，結果性評價難以真正衡量學生的平時實際表現，也無法起到督促和引導學生參與課堂的作用。

1.2 線上教學特點和啟示

線上教學是指師生間借助互聯網平臺，將傳統教學轉變為“網絡+平臺+視頻”的教學模式，是高等教育信息化發展的趨勢[4]。課前，教師精心準備網絡教學資源，將教學計劃、教學課件、視頻、文檔、圖片、習題和其他輔助材料傳到平臺上。利用平臺發布公告，將課程信息、學習任務和課程重難點推送給學生，確保學生可以及時了解和預習課程。通過學習任務設計，確保任務難度和任務量適中，引導和激勵學生進行自主學習。網絡課堂上，教師采用直播或錄播模式，利用共享屏幕功能代替教室黑板。課后，學生們可以多次回放錄屏或視頻，對不清楚或者未注意聽講的內容可以進行反復觀看，直至理解為止。另外，利用平臺可以發布一些討論，鞏固學習效果和激發學習興趣。

線上教學具有很多優勢，如可以滿足學生的個性化需求，不同的學生學情不盡相同，利用線上平臺可以向不同層次的學生發布與之個性化相適應的學習任務。同時，由于網絡教學資源豐富，對于同一門課程，學生們可以選擇觀看不同學校不同教師的教學視頻，從而可以根據個人需求自主選擇。利用線上平臺可以實現精準科學化管理，軟件可以詳細記錄每個學生的學習痕跡，包括預習、學習、互動和作業，借助軟件提供的每個學生的學習情況的分析數據，使得教師能夠更精確的掌握學生的狀態和效果，并及時作出相應教學調整。

另一方面，線上教學也存在一些缺陷，如：對于自制力較差的學生而言，由于老師和家長無法現場監管，沒有強制性，很容易使用設備做學習之外的事情，反而降低了學習效率和教學質量。再如：由于大量線上平臺的涌入，而各個學校和各門課程的信息化建設參差不齊，導致線上學習任務比線下學習任務更加繁雜，從而加重了學生負擔。部分教師習慣于教室教學的“舒適區”，對新環境的新生事物難以快速適應甚至產生抵觸情緒，不能很好地運用在線教學平臺，也在一定程度上影響教學效果。

2 對接線上教學的線下課堂教學設計思路

隨著信息技術在教育行業的大量實踐，線上教學與傳統課堂相結合的混合式教學模式將成為未來高校教學發展的趨勢之一。由于線上教學和線下課堂各有優缺點，如線下課堂具有交互性強、反饋及時的優勢，但容易陷入以教師講授為主，學生被動聽課做筆記的困境。而線上教學相比傳統課堂具有自主性、靈活性和開放性等鮮明特征，但還存在諸多有待完善的地方。若將線上教學的研討性教學方式引入傳統課堂講授，在教師的現場監督和科學引導下，兩者分工配合，相輔相成，可以進一步完善教學設計，提高教學效果和質量。具體思路如下：

借助線上平臺強大的資源存儲、任務發放、互動管理、數據分析等高效實用功能[4]，可以通過在線下課堂中增添依托線上平臺的課程互動環節，同時利用軟件自動記錄學生各環節的得分，并合理設置各項成績權重，引導學生進行全過程學習，為學生掌握知識點和能力提升創造條件。通過加強課堂互動和實施過程性考核等教師引導作用，調動和督促學生主動參與課程學習，形成以學生自主探索為主，教師輔助引導的新模式。

課上，教師可以隨時查看某一知識點對應的練習成績分布，若答錯人數較多，說明多數同學對該知識點可能掌握不足，則教師可以對該知識點進行詳細和多次講解。講解完后再次通過課堂互動和章節測驗檢驗，確保多數同學能夠理解掌握該知識點。利用軟件可以查看未參與練習的學生，教師可以通過有意識的提問了解這類學生的課堂實際狀況，從而引導其將注意力集中到課堂上，參與有效的課堂學習。課下，教師可以查看每位學生的綜合成績和學習軌跡，若學生在課程任務點和章節學習次數等環節得分較低，則說明該生預習時間投入不足；若學生在作業和考試等環節得分較低，則說明該生當前學習狀況較差，可能是時間投入不足，也可能是知識點掌握不夠，教師可以跟其進行談話了解情況，通過關心和指導，引導和督促其在該課程上投入更多精力，進行有效的課程學習。

3 基于超星學習通的“工程力學”課程教學實踐

超星學習通是一款高效的移動學習教育應用平臺，擁有豐富的學習和教學資源，學習者可以利用碎片化時間進行自主和主動學習。利用平臺提供的發布通知、布置作業、課堂測試、數據分析等多種功能，可以避免教師的照本宣科，活躍的課堂氛圍也符合當今學生的學習需求，容易激發學生的學習興趣，教師可以利用數據分析結果精確掌握學生實際情況，制定科學合理地課堂教學方案和考核評價方法[5，6]。根據我校工程力學教學特點，本文基于“超星學習”通構建了“工程力學”的改進教學模式。

3.1 精心準備教學資源

開課前，教研室教學團隊在MOOC（慕課）上精選課程視頻，同時根據我校教學內容和特點，重新錄制了課程視頻。將視頻資源導入學習通，并將音視頻觀看設置為任務點。進一步，精選練習題，并按選擇題和填空題、普通題和拓展題分類錄入平臺。利用學習通的組卷功能，將不同題型進行組合，分別準備好預習測驗卷、章節測驗卷、中期測驗卷和期末測驗卷。其中，可以對選擇題進行題號亂序、選項亂序設置，盡量避免學生相互抄襲。按照教學大綱和進度計劃，開展課堂互動設計，每章節均設置一定的課堂練習題，用于提高學生的課堂參與度。另外，在平臺上導入參考資料、學習建議、預習任務等，為預習、課堂和復習提供完備的教學資源。

3.2 加強師生互動管理

授課前，用課前測驗取代考勤簽到，利用學習通可以實時查看每一位學生的答題情況，根據學生的參與情況可以掌握學生的出勤情況，根據學生的正確率分布，可以了解學生預習時遇到的難點和易錯點，據此教師可以開展針對性的精講教學，既檢驗了學生預習效果，解答了學生困惑，又節約了課堂有效時間，實現對學生調動和督促。在講解過程中，重點利用“隨堂練習”檢驗學生的聽課效果，還可以通過“選人”“評分”等功能，檢驗學生是否跟上課堂進度。通過以上功能實現所有學生參與，變換了課堂氣氛，增加了趣味性，既有利于確保學生進行有效學習，又便于教師掌握學生的學習狀況。

3.3 實施過程考核引導

課后，在學習通發布當天課堂章節的作業，學生完成和提交后，系統自動對選擇題進行評分和統計。對于填空題，可以設置為同學間隨機互評，參評和被評人均會有成績記錄。通過設置截止提交時間和讓學生參與評閱，可以有效提升學生完成作業的進度和參與度。同時，當每章結束后，教師可以利用學習通靈活組織學生進行章節測驗，為了避免學生互相抄襲，利用學習通隨機組卷生成大量知識點相同，而習題、選項均不同的試卷，且每份試卷的題數遠遠超過答題時間，促使每位參與答題的學生都將精力集中于在有限的時間內完成盡可能多的題，提高測驗的有效真實性。另外，在討論區可以設計一些有趣的開放性題目，引導學生參與討論，學生參與評論或點贊均會有相應成績記錄。對于學習通教學的每個環節均設置一定的分數和權重，作為平時成績的重要考核依據，注重學習過程的考核機制將引導和督促學生自主和主動學習。

4 教學改革實施效果

經過一學期基于學習通的工程力學課程教學實踐，學生平均每月利用學習通的次數在1500 次以上，即每天50 次以上，學習的主動性和積極性大幅提高。一學期共發布作業26 個，平均完成率88%，平均分為82.53，不交或遲交作業的現象大為減少，學習效果和氛圍明顯改善。從表1 學生的期末考試成績可以看出，采用基于學習通的教學模式后，不及格人數（60分以下）大為減少，及格人數（60～69 分）和中等人數（70～79 分）的學生人數顯著增多，學生筆試成績平均分從55.97 分提高為64.43 分，整體提高效果比較明顯。

表1 普通組與實驗組期末筆試成績分布

5 結語

今后將“教師講授+學生聽課做筆記”的傳統模式轉變為“學生自主探索+教師引導”的新型模式是教育改革的發展趨勢。本文基于超星學習通平臺，探索線上線下相結合的新型教學模式，側重以學生為中心，通過師生課前、課上、課下的互動，活躍了課堂氣氛，激發了學生學習興趣，加之科學合理的實施過程性考核引導，注重發揮教師的引導作用，調動學生主動參與課程學習，進而加深了學生對知識點的認知和理解，顯著提升了學生學習成績和教師教學質量。