陳廷國(guó)，曲激婷，陳 璨

(大連理工大學(xué) 建設(shè)工程學(xué)部，遼寧 大連 116024)

2018年6月，以新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議為標(biāo)志，中國(guó)本科教育進(jìn)入了新時(shí)代。會(huì)議期間150所高校聯(lián)合發(fā)出《一流本科教育宣言(成都宣言)》，中國(guó)開(kāi)啟了“建設(shè)一流本科、做強(qiáng)一流專(zhuān)業(yè)、培養(yǎng)一流人才”的新征程[1]。一流本科教育和一流專(zhuān)業(yè)離不開(kāi)一流課程建設(shè)，高質(zhì)量的課程是本科教育質(zhì)量的生命線。教育部高等教育司吳巖司長(zhǎng)在2018年11月24日舉行的第十一屆“中國(guó)大學(xué)教學(xué)論壇”上強(qiáng)調(diào)，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，明確指出了要合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，積極推進(jìn)慕課建設(shè)與應(yīng)用，開(kāi)展基于慕課的線上線下混合式教學(xué)，開(kāi)辟“智能+教育”新途徑。2019年4月，中國(guó)慕課大會(huì)在北京召開(kāi)，吳巖司長(zhǎng)在《中國(guó)慕課行動(dòng)宣言》中指出，要堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教育理念，致力于如何讓學(xué)生“學(xué)得更好”，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。在這重要的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期，抓住機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，積極探索并開(kāi)展在線開(kāi)放課程建設(shè)和混合式教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐，是建設(shè)一流本科、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程、水利工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主要的專(zhuān)業(yè)大類(lèi)課程，課程受眾面廣、內(nèi)容經(jīng)典，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)由于學(xué)生水平不一，教學(xué)進(jìn)度難以滿足所有學(xué)生的需求，許多學(xué)生“談結(jié)構(gòu)力學(xué)色變”，教學(xué)效果不盡人意。近年來(lái)，隨著教育信息化的興起與不斷深化，借助互聯(lián)網(wǎng)的線上學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)自主權(quán)交給學(xué)生，便于學(xué)生個(gè)性化的制定學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，彰顯了學(xué)生的主體地位，但是單純的線上學(xué)習(xí)存在著學(xué)生無(wú)法掌控重點(diǎn)和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的弊端，混合式教學(xué)由此應(yīng)運(yùn)而生?；旌鲜浇虒W(xué)將在線自主學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)融為一體，可將兩種教學(xué)形式取長(zhǎng)補(bǔ)短，有的放矢地進(jìn)行結(jié)合?；谝陨峡紤]，大連理工大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極探索線上線下混合式課程建設(shè)，取得了一些建設(shè)成果和實(shí)踐體會(huì)。

一、結(jié)構(gòu)力學(xué)在線課程建設(shè)

結(jié)構(gòu)力學(xué)在線開(kāi)放課程建設(shè)是中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)“十三五”高等教育科學(xué)研究重大攻關(guān)課題“‘互聯(lián)網(wǎng)+’課程——在線開(kāi)放課程群建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)踐”之子課題“土木工程在線開(kāi)放核心課程群的創(chuàng)新與建設(shè)”中重點(diǎn)建設(shè)課程之一。課程內(nèi)容包括教育部高等學(xué)?；A(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)指導(dǎo)小組組織有關(guān)專(zhuān)家修訂的“結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求(A類(lèi))”中的大部分內(nèi)容，考慮到社會(huì)學(xué)習(xí)者的需要，分為靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)和超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)兩部分，該課程由教學(xué)視頻、課件、課后作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)、期末考試等組成。教學(xué)視頻除了針對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的課堂講解外，還包括針對(duì)重要概念的實(shí)驗(yàn)表達(dá)與針對(duì)易混易錯(cuò)概念的習(xí)題討論課。

課堂講解高度還原課堂授課氛圍，圖文并茂，案例豐富，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，重視提高學(xué)生的定性分析能力。

實(shí)驗(yàn)表達(dá)將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)方法與重要的工程研究方法緊密結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的過(guò)程中往往重理論輕實(shí)踐，而目前國(guó)內(nèi)針對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)科很少有高校開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。該課程將實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)融入教學(xué)活動(dòng)中，很好地彌補(bǔ)了這一缺失。實(shí)驗(yàn)表達(dá)采用講解實(shí)驗(yàn)原理、拍攝具體實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程與數(shù)據(jù)處理相結(jié)合的方式，學(xué)生可以直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)與之相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)概念的理解，解決了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)裝置等資源有限的問(wèn)題。

結(jié)構(gòu)力學(xué)在線課程習(xí)題討論課主要針對(duì)學(xué)生平時(shí)反饋較多的易混易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)門(mén)進(jìn)入實(shí)際課堂實(shí)景拍攝，以學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了師生之間的互動(dòng)。針對(duì)典型習(xí)題，采用提問(wèn)討論的形式將易錯(cuò)點(diǎn)講通講透，而學(xué)生給出的錯(cuò)誤答案均為實(shí)際教學(xué)中容易出現(xiàn)的典型錯(cuò)誤。上課過(guò)程中，學(xué)生可實(shí)時(shí)將自己的分析結(jié)果投入主屏幕，方便對(duì)比分析，充分利用信息技術(shù)資源支持教學(xué)。

結(jié)構(gòu)力學(xué)在線課程面向社會(huì)學(xué)習(xí)者，在中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)開(kāi)設(shè)了四期課程，截至2019年春季學(xué)期，選課人數(shù)達(dá)31 000余人。在大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部，利用超星平臺(tái)和中國(guó)大學(xué)MOOC的SPOC平臺(tái)開(kāi)展了三期混合式教學(xué)試點(diǎn)，參加學(xué)生210余人。課程于2018年獲評(píng)國(guó)家精品在線開(kāi)放課程，與之配套的《結(jié)構(gòu)力學(xué)數(shù)字課程》教材于2018年由高等教育出版社出版[2]。

二、基于SPOC的混合式教學(xué)實(shí)踐

2017年秋季，面向大連理工大學(xué)土木、水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了三屆結(jié)構(gòu)力學(xué)混合式教學(xué)試點(diǎn)班，課程總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，其中兩屆試點(diǎn)班建議在線學(xué)習(xí)時(shí)間為145小時(shí)，面授21學(xué)時(shí)，共11次；一屆試點(diǎn)班建議在線學(xué)習(xí)73小時(shí)，面授44學(xué)時(shí)，共22次。參加試點(diǎn)班的學(xué)生按自愿選擇(針對(duì)應(yīng)屆學(xué)生)和建議參加(針對(duì)重修學(xué)生)的原則進(jìn)行分班。

課程教學(xué)采用自主線上學(xué)習(xí)與面授相結(jié)合。線上學(xué)習(xí)部分包括教學(xué)視頻、作業(yè)、答疑、拓展知識(shí)與討論，面授部分包括上一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容小結(jié)、下一階段學(xué)習(xí)要點(diǎn)、答疑、討論及隨堂測(cè)驗(yàn)。上一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容小結(jié)部分將上次課所安排教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，將學(xué)生在線學(xué)習(xí)中可能遇到的問(wèn)題統(tǒng)一講解；下一階段學(xué)習(xí)要點(diǎn)部分將本次課到下次課之間學(xué)生需要在線學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行概括式講解，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，給學(xué)生指引方向；答疑與討論部分重點(diǎn)針對(duì)學(xué)生在線上提出的問(wèn)題進(jìn)行講解，針對(duì)學(xué)生課堂上提出的疑問(wèn)進(jìn)行討論；隨堂測(cè)驗(yàn)主要針對(duì)上一階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容的重難點(diǎn)進(jìn)行課堂考試，隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的掌握情況。本課程應(yīng)用了多種在線學(xué)習(xí)平臺(tái)及手機(jī)APP。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)為中國(guó)大學(xué)MOOC、大工MOOC，手機(jī)應(yīng)用包括中國(guó)大學(xué)MOOC及超星學(xué)習(xí)通。此外，面授中還應(yīng)用“以為學(xué)習(xí)”和“雨課堂”等學(xué)習(xí)平臺(tái)APP進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)及實(shí)時(shí)互動(dòng)。隨堂測(cè)驗(yàn)針對(duì)上一階段的難點(diǎn)及典型問(wèn)題進(jìn)行測(cè)驗(yàn)；實(shí)時(shí)互動(dòng)針對(duì)課上所講知識(shí)點(diǎn)出典型考題，學(xué)生手機(jī)作答后即可隨時(shí)獲得答題數(shù)據(jù)，答案可及時(shí)反饋于教師，以便教師實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，然后針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)有的放矢地進(jìn)行講解。

三、實(shí)施效果分析

三年來(lái)參加混合式教學(xué)及傳統(tǒng)授課方式的學(xué)生人數(shù)如表1所示。限于篇幅，以2017—2018學(xué)年的學(xué)生學(xué)習(xí)情況為例進(jìn)行說(shuō)明，為便于分析比較，將傳統(tǒng)授課班的學(xué)生稱(chēng)之為“一班”，將參加混合式教學(xué)試點(diǎn)的應(yīng)屆學(xué)生和重修學(xué)生分別稱(chēng)為“二班”和“三班”。

表1 歷年授課學(xué)生情況

(一)期末考試成績(jī)分析

1.期末考試總體情況分析

期末考試各項(xiàng)指標(biāo)如表2。由表2可知，二班的及格率及平均分均低于總體成績(jī)，但優(yōu)良率及區(qū)分度較高，說(shuō)明二班兩極分化嚴(yán)重，自主性好的學(xué)生可取得較好成績(jī)，自主性不好的學(xué)生分?jǐn)?shù)較低。

表2 期末考試總體情況分析

2.結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績(jī)對(duì)比分析

材料力學(xué)成績(jī)直觀反映了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)先修課程知識(shí)的掌握程度，間接反映了學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)水平。通過(guò)對(duì)比結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績(jī)，分析學(xué)生成績(jī)進(jìn)步或倒退情況。

結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績(jī)對(duì)比如表3所示，二班結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)平均成績(jī)比值較一班低，說(shuō)明從總體看，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的混合教學(xué)學(xué)習(xí)效果不如傳統(tǒng)教學(xué)。為了方便將混合教學(xué)試點(diǎn)班與傳統(tǒng)教學(xué)的同程度學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，對(duì)材料力學(xué)成績(jī)?yōu)?5分及以上(二班(1))和75分以下(二班(2))的學(xué)生分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)與材力力學(xué)成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析，并與同程度的一班學(xué)生進(jìn)行比較，由分析結(jié)果可知，對(duì)于初次參與學(xué)習(xí)的學(xué)生，混合式教學(xué)較傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在劣勢(shì)，尤其是對(duì)于基礎(chǔ)相對(duì)較差的學(xué)生，劣勢(shì)更為明顯。

表3 結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)成績(jī)對(duì)比

3.重修班成績(jī)分析

將2017—2018學(xué)年參加混合教學(xué)的重修學(xué)生與2016—2017學(xué)年和2015—2016學(xué)年參加傳統(tǒng)授課的重修學(xué)生的考試通過(guò)率進(jìn)行對(duì)比，由表4可知，重修班考試通過(guò)率較前兩年大大提升，說(shuō)明混合式教學(xué)更適合重修學(xué)生。

表4 參加混合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的重修生情況對(duì)比

(二)學(xué)生成績(jī)影響因素分析

1.面授課出勤率

由于線上學(xué)習(xí)缺乏教師引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)比較盲目，因此，面授在混合式教學(xué)中起著指引與約束作用。參與混合教學(xué)試點(diǎn)班的學(xué)生面授課出勤情況、平均分和及格率如表5所示。由表中數(shù)據(jù)可以看出，不出勤學(xué)生的平均分和及格率均低于出勤學(xué)生，說(shuō)明混合式教學(xué)中面授對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)有著不可替代的作用。這種現(xiàn)象在二班更為明顯，說(shuō)明對(duì)于初次學(xué)習(xí)的學(xué)生，面授的指引作用更為重要；而對(duì)于重修學(xué)生，面授的作用較初次學(xué)習(xí)的學(xué)生而言不明顯。

表5 面授出勤情況

2.線上學(xué)習(xí)時(shí)間

混合式教學(xué)中，學(xué)生需要大量的時(shí)間在線上完成學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)MOOC平臺(tái)可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，表6和圖1為期末成績(jī)與線上學(xué)習(xí)時(shí)間的關(guān)系，其中線上學(xué)習(xí)時(shí)間為學(xué)生觀看視頻的時(shí)間(包括重復(fù)觀看時(shí)間)?？梢钥闯?，期末成績(jī)與線上學(xué)習(xí)時(shí)間大體呈正相關(guān)。

表6 期末成績(jī)與線上學(xué)習(xí)時(shí)間關(guān)系

表7 在線學(xué)習(xí)完成度情況

3.在線學(xué)習(xí)完成度

MOOC平臺(tái)為學(xué)習(xí)者提供了108個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻，在線學(xué)習(xí)完成度是指學(xué)生完成視頻任務(wù)點(diǎn)數(shù)除以總?cè)蝿?wù)點(diǎn)數(shù)，具體情況如表7所示，其中在線學(xué)習(xí)人數(shù)為在線學(xué)習(xí)完成度大于等于50%的人數(shù)，反之為非在線學(xué)習(xí)人數(shù)。由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，非在線學(xué)習(xí)的學(xué)生平均分和及格率均低于在線學(xué)習(xí)的學(xué)生。表8和圖2為期末成績(jī)與在線學(xué)習(xí)完成度的關(guān)系，可以看出，期末成績(jī)與在線學(xué)習(xí)完成度大體呈正相關(guān)。

表8 期末成績(jī)與在線學(xué)習(xí)完成度關(guān)系

4.隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)

隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)代表了學(xué)生在完成上一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容后對(duì)于相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，期末成績(jī)與隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)的關(guān)系如表9和圖3。由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)與期末成績(jī)大體呈正相關(guān)，說(shuō)明期末成績(jī)高的學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)進(jìn)度較快，期末突擊影響因素較小。

表9 期末成績(jī)與隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)的關(guān)系

圖3期末成績(jī)與隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)關(guān)系

四、結(jié)語(yǔ)

依據(jù)教育部“新時(shí)代高教40條”文件精神，介紹了大連理工大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)在線課程建設(shè)情況，近三年團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展課程線上線下混合教學(xué)實(shí)踐，以期末考試成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，對(duì)混合教學(xué)效果及影響因素進(jìn)行了探討，得到以下結(jié)論。

(1)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，初學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)生參加混合式教學(xué)，其平均分較低，但區(qū)分度較高，說(shuō)明兩極分化較嚴(yán)重，混合式教學(xué)模式更適合自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，便于學(xué)生更合理地安排學(xué)習(xí)時(shí)間，而自主學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生應(yīng)慎重選擇混合式教學(xué)模式。

(2)混合式教學(xué)模式更適合學(xué)過(guò)一遍課程、無(wú)法保證正常學(xué)習(xí)時(shí)間，但能堅(jiān)持參與學(xué)習(xí)的重修學(xué)生。

(3)影響學(xué)生成績(jī)的因素主要有面授情況、在線學(xué)習(xí)情況及隨堂測(cè)驗(yàn)情況等，其中面授在混合式教學(xué)中起著關(guān)鍵作用，尤其對(duì)于初學(xué)者，面授的指引作用不可替代。

(4)此次僅依據(jù)期末考試成績(jī)探討了混合式教學(xué)模式的效果，對(duì)于學(xué)生綜合能力的評(píng)價(jià)，還有待研究更適合的考核及評(píng)價(jià)機(jī)制。