闞晉 嚴(yán)捍東 王海峰

摘要：針對當(dāng)前土木工程材料課程教學(xué)中存在的課時(shí)量少、缺乏教學(xué)過程管理、無法實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)等難題，將信息技術(shù)引入線下課程教學(xué)過程，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)在線化、課堂教學(xué)智慧化、課下交流實(shí)時(shí)化、過程監(jiān)督持續(xù)化，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)使用實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，為創(chuàng)建線下一流課程發(fā)揮了重要作用。通過使用智慧教學(xué)工具等信息技術(shù)，大幅提升了課堂參與度和交流度，全程跟蹤記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對學(xué)生學(xué)習(xí)起到了很強(qiáng)的督促作用。實(shí)踐表明，信息技術(shù)的使用提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的量化評價(jià)，及時(shí)采取有效措施對督促學(xué)生學(xué)習(xí)有著重要意義。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);土木工程材料;一流課程;教學(xué)方法;教學(xué)實(shí)施

中圖分類號：G642.0; TU5 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號：1005-2909（2022）01-0130-07

2018年9月全國教育大會上，習(xí)近平總書記指出[1]：“新時(shí)代新形勢，改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)、促進(jìn)人的全面發(fā)展和社會全面進(jìn)步對教育和學(xué)習(xí)提出了新的更高的要求?！睘槁鋵?shí)習(xí)近平總書記的講話精神，進(jìn)一步提升高校教育能力，教育部提出實(shí)施一流課程“雙萬計(jì)劃”，即建設(shè)一萬門國家級一流課程并配套一萬門省級一流課程[2]，著力提升課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。因此，高校教育教學(xué)方式必須做出相應(yīng)的調(diào)整來滿足一流課程建設(shè)的要求。傳統(tǒng)高校教學(xué)以教師為中心，教師在有限的時(shí)間內(nèi)把教學(xué)內(nèi)容灌輸給學(xué)生，教師是學(xué)生的教育資源的單一提供者，滿堂灌、讀PPT方式很難調(diào)動學(xué)生的主動性，教學(xué)效果不佳，已無法滿足一流課程建設(shè)的高要求。建設(shè)一流課程必須以學(xué)生為中心，“了解學(xué)生—激發(fā)學(xué)生興趣—學(xué)到知識”，將教學(xué)信息技術(shù)、數(shù)字教學(xué)資源和教學(xué)方法三者有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂參與度，進(jìn)而顯著提升學(xué)習(xí)效果，從根本上提升教學(xué)質(zhì)量。

以土木工程材料課程為例，探究信息技術(shù)在建設(shè)線下一流課程過程中助力作用。土木工程材料課程是一流課程建設(shè)中需要強(qiáng)化的核心基礎(chǔ)專業(yè)課程，這類基礎(chǔ)專業(yè)課程具有難度大、知識點(diǎn)多、前后關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等共性[3-5]，一直是教學(xué)的難點(diǎn)課程。目前該課程的教學(xué)主要存在三大難題：一是課時(shí)量較少，一次課堂教學(xué)使得學(xué)生對所學(xué)知識難以融會貫通，教學(xué)內(nèi)容的高階性和創(chuàng)新性不足，缺乏挑戰(zhàn)度;二是缺乏教學(xué)過程管理[6-7]，教師無法實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并做出針對性調(diào)整和反饋;三是無法實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)[8]和個(gè)性化學(xué)習(xí)[9-10]，一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)課程過程中主觀能動性較差、厭學(xué)情緒較為嚴(yán)重。為破解以上難題，本文以信息技術(shù)為依托，堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，注重個(gè)性化學(xué)習(xí)和差異化教學(xué)，著力提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的專注度和參與度，全面關(guān)注課前、課中和課后學(xué)習(xí)進(jìn)程，并能給予準(zhǔn)確評價(jià)。

一、信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方法

為實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念[11-13]，需主動改造教學(xué)環(huán)境，引入信息技術(shù)構(gòu)建智慧課堂[14，15]，通過師生共同參與，鞏固理論知識、提升協(xié)作能力。教學(xué)過程中，教師需充分利用信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過改進(jìn)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)難點(diǎn)在線化、課堂教學(xué)智慧化、課下交流實(shí)時(shí)化和過程監(jiān)督持續(xù)化。

（一）重點(diǎn)難點(diǎn)在線化

在線資源是信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的前提。課程資源在線化已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于線上和線上線下混合式課程，但在線下課程中還沒有得到廣泛應(yīng)用。事實(shí)上課程資源在線化同樣適用于線下課程，現(xiàn)階段高校的課時(shí)量普遍緊張，以華僑大學(xué)土木工程材料課程為例，從48學(xué)時(shí)逐漸削減到32學(xué)時(shí)，該種情況下的傳統(tǒng)線下教學(xué)模式，教師無法花過多的時(shí)間給學(xué)生反復(fù)強(qiáng)調(diào)課程中的重難點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生難以深入理解并完全掌握這些內(nèi)容，直接導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容的高階性和創(chuàng)新型嚴(yán)重不足，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。課程資源的在線化，教師通過將土木工程材料課程中的重難點(diǎn)內(nèi)容切割分解，把每個(gè)知識點(diǎn)錄制成兼具知識性和趣味性的10 min左右的視頻，并上傳到慕課視頻網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)課時(shí)局限性的問題，學(xué)生可以反復(fù)學(xué)習(xí)、深入理解直至融會貫通。由于視頻制作過程中融入了大量工程實(shí)踐的內(nèi)容，對學(xué)生吸引力大幅提升，有助于引導(dǎo)學(xué)生深入思考，將傳統(tǒng)課堂上的填鴨式教育改變成引導(dǎo)式教育。重難點(diǎn)內(nèi)容的模塊化非常適合當(dāng)代大學(xué)生碎片化的生活方式，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和生活習(xí)慣靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。

（二）課堂教學(xué)智慧化

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，只能通過提問等有限方式實(shí)現(xiàn)師生交流互動，在課堂教學(xué)時(shí)間有限的情況下，教師根本不可能和每一個(gè)同學(xué)進(jìn)行交流互動。交流不足導(dǎo)致教師難以實(shí)時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，自然也就難以有針對性地及時(shí)調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，嚴(yán)重影響課堂教學(xué)效果，使用智慧課堂則很容易克服上述不足。智慧課堂需要強(qiáng)有力的硬件支撐，智慧教學(xué)工具的出現(xiàn)，讓智慧課堂不再需要復(fù)雜的硬件支撐，一部手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)智慧課堂的主要功能。教師使用雨課堂等教學(xué)工具，充分利用其功能對課堂教學(xué)過程實(shí)時(shí)跟蹤，靈活使用雨課堂的交流互動功能，大幅提升同學(xué)們在課堂上的專注度和參與度。通過問卷調(diào)查功能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)背景;通過答題功能了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解程度;通過分組功能進(jìn)行重點(diǎn)難點(diǎn)討論并提交分組報(bào)告;通過實(shí)時(shí)彈幕及時(shí)關(guān)注同學(xué)們的提問;通過投稿功能讓學(xué)生獨(dú)立完成對相關(guān)議題的思考。根據(jù)教學(xué)工具的反饋結(jié)果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)，教師對反饋集中的難點(diǎn)問題再進(jìn)行展開講解。課堂參與度的大幅提升和教學(xué)側(cè)重點(diǎn)的實(shí)時(shí)針對性調(diào)整，對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果有顯著提升。圖1顯示的是學(xué)生使用雨課堂工具完成課堂練習(xí)并由教師進(jìn)行點(diǎn)評和講解。

（三）課下交流實(shí)時(shí)化

師生間課下交流互動一直是提升教學(xué)效果的重要因素，課后的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)是學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要保障，學(xué)生課后學(xué)習(xí)往往會面臨“學(xué)什么”“怎么學(xué)”“學(xué)不懂怎么辦”等諸多問題。傳統(tǒng)教學(xué)由于受到了時(shí)間、空間的束縛，教師難以根據(jù)每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)和輔導(dǎo)。信息技術(shù)的應(yīng)用，使得師生間實(shí)時(shí)交流互動成為現(xiàn)實(shí)。教師通過課堂工具等手段及時(shí)向?qū)W生推送學(xué)習(xí)任務(wù)，告訴學(xué)生“學(xué)什么”;錄制總結(jié)視頻和重難點(diǎn)視頻，將分析思路、研究方法一并推送給學(xué)生，讓他們知道“怎么學(xué)”;通過微信、QQ等即時(shí)通信軟件和學(xué)生實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)遇到困難時(shí)可以及時(shí)向教師聯(lián)系咨詢，解決“學(xué)不懂怎么辦”的問題。教師還可以通過這些信息技術(shù)手段及時(shí)了解學(xué)生的課下學(xué)習(xí)進(jìn)程，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的自身的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行針對性的輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)。

（四）過程監(jiān)督持續(xù)化

在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，教師督促發(fā)揮了非常重要的作用。傳統(tǒng)課堂上，除了以點(diǎn)名、提問和作業(yè)考查等有限手段，難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的持續(xù)性監(jiān)督。智慧課堂工具的使用，可以完整的記錄每一次課前、課中和課后學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過長期過程監(jiān)督，作為平時(shí)成績的準(zhǔn)確憑據(jù)。課堂工具對學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、課堂練習(xí)、分組討論、課后作業(yè)、課前預(yù)習(xí)等都有全面完整的記錄，教師以此為依據(jù)可以準(zhǔn)確地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對狀態(tài)不好的學(xué)生及時(shí)關(guān)注，了解其學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳的原因并提出建議，對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了持續(xù)督促的作用。

二、信息技術(shù)推動教學(xué)實(shí)施

課程教學(xué)實(shí)施過程中，使用雨課堂等智慧教學(xué)工具，圍繞課前、課中和課后三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對線下課程信息化教學(xué)的實(shí)施，具體流程圖如圖2所示。

課前，教師將設(shè)計(jì)好的預(yù)習(xí)任務(wù)通過雨課堂工具發(fā)送給每一個(gè)學(xué)生，對即將在課上講解的重點(diǎn)內(nèi)容，錄制成短視頻推送給學(xué)生參考和學(xué)習(xí)，并且預(yù)留了一定的學(xué)習(xí)作業(yè)，如思考題等。學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中可以通過微信、QQ等實(shí)時(shí)向教師反饋遇到的問題，與教師交流互動。學(xué)生反饋的焦點(diǎn)問題即為本課程的難點(diǎn)內(nèi)容，教師將在課堂上進(jìn)行及時(shí)著重講解。

課中，教師在講授教學(xué)內(nèi)容時(shí)，使用“雨課堂”工具實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中存在的問題，及時(shí)給予反饋。通過設(shè)置匿名答題、分組討論、分組實(shí)驗(yàn)、隨堂測試等教學(xué)環(huán)節(jié)，大幅提升了課堂教學(xué)中學(xué)生的參與度和交流度，督促學(xué)生在課堂上積極思考和深度學(xué)習(xí)。學(xué)生的課堂表現(xiàn)均被雨課堂教學(xué)工具記錄下來，成為平時(shí)成績的重要依據(jù)。

課后，教師將總結(jié)視頻和課件一并推送給學(xué)生，供學(xué)生課后復(fù)習(xí)使用，每節(jié)課后均通過雨課堂工具留有一定量的作業(yè)，客觀題線上提交并自動批改，主觀題由學(xué)生將答案拍照上傳給教師來評判，所有作業(yè)都會在線存檔，可供學(xué)生隨時(shí)復(fù)習(xí)，并作為平時(shí)成績的另一憑據(jù)。每過一段時(shí)間（4周左右）進(jìn)行一次線上段測試，考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，成績也將計(jì)入最終成績。

三、信息技術(shù)提升教學(xué)效果

信息技術(shù)引入課堂之后，教學(xué)效果得到了顯著提升，學(xué)生的課前、課中和課后學(xué)習(xí)都有了全面進(jìn)步，尤其是課堂參與率顯著提升，成績得到了明顯改善。此外，通過數(shù)據(jù)量化評價(jià)分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也明顯提高。

（一）學(xué)生課堂參與度顯著提升

圖3是過去四級學(xué)生的課堂表現(xiàn)情況。自2017級開始，將信息技術(shù)引入課堂之后，學(xué)生的課堂參與度提升明顯。雖然課堂上已經(jīng)不再點(diǎn)名，課堂的出勤率卻明顯提升，從過去的85%左右提升至95%左右。雨課堂教學(xué)工具的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，學(xué)生積極參與答題、討論、測試等環(huán)節(jié)，參與率能達(dá)到85%左右，相比往年的隨堂作業(yè)和提問的參與率不足60%，提升幅度較大。分析其原因主要有兩點(diǎn)：一是由于雨課堂可以完整的記錄學(xué)生的課堂表現(xiàn)，這些表現(xiàn)均被納入了平時(shí)成績，對學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)有力的督促作用，以往僅憑教師自己是無法做到這一點(diǎn)的;二是雨課堂設(shè)置的答題等教學(xué)環(huán)節(jié)基本都是匿名的，學(xué)生的表現(xiàn)不會直接呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，減少了學(xué)生的參與壓力，對學(xué)生參與課堂有一定的鼓勵(lì)作用。

此外，課前和課后的學(xué)習(xí)也有顯著進(jìn)步，重難點(diǎn)視頻和總結(jié)視頻均有較高的觀看率，大部分學(xué)生觀看了所有的推送視頻。在遇到不懂的問題時(shí)，部分學(xué)生能夠及時(shí)和教師交流。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過90%的學(xué)生支持線下課程的信息化，超過70%的學(xué)生認(rèn)為信息化課程有助于他們的自主學(xué)習(xí)。

（二）學(xué)生成績明顯改善

土木工程材料課程知識點(diǎn)繁多，相當(dāng)部分內(nèi)容涉及材料學(xué)、力學(xué)等其他學(xué)科知識，教學(xué)內(nèi)容有一定的難度和廣度，學(xué)生的成績一直不太理想，優(yōu)良率占比較低而不及格率偏高。課程改革后，課堂參與度的顯著提升以及課后自主學(xué)習(xí)積極性明顯增強(qiáng)，直接帶來了學(xué)習(xí)成績的明顯改善。學(xué)生成績的優(yōu)良率明顯增加，由不足20%增加到接近30%，不及格率從22%降低到16%左右。課程改革前后學(xué)生的成績統(tǒng)計(jì)分布對比如圖4所示，從圖中可以看出，成績較好的層次如優(yōu)秀、良好、合格的比例均有明顯提高，而成績較差的層次如及格、不及格的比例有明顯下降。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性明顯提高

教學(xué)工具的使用可以獲得每一個(gè)學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，提取影響學(xué)生成績的關(guān)鍵性和非關(guān)鍵性指標(biāo)，通過數(shù)據(jù)量化評價(jià)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，這對線下一流課程建設(shè)的進(jìn)一步完善和發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。教師將視頻學(xué)習(xí)時(shí)間、課堂參與度、課堂成績、出勤率和作業(yè)完成率等數(shù)據(jù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的量化依據(jù)，分析了其與最終成績的關(guān)系，得到的結(jié)果如圖5所示。黑色柱表示了積極性較好指標(biāo)和優(yōu)良率的關(guān)系，灰色柱表示了積極性較差指標(biāo)和不及格率的關(guān)系。結(jié)果顯示，視頻學(xué)習(xí)時(shí)間和課堂成績表現(xiàn)靠前（前30%）的學(xué)生成績優(yōu)良率高達(dá)70%左右，而視頻學(xué)習(xí)時(shí)間和課堂成績表現(xiàn)較差（后20%）的學(xué)生不及格率則超過了70%，表明學(xué)習(xí)成績和這兩項(xiàng)量化指標(biāo)呈正相關(guān)。另外，出勤率和作業(yè)完成率較高（前30%）的學(xué)生成績優(yōu)良率只有40%左右，出勤率和作業(yè)完成率較差（后20%）的學(xué)生不及格率不足40%，說明了出勤率和作業(yè)完成率兩個(gè)指標(biāo)和學(xué)習(xí)成績的相關(guān)性并不是很強(qiáng)。

傳統(tǒng)教學(xué)考查學(xué)生學(xué)習(xí)積極性最常用的指標(biāo)就是出勤率和作業(yè)完成率，而數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，這兩項(xiàng)指標(biāo)和學(xué)生成績的相關(guān)性并不是很高，說明在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師僅憑出勤率和作業(yè)完成率很難準(zhǔn)確評價(jià)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)狀況，無法對部分學(xué)生實(shí)施有針對性的關(guān)注和督促。而信息技術(shù)的應(yīng)用，讓準(zhǔn)確的量化評價(jià)成為現(xiàn)實(shí)，使用視頻學(xué)習(xí)時(shí)間和課堂參與度等指標(biāo)可以較為準(zhǔn)確地了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師可以實(shí)時(shí)關(guān)注每一位學(xué)生，對積極性明顯不足、學(xué)習(xí)表現(xiàn)不佳的學(xué)生可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、關(guān)注，并及時(shí)交流和督促，了解其背后的原因，進(jìn)而提供合理建議，幫助學(xué)生克服主客觀難題，重新回到正確的學(xué)習(xí)軌道上來。

四、結(jié)語

建設(shè)線下一流課程需要新的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)實(shí)施。在建設(shè)土木工程材料線下一流課程的過程中，以學(xué)生為中心，積極引入信息技術(shù)，從改進(jìn)教學(xué)方法和推動教學(xué)實(shí)施兩方面入手進(jìn)行了教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)難點(diǎn)在線化、課堂教學(xué)智慧化、課下交流實(shí)時(shí)化、過程監(jiān)督持續(xù)化，解決了傳統(tǒng)教學(xué)方式中存在的諸多難題，取得了積極的效果。學(xué)生課堂參與度顯著提升，學(xué)習(xí)成績有了很大改善，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性也明顯提高。在后續(xù)的研究中，筆者將進(jìn)一步探索信息技術(shù)在教學(xué)中的深度使用情況，聚焦課程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與學(xué)生成績的關(guān)系，確定影響教學(xué)效果的關(guān)鍵因素，以推動線下一流課程建設(shè)的不斷發(fā)展。

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Abstract： In view of the problems existing in the teaching of civil engineering materials， such as the lack of class hours， the lack of teaching process management， and the inability to achieve differentiated teaching and personalized learning， information technology is introduced into offline course teaching， to realize online key and difficult points， intelligent classroom teaching， real-time communication after class， and continuous process supervision. It effectively improves learning enthusiasm. The use of information technology has realized the student-centered teaching concept and played an extremely important role in the construction of offline first-class courses. The use of intelligent teaching tools has greatly improved class participation and communication. All aspects of students’ learning are tracked and recorded， which has a strong urging effect on students. Practice shows that the use of information technology has significantly improved the learning effect. Quantitative evaluation of students’ learning enthusiasm is of great significance for timely and effective measures to urge students to learn.

Key words： information technology; civil engineering materials; first-class courses; teaching method; teaching implementation

（責(zé)任編輯 崔守奎）