课堂教学和课程实践相结合的混合式教学探讨

牛雷雷 陈庆凯 何荣兴

摘  要：文章首先介绍凿岩爆破课程原有教学方式存在的问题;其次，利用雨课堂、QQ群和微信群，提出课堂教学和课程实践相结合的混合式教学模型;最后，以凿岩爆破课程中的起爆器材与起爆方法为例，从课程的准备和实施两个阶段探讨整个教学流程中课程设计。

关键词：混合式教学;课程实践;凿岩爆破;模型试验

中图分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）03-0103-04

Abstract： This paper firstly introduces the existing problems of the "Drilling and Blasting" course. Then， the blending teaching model combined on classroom teaching and practice is proposed with Rain Classroom， QQ and Wechat. Finally， taking the content of Initiating Blasting Materials and Method in the Drilling and Blasting course as an example， the whole teaching process of curriculum design is discussed from the two phases of teaching preparation and teaching implementation.

Keywords： blending teaching; course practice; Drilling and Blasting; model test

混合式教學是一种将线上的数字化在线教育与线下的课堂教学相结合的教学方式[1-2]，这种教学方式融合了线上教学与面对面课堂教学的优势[3-4]。在互联网+技术快速发展的今天，混合式教学已成为高校教学一种主流的模式，推动着高校教育教学的改革[5]。李逢庆[6]将面向全体学生的掌握学习理论、以问题为中心的首要教学原理、关注高阶思维养成的深度学习理论和促进记忆保留的主动学习理论作为混合式教学的理论基础，构建了ADDIE教学设计模型，并对混合式教学实践进行了探讨。杨芳等[7]以清华大学2016英语暑期夏令营开展的“生活英语听说”为例，分别调查了借助于MOOC平台和雨课堂平台学生和助教的学习满意度，为采用MOOC与雨课堂开展了混合式教学提供参考。刘震和张岱渭[8]以马克思主义基本原理课程为例，开展了基于慕课的混合式教学，进行了串联式、并联式、嵌入式三种教学模式的实践，并取得良好的教学效果。王云和许宁[9]以教育统计与测量为例，根据“学习共同体、以学生为中心”和“做中学”等理论，利用QQ软件的“多人聊天”功能，构建了教育统计与测量课程的混合式教学模型。教师们从各自课程角度分析了混合式教学对教学过程和教学效果的积极影响和未来发展。目前，凿岩爆破课程还是以传统面对面课堂讲授为主。本文借助清华大学开发的雨课堂和腾讯QQ群、微信群进行线上教学，结合线下模型试验和实践训练探讨混合式教学。

一、问题的提出

矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础，对支撑国民经济可持续发展，保障社会民生安全具有无可替代的作用。国民经济的发展离不开矿产资源的可持续开发，而目前矿产资源的开发还是采用凿岩爆破的方式，凿岩爆破是金属矿山生产的基本破岩手段，学习实践凿岩爆破课程的相关知识与技能对金属矿山安全高效开采至关重要。

凿岩爆破是采矿工程专业的一门重要专业基础课，是井巷工程、金属矿床地下开采、金属矿床露天开采等专业课的基础。传统的凿岩爆破课程以课堂讲授为主，通过教师在课堂上讲授岩石的力学性质认识凿岩爆破的对象，为选取合适的凿岩机具和爆破器材提供参考;通过介绍凿岩机具的作用原理，配上照片使学生对凿岩机具有一定的认知，能够辨认出目前矿山常用的凿岩机具，为采矿爆破设计中的钻孔设备选型奠定基础;通过介绍炸药的性质、常用的起爆器材、爆破破岩原理了解爆破实施时使用的爆破器材及原理，最后将所学内容应用到露天矿山爆破设计和地下矿山爆破设计之中。

课堂讲授只是给学生传授基本的知识和感性认识，课堂所学和矿山真实情况有较大差别，学生到矿山之后还是无从下手，很难适应现场的工作。同时课堂讲授容易造成课堂气氛不够活跃，学习内容枯燥，学生学习积极性不高，教学效果低下，不利于学生的学习和应用。为解决这一问题一些学者也进行了相关研究，唐海[10]将启发式案例教学方法应用于凿岩爆破课程中加强教师与学生的互动，调动学生的积极性。楼晓明和岳丹[11]开展了“紫金模式”下的凿岩爆破课程探索，虽然提高了学生参与度，但是仍然存在试验教学环节薄弱的问题。

为了改变教学过程中课堂沉闷、学生学习积极性不高、课堂所学和现场应用脱节的问题，需要改变传统的教学方式，引入模型教学、实践培训、课堂讲授相结合的教学方式，借助新技术、新方法和新手段激发学生的学习兴趣提高教学效果，培养学生的动手能力和实践技能，增强学生的就业能力。

二、课堂教学和课程实践相结合的混合式教学模型

课堂教学和课程实践相结合的混合式教学模型将整个教学过程划分为线上课前预习、线上和线下相结合的课堂讲解、线上课后复习、线下模型试验学习和线下的教学实践基地训练五个阶段，如图1所示。每个阶段都需要教师精心设计，通过制定每个阶段的学习任务和学习内容让学生有目的自主学习，结合设计的不同层次和不同形式的测验，配合老师监督学生学习和分析学生的学习效果。

（一）线上课前预习

针对课程特点，教师根据教学大纲和每次课的教学任务设计PPT，上课前一天通过QQ群或微信群发布PPT和预习任务，让学生提前预习，同时针对课堂讲授的难点和重点设计习题，使学生能够在预习中抓住重点。学生根据教师发布的学习任务，结合PPT进行自主预习，同时为了督促学生能够投入更多的时间和精力，上课之后利用雨课堂软件的课堂测验功能，让学生通过手机限时作答，根据现场反馈的作答情况，教师可以第一时间了解学生预习情况和效果，有针对性地调整授课的侧重点。

（二）线上线下相结合的课堂讲解

面对面的线下课堂教学是整个教学环节中最重要部分。通过面对面教学现场讲解课程学习的难点和重点，有利于学生跟上教师的讲课思路和快速理解所学知识。面对面地互动交流，实时解答学生疑问，能激发课堂的气氛，吸引学生的注意力，提高学习的专注度。

在进行面对面教学时，为了提高课堂教学的效率，可以借助雨课堂进行学生微信签到，保证出勤率;每次课上讲完一个知识点，立即进行课堂测验，学生通过雨课堂手机端限时作答，教师根据现场答题情况反馈，了解学生对知识点的掌握情况，并进行针对性的重点讲解。

（三）线上课后复习

根据德国心理学家艾宾浩斯研究得到的记忆曲线，课堂学习结束之后1天，学生课堂所学知识的记忆量只有30%左右。因此，通过课后复习巩固有助于加深学生对知识的理解和记忆。课后复习包括PPT复习和习题练习等，教师通过手机推送复习要点和增加习题，学生通过复习课程要点加深记忆和做习题加深理解。在复习的过程中不可避免地会遇到一些问题，教师和学生可以通过QQ群或者微信群进行交流，及时解答学生复习中遇到的疑难问题。

除了推送复习要点和习题之外，教师还要推送和课程内容相关的参考资料帮助学生扩大知识面和视野，同时为部分学习能力较强且有学习兴趣的学生提供学科前沿的研究热点和难点文献，为培养学生的研究型思考和探索能力提供土壤。

（四）线下模型试验学习

针对部分课程，由于课上的理论教学不够直观、生动和形象，需要配合实物进行教学，但是实物在购置、存放和安全等方面存在一些问题，因此实物教学模型成为一个可替代解决方法。目前3D打印技术日趋成熟，结合课程的需要，制作可拆卸的3D打印实物模型成为一种潮流。

课后教师带领学生进行线下模型试验学习，学生通过观察、触摸和拆卸实物模型，结合教师的现场讲授，不仅可以加深课堂所讲理论的理解和记忆，而且可以加深对模型工作原理认知，拓展学生的思维和视野，激发学生的学习兴趣。

（五）线下教学实践基地训练

由于工科的特殊性，僅仅依靠课堂的理论教学是不够的，尤其是对于实践性较强的课程，需要配合线下的教学实践基地进行实习。理论学习结合实践训练培养学生的逻辑思维和动手能力，不仅把理论知识传授给学生，而且将理论用于实践可知所学有所用。

在理论应用于实践的过程，会出现一些学生从来没有想过的问题或者想象不到的问题，这些问题的出现将培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力，为毕业后进入工作岗位快速上岗和工作中提出一些创新性的建议奠定基础。

三、课堂教学和课程实践相结合的混合式教学具体实现

本研究以凿岩爆破课程为例，选取其中一章起爆器材与起爆方法，从课程的准备和实施两个阶段探讨整个教学流程中课程设计。

（一）准备阶段

在凿岩爆破课程讲授的五个阶段中，不同阶段需要做的准备工作差异较大，下面按照教学流程分别介绍。

1. 课前预习准备工作。按照凿岩爆破课程教学大纲、教学任务和教学日历教师更新教案和PPT，设计本章需要讲授内容的目录及对应的重难点和掌握程度，见表1。上课前通过建立的QQ群或者微信群发送PPT和相关学习资料给学生提前预习，学生根据教师的教学计划有针对性进行预习。

2. 课堂讲解准备工作。首先，教师根据发送给学生的PPT和资料准备3～5道选择题，用于课上检验学生的预习效果;其次，教师根据上次课的讲授内容设计5道题，为简答题或者讨论题，用于测试学生上次课的听课效果和课后的复习效果;再次，教师根据本次课的知识点的重要性及难易程度为每个知识点设计不同数目的选择题，用于课上测试，随时了解学生的听课效果。

3. 课后复习准备工作。教师需要提前准备复习要点和习题以及和课程内容相关的文献资料和学科前沿科研文献。

4. 模型试验准备工作。起爆器材与起爆方法这一章要讲到火雷管、电雷管、导爆管雷管、导爆索和数码电子雷管等起爆器材，但是由于爆破行业的特殊性和国家对教学安全工作的要求，不能向学生展示实物，因此需要根据起爆器材的结构和原理制作一批模型，用于课下的学生参观和学习。

5. 教学实践基地训练准备工作。根据教学实践基地的管理要求准备相应的训练文件，同时协助教学实践基地准备器材和教具。

（二）实施阶段

准备阶段的工作做完之后，就进入了实施阶段。在这个阶段，根据教学流程中每个环节的特点重点介绍课堂讲解、模型试验学习和实践训练，课前预习和课后复习环节在此做简单介绍。

1. 面对面课堂讲解

首先，利用雨课堂，学生进行微信签到，促使学生出勤，避免教师上课点名浪费时间，同时发布3～5道选择题，让学生限时作答，作为课前预习的检验，为教师课堂教学提供依据;其次，利用课上前15分钟进行笔试课堂测验，检测上次课学生的学习效果和复习成果，每次测验共计5道题，为简答题或者讨论题，总分为10分，作为平时成绩;再次，随机抽取几份学生的课堂测验答卷作为参考，有所侧重的复习和回顾上次课所讲内容;最后，进行课堂讲授，同时在讲课过程中每讲完一个知识点，立即开展课堂测验，发送准备阶段做好的选择题，学生通过雨课堂手机端限时作答，教师根据现场实时统计的答题情况，掌握学生的听课情况，进一步有针对性地讲解知识点。

2. 模型试验学习

基于已经建设的本科教学实验室——凿岩爆破模型室，开展模型试验教学。在凿岩爆破模型室中可以开展的模型试验有炸药爆速的测定（导爆索法和电测法）、猛度的测定、爆力的测定、殉爆距离的测定、雷管起爆能力检测等。通过观察和拆卸这些教学模型了解爆破参数的测定原理与方法，为参加工作后从事相关工作提供感性认知。针对起爆器材与起爆方法这一章，凿岩爆破模型室中有常用雷管结构模型（电雷管、導爆管雷管和数码雷管）、起爆具模型和起爆器实物等。

首先，教师带领学生观察这些模型，并对照课上讲解的内容更加详细地介绍模型的各个构件及其功能，加深对起爆器材结构的认知;其次，让学生根据课堂所学和教师实地讲解，拆卸这些教学模型，进一步了解爆破器材的结构和原理;最后，参照拆卸过的教学模型，利用3D打印机让学生亲自动手制作3D打印模型，培养学生的动手能力，通过亲自设计和组装试错，加深对所学知识的理解和认知。

3. 教学实践基地训练

模型试验学习侧重于观察和拆卸凿岩爆破模型，而实践基地训练侧重于熟练掌握矿山生产中凿岩爆破各个环节的实际操作。由于爆破行业的危险性，教学实践基地以电雷管起爆网路模拟实验、导爆管起爆网路模拟实验、爆破振动测试实验、露天台阶起爆网路连接实验和井巷（隧道）爆破网路连接实验等为主。在教师的指导下，采取分小组训练的方式，每一小组4名学生。首先，2名学生负责设计爆破网路连接方式，另外2名学生负责检查设计好的爆破网路是否合理，如果设计网路合理方可开展下一步工作，如果不合理则修改设计。其次，负责检查的2名学生按照设计连接爆破网路模型，负责设计的两位学生检查连接好的起爆网路，如果网路连接错误则重新连接，如果网路连接正确则开始电子模拟起爆。4名学生一起观察爆破过程中指示灯的亮起的顺序，并拍照或者录视频记录，检查爆破顺序并验证起爆方案的正确性。

4. 课前预习和课后复习

课前教师将准备的PPT通过QQ群和微信群发送给学生，督促学生做预习。课后教师通过手机推送复习要点和习题，并随时通过网络进行答疑，同时对学生提交的作业进行评价，并及时反馈。一方面指出学生的不足和改进之处，另一方面激励学生后续学习。除此之外，还要为学有余力的学生推送和专业相关的文献资料，拓展学生的知识面和视野，培养学生的科研兴趣。

四、结束语

混合式教学打破了以教师面对面课堂讲授为主的教学模式，激发了学生的主动学习兴趣，发挥了学生在学习中的主体地位。本文在混合式教学中引入线上测验答疑和线下课程实践，使学生从被动知识接受者变为主动参与者，学生在教师的引导下有了更多动手锻炼的机会，在实践中检验课堂所学理论和知识，有利于培养学生的主动学习能力和创造性思维。

参考文献：

[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展（下）[J].中国电化教育研究，2004（4）：10-15.

[2]Nazarenko AL. Blended learning vs traditional learning： What works？ （A case study research）[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2015，200：77-82.

[3]Beaudoin M. The instructor's changing role in distance education[J]. American Journal of Distance Education， 1990（2）：21-29.

[4]Garrison D R， Kanuka H. Blended learning： Uncovering its transformative potential in higher education[J]. Internet& Higher Education， 2004（2）：95-105.

[5]韩淼.基于慕课和雨课堂的高校思政课混合式教学——以“毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论”慕课为例[J].现代教育技术，2018（7）：65-70.

[6]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016（9）：18-24.

[7]杨芳，张欢瑞，张文霞.基于MOOC与雨课堂的混合式教学初探——以“生活英语听说”MOOC与雨课堂的教学实践为例[J].现代教育技术，2017（5）：33-39.

[8]刘震，张岱渭.基于慕课的混合式教学探讨——以“马克思主义基本原理”课程为例[J].现代教育技术，2017（11）：99-106.

[9]王云，许宁.“教育统计与测量”课程的混合式教学研究[J].现代教育技术，2019（10）：48-53.

[10]唐海.启发式案例教学在《凿岩爆破》课程中的应用[J].教育教学论坛，2017（8）：152-154.

[11]楼晓明，岳丹.“紫金模式”下凿岩爆破课程教学探索与实践[J].大学教育，2018（6）：63-65.