基于安全工程專業(yè)的巖體力學(xué)混合式教學(xué)實(shí)踐

張婷婷 王雨

四川師范大學(xué) 工學(xué)院 四川 成都 610101

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式開始受到?jīng)_擊，線上線下相結(jié)合的混合型教學(xué)模式已被越來越多的教師所采用，其所展現(xiàn)的優(yōu)勢也愈加明顯。同時在線教學(xué)平臺如雨課堂[1]、智慧樹[2]、學(xué)堂在線[3]、中國大學(xué)（MOOC）[4]、愛課堂[5]等也為混合式教學(xué)改革提供了技術(shù)支持。隨著高等教育的深化改革，混合式教學(xué)已成為眾多教師的教學(xué)實(shí)施模式?！稁r體力學(xué)與工程》作為安全工程專業(yè)的發(fā)展必修課，通常在大三階段開設(shè)，經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，認(rèn)為非常有必要針對學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及傳統(tǒng)教學(xué)中無法突破的問題，進(jìn)行線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)改革及實(shí)踐。

1 教學(xué)存在的問題及改革目標(biāo)

《巖體力學(xué)與工程》課程知識體系主要分為基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用兩大部分，其目標(biāo)是使學(xué)生掌握巖體的基本力學(xué)特性及變形破壞規(guī)律；掌握巖體在洞室、邊坡及巖基工程中的失穩(wěn)機(jī)理、特點(diǎn)及防治措施等基本理論，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析及解決復(fù)雜工程問題的基本思維和能力；培養(yǎng)學(xué)生防災(zāi)減災(zāi)的工程安全意識，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行早期風(fēng)險識別與控制。

本次課程教學(xué)改革主要針對以下幾個方面展開。

課時少與內(nèi)容多之間的矛盾，由于教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，《巖體力學(xué)與工程》的理論課時由48課時縮減至24課時，課時量減少將導(dǎo)致核心內(nèi)容縱深不夠，甚至完不成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，無法有效地幫助學(xué)生將理論知識升華至解決實(shí)際問題的能力，而通過線上線下相結(jié)合可以擴(kuò)展教學(xué)時間，解決課時量少的問題。

課程內(nèi)容與學(xué)生需求之間的矛盾，《巖體力學(xué)與工程》是安全工程專業(yè)發(fā)展必修課，注重培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力和防災(zāi)減災(zāi)的意識，教學(xué)過程中需要有意識地進(jìn)行訓(xùn)練和引導(dǎo)，通過混合式教學(xué)的線上環(huán)節(jié)對工程應(yīng)用部分的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸，結(jié)合工程案例，加深學(xué)習(xí)印象，鞏固所學(xué)知識，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

學(xué)生被動學(xué)習(xí)與提升教學(xué)效果之間的矛盾，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式使學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，而一周2個課時的教學(xué)進(jìn)度不利于學(xué)生知識鏈條的銜接，以至于學(xué)生學(xué)過就忘，興趣不高，教學(xué)效果必然也差。通過線上線下混合式教學(xué)，給學(xué)生布置課前任務(wù)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題，通過線下授課解決問題，使學(xué)習(xí)變得更有目的，提高學(xué)習(xí)積極性，從而提升教學(xué)效果。

2 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

根據(jù)《巖體力學(xué)與工程》課程教學(xué)內(nèi)容的難易程度將其知識點(diǎn)分為兩類：學(xué)生自學(xué)型和課堂講授型。對于線上自主學(xué)習(xí)，需要首先發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布課程教學(xué)資源，并利用智慧樹平臺進(jìn)行在線答疑和在線測試，必要時增加小組討論環(huán)節(jié)，老師通過平臺追蹤每個學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)，包括學(xué)習(xí)時長、學(xué)習(xí)次數(shù)、發(fā)言次數(shù)、搶答次數(shù)、互動、答疑等等，通過在線測試數(shù)據(jù)了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，并基于此進(jìn)行有針對性的課堂講授，如復(fù)雜知識點(diǎn)、易錯知識點(diǎn)。此外工程案例分析、課程實(shí)踐等也較宜采用課堂教授，如圖1所示。混合式教學(xué)設(shè)計(jì)主要從教學(xué)實(shí)踐環(huán)境設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和手段設(shè)計(jì)、教學(xué)組織實(shí)施3個方面進(jìn)行。

圖1 基于智慧樹平臺的教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)實(shí)踐環(huán)境設(shè)計(jì)

智慧樹教學(xué)平臺有許多巖體力學(xué)與工程的課程資源，非常有利于學(xué)生自學(xué)，將部分簡單知識點(diǎn)放入在線學(xué)習(xí)課程，授課教師在線上進(jìn)行測試或加入答疑環(huán)節(jié)；將相對復(fù)雜的知識點(diǎn)引進(jìn)實(shí)體課堂，將練習(xí)放在線上進(jìn)行；將較難的內(nèi)容放在實(shí)體課堂著重講解，并配套練習(xí)，課后繼續(xù)以線上練習(xí)加以鞏固。

2.2 教學(xué)方法和手段設(shè)計(jì)

線下面對面教學(xué)中主要采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、案例式以及實(shí)踐式教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況有針對性地展開。線上教學(xué)主要通過發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)、自學(xué)任務(wù)以及章節(jié)練習(xí)等方式進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并結(jié)合練習(xí)鞏固所學(xué)知識，教師則處于輔助地位，根據(jù)平臺上顯示的學(xué)生學(xué)習(xí)和做題情況，總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題以及練習(xí)中反映出的薄弱環(huán)節(jié)，線下集中講解。

2.3 教學(xué)組織實(shí)施

巖體力學(xué)與工程混合式教學(xué)改革一共有三種模式：線上自主學(xué)習(xí)+線上測試；線下教學(xué)+線上練習(xí)；線下教學(xué)+線下練習(xí)+線上鞏固練習(xí)。具體包括以下3個步驟。

課前準(zhǔn)備：教師提前2-3天發(fā)布每次課的教學(xué)計(jì)劃（包括知識點(diǎn)、教材或參考資料、網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源），發(fā)布對應(yīng)每次課所講的知識點(diǎn)圖譜或邏輯關(guān)系圖，發(fā)布討論題目。

課中實(shí)踐：針對線上自主學(xué)習(xí)模式，授課教師需規(guī)定學(xué)習(xí)時間，并在時間截點(diǎn)發(fā)布習(xí)題，以完成度和效果來收集自主學(xué)習(xí)過程中的盲點(diǎn)和錯點(diǎn)。針對需要面授的知識點(diǎn)，做到精講解疑，破解難點(diǎn)，在課上設(shè)置好各種學(xué)習(xí)活動，掌握學(xué)生接受知識點(diǎn)的程度。

課后評價：每節(jié)課后布置配套練習(xí)作業(yè)外，在整個學(xué)期課程結(jié)束后，教師通過學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及學(xué)生課下參與論壇討論次數(shù)、作業(yè)完成質(zhì)量、視頻觀看時間等進(jìn)行考評。

2.4 成績評定

混合式教學(xué)的考核以平時成績?yōu)橹?，期末考試成績?yōu)檩o，平時成績一般應(yīng)包括平時作業(yè)、在線輔導(dǎo)、小組研討和自主學(xué)習(xí)等四個部分，期末考試采取閉卷考試。智慧樹平臺可以對每個學(xué)生的線上學(xué)情數(shù)據(jù)以及活躍度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便教師進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并打分，但由于智慧樹平臺使用經(jīng)驗(yàn)不足，在線輔導(dǎo)和小組研討部分本學(xué)期沒有利用起來，線上和線下結(jié)合得不夠緊密，實(shí)際采用的教學(xué)成績構(gòu)成有所偏差，如表1所示。

表1 混合式教學(xué)考核指標(biāo)及占比

2.5 混合式教學(xué)實(shí)踐

《巖體力學(xué)與工程》課程利用該智慧樹平臺引入學(xué)習(xí)資源55個，通過發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)的方式讓學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，“資源學(xué)習(xí)情況”模塊可以追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的整體情況，“學(xué)生學(xué)習(xí)情況”模塊可以看到每個學(xué)生具體的學(xué)習(xí)時長和學(xué)習(xí)次數(shù)。通過“訓(xùn)練題庫”模塊建立專門的課程題庫讓學(xué)生進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練，并可以追蹤到每個學(xué)生的答題詳情，包括已做題目、錯題數(shù)、完成率以及知識掌握程度等等。

3 教學(xué)效果對比

為了保證教學(xué)效果對比的合理性和有效性，本次混合式教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)效果對比不考慮平時成績，僅以近兩年的學(xué)生期末卷面成績進(jìn)行對比，對比結(jié)果見表2和圖2。由圖表可知，采用混合式教學(xué)模式學(xué)生期末卷面成績比傳統(tǒng)線下式教學(xué)模式有明顯提高，平均分由61.3分上升至81.2分，從成績的分布區(qū)間看，傳統(tǒng)式教學(xué)模式的卷面成績并不理想，60分以下26人占學(xué)生總數(shù)的41.3%，而采用混合式教學(xué)模式的卷面成績占比最多的區(qū)間是[80，90）分，占學(xué)生總數(shù)的41.1%，成績較理想。本次成績的提升除了教學(xué)模式的改變之外，還得益于智慧樹平臺上的訓(xùn)練題庫模塊，它可以幫助學(xué)生及時鞏固所學(xué)知識，還可以幫助學(xué)生針對錯題進(jìn)行不斷地練習(xí)，直到真正掌握。這要比傳統(tǒng)的課后作業(yè)更加有效，這也是線上線下混合式教學(xué)體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)之一。

表2 近兩年學(xué)生卷面成績比較

圖2 近兩年學(xué)生卷面成績分布區(qū)間比較

4 結(jié)束語

混合式教學(xué)相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有明顯的優(yōu)勢，在線教學(xué)平臺與教學(xué)的深度融合還需要不斷探索，本次教學(xué)改革中筆者總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)也遇到了一些問題，具體如下：

智慧樹在線教學(xué)平臺功能多，如何最大限度地利用平臺提升教學(xué)效果，還需要根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)一步探索。本次教學(xué)改革中由于經(jīng)驗(yàn)不足，在線輔導(dǎo)、小組研討環(huán)節(jié)還沒有充分利用，線上線下教學(xué)的融合程度不夠深入，甚至有些分離。

從單一的考核評價向多元化的過程考核形式轉(zhuǎn)變。將課程考核的平時成績占比提高，期末考試占比降低，注重自主學(xué)習(xí)能力的評價，從考勤、作業(yè)等常規(guī)評價項(xiàng)目，轉(zhuǎn)化為平時作業(yè)、在線輔導(dǎo)、小組研討以及自主學(xué)習(xí)等過程性評價項(xiàng)目，并根據(jù)課程特點(diǎn)和學(xué)生情況進(jìn)行靈活調(diào)整和改變。

做好每一堂課的課程設(shè)計(jì)，好的課程設(shè)計(jì)能促使學(xué)生主動地利用在線平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)而不是流于形式或者應(yīng)付。通過生動的課前引入、良好的任務(wù)驅(qū)動、適度的學(xué)習(xí)競爭等方式盡可能地讓學(xué)生發(fā)揮能動性，提高在線學(xué)習(xí)效率。