智慧教育视角下混融式教学模式在建筑材料课程中的应用研究*

张筱逸，林国良，陈捷，杨宇

（福建工程学院 土木工程学院，福建 福州 350118）

随着社会的发展和技术进步，人工智能、区块链等信息技术催生了新业态、新模式，固有的知识传授方式及获取方式已无法满足人类对知识的渴求。随着智慧教育的出现，传统教学模式受到信息化发展的强烈冲击，教学模式的改革也应运而生。如何满足社会求知需求、探索新的教育模式，是亟须解决的教育课题[1]。习近平总书记在2015年5月22日致国际教育信息化大会的贺信中指出：“中国坚持不懈推进教育信息化，努力以信息化为手段扩大优质教育资源覆盖面”[2,3]。 2018年4月，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，提到要使我国教育信息化发展水平走在世界前列，带动教育信息化从1.0时代进入2.0时代，并提出了智慧教育理念[4,5]。2020年9月，习近平总书记在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上指出“努力办好人民满意的教育，在加快推进教育现代化的新征程中培养担当民族复兴大任的时代新人”[1]。由此可见，教育信息化成为当前教育发展的主流，而新冠疫情的防控要求又加速这一进程，推动了线上线下混融式教学模式的发展。

建筑材料课程是土建类专业的基础课，对专业课程的学习起承上启下的作用。该课程教学目标是让学生获知并掌握建筑材料理化性能，能在工程建设过程中选用合适的建筑材料，为后续土木类专业课程的教授提供建筑材料方面的知识，具有较强的应用性和实践性。而其中的课程实验是提升学生实践动手能力，将课程知识转化为实践的有效途径，同时，通过课程教学，让学生了解建筑材料的最新科学前沿及最新理论研究成果。

我国大学教育正从精英教育向大众教育转变，高等教育体制和课程设置进行了重大调整，倡导少学时、多课程的教学模式[6]。建筑材料课程学时也相应减少，而建筑材料实验课程是建筑材料课程的重要组成部分，有效地培养学生的实践动手能力、自学能力及科研能力，因此如何在有限时间内既达到既定的教学目标，又培养学生的创造性思维和科研能力，是当前建筑材料课程教学亟须解决的问题。

1 建筑材料课程教学现状

建筑材料课程教学效果与预期教学目标存在一定差距，主要存在以下问题：⑴建筑材料课程涵盖多类工程材料（水泥、混凝土、沥青、钢材等）的生产、化学组成、结构、性能、应用及性质变化规律等，知识面广，概念多、教学内容多而杂，各类材料间的关联性差，导致学生融会贯通难度较大，难以实现灵活运用；⑵课程知识点逻辑性差，经验公式不需要推导但应用性强，课程趣味性不强，导致课堂教学气氛不佳，学生学习兴趣不够；⑶建筑业发展日新月异，新材料、新技术层出不穷，对课程内容时效性要求高，但教材内容编写滞后于建筑业发展，导致课程教学内容与行业发展存在差距；⑷课程教学课时不足。土木工程专业该课程学时32学时，实验课程8学时，课时不足导致课程教学内容讲授不够全面，同时，课程对现场实践内容要求较多。在实际教学中，学生现场实践参观、操作机会少，学生对工程材料缺乏直观认识，理论联系实践不足。教学质量与预期目标存在一定的差距。

2 线上线下混融式教学模式的设计与实施

2.1 教学方案设计

混融式教学主要是将线上学习环境与线下课堂教学深入混合互融，使学生的学习得到有效拓展，实现线上线下教学资源共享及师生间的连续互动，丰富课堂教学载体，提升了教学内涵。线上，学生进行预习和浅表性学习（涉及基础知识的识记和理解），同时教师还应设置相应的问题，让学生自主答题；线下，教师通过学生互动及分组讨论等形式，引导和协助学生完成深度学习，包括知识的应用、分析、评价和创造。

混融式教学模式把课程教学分为课前学习、课堂学习和课后学习三个阶段，实施路径如图1所示。⑴课前学习阶段完成浅层知识的自主学习。通过线上课前学习学生自主完成课程内容的预习和重难点的总结，形成课程内容的思维导图；⑵课堂学习阶段主要是在课堂上完成知识的内化和升华，并与工程应用实际相结合，达到深度学习的效果；⑶课后学习阶段在线上完成课后作业和线上复习自测题，巩固学习知识，达到入脑入心的教学效果。混融式教学模式将教师定位为学生学习的指导者和协助者。

图1 教学活动设计过程图

2.2 教学活动组织

⑴课前学习阶段。在课前学习阶段，教师将课程中抽象的理论知识整理出来，制作自主学习清单和预习微动画或视频，按照教学大纲和教学计划安排，有序发布到网络平台，指导学生利用网络平台对新的课程内容进行自主学习、互动交流，了解课程的重难点。同时，教师设置相应课程问题，学生通过教学平台进行自主学习，完成课前预习测试，给予学生较强的学习自由度。

为提高课程学习效果，结合课程特点，在本研究创新性地引入了思维导图。通过线上课前学习，引导学生在自学过程中构筑课程思维导图，使学生在课前形成课程内容内在的逻辑关系，促进学生构建完整的知识体系[7-9]。遇到的疑难问题，通过多渠道与教师进行交流，一方面有利于教师了解学生的自主学习情况，知悉课程内容存在的共性疑难问题；另一方面利于教师在课堂教学过程中有针对性地进行教授、指导和解惑。

⑵课堂学习阶段。在课堂学习阶段，因学生对于课程内容的相关知识点已有一定认知，因此，教师的课程教学重点在于组织学生对课程知识点进行梳理，并就共性疑难问题进行集中解答。对于可研的课程问题，教师组织学生进入分组讨论，通过深入交流，各分组学生通过小组汇报、思维导图演示等方式，分享课程学习成果，教师对各分组学习成果给予指导、点评和纠正，总结课程学习重难点，引导学生进行学习反思，保证课程教学达到预期目标，并鼓励学生开展自我评价。

⑶课后阶段。学生根据课堂学习改进思维导图，形成对课程内容逻辑性及重难点深度了解。同时，为拓宽学生视野把握科技前沿，教师还可以通过学习平台向学生推送课程内容的前沿发展资料，包括最新的文献和科技报道。同时，及时推送复习自测题，进一步巩固学习效果，达到温故知新的学习成效。教师在听取学生建议后，更新教学资料和素材，提升学生学习契合度。

2.3 课程考核评价多元化

混融式教学模式学习载体丰富，学习成效明显，有效提升师生交流渠道，学习成果主要由过程性评价和终结性评价两部分组成。总评成绩以学生成绩作为量化指标，过程性评价和终结性评价的成绩占比相等，各为50%。过程性评价成绩由20%的课前学习评价、20%的课堂学习评价、10%的课后学习评价三部分构成。课前学习评价采取线上线下结合评价方式，包含学习态度、预习情况和学习效果；课堂学习评价采取线上评价和线下评价相结合的方式，包含对教师授课内容及授课形式的评价；课后学习评价主要通过平台发布测试题或布置作业，掌握学生的学习情况，形成对学生学习效果评价。终结性评价成绩即是期末试卷卷面成绩，占比50%。

线下教学评价主体单一、评价主观性强、信息反馈不足，因而过程性评价无法精准反馈，且所占比重较低。而混合式教学评价可以利用教学平台数据，做到线上线下相结合，将过程性评价由定性考核转向定量考核，采用数据驱动使教学评价显得更加客观全面。

3 教学效果

3.1 成绩对比分析

为了检验混合式教学模式的教学效果，对采用不同教学模式的2018级（传统教学模式）、2019 级（混融式教学模式）和2020级（传统教学模式）三个年级土木工程专业学生总成绩进行了对比分析，三个年级学生均为90人，具体数据如表1所示。数据表明，与传统教学模式相比开展混合式教学班级在0～69分数段学生数比例下降了12%左右，80分以上学生数比例增加了15%左右。结果说明采用混融式教学模式能有效提升学生成绩。

表1 传统式与混融式教学模式成效比较表（人数/占比）

3.2 调查问卷

为了了解采用混融式教学模式的学生满意度，本研究开展了基于混融式教学模式的调查问卷，共发放问卷200份，回收问卷192份，有效问卷189份。经统计，96.28% 的学生认为混融式教学模式提高了建筑材料课程的学习兴趣；92.34% 的学生对课前学习阶段及课后学习阶段的疑难问题线上交流讨论的体验度较高；此外91.18%的学生认为混融式教学模式的应用提升了自学能力、课程知识点分析能力以及复杂工程问题的解决能力；对课程知识点及应用方面的掌握有较高的满意度 （28.72%满意，67.56%非常满意）。

4 结语

本研究结合建筑材料课程特点，采用混融式教学模式，对课程内容进行剖析和重构。利用线上教育平台，将课程浅层知识学习前置，通过线下课堂深度学习，再经由线上拓展学习，达到提升学生的学习兴趣与学习效果的目的，实现了学生由“被动学”变为“主动学”。在构建混融式教学模式过程中，通过线上、线下深度融合的教学环节的设计，强化建筑材料课程的逻辑性，提升学生的自学能力、课程知识点分析能力以及复杂工程问题的解决能力，取得了较好的教学效果。