陳亞娟　王欽亭　張振華

[摘 要]落實高等教育教學改革，課程改革是重要抓手，線上線下混合式教學把網(wǎng)絡(luò)在線教學的優(yōu)勢和傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢結(jié)合起來，目前已成為高校課堂教學改革的新方向。材料力學課程內(nèi)容龐雜，既有理論知識又有實驗技術(shù)，還與工程應用緊密聯(lián)系，單一的傳統(tǒng)教學模式難以達到優(yōu)良的教學效果。項目組嘗試借助中國大學MOOC平臺，將優(yōu)質(zhì)線上教學資源引入課堂教學，借助信息化教學工具慕課堂，高效開展教學活動，解決了“從慕課到課堂”的痛點問題。實行“課前—課中—課后”三個教學環(huán)節(jié)，真正實現(xiàn)了從線上到線下，然后再回到線上的混合式教學模式，進一步激發(fā)并提升了學生的參與度，激發(fā)了學生的學習積極性和學習興趣，提高了教學效果。

[關(guān)鍵詞]材料力學;混合式教學模式;中國大學;MOOC;慕課堂

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）09-0078-03

一、研究背景

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的開放教育資源共享時代，慕課的產(chǎn)生影響了知識的傳播和教學模式的改變，全新的思想、全新的知識傳播方式，在全球引起了巨大的反響。信息技術(shù)與教育教學的深度融合，使得在線開放課程迅速發(fā)展起來，給人們提供了高質(zhì)量的教育資源和多樣化的學習方式，同時也給高等教育教學改革帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)[1]?！爸袊髮WMOOC”網(wǎng)絡(luò)教學平臺，是一種全新的教學模式，它的興起和深入傳播推進了我國高校各學科專業(yè)的教學改革，教師可以通過簡單實用的課程設(shè)計模塊讓教學活動變得更加生動;學生可在多終端設(shè)備上隨時隨地按需參與教學過程;而教學管理部門可以通過對后臺數(shù)據(jù)的剖析掌握最新的教學動態(tài) [2]。

線上線下混合式課程教學已成為當前高校課堂教學改革的新方向，越來越多的教師通過慕課、微課、混合式教學對課堂教學進行改革。教師不再單向地以知識傳授為主，而是借助智慧教學網(wǎng)絡(luò)平臺，把網(wǎng)絡(luò)在線教學的優(yōu)勢和傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢結(jié)合起來。由電腦端教學后臺和微信端小程序組成的智慧教學工具——慕課堂，于2019年在中國大學MOOC平臺上推出，這是一款簡潔實用的課堂教學智能助手，可以滿足任課教師將精品在線開放課程落地到課堂教學的迫切需求。

二、材料力學的課程特點

材料力學是工科高等院校本科生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是以桿件為基本研究對象、分析和研究工程構(gòu)件承載能力的一門科學;它是各門力學課的基礎(chǔ)，對后續(xù)專業(yè)課程及工程應用都有深遠的影響，并在工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應用。材料力學與工程實際結(jié)合比較緊密，課程教學設(shè)置為理論教學、實踐教學兩個教學環(huán)節(jié)，課程既要傳授材料力學的基本思想和理論，又要注重培養(yǎng)學生運用所學知識解決工程實際問題的能力。

目前，材料力學在河南理工大學（以下簡稱“我?！保┐蠖鄬嵭写蟀嗍谡n，基本上是90人左右，傳統(tǒng)的課堂教學是以教師“灌輸式”講解為主，學生被動接受，學生的參與度不高且缺乏積極性;材料力學知識點繁多瑣碎，基本概念抽象難懂，對數(shù)學、物理基礎(chǔ)要求高;材料力學例題和課后作業(yè)題比較多且復雜，學生作業(yè)完成情況不理想，抄作業(yè)、抄答案現(xiàn)象比較嚴重，這導致期末考試不及格率較高，平均分較低，學生學習存在很大困難，有明顯的畏難情緒。

為了增強學習效果，提升學生的自主學習能力，針對目前課程教學中存在的突出問題，本文從教學模式探索、設(shè)計、實踐和教學成效等方面深入探討基于 MOOC 的線上線下混合式教學模式和教學方法，逐步深化教育教學改革，促進高校教育的快速發(fā)展。

三、線上線下混合式教學模式設(shè)計

傳統(tǒng)的線下課堂教學模式，滿足不了不同學習能力學生的特殊需求，學生的自主學習能力得不到充分的發(fā)揮和體現(xiàn)，而完全的網(wǎng)上在線學習又嚴重缺乏教師的指導與監(jiān)管，教學效果往往不盡如人意。因此，傳統(tǒng)課堂教學模式與MOOC教學模式實現(xiàn)優(yōu)勢互補，“線上”（網(wǎng)絡(luò)教學）+“線下”（面授教學）混合式教學模式應運而生[3-4]。

“線上”+“線下”混合式教學模式既不是徹底放棄課堂教學，把課堂遷移到網(wǎng)上，也不是“線上”與“線下”的簡單疊加，而是通過課前導學、線上自主學習、課堂重點難點講解、線上線下深度討論、過程性考核等多種教學方式，將傳統(tǒng)的以“教師講授為主”的模式向以“學生自主學習為主”的模式轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生自主學習的能力和興趣，鍛煉學生獨立思考的能力，從而獲得最優(yōu)化的學習效果[5-6]。

線上線下混合式教學模式主張雙主體原則，既充分發(fā)揮教師的主導作用，又充分保障學生的主體地位，其分為三個環(huán)節(jié)“課前—課中—課后”[7]，如圖1所示。課前，教師提前將各種教學資源上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，并發(fā)布課程學習任務，學生根據(jù)教師的要求課前進行自主學習，同時可以進行在線討論和檢測。課中，教師借助課堂教學工具慕課堂，對學生課前自主學習情況進行檢測，針對重難點和薄弱環(huán)節(jié)進行重點講解，以及作業(yè)答疑，學生之間進行小組討論與交流。課后，學生在平臺上進行單元測驗、線上考試，同時還要完成線下習題冊和期末考試。整個教學活動實現(xiàn)了從線上到線下，再到線上的翻轉(zhuǎn)過程，充分體現(xiàn)線上線下混合特征，最終落實立德樹人根本任務，培養(yǎng)符合社會需求的創(chuàng)新型人才。

四、基于MOOC的混合式教學模式改革實踐

我校材料力學課程開設(shè)歷史可以追溯到20世紀60年代，在多年的開課過程中形成了一支優(yōu)秀的教學團隊，有多名教師在全國教學比賽中獲得教學獎勵，并依托河南省力學教學團隊及河南省優(yōu)秀基層教學組織進行課程建設(shè)和發(fā)展。我校的“材料力學基礎(chǔ)”課程于2018年被認定為河南省精品在線開放課程，同年9月課程在中國大學MOOC平臺上線，到2020年已經(jīng)運行了4個學期。慕課既重視理論講解又重視工程應用，全部視頻和學習資源都經(jīng)過多次優(yōu)化，加入信息化手段，融入動畫、仿真，精心進行教學設(shè)計，以激發(fā)學生的學習興趣。目前已有教學視頻81個，典型習題點評視頻24個，單元測驗題169道，課堂討論題120道。

2019年春，我們在機械學院2017級機制專業(yè)3個班的材料力學課程中，嘗試采用混合式教學方法進行改革。72學時的材料力學教學內(nèi)容有13 章，基于課程基本要求和學生接受能力等方面的考慮，我們只選取了緒論、拉伸壓縮與剪切、扭轉(zhuǎn)、壓桿穩(wěn)定、能量法交變應力與動載荷作為翻轉(zhuǎn)教學內(nèi)容。彎曲內(nèi)力、應力和變形、超靜定問題的求解、應力應變分析、組合變形等內(nèi)容難度較大，可以實施傳統(tǒng)教學，也可酌情采用翻轉(zhuǎn)教學法，適當增加課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵學生在課外采取小組合作的學習模式[8]。下面以材料力學的第三章“扭轉(zhuǎn)”為例，講述如何使用混合式教學。

（一）課前教學活動

1.教師提前在中國大學MOOC上發(fā)布本章教學視頻、典型習題講解視頻、多媒體課件、討論題和單元測驗，教師提前幾天在QQ群上發(fā)布公告 ，布置課前學習任務，要求學生完成本章5個小節(jié)教學視頻和課件的觀看，提醒學生對教學視頻中不理解的內(nèi)容進行記錄;2.按照教師的要求，學生自主獨立學習或者小組討論學習;3.自學反饋，學生將自主學習中遇到的問題在截止時間前反饋給教師;4.教師針對學生反饋的疑難點，提前準備和設(shè)計第二天的課堂教學內(nèi)容。

（二）課堂教學活動

將慕課堂作為信息化教學工具帶入課堂，實現(xiàn)線上與線下教學高度融合，同時配備多種形式的教學資源。1.利用慕課堂進行簽名，檢查學生的到課率;2.在慕課堂上發(fā)布課前小測，檢查課前學生觀看視頻完成情況;3.主講教師針對學生的薄弱環(huán)節(jié)重點講解，如純剪切應力狀態(tài)的深刻理解，圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上切應力計算公式推導過程、三種強度計算等考試常見題型，扭轉(zhuǎn)變形的剛度計算;4.學生對疑難點進行分組討論，教師在整個討論的過程中隨時指導，最后點評練習題以及評價學生表現(xiàn)，讓學生對所學內(nèi)容理解得更加透徹。

（三）課后檢測

為了進一步鞏固課堂上學習過的知識，課后應該從以下兩方面進行檢測。1.在規(guī)定的時間內(nèi)完成線上單元測驗和單元作業(yè)，過期不能提交，以此督促學生在學完本章內(nèi)容后及時進行復習和知識歸納;針對每個知識點，教師會在平臺上的課堂討論區(qū)設(shè)置一兩個討論題，鼓勵大家參與討論，提高學生的學習興趣;學生若有其他不理解的內(nèi)容，可以在答疑討論區(qū)進行提問答疑，教師會積極回復學生的問題，對個別差生進行個別輔導;最后學生還要完成線上的期中期末測試 。2.學期開始，教師發(fā)放與教材對應的習題冊，每節(jié)課堂教學結(jié)束后，教師會布置習題冊上的作業(yè)，讓學生完成，并且每一章學完都要上交，教師再批改作業(yè)。

（四）考核評價

采用線上線下混合式教學模式改革之后，更加著重強調(diào)學生的自主學習能力，以及在完成任務過程中培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。在這種情況下，不能采用傳統(tǒng)的考核方式，而要對學生的學習過程給予關(guān)注和評價，重點突出線上學習和線下學習結(jié)果的雙重考核，注重評價多元化和考核過程化，考核內(nèi)容和分值如表1所示。

（五）教學總結(jié)與反思

任課教師可以在后臺實時監(jiān)測學生的線上學習數(shù)據(jù)，實現(xiàn)精準教學，根據(jù)學生掌握知識的情況，實施個性化指導。每學期結(jié)束后，主講教師要進行教學總結(jié)與反思， 將學生的過程性考核數(shù)據(jù)和期末試卷成績進行對比分析，了解學生對每章知識點的掌握情況，用于指導下一學年的課程教學。

五、實施混合式教學后的建設(shè)成效

（一）學生的學習成績得到了明顯的提高

為對比課程的教學效果，項目組在土木、機械、采礦等專業(yè)中將學生分為兩類，一類是全程采用混合教學模式（線下和線上深度結(jié)合），一類是完全采用線下課堂教學模式。經(jīng)過期末卷面成績對比，采用混合式教學模式的學生平均成績?yōu)?4.8分，完全采用線下課堂教學模式的學生平均成績?yōu)?2.8分。

從線下試卷的考試情況來看，混合式教學的效果明顯好于單一的課堂教學。

（二）學生的學習感受與評價

通過使用慕課平臺，項目組對本學期采用混合式教學的3個班學生進行問卷調(diào)查，結(jié)果表明，92.5%的學生比較樂于接受混合式教學模式。71%的學生滿意多種形式相結(jié)合的考核方式。在“線上+線下”混合式教學中，60.2%的學生認為最喜歡的學習活動方式是 “課堂討論”;75.7% 的學生喜歡參與到與他人的交流與合作中，并且認為混合式教學可以提高學習的積極性。對于“用后臺數(shù)據(jù)生成對學生的形成性評價與總結(jié)性評價”，65.5% 的學生表達了希望，27.6%的學生則認為一般。

六、結(jié)語

本文基于MOOC對材料力學混合式教學模式進行了初步的研究和探索，課前課后學生借助網(wǎng)絡(luò)平臺的自主學習，課中寶貴的50分鐘最大限度地留給師生面對面的高質(zhì)量互動。經(jīng)過一學期的教學實踐表明，材料力學這門課比較適合采用“線上慕課+線下課堂”的教學模式，大多數(shù)學生認為以前知識的學習在課堂，知識的內(nèi)化和提升是課后通過作業(yè)和測試或者實驗、實踐操作來完成的;現(xiàn)在知識的學習在課外，知識的內(nèi)化和提升是通過課堂上教師針對性地講解和學生之間的互動討論來完成的。而且由于課堂上和慕課平臺上互動交流較多，學生的學習主動性得到了很大的提高，抄作業(yè)的現(xiàn)象減少了，學生的自學能力和考試成績也得到了一定的提升?？傊處煹慕虒W水平、教學方法的提升是提高教學效果的關(guān)鍵因素，教師通過采用慕課真正實現(xiàn)了線上線下教學的高度融合，提高了學生的學習主動性，提升了課堂教學的質(zhì)量和效率。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責任編輯：劉鳳華]