“以学生为中心” 的土木工程材料课程混合式教学模式探究

郝丽娜 霍英洲

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

土木工程材料课程是土木类专业的一门学科基础课，是进一步学习有关专业课程的基础，其具有应用广、实践性强等特点。传统课堂教学采取以教师为中心的授课模式，关注知识综合应用和问题创造性解决的 “应用、分析、评价和创造” 等高阶思维活动并没有在课堂教学中发生，导致学生学习积极性不高、教学效果欠佳［1］。

混合式教学概念最早起源于国外的培训机构，指的是线上与线下混合的教学模式。北京师范大学何克抗教授于2003 年将混合式教学概念引入国内，提出将网络化教学的优势与传统教学方式相结合，既发挥教师的主导作用，又体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性［2］。随后，国内一线教师、学者纷纷开始对混合式教学模式进行实践探究［3］。本文尝试将基于学习通平台的线上线下混合式教学模式应用于土木工程材料课程教学实践，以期为同类课程的教学改革提供参考。

一、土木工程材料课程教学现状

土木工程材料课程内容十分复杂，包含十余类建筑材料，几百种材料品种，各类材料自成体系，章节之间无密切相关性。目前，传统课堂教学仍旧以教师“教” 为中心，采用讲授法，学生被动接受教师传递的知识信息。而且，课程涉及的实验多采用验证性实验教学法，学生在学习中常常感到枯燥乏味，学习兴致不高。另外，该课程学期教学时数较少，而需要讲授的内容较多，为完成教学任务，教师习惯采用传统的教学方法，无法在课堂中留出足够的时间让学生思考、讨论，也缺乏与学生的互动交流，难以达到创新教育和启发式教学的效果，也就无法培养学生的创造性思维，导致学习效果不佳。

二、混合式教学模式的设计与实施

土木工程材料课程混合式教学的设计主要以激发学生的学习积极性、探究职业兴趣为主旨，设计“以学生为中心”的教学方案，调动学生求知、探索、实践、创新等行为。教师根据教学目标对土木工程材料课程的教学内容进行解构与重构，将教学内容整合为钢筋混凝土性能检测与混凝土配合比设计、砌筑材料性能检测与配合比设计、功能材料认知与性能检测三个项目，其余知识点进行补充讲解。

（一）教学设计

基于 “以学生为中心” 的教学理念，设计教学内容和考核评价方式。学生能自学的内容（低阶知识点），以视频等形式引导学生自学；学生自学有困难的内容（高阶知识点），教师在课堂上进行详细讲解，帮助学生学习。

教师根据教学目标制作微课、多媒体课件、整合网络优质课程资源，采用基于超星学习通的线上线下混合式教学模式，提前下发 “学习目标卡”“学生预习指南” 和 “土木工程材料学习秘籍”。在设计教学活动时，结合学情分析和社情分析，采用团队学习的形式，设计学生感兴趣的课堂活动，结合学生兴趣及时事热点，激发学生创造力，培养学生创新能力。并且，每次课均提供一套课程评价量表，评价学生学习效果。

为更好地实现 “以学生为中心”，根据土木工程专业的人才培养目标及土木工程材料课程的教学目标绘制本门课程的三级矩阵图：土木工程专业课程体系矩阵、土木工程材料课程矩阵以及土木工程材料课程项目矩阵。

（二）教学实施

土木工程材料课程以真实的工程项目为载体，将课程内容划分为若干个项目，每个项目均遵循查阅标准、确定方案、实验检测、形成检测报告、分组汇报的流程。教学实施过程分为课前、课中、课后三个阶段。

1. 课前阶段

课前，教师将学生分成若干学习小组，发布 “学习目标卡”“学生预习指南” 和 “土木工程材料学习秘籍”，引导学生开展自学。布置预习任务，让学生通过学习图片、超星图书、学习视频等的内容，主动展开问题研究与探索。预习任务中还加入主题讨论，一方面提升学生的参与感，另一方面帮助教师更好地判断学生的预习效果。每次课前至少提前一天下发课程流程，提前告知学生每个时间节点需要完成的学习任务，提醒学生直播时间与直播流程。

2. 课中阶段

课前学生经过线上学习，对课程内容有了一定的掌握，教师也能结合学习通平台统计数据了解学生的掌握程度。课堂教学中，教师首先面对面讲解知识框架、重点和难点。然后，学生带着课前学习遇到的问题，以讨论、分组汇报等形式向教师反馈问题，教师负责组织、指导与点评，引导学生解决问题。在生生互动、师生互动的课堂活动中，实现学生知识、思维与能力的发展。

以混凝土实验教学为例，除开展集料实验、水泥实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外，还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是根据理论知识分组完成混凝土配合比设计，在实验室对设计的混凝土进行和易性实验，再根据实验结果调整混凝土配合比。创新性实验是让学生分组完成轻质高强混凝土设计，通过开展综合性实验和创新性实验，激发学生的学习兴趣，提高学生解决问题的能力。

另外，实验部分还制定了通用的实验学习产出量表及具体的测评办法，如表1 所示。从实验安全、实验报告、实验操作、实验方案、实验结果综合分析、团队分配、工作开展7 个方面进行评价。每一部分均制定了详细的评分体系。

表1 土木工程材料课程实验产出标准表

2. 课后阶段

课后，教师通过学习通、QQ 群在线答疑，布置小组作业、个人作业、测验、小组讨论等学习任务，让学生再次巩固教学内容，形成知识单元体系。学生需要应用所学知识、技能，分组完成综合性作业，实现知识应用迁移。

（三）教学评价

本课程采用多元的考核评价体系，过程性评价与综合性评价相结合。总成绩由平时成绩（40%）和期末成绩（60%）两部分组成。平时成绩按项目制定详细的学习评价量表，从学生的知识、技能、态度三个方面进行评价，期末成绩由期末考试和分组汇报答辩构成。另外，还制作了每位学生的课程学习成长电子档案袋。

结语

本文结合土木工程材料课程的特点，对课程教学内容进行了解构与重构，绘制了本门课程的三级矩阵图：土木工程专业课程体系矩阵、土木工程材料课程矩阵及土木工程材料课程项目矩阵。课程实施过程中采用线上线下混合式教学模式，实现了由 “以教师为中心” 向 “以学生为中心” 的转变。课程实施结合真实工程项目，课前线上自学，课中线下知识内化。并且，采用多元化的教学评价方式。学生的自学能力、团队合作精神、思维能力和实践动手能力均得到提升，教学效果良好，值得在类似课程的教学中加以推广。