基于“线上线下混合式教学”设计的课程教学改革思考与探索

马肖彤 马占武 陆华 何妍亭 赵帅

【摘要】文章首先对工程结构抗震课程进行混合式教学的背景进行了介绍，然后从学情分析、教学目标、教学内容几个方面提出了基于混合式教学的教学设计，最后从“线上”课程建设、“线下”课堂组织、教学评价等方面阐述了混合式教学的实现。

【關键词】学习通  线上线下  混合式教学

【基金项目】本文系“宁夏高等学校教育教学改革项目”（项目编号：NXBJG2018072）;“北方民族大学重点教育教学改革研究项目”（项目编号：2019ZDJY07）;“北方民族大学教育教学改革研究项目”（项目编号：2018JY1301）资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）05-0052-03

1.引言

在“互联网+”时代教育教学背景下，教学资源与教学方法正在发生着较大的变革，如何顺应这种信息化条件下的工程创新人才的培养要求，提升本科人才培养质量是目前教学中面临的一项挑战[1-2]。根据 《北方民族大学“十三五”事业发展规划（2016-2020）》要求，学校于2017-2018学年度春季学期启动了专业核心课的建设工作，对全校所有的专业核心课分批次实施学生线上自主学习+任课教师课堂教学的混合式教学模式，实现课程资源的充分应用。

工程结构抗震课程作为土木工程专业学生必修的专业核心课，是一门具有较强应用性以及综合性的课程。学习该课程的主要目的是通过学习地震作用的基本原理和抗震设计的基本方法，使学生能够较为全面地掌握抗震设计的相关理论和不同工程结构的抗震设计方法。该门课程和多个学科有关联，知识面广、难度较大、与工程实际具有紧密的联系。学习该课程前，需要先修读理论力学、材料力学、结构力学、钢结构基本原理、砼结构设计原理等，还与后续将要学习的高层建筑结构、混凝土结构与砌体结构、基础工程、钢结构设计等专业课程联系密切。因此，是土木工程专业基础课与专业核心课之间的一道桥梁。该课程与力学课程和结构设计原理课程联系紧密，知识面广、理论性强、学习难度大。由于该课程涉及较广的知识面，还要求对专业基础知识有较好的掌握，因此，在课堂学习过程中，学生普遍会感觉学习难度大。除此之外，以前对本课程的讲述往往会偏重于理论而忽略实践应用讲解，缺乏历次地震和灾害的详细调查资料，这些都是本课程的任课教师需要改进和提高的方面。在传统的教学过程中，为了让授课重点内容之间有较好的过渡，教师往往需要在课堂上帮学生复习大量的偏微分方程求解等高数知识。

除了以上原因，还有以下几点问题是教学中遇到的困扰：（1）繁杂的数学、力学推导。由于培养方案中课时安排的限制，像高数和线性代数这些课程学习时间和抗震课程的学习时间相隔过长，因此，复杂的数学计算会让学生感觉学习吃力，这样会使他们注意力下降，尤其是前期课程学习不好的学生。（2）实际与理论的差距。抗震设计理论和方法在不断的演化，而且现实中存在很多非常规设计结构，因而在授课过程中必须将实际工程引入课堂教学中。

基于以上现状分析和背景分析可以得到，工程结构抗震课程教学现状已经无法适应土木工程行业对于应用型创新人才的需求，相关专业大学毕业生的工程抗震知识和技能也无法满足社会对应用型工程结构人才的需求。所以，为了培养出具备一定的工程实践能力、创新能力的应用型人才，对工程结构抗震课程的教学改革势在必行。

因此，借助学校专业核心课改革，如何把传统教学方法和“互联网+”教学结合起来，从 “教师教为中心”的教学理念转变为“学生学为中心”“以学定教”，实现该课程“线上线下混合式教学”设计改革，是本文需要思考和探索的问题[3-8]。

2.混合式教学设计

教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学各要素进行有序的安排，确定正确的教学方案的设想和计划。混合式教学设计需要增加线上教学内容，并重新调整线下教学内容。以工程结构抗震第五章第一节为例进行说明，教学设计框架见图1所示，就各项内容进行分别阐述。

2.1 学情分析

学情分析是进行教学设计的第一步，以测试题和问卷调查的形式，对学生的一般信息、背景知识、能力水平进行调查测试，在设计测试题和问卷调查的时候，要以学生达成学习目标需求为导向，分析学生在完成该节课需要具备的知识储备和能力水平。根据学情分析结果，可以进行学习目标的撰写。由于第五章是进行多高层钢筋混凝土结构的抗震设计学习，第一节内容为震害分析，因此，学情分析以测试题的形式了解学生对多高层钢筋混凝土结构地震灾害的了解和掌握情况。然后根据学情分析确定下一步的学习目标。

2.2 教学目标

在传统的教学设计中，教学目标的设定都是基于教师想让学生学会什么，并没有考虑到基于学生的特点分析课程的基础内容和重难点。因此，在做教学设计修改时，教学目标要基于“学生学为中心”，参考布鲁姆教育目标分类，从记忆/回忆、理解、应用、分析、评价、创新等不同维度的知识、能力、情感目标设计。其中，知识目标为学生能够用自己的语言准确阐述多层级、极高层钢筋混凝土结构房屋震害现象。能力目标为在多高层钢筋混凝土实际工程结构震害发生时，学生能够准确分析震害原因，并提出抗震措施。情感目标为学生能够提升工程安全意识和工程创新能力。从案例中可以看到，所有的教学目标要始终围绕“学生学为中心”这一主题思想。

2.3 教学内容

相比于传统教学，混合式教学的内容是多元化的，在本次课程教学改革中，采用“线上”+“线下”的混合式教学方法，将在线教学和课堂教学进行融合。首先，根据学情分析和教学目标，重新设定教学内容和重难点内容;其次，区分线上、线下教学内容，挑选1～2个知识点进行微课录制，并设计在线测试题，给出评价标准;最后，根据学生在线学习和测试的情况，进行小组式教学尝试，在课堂教学中先开展小组讨论形成小组观点并进行阐述，教师依据本节内容的重难点内容和线上学习情况进行精讲与点评，并要求学生进行自评和互评，教师做总结和拓展。

在之前的传统教学中，教学内容主要有三点：（1）多高层钢筋混凝土结构震害研究;（2）震害原因分析;（3）提出抗震措施。选择其中的多高层钢筋混凝土结构震害现象这一知识点进行微课录制，微课为15分钟左右，学生在学习完微课视频后，需要完成在线测试题。为了保证学习质量，因此线上教学部分要求学生全部看完视频，答题正确率在70%以上才合格。在进行线下教学时，根据学生线上学习情况，通过案例进行课程导入，然后通过分组讨论和教师精讲对震害原因进行剖析，并提出抗震措施。

3.混合式教学的实现

完成教学设计后，需要依据教学设计实现混合式教学，主要是进行在线课程建设和线下课堂设计。

3.1“线上”课程建设

“线上”课程建设主要包括网站平台搭建，章节建设以及微课录制。在进行“线上”课程建设时，第一步需要做的就是选择学习平台，根据对比目前各种现行的线上教学平台，本课程选择“超星学习通”专业平台进行“线上”课程平台的建设，“线上”课程内容主要包括关于本门课程概况和资料的介绍、学情分析的课前测试、多媒体课件、知识点微课、在线测试、课下巩固内容。在课程概况中，需要明确课程内容介绍、课程学习准备、课程学习总目标、学习评价规则、课程学习支持、预备知识与技能、学习设备及软件、参考文献等内容，学生可以在上课前对课程有一个较清晰的认识。

在建设“线上”平台时最关键的是如何合理选择课程知识点，区别线上内容和线下课堂，用一个10～15分钟的微课视频来讲解一个知识点。具体录制时，选择Camtasia Studio软件进行视频录制和修改，然后上传至学习通的每个知识点对应位置。

课程框架搭建好以后，就可以建立班级，可以直接导入学生名单，也可以通过二维码邀请学生加入班级，对不同的教学班可以分开管理。

3.2“线下”课堂组织

混合式教学不仅要重视“线上”课程的设计与建设，更要对传统的“线下”课堂教学进行更好的设计和组织。由于混合式教学中的“线上”课程已经将部分知识点进行了讲解，因此课堂教学需要对知识点重新整合，在教学改革过程中，课堂教学尝试进行小组式教学，通过对“线上”课程学生学习情况的调查，在课堂教学中先进行小组讨论，然后每组阐述观点，最后教师再根据线上测试情况和小组讨论情况，对知识点内容进行精讲和拓展。但是对于土木工程专业核心课这种理论性和应用性较强的课程，如何抛出问题能够让学生进行有效的讨论，并且真正达到学习好该课程的教学目标，还需要不断地进行尝试和改进。

3.3教学评价

进行课程教学评价的目的是对学生掌握本门课程的情况进行检验，具有导向性作用。由于本门课程的知识面涉及较广，结构构造的要求条款多，工程实践应用性强，尤其和大一、大二学习的数学基础课程与力学课程联系紧密，如果还是按照传统的期末闭卷考试进行考核，可能会让学生对很多知识点进行死记硬背，而缺乏计算分析与知识归纳与应用的能力，无法对学生分析问题和解决问题的能力有较好的考查。因此，在混合式教学中，教学评价包含线上和线下部分。线上评价主要以客观题为主，通过测试进行学情分析并掌握学生对“线上”知识点的掌握情况，线上评价主要以计算题和设计题为主，对学生知识的理解与应用进行测试。在课程结束后，进行闭卷考试的测试，本门课程的教学评价具体方式如下所示：

本课程学习最终成绩由六部分构成：

（1）课堂出勤;（2）线下作业;（3）线上学习及测试;（4）翻转课堂;（5）课堂表现;（6）期末考试。

（1）课堂出勤：课堂出勤占总成绩的 5%，如果缺勤达到总课时的1/3，取消期末考试资格。（2）线下作业：线下作业为课本每章后面的简答题和计算题，占总成绩的 7.5%。（3）线上学习及测试：此部分成绩由观看视频和在线测试组成。其中，观看视频要求通过超星平台或学习通认真学习微课内容，观看视频达到100%，占总成绩的5%，在线测验为观看视频学习后，需要完成相应的测验，在线测验占总成绩的5%。（4）翻转课堂：翻转课堂占总成绩的20%，每组按照任务要求依次完成资料收集、整理、PPT制作和小组讲解展示，并完成对上一组的点评、讨论、交流任务。（5）课堂表现：此部分主要指课堂发言，占总成绩的7.5%。鼓励学生积极进行讨论交流，并进行评价反思，根据学生参与积极度、讨论交流内容的质量和归纳评价的质量获得相应的分数。（6）期末考试：期末考试占总成绩的50%。期末考试在设置题目时，需避免死记硬背的题目，应该设置实际工程案例等知识应用型题目。

3.4 翻转课堂

在完成线上教学资源建设和线下课堂教学方法教学评价改革后，在线下课堂教学中，尝试进行翻转课堂。将工程抗震三字经[9]引入到翻转课堂中，在课程开始前，对“三字经”的内容进行分解和组合，按照班级人数进行分组，4～5人一组，在第一次上课时，就将“三字经”节选分配给每一组，要求每一组同学带着问题和任务开始该课程的学习，在课程全部学习完成后，专门组织一次小组展示，要求每组制作PPT并选出一名代表进行讲解，每一组讲解完成后，由相邻下一组同学进行点评，最后教师和评委进行点评。小组最后得分由教师打分和小组互评综合得到。小组内成员的分数分配根据小组分工进行调整。由于工程抗震三字经的内容贯穿了工程结构抗震课程的主要内容，因此将“三字经”和翻转课堂结合起来，一方面可以让学生在课程结束后进行一次全面的复习，另一方面可以提高学生的学习积极性，锻炼学生的综合能力。

4.结论分析

混合式教学开展的目的并不是单纯地去使用在线平台建设网上教学资源，也不是为了摆教学“花架子”，而是为了真实有效地提高学生的学习主动性，提升教学的质量，并在混合式教学中始终牢记“学生以学为中心”而不是“教师以教为中心”，“以学定教”。

参考文献：

[1]曹峰，宋小红.基于超星学习通的线上线下混合式教学实践——以《机械零部件测绘》课程为例[J].办公自动化，2018，23（4）.

[2]李晶晶.基于混合式学习的“教学技能”课程的实践与反思[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2016，29（8）：85-90.

[3]余胜泉，路秋丽，陈声健.网络环境下的混合式教学——一种新的教学模式[J].中国大学教学，2005（10）：50-56.

[4]苏小红，赵玲玲，叶麟，等.基于MOOC+SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教学，2015（7）.

[5]林雪燕，潘菊素.基于翻轉课堂的混合式教学模式设计与实现[J].中国职业技术教育，2016（2）：15-20.

[6]杨予，傅军.工程结构抗震课程实验设计[J]. 实验技术与管理， 2011， 28（2）：45-47.

[7]颜桂云.《建筑结构抗震设计》教学改革探索与实践——基于工程教育认证标准[J].福建建筑，2018，（1）：98-104.

[8]张倩，熊二刚.《建筑结构抗震》课程的教学改革探索[J]. 科技信息，2009（6）：72-73.

[9]王前信.工程抗震三字经[M].地震出版社，1998.

作者简介：

马肖彤（1989年-），女，甘肃人，博士，讲师，主要从事结构抗震与抗冲击研究。