“雙一流”建設(shè)背景下基于MOOC的力學(xué)課程混合式教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐

劉雯雯　王利霞　劉艷萍　李曉玉

［摘 要］針對(duì)當(dāng)前工科各專(zhuān)業(yè)力學(xué)類(lèi)課程的傳統(tǒng)培養(yǎng)模式與“雙一流”建設(shè)背景下亟須培養(yǎng)高水平力學(xué)人才和具有扎實(shí)力學(xué)基礎(chǔ)的高級(jí)工程技術(shù)人才之間的矛盾和問(wèn)題，課程組以推進(jìn)本科力學(xué)教育實(shí)施“線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)+線(xiàn)下目標(biāo)培養(yǎng)”教學(xué)模式為根本任務(wù)，合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，開(kāi)展基于MOOC的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，開(kāi)辟智能教育新途徑，使學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)方面都能獲得較大提升。

［關(guān)鍵詞］MOOC；力學(xué)課程；混合式教學(xué)；智能教育

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）23-0055-04

為應(yīng)對(duì)新經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略、滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)需求，教育部于2017年2月提出新工科建設(shè)， 把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，把提高質(zhì)量作為教育改革發(fā)展的核心任務(wù)。2018年6月，時(shí)任教育部部長(zhǎng)陳寶生提出，要把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”[1-2]。 2020年6月，《教育部關(guān)于印發(fā)〈高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要〉的通知》對(duì)“高校課程思政建設(shè)干什么、怎么干、誰(shuí)來(lái)干”進(jìn)行了全面部署[3]。《2022年教育部工作要點(diǎn)》強(qiáng)調(diào)，要實(shí)施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)[4]。這表明，以高質(zhì)量課程為基礎(chǔ)的創(chuàng)新教育教學(xué)受到國(guó)家與教育主管部門(mén)的高度重視并大力推和。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量離不開(kāi)課程改革這一教學(xué)核心環(huán)節(jié)。全國(guó)教育專(zhuān)家委員會(huì)會(huì)長(zhǎng)馮恩洪認(rèn)為，要通過(guò)有效的教研，幫助教師養(yǎng)成二次備課的習(xí)慣[5]，而學(xué)生在課前的線(xiàn)上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可以幫助教師針對(duì)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)精準(zhǔn)進(jìn)行二次備課。許多研究表明，從整體到個(gè)體，從模糊到清晰，基于MOOC的混合式教學(xué)的探索與應(yīng)用已邁入快速發(fā)展期。葛福鴻等構(gòu)建了基于智能教學(xué)平臺(tái)的高校混合式教學(xué)模式[6]；常赟杰等設(shè)計(jì)了大數(shù)據(jù)背景下的動(dòng)態(tài)可反饋混合式教學(xué)模式[7]；商娟葉開(kāi)展了計(jì)算機(jī)類(lèi)課程混合式學(xué)習(xí)有效性的研究[8]；楊樹(shù)泉探究了基于信息技術(shù)的混合式教學(xué)模式在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用[9]；邢麗麗證明了精準(zhǔn)教學(xué)的混合式教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、協(xié)作探究等方面起著積極的作用[10]。

一、力學(xué)課程痛點(diǎn)問(wèn)題

力學(xué)理論及方法涉及土木、水利、機(jī)械、材料、航空航天等領(lǐng)域，是大工科類(lèi)學(xué)科的基礎(chǔ)和支撐。基礎(chǔ)力學(xué)課程是工科各專(zhuān)業(yè)的必修課程，且學(xué)分較多、內(nèi)容難以理解，其學(xué)習(xí)效果對(duì)學(xué)生之后的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)影響深遠(yuǎn)，因此亟須通過(guò)教學(xué)改革創(chuàng)新來(lái)提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的復(fù)合型人才。同時(shí)，要在基礎(chǔ)力學(xué)課堂上發(fā)揮主渠道育人作用，全方位沉浸式培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、工匠精神等。

當(dāng)前，鄭州大學(xué)力學(xué)與安全工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)我院）承擔(dān)的工科基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)任務(wù)涉及鄭州大學(xué)機(jī)械、土木、水利、材料、化工、力學(xué)、安全等16個(gè)專(zhuān)業(yè)，面向?qū)ο髲V泛，生源呈現(xiàn)多元性，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力參差不齊，部分學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、力學(xué)建模能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力、實(shí)踐能力等（見(jiàn)圖1）。

二、力學(xué)課程教學(xué)改革的目標(biāo)

鄭州大學(xué)的材料力學(xué)、工程力學(xué)課程已被認(rèn)定為河南省線(xiàn)上一流課程，材料力學(xué)課程已在中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)上線(xiàn)運(yùn)行7學(xué)期，榮獲河南省線(xiàn)上教學(xué)優(yōu)秀課程一等獎(jiǎng)、信息化教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在推動(dòng)鄭州大學(xué)“雙一流”建設(shè)背景下，以傳統(tǒng)教學(xué)模式為中心，與MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂的創(chuàng)新教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，開(kāi)辟智能教育新途徑，通過(guò)實(shí)施有效的混合式教學(xué)改革，更好地改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，鼓勵(lì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新，使學(xué)生的“學(xué)”與教師的“教”呈現(xiàn)螺旋式上升，讓學(xué)生樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)，教師能教、善教，實(shí)現(xiàn)師生共同發(fā)展，達(dá)到如下教學(xué)改革目標(biāo)：知識(shí)探究方面，要讓學(xué)生掌握基本概念及任務(wù)，掌握分析和解決問(wèn)題的基本方法；能力建設(shè)方面，要培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際工程建立力學(xué)模型的能力、綜合分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力；人格養(yǎng)成方面，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、勇于挑戰(zhàn)、成就自我，培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、文化自信、工匠精神、職業(yè)操守。

三、力學(xué)課程教學(xué)改革的思路

教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持質(zhì)量為本，構(gòu)建基于MOOC的混合式教學(xué)模式，注重從知識(shí)到能力的遷移再到綜合素質(zhì)的提升，培養(yǎng)學(xué)生全面解決實(shí)際工程力學(xué)問(wèn)題的能力；強(qiáng)化內(nèi)涵建設(shè)，采用基于MOOC的混合式教學(xué)手段，反映學(xué)科前沿，聚焦社會(huì)熱點(diǎn)，在教學(xué)中加入討論與互動(dòng)；結(jié)合綜合性課題及挑戰(zhàn)性任務(wù)，激發(fā)教學(xué)活力，設(shè)置高質(zhì)量“綜合性課題”，設(shè)立“挑戰(zhàn)性任務(wù)”，利用小組討論、主動(dòng)式學(xué)習(xí)加大課程難度。

混合式教學(xué)總體上要遵循“三促成”和“三結(jié)合”的原則，基于信息化和五星教學(xué)法，發(fā)揮“線(xiàn)上+線(xiàn)下”的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，由淺入深地把學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)。通過(guò)挑戰(zhàn)性問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)探索、討論、獲取和運(yùn)用新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生互相合作、協(xié)同創(chuàng)新的能力，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、挑戰(zhàn)自我，獲得成就感。

目前，基于MOOC的混合式教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題（見(jiàn)圖2）有以下幾點(diǎn)：一是線(xiàn)上資源的有效利用。教師課前統(tǒng)計(jì)學(xué)生的線(xiàn)上學(xué)習(xí)情況，總結(jié)共性問(wèn)題，規(guī)劃授課重點(diǎn)，做到線(xiàn)上線(xiàn)下緊密結(jié)合，做好線(xiàn)上資源的維護(hù)和答疑。二是混合式教學(xué)的大膽探索。通過(guò)創(chuàng)新的知識(shí)傳輸、創(chuàng)新的反饋、創(chuàng)新的質(zhì)量監(jiān)控及持續(xù)改進(jìn)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高及認(rèn)知參與度不足、不同學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果差異大等問(wèn)題。三是挑戰(zhàn)式學(xué)習(xí)方式的逐步形成。要重視培養(yǎng)目標(biāo)的深入理解、課程內(nèi)容的深入挖掘、課程設(shè)計(jì)的合理組織、跨學(xué)科問(wèn)題凝練，開(kāi)展導(dǎo)向式教學(xué)、體驗(yàn)式探索教學(xué)活動(dòng)，深入激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生的量化分析能力和批判性思維。四是課程思政的深入開(kāi)展。要深入挖掘基礎(chǔ)力學(xué)系列課程中的思政元素，有機(jī)結(jié)合中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化開(kāi)展課程教學(xué)。

四、力學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)施方案

力學(xué)課程混合式教學(xué)改革方案（見(jiàn)圖3）具體如下：

（一）資源建設(shè)與應(yīng)用

資源建設(shè)與應(yīng)用是基于MOOC的混合式教學(xué)改革的關(guān)鍵。通過(guò)進(jìn)一步完善教學(xué)課件、重點(diǎn)難點(diǎn)講解視頻、應(yīng)用案例、重點(diǎn)例題或習(xí)題講解視頻、試題庫(kù)、拓展閱讀材料、教學(xué)動(dòng)畫(huà)、力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)8個(gè)方面的數(shù)字課程資源，實(shí)現(xiàn)課程資源的重構(gòu)和精品化、資源的共享。

（二）課堂組織與創(chuàng)新

課堂組織與創(chuàng)新是建設(shè)基于MOOC的混合式教學(xué)的重要手段，要著重做好MOOC線(xiàn)上資源的維護(hù)和答疑，做好將傳統(tǒng)課堂與在線(xiàn)課堂、雨課堂、翻轉(zhuǎn)課堂相融合的混合式教學(xué)[11]。通過(guò)課前、課中、課后“線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)+線(xiàn)下項(xiàng)目培養(yǎng)”的教學(xué)模式，結(jié)合在線(xiàn)研討、隨堂研討、小組討論等環(huán)節(jié)，形成混合式教學(xué)的閉環(huán)流程，依托學(xué)習(xí)通、雨課堂等信息化教學(xué)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生在課堂教學(xué)中參與互動(dòng)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的綜合能力。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開(kāi)展教（創(chuàng)新方法）、學(xué)（聚焦互動(dòng)）、賽（競(jìng)賽實(shí)踐）、評(píng)（多元評(píng)價(jià)）四環(huán)節(jié)的改革。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)與激勵(lì)

教學(xué)評(píng)價(jià)與激勵(lì)是建設(shè)基于MOOC的混合式教學(xué)的質(zhì)量保障。為了構(gòu)建有效的反饋機(jī)制及科學(xué)的評(píng)測(cè)體系，教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了合理的調(diào)查反饋表，并分別對(duì)教師、學(xué)生開(kāi)展階段性成果總結(jié)匯報(bào)研討會(huì)，從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正促進(jìn)師生“學(xué)習(xí)共同體”的共同進(jìn)步、共同發(fā)展。試行教師評(píng)定與學(xué)生自評(píng)相結(jié)合、線(xiàn)下與線(xiàn)上相結(jié)合的多元化考核方法，及以人才培養(yǎng)對(duì)象和社會(huì)用人單位滿(mǎn)意度為主的多維評(píng)價(jià)方式。

（四）課程思政與育人

課程思政與育人是建設(shè)基于MOOC的混合式教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。深入挖掘思政元素融入課堂，做到定期研討、多項(xiàng)并舉、不斷優(yōu)化。例如引入經(jīng)典工程實(shí)例、高精尖技術(shù)中的力學(xué)問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心祖國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展、報(bào)效祖國(guó)的情懷；從多個(gè)變量的情況入手，培養(yǎng)學(xué)生化繁為簡(jiǎn)、各個(gè)擊破的科學(xué)研究思維；介紹我國(guó)勞動(dòng)人民在工程領(lǐng)域的偉大成就，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和文化自信。

五、特色與創(chuàng)新

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新：激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力，培養(yǎng)科學(xué)研究思維

通過(guò)工程實(shí)例引出科學(xué)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。通過(guò)重組課程板塊、主線(xiàn)教學(xué)法、細(xì)化科學(xué)推導(dǎo)、科研融入教學(xué)、綜合性課題、挑戰(zhàn)性任務(wù)等提升學(xué)生能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的高級(jí)思維，建立課程的高階性、挑戰(zhàn)度。

（二）教學(xué)模式創(chuàng)新：MOOC+學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂，與信息化深度融合

積極探索課堂教學(xué)與信息化深度融合路徑，通過(guò)MOOC的課前預(yù)習(xí)、在線(xiàn)測(cè)試，學(xué)習(xí)通的選人、搶答和投票等功能與學(xué)生積極互動(dòng)，結(jié)合問(wèn)題式、啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)快速高效的知識(shí)傳輸與反饋。

（三）課程思政創(chuàng)新：培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任、科學(xué)精神、職業(yè)操守

深入挖掘基礎(chǔ)力學(xué)課程的思政元素，從東漢鄭玄、北宋李誡到中國(guó)速度、超級(jí)工程，從舊社會(huì)守舊落后、受制于人到中華人民共和國(guó)自立自強(qiáng)、飛速發(fā)展，通過(guò)勞動(dòng)人民的偉大成就，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的信心和決心。引導(dǎo)學(xué)生從課內(nèi)搭橋、團(tuán)結(jié)協(xié)作，到校外考察、切身體驗(yàn)，做到課程思政潤(rùn)物無(wú)聲。

六、成果與總結(jié)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)以力學(xué)系列課程為載體，合理運(yùn)用MOOC這一平臺(tái)，依托課程教學(xué)新模式實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)的智能教育，有效提高了本科力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)教師教學(xué)水平與學(xué)生綜合素養(yǎng)的同步提升。教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極投身教學(xué)改革、參加教學(xué)競(jìng)賽，近兩年獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)17項(xiàng)，包括全國(guó)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng)2項(xiàng)、河南省教學(xué)創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、河南省教育信息化優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參賽，參賽學(xué)生獲全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)40余項(xiàng)。教學(xué)改革成果被廣泛運(yùn)用于省內(nèi)外40余所高校，受益人數(shù)2萬(wàn)人。

后續(xù)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將致力于以下兩個(gè)方面的研究：一是進(jìn)一步拓展每門(mén)力學(xué)課程MOOC的應(yīng)用領(lǐng)域，在工科專(zhuān)業(yè)內(nèi)進(jìn)行跨課程MOOC的聯(lián)合應(yīng)用，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高、知識(shí)體系的梳理和專(zhuān)業(yè)志向的樹(shù)立；二是進(jìn)一步完善混合式智能教育新模式，拓展知識(shí)運(yùn)用領(lǐng)域，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在學(xué)生生活、品德教育等方面挖掘其應(yīng)用潛能，使學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)方面都能獲得較大提升。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 陳怡帆，杜志強(qiáng).教師教育“金課”建設(shè)問(wèn)題研究[J].決策探索（下），2020（8）：63-64.

[2] 陸恩.“金課”視角下高職國(guó)際商務(wù)禮儀課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2019（25）：183-185.

[3] 教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知[EB/OL].（2020-05-28）[2023-05-14].https：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[4] 教育部.教育部2022年工作要點(diǎn)[EB/OL].（2022-02-08）[2023-05-14].http：//www.moe.gov.cn/jyb_sjzl/moe_164/202202/t20220208_597666.html.

[5] 馮恩洪.兩個(gè)途徑幫助教師走進(jìn)好課堂[J].教學(xué)管理與教育研究，2017，2（20）：128.

[6] 葛福鴻，王云.基于智能教學(xué)平臺(tái)的高校混合式教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2020（3）：24-31.

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[10] 邢麗麗.基于精準(zhǔn)教學(xué)的混合式教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)證研究[J].中國(guó)電化教育，2020（9）：135-141.

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］