仇 浩

（上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 上海 200240）

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，如何將信息化和智能化有機地融入新時代高等教育體系成為教育研究者關(guān)注的焦點。“線上線下”混合教學(xué)不受時間與空間限制，并且授課形式更加多元化。這種新型的教學(xué)模式結(jié)合了傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢，不僅調(diào)動了學(xué)生的主動性、積極性，還充分發(fā)揮了教師善于引導(dǎo)、重在啟發(fā)的主導(dǎo)作用，更好地滿足了大學(xué)教育“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)要求。本文基于問題導(dǎo)向教學(xué)疊加智慧課堂的“線上線下”融合模式，在環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)本科生的一門必修特色專業(yè)課程“地下基礎(chǔ)工程概論”中展開系統(tǒng)研究與實踐。

1 “地下基礎(chǔ)工程概論”課程教學(xué)中的問題

地下基礎(chǔ)工程在設(shè)計和施工過程中不可避免地會涉及一些環(huán)境問題。如何滿足基礎(chǔ)工程設(shè)計要求且有效減小對環(huán)境造成的有害影響，是設(shè)計師及環(huán)境科學(xué)工作者不可回避的問題。同時，深入了解土的物理性質(zhì)、基礎(chǔ)類型、基坑開挖與地下水控制對環(huán)境的影響、地基處理技術(shù)及特殊土地基處置方法對環(huán)境的影響也是環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)生（特別是土壤學(xué)方向）必備的基礎(chǔ)性專業(yè)知識?！暗叵禄A(chǔ)工程概論”是一門面向環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)本科生的必修特色專業(yè)課程，其內(nèi)容廣泛，涵蓋土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、環(huán)境工程三大內(nèi)容，是一門典型的學(xué)科交叉課程。因此，學(xué)好“地下基礎(chǔ)工程概論”，既能拓寬環(huán)境學(xué)領(lǐng)域理工科學(xué)生的視野，又能使學(xué)生將基本理論知識與工程實踐密切結(jié)合，運用其所學(xué)知識解決設(shè)計和施工中遇到的環(huán)境問題?？傮w而言，該門課程集理論與實踐、設(shè)計與施工于一體，具有高理論性、強專業(yè)性、強實踐性的特點，課堂教學(xué)難度較大。

傳統(tǒng)的線下課堂學(xué)時少但課程知識點多，教師很難在有限的時間內(nèi)高效地完成教學(xué)內(nèi)容的有效輸出。此外，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師和學(xué)生的關(guān)系往往是主客對立的，教師處于教學(xué)活動的核心位置，而學(xué)生常處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。在授課過程中，這種被動式的學(xué)習(xí)會降低學(xué)習(xí)者的積極性和創(chuàng)造性，并且學(xué)生的個體差異性容易被忽視，無法滿足各層次學(xué)生的個性化需求。最新頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確指出：“要注重學(xué)思結(jié)合，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式和參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)”。這昭示著國家對進一步深化新時代教育教學(xué)改革以及全面提升教育教學(xué)質(zhì)量的堅定信念。由此可見，傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式已很難滿足新時代高等教育教學(xué)要求，亟需將問題導(dǎo)向教學(xué)疊加智慧課堂的“線上線下”融合模式應(yīng)用于“地下基礎(chǔ)工程概論”課程中。

2 “地下基礎(chǔ)工程概論”線上線下混合式教學(xué)模式建設(shè)

2.1 “線上問題導(dǎo)向教學(xué)疊加線下智慧課堂”模式

近年來，多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，教育思想和理念也隨之更新，線下傳統(tǒng)教學(xué)融合網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的新模式應(yīng)運而生，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生地位和關(guān)系，在培養(yǎng)學(xué)生的基本學(xué)習(xí)技能、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、溝通與協(xié)作能力、實踐能力等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。線上線下混合式教學(xué)模式包括教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容三個部分，其中教師作為教學(xué)活動的發(fā)起者，參照教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計“線上線下”課程，學(xué)生作為教學(xué)活動的參加者，配合使用教師提供的教學(xué)資源，積極開展自主學(xué)習(xí)。在這一過程中，教師結(jié)合課程內(nèi)容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，為學(xué)生營造完整的學(xué)習(xí)情境，同時，以問題為驅(qū)動促使學(xué)生將被動式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動型探索，以培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進一步借助智慧課堂，完成輔導(dǎo)答疑、練習(xí)測試以及考核評估等多項內(nèi)容。與傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式相比，這種問題導(dǎo)向疊加智慧課堂的新型教學(xué)形態(tài)更加強調(diào)線上與線下教學(xué)的融合，通過“線上線下”雙向互促、相互交流，確保教學(xué)資源優(yōu)化利用，在保障教學(xué)效果的同時提升教學(xué)質(zhì)量。

2.2 “地下基礎(chǔ)工程概論”線上線下混合式教學(xué)模式設(shè)計

借助上海交大Canvas平臺建立“地下基礎(chǔ)工程概論”在線開放課程，教學(xué)資源取自教師自錄教學(xué)微課、PPT課件、在線題庫、參考資料等，以多元化的教學(xué)資源為基礎(chǔ)，本著“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的原則，實施“線上問題導(dǎo)向教學(xué)+線下智慧課堂”融合模式。教師在整個課程設(shè)計過程中，需要及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，把控好課堂節(jié)奏，加強線“線上線下”教學(xué)資源的聯(lián)動，為學(xué)生完成各項任務(wù)提供便捷條件。具體體現(xiàn)在對整個“線上線下”的學(xué)習(xí)活動進行模塊化處理，分別在課前、課中以及課后采取問題驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生進行問題導(dǎo)向式自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生內(nèi)化課堂知識，強化自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)家國情懷，提升綜合素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，在線下課堂中加強工程實例剖析，有助于學(xué)生更加深刻地認識和理解工程項目。比如教師在設(shè)計土坡穩(wěn)定、地基承載力、地基基礎(chǔ)設(shè)計、土的滲透性及滲流等教學(xué)內(nèi)容時加入典型工程案例剖析環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供更多理論聯(lián)系工程實際的機會，通過課中講授答疑、一問一答、小組討論和課后復(fù)習(xí)等教學(xué)手段，鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識分析并解決工程實際問題的能力。

3 “地下基礎(chǔ)工程概論”線上線下混合式教學(xué)模式實施

3.1 課前預(yù)習(xí)

作為學(xué)習(xí)過程中的重要環(huán)節(jié)，有針對性地預(yù)習(xí)可以讓學(xué)生高效厘清“地下基礎(chǔ)工程概論”課程的重點與難點。教師應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生利用問題導(dǎo)向式自主學(xué)習(xí)模式，完成課前預(yù)習(xí)。教師可以利用電腦或手機端建立課程群組，課前下達具體的預(yù)習(xí)任務(wù)。比如土力學(xué)與基礎(chǔ)工程的基本知識、土壤組成結(jié)構(gòu)的基本知識、樁基礎(chǔ)的概念，通過線上平臺推送相關(guān)學(xué)習(xí)資源，并根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置互助討論、闖關(guān)測試、在線答題等環(huán)節(jié)強化重點和難點知識，使預(yù)習(xí)任務(wù)安排得合理且高效。通過收集課前預(yù)習(xí)階段學(xué)生存在的主要問題，及時調(diào)整授課答疑的重心，并準(zhǔn)備對應(yīng)的隨堂測驗題目。教師可通過后臺實時查看學(xué)生線上學(xué)習(xí)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，初步評估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及學(xué)習(xí)興趣，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的定制化，精準(zhǔn)滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。在課前預(yù)習(xí)中，教師可通過有效的引導(dǎo)和督促培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3.2 課中講授

在課中講授答疑階段，要堅持做到以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。在課堂上，主要以講解、答疑、測試為主，教師根據(jù)課前預(yù)習(xí)和課堂情況及時調(diào)整各部分比例，始終讓學(xué)生處于課堂的中心地位，通過激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、問題驅(qū)動、互動討論等方式引導(dǎo)學(xué)生積極主動地分析和解決問題。為了使學(xué)生更好地理解課本中的理論知識，教師可以借助案例剖析，比如舟曲泥石流等失敗甚至造成災(zāi)難的工程實例，使學(xué)生能非常直觀地意識到學(xué)好理論知識對于解決這些實例中遇到的問題至關(guān)重要，從而提升學(xué)習(xí)興趣。另外，教師還可以通過設(shè)置主題討論環(huán)節(jié)對本節(jié)課的重點和難點進行詳細講解，在此過程中盡可能地做到深入淺出，用學(xué)生最容易理解的語言向?qū)W生傳遞思考和論證的思維過程，引導(dǎo)學(xué)生同步思考，加深學(xué)生對知識點的認知。例如，針對設(shè)置地下基礎(chǔ)工程施工場景，要求學(xué)生對施工技術(shù)、施工管理等系列環(huán)節(jié)開展評估，論證地下基礎(chǔ)工程施工活動存在的不足，并給出合理的處置建議。通過上述問題，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生進入工程實際案例的情境中，自發(fā)運用所學(xué)知識進行判斷，同時可以引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論，讓課堂成為學(xué)生互動的舞臺，最后選擇小組代表發(fā)言，其他小組成員予以點評，教師進行總結(jié)性陳述，歸納總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。在整個授課過程中，為增加課堂趣味性，可以在小組討論部分設(shè)置搶答、投票等環(huán)節(jié)，以此提高學(xué)生課堂參與互動程度。通過理論和實踐相結(jié)合的方式，教師可以使學(xué)生深入理解理論知識，并在工程實例剖析中探索其原理，然后加以創(chuàng)新。在此階段，經(jīng)過教師的詳細講評和查漏補缺，學(xué)生基本可以掌握本節(jié)課的重點知識，同時能夠有效鍛煉溝通合作、歸納總結(jié)以及創(chuàng)新能力。

3.3 課后復(fù)習(xí)

課后階段主要針對課堂授課內(nèi)容進行鞏固、提升和拓展。教師應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí)云平臺及時發(fā)布隨堂配套練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和批判性思維。學(xué)生靈活運用課上所學(xué)知識獨立思考并完成練習(xí)題目后，將其上傳至學(xué)習(xí)平臺，由教師及時批閱并進行個性化答疑解惑。教師在此階段應(yīng)充分利用線上教學(xué)平臺，根據(jù)艾賓浩斯記憶曲線，采用“少量多次”的方式及時開展課后引導(dǎo)性復(fù)習(xí)與自測。當(dāng)天的復(fù)習(xí)性練習(xí)盡量安排在課中，保證在近一半知識遺忘前回憶關(guān)鍵的知識點，若課中無法完成復(fù)習(xí)任務(wù)，則使用云平臺布置適量綜合題目。教師可以借助云平臺的統(tǒng)計功能及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并在一天、三天之后再次布置適當(dāng)?shù)木毩?xí)題目，引導(dǎo)學(xué)生及時針對所學(xué)知識及記憶效果進行復(fù)習(xí)和自測。對于較為簡單的知識點適當(dāng)調(diào)整復(fù)習(xí)次數(shù)，對于學(xué)有余力的學(xué)生則鼓勵其利用云平臺進行拓展訓(xùn)練。

3.4 課程考核

傳統(tǒng)的線下教學(xué)考核過分依賴于考試成績，評價學(xué)生的手段較為單一，缺乏客觀性。在線上線下混合式教學(xué)模式中，教師需要實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，依托學(xué)習(xí)平臺完善多元化課程考核體系。在這一過程中，教師應(yīng)當(dāng)靈活設(shè)置“線上線下”學(xué)習(xí)情況的考評比例，同時豐富考評形式，使用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)及時量化學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，從課前預(yù)習(xí)、課中參與主題討論、課堂互動程度、課后復(fù)習(xí)等多個維度對學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程進行量化評價，更加真實地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而構(gòu)建基于過程的立體化學(xué)生評價體系。

4 結(jié)語

借助上海交大Canvas平臺的“地下基礎(chǔ)工程概論”在線開放課程，施行傳統(tǒng)線下授課與網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)互相聯(lián)合與補充的“線上線下”混合教學(xué)模式，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，積極創(chuàng)設(shè)生動有趣的教學(xué)情境，最大限度地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情和探索精神，有效增強課堂教學(xué)效果?！熬€上線下”融合教學(xué)的精心設(shè)計取得了較好的教學(xué)效果，主要表現(xiàn)在以下方面：一是知識層面，使學(xué)生更好地掌握土體的物理性質(zhì)和工程分類，掌握各種基礎(chǔ)類型及基礎(chǔ)設(shè)計的原則，了解基坑開挖與地下水控制的常用形式、特點及對環(huán)境的影響分析，了解相關(guān)地基處理技術(shù)，了解特殊土地基的形成機理及不同處置方法對環(huán)境的影響；二是技能層面，使學(xué)生更好地掌握地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原理，同時具備從事基礎(chǔ)工程環(huán)境管理的能力，對于常見的基礎(chǔ)工程引發(fā)的環(huán)境問題，能夠提出合理的處置措施。由此可見，將問題導(dǎo)向教學(xué)疊加智慧課堂的線上線下融合模式應(yīng)用于“地下基礎(chǔ)工程概論”課程中可以獲得事半功倍的教學(xué)效果。