高等院校线上线下混合式教学模式改革探究——以材料力学课程为例

张李娴 郭红利 刘洪萍 张彦钦

（西北农林科技大学机电学院，陕西 杨凌 712100）

材料力学是高等院校工科类专业课程中的一门基础性的课程[1]。材料力学是以材料的刚度、强度与稳定性为研究对象的课程，应用这门课程的专业知识，能够在强度没有差别的情况下改进材料结构组成方式、减少使用数量，从而实现节约投入、减小自重等目标[2]。伴随社会的发展和互联网的普及，一些先进的信息技术和优质的互联网资源逐步被引入到高等院校各专业教学当中，对高等院校教学活动带来不可忽视的影响。为确保材料力学教学工作取得理想的效果，高等院校应当逐渐增大信息技术引入力度，变革传统的教学方式与教学手段，构建线上线下混合式教学模式，切实提升高等院校材料力学课程教学质量。

一、线上线下混合式教学模式的内涵

线上线下混合教学模式是以学生为学习主体，以教师为教学主导，注重传统课堂教学模式与网络在线教学模式紧密结合的一种混合式的教学模式[3]。线上线下混合式教学模式中，学生在课前利用教师提供的微视频等材料进行预习准备和预先思考相关问题，而在上课时通过高度概括、便捷的知识途径来发挥学生学习的主动性，并可以通过学生与学生、学生与老师之间的有效互动来提升课程学习成效。线上线下混合式教学模式实现传统教学和网络教学二者优势的交叉和互补。一方面，可以方便师生进行有效的交流，方便教师关注学生的学习情况和收集教学反馈。另一方面，则可以契合不同学生的不同的学习内容接受程度来以符合其兴趣的形式来开展教学活动，从而确保了教学的有效性。

二、高等院校采用线上线下混合式教学模式的重要意义

在高校专业教学中运用线上线下混合式教学模式的重要意义主要体现在三个方面：

第一，实施线上线下混合式教学模式是契合新时代下高等教育改革趋势的必然要求。伴随着新时代下教育改革的不断深入，传统单一的教学模式所能达到的教学效果已经达到顶峰，但是学生参与课程学习的积极性和主动性却有很多不足。而互联网快速发展带来的信息技术，为实现基于网络平台的线上教学活动的开展，提供了平台技术支持和优质的资源。线上线下混合式教学模式符合新时代下教育改革的趋势，可以进一步突出学生的主体地位，提升学生的学习积极性，比单一线上教学或线下教学更为有效。

第二，线上线下混合式教学模式是推动课程教学改革，提升课程教学质量的重要途径。线上线下混合式教学模式将课程学习的主动权交还给学生，是一种以学生为主体，以教师为主导的，师生有效互动合作的教学模式。同时，线上线下混合式教学模式更加关注学生的实际需求和主动性，符合新时代下教学改革的趋势，将课堂真正还给学生，成为有效推动课堂教学改革的抓手。

第三，符合深度学习理念，更利于提升学生学习的实效性。在建构主体理论下，尊重学生的主体地位成为教学改革的重点。线上线下混合式教学模式是学生主体参与，教师主导的紧密结合，是利用现代教育技术和灵活的教学方法，契合学生的需求，帮助学生进行掌握知识，建构知识结构，提升学生运用知识解决问题的能力，是有别于传统表层学习的一种新的深度学习的理念。而线上线下混合式教学模式则是契合互联网时代下的深度学习理念，对于学生课程学习实效性的提升大有裨益。

三、高等院校线上线下混合式教学模式改革建议

在分析高等院校采用线上线下混合式教学模式的重要意义基础上，以下以材料力学课程为例分别从线下教学、线上教学以及教学考核三个环节阐述了高等院校线上线下混合式教学模式改革的具体建议。具体如下：

（一）采用“教师讲授+学生讨论”相结合的课堂教学形式

在材料力学课程教学的线下教学中，教师可以在对学生进行有效引导的基础上，逐步建构起“教师讲授+学生合作学习”紧密结合的一种学习模式，强调对学生自主学习能力，质疑能力、思辨能力以及表达能力等的有效培养。具体表现为：第一，教师应在深入地调研基础上，合理划分学生小组开展小组教学活动，各小组在各自组长的带领下，通过具体的项目来展现独立学习和合作学习的成效；第二，通过深入的小组讨论促进学生形成良好的学习习惯，促进学生探究能力和思考能力的提升，同时也可以在小组讨论的过程中实现自身交际能力和表达能力的提升；第三，教师针对各小组在学习过程中遇到的问题进行认真地总结和分析，对其中存在的共性问题进行解惑，同时也应将表现较好的小组的学习成果予以展示，形成对其他学生的积极影响。此外，材料力学这门课程的教师依据自身所开展的科研项目的实际情况，组织一定数量的研讨课，引导学生立足于科研维度对知识进行深入掌握。

（二）充分利用优质的慕课资源有序地开展线上教学

在材料力学课程教学中，学生可通过线上教学平台进行教学与学习，有效运用互联网资源丰富现有教学模式，提升课程教学的实效性。具体如下：

第一，合理使用平台提供的签到功能，确保学生拥有正确的学习态度，自觉地认识到课程学习的重要性。利用互联网平台进行教学时，可运用平台具有的签到功能了解学生到课情况。慕课这个网络学习平台拥有健全的出勤管理功能，通过查看出勤页面的信息，教师便能够及时了解上课人数、迟到人数、缺勤学生名字和数量等。因为线上教学不能满足师生当面互动、当面探讨的需求，为此教师可以依据学生数量划分为几个小组，让学生与同组组员利用在线教学平台的互动区进行探讨，以帮助学生更牢固地掌握知识。

第二，注重对线上教学中各项活动的整体把握，提升线上教学的实效性。教师可运用语音教学+PPT播放或者语音教学+视频的模式，让学生一边看一边听，对知识有全面、正确的认知。和传统的线下课堂相比，通过网络平台进行学习时，学生注意力集中的时间更短，所以教师在开展线上教学的过程中，应当对整体的教学结构进行调整，恰当减小公式推导等在课上所占的时间，恰当延长例题讲解等在课上所占用的时间，且引导学生经过观看微课视频自己试着进行公式的推导。

第三，充分利用优质的慕课资源辅助学生进行实验操作步骤及操作规范等相关内容的学习。材料力学这门课程，不仅包括专业知识，还包括一些实验，比如弯曲与扭转组合变形实验、低碳钢与铸铁两种材料的拉伸与压缩破坏实验、压杆稳定实验、梁弯曲正应力实验等。设置这些实验内容的目的是让学生对材料自身的性能有更准确地认识。鉴于某些高等院校缺少实验器材，或者实验器材数量有限，无法让所有的学生都亲自操作。这种情况下，可运用在线教学平台，以播放实验视频的方式，让学生对实验所用器材、实验步骤等有清楚地了解。

（三）注重在线考试与线下综合考核的紧密结合

考核是了解学生知识掌握水平的一种有效方式，为此高等院校应当构建一套完整的、全面的、科学的课程考核机制。依据当前线上教学和实体课堂教学同步开展的情况，高等院校应当变革考核方法。在材料力学线上线下混合式教学模式中，考核环节可以分为两个环节予以展开，即在线测试和线下综合考核。具体如下：

第一，线上测试部分。利用互联网教学平台，教师可设置在线考试，让学生以完成测试题的方式掌握学生的知识掌握情况，以便根据学生的学习情况，调整教学方法与教学内容，明确复习重点。和传统的测试形式相比，在线测试打破了时间、空间的制约，学生可在自己方便的时间、方便的地点完成测验。另外学生可根据测验的结果，及时了解自身存在的知识盲点，更好地进行查漏补缺。在线上测试时，测试作业通常涉及三个主要类别：第一类，教材在每个章节的后面所设计的练习，还包括竞赛题目；第二类，依据教师自身所研究的课题项目，给学生安排建模仿真作业，比如在对构件静态与动态等不同情况下变形程度进行研究时，可让学生完成Adams动力学仿真设计，假设多个求解参数，目的是让学生经过练习建模把专业知识和软件应用有效融合，提升学生实践操作水平；第三类，利用本校的现实条件，把学生分为几个小组，对学校中的现有建筑进行考察，采用测量仪器获取数据，利用所掌握的理论知识和仿真建模经验，对工程力学有关问题进行深入剖析。总之，课后作业考核可以依据学生对待作业的态度、作业的完成质量，教师给出合理的分数。

第二，线下综合考核。教师依据教学计划在完成一半的教学任务时，组织测验活动，并将所有学生的测验分数进行详细记录；而在本学期教学任务全部完成后，教师可组织学生参加期末测验，并将学生的分数记录下来；教师应当依据本校所具有的实验条件、教学目标安排学生进行实验的频次，并对学生实验操作的能力进行打分。

总之，材料力学是一门不可缺少的基础性课程，而这门课程的开展效果直接关系到学生素养培育的结果。教师依据所在学校的实际情况，采用线上、实体课堂相结合的教学方式，引导学生使用慕课等在线学习平台进行学习，利用互联网平台提交作业和与互动交流，并尽可能为学生创造将专业知识和实践活动相结合的平台，以提升教学效果，增强学生实践能力。