土力学课程混合式教学模式的探索与实践

李连志 刘振平

摘要：《土力学》是土木工程专业重要的专业基础课，具有理论知识和工程实践紧密结合的特点。文章针对《土力学》传统课程教学的弊端，进行了混合式教学模式的探索与实践，在一定程度上改善和解决了传统课堂讲授中缺乏能力培养和大班授课无法实施个性化教育等问题，同时也提升了学生自主学习和终身学习能力，相关做法和经验可为同类课程的建设与实施提供参考。

关键词：土力学；在线开放课程；混合式教学；课程建设；教学改革

1 前言

随着以慕课（Massive Open Online Courses，MOOC）为代表的在线开放课程在全球范围内的迅速发展，教育部在2015年发布《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》（教高〔2015〕3号），对推动我国大规模在线开放课程建设走上“高校主体、政府支持、社会参与”的中国特色发展道路具有重大意义。以MOOC为代表的中国特色在线开放课程体系已初步形成，2017年教育部组织开展了国家精品在线开放课程认定工作。这一系列举措旨在加速推荐高校课程建设与教学改革。同时，我们看到教育部文件从2011年的精品开放课程到2015年的在线开放课程的转变，不仅仅是提法的差异，更是注重应用和基于产出的教学理念的体现。

由于基于产出的教育理念（Outcome-Based Education，简称OBE）聚焦社会对人才的实际需求，强调围绕学习产出来组织课程建设、安排教学时间和设计关键资源而越来越受到人们的关注。那么，如何建设一门能让学生通过自主学习达成教师预期的在线开放课程呢？本文以黑龙江工程学院必修课《土力学》在线课程的构建和实施为例，探讨高校工科课程混合式学习的构建对策。

2 《土力学》在线课程的建设

2.1 《土力学》课程教学设计与分析

首先，《土力学》是土木工程专业的专业基础课，所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是后面专业模块课程学习所必需的基础知识，是一门理论与应用、技术与实践结合紧密的课程。内容涉及土的物理性质、渗透特性、应力应变关系、强度理论及工程中的三大实践应用问题，即压力问题、地基承载力问题和边坡稳定性问题等。内容充实、逻辑关系紧密、层次清晰，但知识点多，学习难度较大。在48学时的讲授中，难以开展讨论课、参与度较高的习题课等教学方法和“重能力，求创新” 的累加式考试方法改革，学生总感觉“吃不饱”。

其次，《土力学》课程具有很强的工程实践背景，在课堂上向本科生引入实践教学环节非常必要，然而土木工程专业修学《土力学》课程的学生较多，各同学的信息化能力不一致，教师难以照顾每一名同学的个体差异，师生之间、生生之间的课堂交互难于开展，课下交互渠道不便。

最后，《土力学》课程学习目标要求学生能够应用土力学原理解决有关土的复杂工程问题和具备初步的科学研究或技术研究、应用开发等创新能力，并结合实验实训环节，培养学生具有较扎实的自然科学基础、较强的实践能力、较高的综合素质。但本课程通过传统的课堂教学模式讲授，学习评价又以闭卷考试为主，课程中涉及的能力培养在课程的学习和评价过程中难以体现。

而在线开放课程具有多媒体资源丰富、内容更新快、交流渠道多样化、学习方式自主化等优势，通过学生课下自主学习结合课上讨论的混合式教学模式，改善课程教学课时不足、教学手段与现实脱节、学习方式和评价方式单一、个性化学习欠佳、师生课上课下交流不充分等问题，并促进学生各层面的学习和体验。实行个性化学习，在适当的时间，通过适当的学习方式，给不同学生提供适当的学习内容和学习支持，以取得最佳学习效果，这不仅能够有效发挥教师的引导、启发和监控整个学习过程的主导作用，还能有效激发学生的学习主动性、积极性及创造性。

2.2 《土力学》课程建設模式

课程团队将《土力学》百余个知识点，通过制作流畅的二维、三维动画及演示文稿，采用更加适合学生发展的开放、多元、自主学习的教学方式方法，紧密联系工程实际问题，录制合成微课程供学生线上学习使用。采用学生线上自主学习课程各知识点，课上教师组织辅导、答疑、分组讨论等“翻转课堂”的形式，以学生为中心，充分发挥学生在学习中的主体地位。具体建设模式见图1。

2.3 《土力学》课程的评价与持续改进

为验证、评价学生学习情况，通过课程平台提取出学生学习的数据（课程视频观看进度、次数，测验成绩等），注重过程考核和能力考核，把一次闭卷考试分散到各知识点的测验，形成累加式评价，引导学生从考核“学习成绩”向评价“学习成效”转变，从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变，进一步增强学生学习的主动性，提高学生的学习能力和实践能力。

为了提高课程资源质量，课程团队组织观摩课、学生座谈交流，多方面征集师生意见，并结合课程平台反馈的数据，对影响课程教学质量的各要素进行有效分析，建立一个便捷、可操作性强的课程评价、信息反馈和持续改进机制。

3 《土力学》课程建设的几点经验与对策

3.1 知识点分解

准备建设一门在线开放课程首先要做的就是知识点分解。在线开放课程的组成单元不再是教科书中的各章节，而是知识点。要将课程中所有的内容都分解为可录制成片为15 min以内的微视频并非易事。课程团队采用在视频最后留下问题、引入等方式将一个大的知识点分解为若干个小的微视频，比如，《土力学》中地基最终沉降量计算的分层总和法是一个独立的知识点，在传统课堂中完整的讲授加上习题巩固一般要2学时，而在线开放课程可以分解为分层总和法的基本假定、基本公式、应用、算例4段相互关联的微视频。

3.2 知识点呈现方式

在线开放课程中知识点的呈现方式虽然都是通过微视频展现出来的，可是视频的表现形式要由授课团队确定。由于《土力学》是典型的工科课程，各知识点包含理论推导、实验操作、算例、工程实践应用等，那么就要选择更便于学生理解的方式来呈现该知识点，如摄影棚录制、演示文稿屏幕录制、实验室或工程现场录制、手写解题过程录制等方式。

3.3 教学课件的准备

在录制课程资源前准备一份流畅的教学课件是建好一门在线开放课程的基础和必要条件。这里所说的流畅，是要保证教学课件会随着任课教师的讲解而呈现出动画演示效果，《土力学》课程建设的经验是15 s左右教学课件宜出现一次动画效果，这样既可以吸引学生的注意力，又能突出课程重点。尽量避免1 min以上无动画效果的教学视频。

3.4 课程录制的准备

教师是授课的高手，而录制团队是成片的高手，任课教师要把预期的知识点呈现方式与录制团队进行充分沟通，同时录制团队也会向任课教师提出很多可能会影响成片质量的意见和建议，比如，出镜时衣着整洁得体，避免穿着条纹、格子、花色繁复的上装，适度的肢体及面部表情会更有亲和力等，尽量弥补由于机位和录制投入的限制而降低了讲课风采。

3.5 课程运行阶段

混合式教学中教师可以控制的是见面课，而线上自主学习部分全部交由课程平台和学生。那么，第一次的“导学课”就至关重要了，任课教师要充分调动学生的自主学习意识，在见面课前要求学生完成对应知识点的自学，可组织固定时间的网络论坛答疑互動。同时，课程平台提供的其他相关功能、课后的测试题与对应知识点的相关性、难度等都是督促学生独立、自主完成线上学习的必要条件。

3.6 持续改进

通过见面课组织学生讨论、课程平台提供的学情分析数据，有针对性地对部分不便于学生自学理解和掌握的知识点进行重新设计和录制，亦可通过座谈的方式让学生提出期望的知识点呈现方式，真正做到以学生为中心。

4 结语

通过《土力学》在线开放课程的建设与实践，课程团队所构建的混合式教学模式在一定程度上改善和解决了传统课堂讲授中缺乏能力培养和大班授课无法实施个性化教育的弊端，同时也提升了学生自主学习和终身学习能力，可为其他在线开放课程建设提供借鉴。

参考文献：

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[4] 黄德群.基于高校网络教学平台的混合学习模式应用研究[J].远程教育杂志，2013（6）.