張 晨 孫召花 劉云平 顧鎮(zhèn)媛

(南通大學交通與土木工程學院，江蘇 南通 226019)

在當前信息技術快速發(fā)展的背景下，信息技術與課程教學全方位融合的混合式教學模式是提升課程教學水平的必要方式和目標。教師應充分利用現(xiàn)代信息技術的突出優(yōu)勢，讓學生在信息化環(huán)境下自主學習，充分發(fā)揮其主觀能動性，從而促進教學方式與教育模式的不斷創(chuàng)新，這就要求教學更加注重課外教學和學生自主學習能力的培養(yǎng)[1-3]。在今年以來疫情在全球蔓延的背景下，教師只能通過網(wǎng)絡進行授課，學生全部通過網(wǎng)絡學習，這一客觀情況要求全體教師必須轉變教學理念，積極進行網(wǎng)絡教學模式的研究和實踐。

1 《鋼結構設計原理》課程教學中存在的問題

《鋼結構設計原理》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，屬于學科基礎課程平臺中的必修課程和學位課程。該課程要求學生全面掌握本專業(yè)基礎知識，如力學知識、土木工程材料知識等，由于知識點分散、部分內容抽象，學生學習的難度很大。教學中存在的主要問題有:

1)課程教師對信息技術的掌握和應用不足。

本課程的授課教師均具備豐富的教學經(jīng)驗，但是在教學過程中對信息化技術的應用不足。其原因主要有兩個方面：一是在思想上認為課堂教學是主要的教學環(huán)節(jié)，因此在備課時重點對課堂教學的內容和過程進行設計和準備，對課堂外的教學環(huán)節(jié)準備不足；二是教師本人對教學平臺資源的學習不足，未能將課程主要知識點的相關學習資源網(wǎng)絡化，對信息化技術的掌握不足。

2)信息化技術與課程教學的融合程度不夠。

教師的教學內容依據(jù)教學大綱確定，在教學過程中不可避免地與前修課程的相關內容發(fā)生聯(lián)系。如《鋼結構設計原理》課程中涉及到力學課程中的很多知識，如應力的概念、計算等，在有限的教學時間內，教師無法將這些知識完整地向同學解釋或說明，因此引入信息化技術是解決上述問題的有效措施。另外，教材的內容有滯后性，不能完全體現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范、行業(yè)標準的要求，所以有必要將相關信息資源進行梳理，并以信息化的手段分享至網(wǎng)絡資源，供學生學習。

自去年年底以來，“新冠”疫情在全球廣泛傳播，所有高校全部延期開學，學生只能通過網(wǎng)絡進行學習。對授課教師而言，如何在全面推行“網(wǎng)絡教學”的形勢下提高自身的信息化教學水平，進而提高教學效果成為當前面臨的嚴峻問題。

在前期調研的基礎上，課程組教學團隊在學校、學院的支持和指導下，進行了課堂教學的創(chuàng)新性實踐，突出“師生互動”、全過程管理，獲得了豐碩的成果和經(jīng)驗。

2 愛課程SPOC課程建設[4,5]

2020年2月4日，教育部發(fā)布《在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，推薦了包括22個在線課程平臺在內的約2.4萬門課程。這些課程涵蓋了幾乎所有的國家級精品課程資源，面向全國所有高校免費開放。

SPOC(Small Private Online Course)即小規(guī)模私有在線課程，其面向本校學生開設，是一種相對于MOOC更小眾化的在線開放課程。采用SPOC模式進行授課，便于任課教師根據(jù)本校學生的實際情況進行教學內容設計，對教學進度適當調整。SPOC分為同步SPOC、異步SPOC、獨立SPOC三種型式。其中，異步SPOC是被眾多普通高校廣泛采用的授課形式，教師可以拷貝一門現(xiàn)有MOOC課程的教學內容，同時可對源課程內容進行修改。教師不但可在異步SPOC中依據(jù)個人的教學理念對MOOC內容進行編輯調整，而且還可根據(jù)自己的課表時間決定相應教學內容的發(fā)布進度。

愛課程是目前主流的在線課程平臺，其在線課程資源涵蓋了土木工程專業(yè)所有的主干核心課，是學生學習的優(yōu)秀資源庫。課程組在學校的支持下，依托愛課程平臺同濟大學《鋼結構基本原理》精品課程資源，結合本校實際情況，建立了《鋼結構設計原理》異步SPOC在線學習平臺。課程組對同濟大學精品課程中原有的視頻資源進行了認真地學習和研究，針對本校學生的能力水平對少量的內容進行了刪減，同時對原有的習題進行了編輯和補充，使其更加適合本校學生使用。該平臺的建立，極大地保證了學習資源的權威性和針對性，使得學生的學習變得更加高效率和高質量。

3 基于現(xiàn)代信息技術的網(wǎng)絡教學模式研究

如何建立適應現(xiàn)代化教學的網(wǎng)絡教學模式是本文研究的重點，課程組嘗試從課前、課堂、課后三個階段入手，創(chuàng)建全方位的新型教學模式，包括：課前學生預習模式的研究、網(wǎng)絡課堂教學模式的研究、課后學生復習模式的研究。

1)教學資源模塊化構建研究。

針對學生線上學習的特點，重新對全課程的知識點進行梳理，按照不同層次、不同難易程度對知識點進行分類標識，方便學生根據(jù)自己的實際情況進行有選擇地學習。

基于課程組多年的教學積累，建立了鋼結構設計原理試題庫，該試題庫涵蓋了課程所有的重點、難點，針對各章的知識點模塊設計了相應的習題，題型多樣，并可實現(xiàn)自動抽題。將每節(jié)課需要掌握的主要知識點進行整理，按照難、中、易進行標記，并附相應的習題。學生可根據(jù)自己的具體情況有選擇地重點學習，并將學習情況通過網(wǎng)絡平臺與教師交流，可更高效地掌握重要的知識點。

2)課前預習模式研究。

學生可根據(jù)課表，有計劃地進行相應課程的預習和自學。學生的視頻學習情況可在愛課程慕課堂中進行實時監(jiān)控，該系統(tǒng)可精確顯示每節(jié)課學習的學生人數(shù)以及每一名學生學習的時長，教師可根據(jù)學生的學習情況進行有針對性的干預和指導。為了培養(yǎng)團隊意識，實現(xiàn)互幫互助，課程組將學生進行分組，每組4人～6人，要求每組學生在課前將預習報告上傳至課程平臺。學生在預習報告中需寫明本次課程內容的主要知識點以及存在的問題，便于老師了解其學習中存在的問題，從而在教學中采取措施進行針對性的指導。

3)網(wǎng)絡課堂教學模式研究。

在專業(yè)課學時數(shù)不斷被縮減的情況下，如何保證教學效果和質量是任課教師應重點解決的問題。課堂派等在線教育管理平臺的出現(xiàn)，在很大程度上解決了上述問題。課程組在課堂(線上)教學中充分利用了現(xiàn)有在線教育管理平臺的優(yōu)點，在課堂教學環(huán)節(jié)設計中進行了相應的改進。

不同于傳統(tǒng)課堂教學中任課教師須將所有知識點一一進行講授的情況，由于學生已經(jīng)在愛課程平臺進行了預習和自學，因此教師可以集中精力講授重點和難點。教師講授時充分注重以學生為中心，通過典型例題講解，課堂互動答疑等教學環(huán)節(jié)，有效幫助學生掌握相關知識點。在互動過程中，利用課堂派平臺先進的搶答模式、隨機抽取回答模式、彈幕互動模式，大大激發(fā)了學生在課堂教學過程中的積極性、主動性，提高了課堂教學的趣味性。課堂教學不再枯燥，學生參與度高，教師好管理，同時也解決了學生上課睡覺、玩手機等影響課堂教學的問題。土木17級學生在《鋼結構設計原理》網(wǎng)絡課堂教學中參與互動的情況見表1。

為了幫助同學深刻理解鋼結構構件的受力特點和破壞特征，課程組積極利用鋼結構實訓仿真平臺輔助教學。課程組教師根據(jù)課程特點和學生認知水平，在各級虛擬仿真平臺精心挑選了適合同學自學的鋼結構仿真課程，通過進行虛擬實驗幫助同學深刻理解各類受力構件的穩(wěn)定性問題。根據(jù)不同受力類型構件(軸心受壓、受彎、壓彎等)，擬定若干種工況，學生可選擇構件的截面形式、規(guī)格、尺寸以及荷載大小等；根據(jù)不同工況下構件的變形模式和承載力大小，對其破壞原因進行研究，分析各類受力鋼構件的穩(wěn)定問題；匯總仿真實驗結果，得出結論，形成報告。上述措施有效地提高了教學的效果與質量，拓展了教學內容的深度和廣度，與用人單位的需求接軌，有助于培養(yǎng)應用型的合格人才。

表1 學生參與網(wǎng)絡課堂互動情況

4)課后學生復習模式研究。

在對學生課后學習環(huán)節(jié)的管理中，充分利用課堂派平臺的管理模塊，對學生的學習進行有效干預。教師可以在系統(tǒng)中設置每次作業(yè)的截至時間，學生的課后作業(yè)必須在規(guī)定的時間內上傳至系統(tǒng)，否則將無法提交。該管理方式有效地解決了部分學生不按時交作業(yè)，甚至在課堂上抄作業(yè)的情況。該系統(tǒng)同時具備“作業(yè)查重”功能，重復率過高的作業(yè)將被自動打回，較好地遏制了抄作業(yè)的現(xiàn)象。為了更好地解決學生課后答疑的問題，促進同學之間的學習交流，課程組在平臺上定時發(fā)布疑難問題的討論帖，學生可自由發(fā)帖討論，所有的回帖均計入平時成績。學生在學習中遇到的疑難問題也可以上傳至討論區(qū)，師生共同討論，有效地解決了學生課后答疑的問題。土木17級學生在《鋼結構設計原理》課后復習環(huán)節(jié)中按時提交作業(yè)、參與話題討論的情況如表2所示。

表2 學生按時提交作業(yè)、參與話題討論情況

4 結語

課程組基于愛課程、課堂派等網(wǎng)絡課程學習平臺建立了面向本校學生的網(wǎng)絡學習資源，更新理念，利用信息技術采用對學生學習全過程管理的新型管理模式，有效地解決了傳統(tǒng)教學模式的弊端。在“新冠”病毒肆虐的特殊時期，本課題的研究成果為今后網(wǎng)絡教學的開展提供了有價值的參考。