王迎超 柳志軍 王其昂 許國安 梁宸
[摘 要]混合式教學(xué)是面對面教學(xué)和在線教學(xué)的融合,可有效促進高校教學(xué)改革。為提高巖土類學(xué)生專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量,項目組通過建設(shè)地下工程虛擬仿真實驗系統(tǒng)、地下工程重大災(zāi)害案例庫等一系列核心巖土類專業(yè)課程信息化教學(xué)資源,形成了“信息促教”的專業(yè)課程教學(xué)資源信息化平臺和素材庫。開展“講授+自學(xué)+研討”“課堂+課外”“線上資源+線下資源”相結(jié)合的混合式教學(xué)模式研究與實踐,并建立巖土類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)長效機制。實踐表明,混合式教學(xué)模式有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,提高了巖土類專業(yè)課程教學(xué)效率和效果,提升了學(xué)生的創(chuàng)新思維,增強了學(xué)生的工程實踐應(yīng)用和科研創(chuàng)新能力。
[關(guān)鍵詞]混合式教學(xué);巖土類學(xué)生;創(chuàng)新實踐;信息化教學(xué)
[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2023)17-0059-03
教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出,要大力推進在線開放課程線上線下混合式教學(xué)改革。國家高度重視教育信息化,制定了一系列政策以保證其得到有效發(fā)展?;旌鲜浇虒W(xué)模式以其融合傳統(tǒng)課堂和信息化教學(xué)的優(yōu)勢成為當(dāng)前眾多高校使用的一種教學(xué)模式[1]。混合式教學(xué)有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,通過課前、課中、課后的師生互動形成教學(xué)過程閉環(huán),能有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量。
混合式教學(xué)模式在土木工程專業(yè),特別是在巖土類專業(yè)課程實踐中具有重要價值,教師可以根據(jù)實際情況靈活選用合理的教學(xué)方法[2],使學(xué)生能結(jié)合具體工程項目,一邊學(xué)習(xí)知識一邊進行實踐應(yīng)用。教師還可以通過線上直播教學(xué)的方式,結(jié)合真實的土木工程項目應(yīng)用場景為學(xué)生提供教學(xué)素材。國內(nèi)眾多學(xué)者對混合式教學(xué)模式在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用進行了探索,取得了較好成果。唐站站等研究了土木工程專業(yè)混合教學(xué)模式中存在的不足,并提出具體實施辦法[3]。張愛國等說明了應(yīng)用型民辦高校土木工程專業(yè)的教學(xué)情況,并對“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的混合教學(xué)模式進行探討[4]。楊述明等結(jié)合土木工程制圖課程,依托大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程慕課平臺上豐富的資源優(yōu)勢,較為系統(tǒng)地闡述了教學(xué)過程中遇到的阻礙,并且著眼于慕課這一網(wǎng)絡(luò)平臺和及時教學(xué)這一理念,總結(jié)出了課前自主性學(xué)習(xí)、課堂針對性講解、課后綜合性評估三個階段相融合的混合教學(xué)模式[5]。廖靈青闡述了在混合式“金課”導(dǎo)向下如何將超星學(xué)習(xí)通較好地運用于土木工程材料課程教學(xué)[6]。于淼等基于OBE理念,引入了建筑云課網(wǎng)絡(luò)平臺,著力構(gòu)建線上線下混合教學(xué)模式[7]。劉國民等主要著眼于高職院校土建類巖土課程,分析了混合式教學(xué)模式的主要影響因素[8]。周英明等針對留學(xué)生典型特點,提出了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法并加以實施[9]。
綜上,眾多學(xué)者長期以來關(guān)注混合式教學(xué)模式改革研究,并取得了較多的研究成果。但是,關(guān)于巖土類專業(yè)課程混合式教學(xué)模式的研究成果還較少,相應(yīng)的教學(xué)方法體系還不夠完善。
一、混合式教學(xué)在巖土類專業(yè)教學(xué)中的作用
在巖土類專業(yè)課程教學(xué)中,混合式教學(xué)模式的作用主要體現(xiàn)在以下四個方面:一是有利于模塊化、項目化、立體化、結(jié)構(gòu)化、仿真化、視覺化教學(xué)資源建設(shè),能有效解決傳統(tǒng)單一文本教學(xué)資源“進不去、看不見、摸不著、難理解”的問題;二是有利于學(xué)生開展自主化、個性化、泛在化學(xué)習(xí),能有效滿足不同學(xué)生靈活化學(xué)習(xí)的需要;三是有利于對學(xué)生進行管理和考查,可實現(xiàn)教師對教學(xué)的數(shù)字化、精準化、及時化、高效化的反饋和管理,以及針對學(xué)生開展過程化、多元化和客觀化的學(xué)習(xí)考核評價;四是有利于提高課程教學(xué)的效率和質(zhì)量,可以使教師能夠根據(jù)線上教學(xué)情況,更有針對性地進行線下深度課堂教學(xué)。
通過開展混合式教學(xué),將課程教學(xué)與工程實際、學(xué)術(shù)研究創(chuàng)新結(jié)合起來,有助于實現(xiàn)優(yōu)勢最大化。把巖土類專業(yè)課程教學(xué)與工程設(shè)計、施工等聯(lián)系起來,將最新科研成果融入課堂和網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)中,有助于學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)掌握理論原理、知識概念和計算方法。通過開展混合式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思維,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二、 教學(xué)改革思路及實施路線
(一)總體教改思路
1.建設(shè)信息化教學(xué)資源。依托團隊最新科研項目,遴選最新的、適宜的研究成果,進行歸類整理,將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容。建設(shè)地下工程虛擬仿真實驗系統(tǒng)、地下工程重大災(zāi)害案例庫等一系列核心巖土類專業(yè)課程信息化教學(xué)資源,形成“信息促教”的專業(yè)課程教學(xué)資源信息化平臺和素材庫,拓寬學(xué)生巖土類專業(yè)學(xué)習(xí)渠道,提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.探索多元化教學(xué)新模式。依托巖土類專業(yè)課程在線教學(xué)資源,構(gòu)建“講授+自學(xué)+研討”“課堂+課外”“線上資源+線下資源”相結(jié)合的教學(xué)模式,探索“課前預(yù)習(xí)—教學(xué)組織—課后總結(jié)與考核”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式,優(yōu)化課程考核評價標(biāo)準,不拘泥于某一種授課方法,引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí),提高學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)能力,強化師生間、學(xué)生間的互動,促進教學(xué)相長。
3.開展“信息促教”教學(xué)實踐?;谛畔⒒虒W(xué)模式,依托已構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與平臺,采用啟發(fā)式教學(xué),針對巖土類專業(yè)存在的工程設(shè)計問題,對規(guī)范中涉及的設(shè)計理論進行深入分析,強化學(xué)生對知識的進一步理解和掌握,在實現(xiàn)學(xué)生知識內(nèi)化、鞏固的同時,重點培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、探討、溝通及發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。
(二)實施方案
1.構(gòu)建豐富的信息化在線教學(xué)資源,促進學(xué)生便利、共享式學(xué)習(xí)。研發(fā)、完善地下工程虛擬仿真實驗及工程案例庫系統(tǒng)。融入團隊最新科研理念和成果,研發(fā)并進一步完善地下工程虛擬仿真實驗系統(tǒng),自主建立并逐步完善地下工程重大災(zāi)害案例庫。
2.構(gòu)建多元化教學(xué)新模式,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)揮主觀能動性、團結(jié)協(xié)作性、學(xué)習(xí)探索性。(1)線上預(yù)習(xí)+線下課堂研討(翻轉(zhuǎn)課堂)。依托已建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)資源和視頻在線課程平臺,探索工程案例式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法,開發(fā)微助教教學(xué)輔助工具,形成“構(gòu)建情境—提出問題—確定方向—獨立探索—研討啟發(fā)—交流共賞—評價提升”的課堂教學(xué)新模式。(2) 線上自主學(xué)習(xí)。針對信息類教學(xué)內(nèi)容或其他不利于現(xiàn)場教學(xué)的情況,結(jié)合地下工程虛擬仿真實驗系統(tǒng)、在線課程等資源,引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究學(xué)習(xí),形成“線上自學(xué)—小組研討—模擬考試—循環(huán)鞏固—綜合評價”的教學(xué)新模式。(3) 線下課堂為主+課外線上為輔。針對傳統(tǒng)理論性、邏輯性較強的課程內(nèi)容,以課堂教學(xué)為基礎(chǔ),充分依托已建設(shè)的信息化在線教學(xué)資源,開發(fā)微助教課程管理系統(tǒng),形成“課堂講解—啟發(fā)教學(xué)—課外鞏固—效果提升”的教學(xué)新模式。
3.建立創(chuàng)新能力培養(yǎng)長效機制,提升巖土類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。依托導(dǎo)師科研項目和創(chuàng)新科技競賽等,構(gòu)建各年級全覆蓋的科研小團隊,推行“人人做科研、個個有項目”的理念,同時制定導(dǎo)師工作職責(zé)制度和考核激勵機制,保障良好的“育苗”科研環(huán)境。在課程考核中,適當(dāng)加大關(guān)于科研動態(tài)話題的試題比例;在實習(xí)環(huán)節(jié),積極鼓勵學(xué)生前往科研院所參觀學(xué)習(xí),設(shè)置專門的實習(xí)答辯通道;在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自由選題,從各個環(huán)節(jié)進行跟蹤指導(dǎo)與培養(yǎng),全面提升學(xué)生的科研素養(yǎng)。
三、教學(xué)效果
(一)課堂教學(xué)應(yīng)用效果
信息化在線教學(xué)資源和教學(xué)新模式已應(yīng)用于中國礦業(yè)大學(xué)的礦山建設(shè)工程、隧道工程、巖石力學(xué)、交通規(guī)劃與道路勘測設(shè)計、地下工程災(zāi)害與防護、橋梁工程等課程教學(xué)中,通過引入最新科研成果,依托信息化在線教學(xué)資源與平臺,以更為直觀形象的方式來講解理論性比較強的巖土類工程問題,改變以往傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)方法,使教學(xué)從傳統(tǒng)課堂單一途徑擴展到自學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等多種方式,極大地提高了教學(xué)效率,受到廣大學(xué)生的一致好評。
(二)實踐教學(xué)應(yīng)用效果
通過已建設(shè)的地下工程虛擬仿真實驗系統(tǒng)、地下工程重大災(zāi)害案例庫、在線教學(xué)資源庫、微助教課堂管理平臺,實現(xiàn)了教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)共享和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的智能管理。信息化教學(xué)資源以實際工程案例為依托,以最新科研成果為特色,學(xué)生可隨時隨地開展線上學(xué)習(xí),及時了解工程現(xiàn)場和行業(yè)最新科研動向。通過這些舉措,提高了巖土類專業(yè)學(xué)生的社會競爭力,使學(xué)生畢業(yè)后能夠很快地融入工作崗位。
(三)科研小團隊的建設(shè)應(yīng)用效果
已在中國礦業(yè)大學(xué)土木工程地下工程、道橋工程專業(yè)中成立了科研小團隊,科研小團隊成員參與教師科研項目、申報各級創(chuàng)新訓(xùn)練項目、參加課外自主科研活動的積極性較高。通過自主選擇科研課題、開展文獻檢索與討論、進行科學(xué)研究訓(xùn)練,學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)的自主性大大提高,在實際工程中運用知識的能力和科研素養(yǎng)也得到了提升。
(四)創(chuàng)新實踐能力提升效果
混合式教學(xué)模式已成功應(yīng)用于中國礦業(yè)大學(xué)巖土類專業(yè)教學(xué)中,學(xué)生獲得了全國首屆地下空間創(chuàng)新大賽概念設(shè)計獎、江蘇省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等國家級和省級獎勵,成功申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目共50余項。同時,本教學(xué)改革成果也為中國礦業(yè)大學(xué)其他工科專業(yè)教學(xué)改革實踐起到重要借鑒作用,具有較高的推廣應(yīng)用價值。
四、結(jié)語
第一,對于巖土類專業(yè)而言,理論和實踐的結(jié)合是核心基礎(chǔ)。通過混合式教學(xué)新模式,將線上信息化教學(xué)資源和線下實體教學(xué)資源相互融合,將課堂教學(xué)與工程實際、科研創(chuàng)新有機結(jié)合,實現(xiàn)教學(xué)過程科研化、工程和科研成果教學(xué)化,使三者相互促進,相益共長?;诋a(chǎn)教研融合的理念,在線上線下教學(xué)資源中引入前沿科技成果,在社會產(chǎn)業(yè)與科技創(chuàng)新中融入專業(yè)課程內(nèi)容,同時結(jié)合實際工程案例,使學(xué)生將知識融入生產(chǎn)和運用,從而加深對知識點概念、原理以及應(yīng)用場景的理解。這種混合式教學(xué)模式既可以使原本晦澀抽象的專業(yè)知識變得通俗易懂、形象生動,加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,也有助于鍛煉學(xué)生的思維能力、提高學(xué)習(xí)能力。
第二,混合式教學(xué)與信息化在線教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式,在中國礦業(yè)大學(xué)礦山建設(shè)工程、隧道工程、巖石力學(xué)、交通規(guī)劃與道路勘測設(shè)計、地下工程災(zāi)害與防護、橋梁工程等重要的專業(yè)核心課程中得到了充分應(yīng)用,并發(fā)揮了很好的作用。依托信息化在線教學(xué)資源與平臺,在教學(xué)中引入前沿科技成果和實際工程案例,將抽象的巖土類工程問題變得具體可視。大力改革創(chuàng)新教學(xué)方式,以自學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等方式取代傳統(tǒng)的教學(xué)模式,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)效率。
第三,創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)是高校巖土類專業(yè)教育的重點,在教學(xué)模式上實現(xiàn)改革創(chuàng)新尤為重要。在混合式教學(xué)新模式中加入信息化在線教學(xué)資源,能有效培養(yǎng)巖土類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。在后續(xù)巖土類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中,要進一步豐富信息化在線教學(xué)資源,增加工程案例;進一步完善和改進混合式教學(xué)新模式,促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探索學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí);構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系,確保創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式的長效性。
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[責(zé)任編輯:蘇祎穎]