智慧教育視角下混融式教學模式在建筑材料課程中的應用研究*

張筱逸，林國良，陳捷，楊宇

（福建工程學院 土木工程學院，福建 福州 350118）

隨著社會的發展和技術進步，人工智能、區塊鏈等信息技術催生了新業態、新模式，固有的知識傳授方式及獲取方式已無法滿足人類對知識的渴求。隨著智慧教育的出現，傳統教學模式受到信息化發展的強烈沖擊，教學模式的改革也應運而生。如何滿足社會求知需求、探索新的教育模式，是亟須解決的教育課題[1]。習近平總書記在2015年5月22日致國際教育信息化大會的賀信中指出：“中國堅持不懈推進教育信息化，努力以信息化為手段擴大優質教育資源覆蓋面”[2,3]。 2018年4月，教育部發布《教育信息化2.0行動計劃》，提到要使我國教育信息化發展水平走在世界前列，帶動教育信息化從1.0時代進入2.0時代，并提出了智慧教育理念[4,5]。2020年9月，習近平總書記在教育文化衛生體育領域專家代表座談會上指出“努力辦好人民滿意的教育，在加快推進教育現代化的新征程中培養擔當民族復興大任的時代新人”[1]。由此可見，教育信息化成為當前教育發展的主流，而新冠疫情的防控要求又加速這一進程，推動了線上線下混融式教學模式的發展。

建筑材料課程是土建類專業的基礎課，對專業課程的學習起承上啟下的作用。該課程教學目標是讓學生獲知并掌握建筑材料理化性能，能在工程建設過程中選用合適的建筑材料，為后續土木類專業課程的教授提供建筑材料方面的知識，具有較強的應用性和實踐性。而其中的課程實驗是提升學生實踐動手能力，將課程知識轉化為實踐的有效途徑，同時，通過課程教學，讓學生了解建筑材料的最新科學前沿及最新理論研究成果。

我國大學教育正從精英教育向大眾教育轉變，高等教育體制和課程設置進行了重大調整，倡導少學時、多課程的教學模式[6]。建筑材料課程學時也相應減少，而建筑材料實驗課程是建筑材料課程的重要組成部分，有效地培養學生的實踐動手能力、自學能力及科研能力，因此如何在有限時間內既達到既定的教學目標，又培養學生的創造性思維和科研能力，是當前建筑材料課程教學亟須解決的問題。

1 建筑材料課程教學現狀

建筑材料課程教學效果與預期教學目標存在一定差距，主要存在以下問題：⑴建筑材料課程涵蓋多類工程材料（水泥、混凝土、瀝青、鋼材等）的生產、化學組成、結構、性能、應用及性質變化規律等，知識面廣，概念多、教學內容多而雜，各類材料間的關聯性差，導致學生融會貫通難度較大，難以實現靈活運用；⑵課程知識點邏輯性差，經驗公式不需要推導但應用性強，課程趣味性不強，導致課堂教學氣氛不佳，學生學習興趣不夠；⑶建筑業發展日新月異，新材料、新技術層出不窮，對課程內容時效性要求高，但教材內容編寫滯后于建筑業發展，導致課程教學內容與行業發展存在差距；⑷課程教學課時不足。土木工程專業該課程學時32學時，實驗課程8學時，課時不足導致課程教學內容講授不夠全面，同時，課程對現場實踐內容要求較多。在實際教學中，學生現場實踐參觀、操作機會少，學生對工程材料缺乏直觀認識，理論聯系實踐不足。教學質量與預期目標存在一定的差距。

2 線上線下混融式教學模式的設計與實施

2.1 教學方案設計

混融式教學主要是將線上學習環境與線下課堂教學深入混合互融，使學生的學習得到有效拓展，實現線上線下教學資源共享及師生間的連續互動，豐富課堂教學載體，提升了教學內涵。線上，學生進行預習和淺表性學習（涉及基礎知識的識記和理解），同時教師還應設置相應的問題，讓學生自主答題；線下，教師通過學生互動及分組討論等形式，引導和協助學生完成深度學習，包括知識的應用、分析、評價和創造。

混融式教學模式把課程教學分為課前學習、課堂學習和課后學習三個階段，實施路徑如圖1所示。⑴課前學習階段完成淺層知識的自主學習。通過線上課前學習學生自主完成課程內容的預習和重難點的總結，形成課程內容的思維導圖；⑵課堂學習階段主要是在課堂上完成知識的內化和升華，并與工程應用實際相結合，達到深度學習的效果；⑶課后學習階段在線上完成課后作業和線上復習自測題，鞏固學習知識，達到入腦入心的教學效果。混融式教學模式將教師定位為學生學習的指導者和協助者。

圖1 教學活動設計過程圖

2.2 教學活動組織

⑴課前學習階段。在課前學習階段，教師將課程中抽象的理論知識整理出來，制作自主學習清單和預習微動畫或視頻，按照教學大綱和教學計劃安排，有序發布到網絡平臺，指導學生利用網絡平臺對新的課程內容進行自主學習、互動交流，了解課程的重難點。同時，教師設置相應課程問題，學生通過教學平臺進行自主學習，完成課前預習測試，給予學生較強的學習自由度。

為提高課程學習效果，結合課程特點，在本研究創新性地引入了思維導圖。通過線上課前學習，引導學生在自學過程中構筑課程思維導圖，使學生在課前形成課程內容內在的邏輯關系，促進學生構建完整的知識體系[7-9]。遇到的疑難問題，通過多渠道與教師進行交流，一方面有利于教師了解學生的自主學習情況，知悉課程內容存在的共性疑難問題；另一方面利于教師在課堂教學過程中有針對性地進行教授、指導和解惑。

⑵課堂學習階段。在課堂學習階段，因學生對于課程內容的相關知識點已有一定認知，因此，教師的課程教學重點在于組織學生對課程知識點進行梳理，并就共性疑難問題進行集中解答。對于可研的課程問題，教師組織學生進入分組討論，通過深入交流，各分組學生通過小組匯報、思維導圖演示等方式，分享課程學習成果，教師對各分組學習成果給予指導、點評和糾正，總結課程學習重難點，引導學生進行學習反思，保證課程教學達到預期目標，并鼓勵學生開展自我評價。

⑶課后階段。學生根據課堂學習改進思維導圖，形成對課程內容邏輯性及重難點深度了解。同時，為拓寬學生視野把握科技前沿，教師還可以通過學習平臺向學生推送課程內容的前沿發展資料，包括最新的文獻和科技報道。同時，及時推送復習自測題，進一步鞏固學習效果，達到溫故知新的學習成效。教師在聽取學生建議后，更新教學資料和素材，提升學生學習契合度。

2.3 課程考核評價多元化

混融式教學模式學習載體豐富，學習成效明顯，有效提升師生交流渠道，學習成果主要由過程性評價和終結性評價兩部分組成。總評成績以學生成績作為量化指標，過程性評價和終結性評價的成績占比相等，各為50%。過程性評價成績由20%的課前學習評價、20%的課堂學習評價、10%的課后學習評價三部分構成。課前學習評價采取線上線下結合評價方式，包含學習態度、預習情況和學習效果；課堂學習評價采取線上評價和線下評價相結合的方式，包含對教師授課內容及授課形式的評價；課后學習評價主要通過平臺發布測試題或布置作業，掌握學生的學習情況，形成對學生學習效果評價。終結性評價成績即是期末試卷卷面成績，占比50%。

線下教學評價主體單一、評價主觀性強、信息反饋不足，因而過程性評價無法精準反饋，且所占比重較低。而混合式教學評價可以利用教學平臺數據，做到線上線下相結合，將過程性評價由定性考核轉向定量考核，采用數據驅動使教學評價顯得更加客觀全面。

3 教學效果

3.1 成績對比分析

為了檢驗混合式教學模式的教學效果，對采用不同教學模式的2018級（傳統教學模式）、2019 級（混融式教學模式）和2020級（傳統教學模式）三個年級土木工程專業學生總成績進行了對比分析，三個年級學生均為90人，具體數據如表1所示。數據表明，與傳統教學模式相比開展混合式教學班級在0～69分數段學生數比例下降了12%左右，80分以上學生數比例增加了15%左右。結果說明采用混融式教學模式能有效提升學生成績。

表1 傳統式與混融式教學模式成效比較表（人數/占比）

3.2 調查問卷

為了了解采用混融式教學模式的學生滿意度，本研究開展了基于混融式教學模式的調查問卷，共發放問卷200份，回收問卷192份，有效問卷189份。經統計，96.28% 的學生認為混融式教學模式提高了建筑材料課程的學習興趣；92.34% 的學生對課前學習階段及課后學習階段的疑難問題線上交流討論的體驗度較高；此外91.18%的學生認為混融式教學模式的應用提升了自學能力、課程知識點分析能力以及復雜工程問題的解決能力；對課程知識點及應用方面的掌握有較高的滿意度 （28.72%滿意，67.56%非常滿意）。

4 結語

本研究結合建筑材料課程特點，采用混融式教學模式，對課程內容進行剖析和重構。利用線上教育平臺，將課程淺層知識學習前置，通過線下課堂深度學習，再經由線上拓展學習，達到提升學生的學習興趣與學習效果的目的，實現了學生由“被動學”變為“主動學”。在構建混融式教學模式過程中，通過線上、線下深度融合的教學環節的設計，強化建筑材料課程的邏輯性，提升學生的自學能力、課程知識點分析能力以及復雜工程問題的解決能力，取得了較好的教學效果。