基于三合一有機混合模式的教學改革與實踐

王國林 丁文勝 吳志平 陳曉冬

摘? 要：結構力學課程傳統課堂存在教學內容單調、組織形式陳舊、考核評定單一等典型問題，影響工程教育持續改進。鑒于此，探索開展“線下課堂-線上SPOC-慕課堂”三合一有機混合的線上線下教學改革，主要包括對教學內容進行優化，對組織模式進行創新以及對考核評定途徑進行信息化。實踐表明，以學生為中心的三合一有機混合教學模式實現了多層次全過程的“教-學-評”輪轉，有效提升學生的主觀能動性，加強結構力學基本概念、原理和方法的理解，提高分析、計算和表達能力，取得良好的教學效果。相關改革經驗可為其他課程的混合式教學實施提供參考。

關鍵詞：結構力學;混合式教學;SPOC;過程化考核;線上線下

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）01-0128-04

Abstract： Disadvantages still exit about the teaching content， the organization mode and the assessment method for the Structural Mechanics course teaching， which has an adverse effect on the continuous quality improvement of engineering education. A three-in-one organic blended teaching mode was proposed， that is， consisting of classroom teaching， online SPOC learning， and managing. The teaching reform mainly includes the optimization of teaching content， the organization mode， and the information-based assessment method. The practice showed that the three-in-one organic blended teaching mode can actualize multi-level turning of teaching-learning-assessment， and effectively promote students' subjective initiative， not only strengthening their understanding of basic concepts， principals and methods， but also improving their abilities on analysis， calculation and expression. It indicates that the proposed teaching mode is effective， and can be for reference of other course.

Keywords： Structural Mechanics; hybrid teaching; SPOC; process assessment; online and offline

結構力學是土木工程專業的核心課程，其任務是在學習理論力學和材料力學的基礎上進一步掌握結構分析的基本概念、原理和方法，旨在培養學生的工程分析、計算和表達等能力，對于工程教育人才培養目標的達成極其關鍵。內容抽象、理論性強、學習難度高是結構力學課程的典型特征。面對課堂學時的壓縮、信息化技術的更新及“00后”大學生“互聯網原住民”等時代特征，結構力學教學的持續改進主要面臨如下三方面問題[1]：①在學生需求多元化的背景下，線下教學內容單調、難度單一，已無法適應“互聯網+教育”2.0時代所應有的人才培養要求;②傳統線下教學組織形式不便于及時獲取學習反饋，無法有針對性地實時更新教學內容，缺乏以問題為導向的課程內容組織;③蓬勃發展的線上資源，其分散性和自主性容易造成學習者的盲目性，如何用好這些資源，并實現考核評價與學生的自我激勵相融合，也有待完善。

近年來，眾多高校為提升結構力學課程的教學質量，開展了多方面的探索。在教學內容方面，提倡與工程案例結合，增加可視化實驗結構力學內容，增強學生對抽象理論內容的理解和掌握，提高學生的綜合素養[2-5]。在教學方式方法方面，提出了很多建設性的教研成果，如開發利用輔助教具[6-7]，基于學科思維導圖法[8]、以問題需求為導向的“3W3E”教學法[9]、全流程跟蹤教學法[10]，以及將成為高等教育教學新常態的混合式教學模式[11]?；旌鲜浇虒W模式充分體現了以學生為中心的教學理念，越來越得到師生的青睞，其中，大多借助雨課堂、超星學習通等數字化教學工具開展線上教學指導與管理[12-13]，部分基于自建MOOC進行線上教學[14-15]，而通過引用國家優質MOOC資源并結合人才培養目標改造為專屬SPOC的較少，而這正是國家一流課程建設推薦的主要形式之一。

近年來，針對上述問題，上海應用技術大學（以下簡稱“我?！保┩聊竟こ虒I持續推進以學生為中心，以知識、能力和素養為培養目標，結合我校培養要求，對優選的國家精品MOOC進行有機改造而創建了SPOC專屬課程，并以此為基礎，開展了線上線下混合式教學改革，主要包括教學內容優化、教學組織模式創新及成績評定方式信息化等內容。具體改革內容及實踐效果如下。

一? 混合式教學課程建設

（一）? 教學內容優化

結構力學課程（以下簡稱“本課程”）64課時，其中線下50課時，線上14課時，具體內容及學時安排見表1。線上內容主要是學生可以通過自學容易掌握的章節內容。結合教學要求和學生情況，與改革前相比，部分章節學時變化，如考慮多數同學力學基礎較弱以及部分內容對后續學習的重要性，在梁和剛架內力分析部分均增加了2個學時，而結合培養定位及課程目標，將影響線和虛功原理與結構位移計算分別減少2學時，具體見表1。

（二）? 教學資源及模式創建

課程以國家級線上線下混合式一流課程建設為導向，以學生發展為中心，以結構力學知識、能力和素養為培養目標，結合我校授課要求，引用國家精品MOOC資源并進行有機改造，開展混合式教學，組織模式如圖1所示。

教學團隊首先通過分工學習、集中討論的方式從諸多高校MOOC中優選了大連理工大學的國家精品課程，主要考慮資源教材選用、內容學時分配及授課內容等方面的因素。然后，結合我校結構力學課程授課大綱，通過團隊共建方式對其進行“移、增、刪”有機改造，成為學生課前和課后的線上自主學習的SPOC課程。在改造過程中，將大連理工大學MOOC資源相關章節按照我校教學計劃進行了“移”動重組;對MOOC中缺少的“影響線”章節，團隊通過專業公司協助拍攝，進行了增加（表1）;對MOOC中難度高或超綱的少部分資源進行了刪除。最終形成的SPOC課程包含視頻資源187個，課件187個，章節導學公告16個。

線下面授課堂主要就重點、難點進行微講，并通過典型例題的細講，提高學生對原理和方法的理解和掌握。本校學生基礎普遍偏弱，依托典型習題精講精練，有助于其對結構力學基本原理和方法的理解和掌握。結合課程目標、授課內容及學生情況，建立了典型習題庫，包括35道計算及作圖題、70道判斷題及126道選擇題，涉及各個章節，并將其置于SPOC課程，用于學生隨堂練習和課后復習，及時檢查學習效果。同時，利用慕課堂對線上線下課堂開展組織管理、隨堂練習、數據分析等活動，及時了解教學情況，以針對性地持續改進教學內容和方法。

二? 課程成績評定方式

課程采用線上線下混合模式進行過程化考核，與傳統過程考核相比，手段更加信息化（表2），“四化”優勢明顯，即課外預復習情況數據化、課堂學習質量可控化、課后作業互評便利化及激勵考核常態化，具體如下。

（一）? 課外預復習情況數據化

授課團隊至少提前2周將改造后的教學資源和學習要求上傳至SPOC，并發送學習提醒。學生可以充分采用手機移動端進行自我學習。授課老師可實時查看每位同學的預習和復習數據，做到課堂授課有針對性。

（二）? 課堂學習質量可控化

課堂上，要求每位同學將課程重點難點內容的講解過程和補充的授課內容進行有效記錄，課后及時發至班級群，提高學生課堂關注度;同時，依托慕課堂平臺隨時進行隨堂練習，即時檢查和鞏固學習效果，并進行反饋。

（三）? 課后作業互評便利化

在SPOC上發布作業，要求按時上傳至SPOC系統，并提醒同學進行互評。這樣不但可以讓大家互相學習，發現一些易錯知識點，同時還能促使他們換位思考，完成角色任務，提高學習興趣。

（四）? 激勵考核常態化

對于筆記記錄和作業完成質量較高的案例，在班級群進行公示表揚，起到鼓勵和引領作用;同時，對SPOC學習數據不理想案例，個別進行線下溝通指導。

三? 課程評價及改革成效

在2019—2020第二學期（新冠病毒感染疫情階段），課程選課人數156人，其中混合教學班級85人（要求），其余平行班級71人（可選）。在2020—2021第二學期，課程選課人數153人，其中混合教學班級74人（要求），其余平行班級79人（自愿）?；旌辖虒W班視頻學習2 106個。

混合班與平行班成績分布對比如圖2所示。在2019—2020第二學期，因為疫情均采用了線上教學方式，混合教學班卷面平均成績與平行班接近（混合教學班63.7分，平行教學班63.5分），但成績分布情況好于平行班。而在2020—2021第二學期，混合教學班較平行班的成績有較大的提高，平均成績提高了7.1%（混合教學班61.6分，平行教學班57.5分）。同時，同學們參與結構模型設計競賽的參與度和作品質量均較往年有了較大提升?？梢?，基于三合一有機混合教學方式，結合信息化過程考核手段，學生的內在潛力和學習動力得到了激發。通過授課團隊和同學們的共同努力，本課程2021年被評為上海市一流課程。

四? 結束語

結構力學課程以學生能力發展為中心，建立了“線下課堂-線上SPOC-慕課堂”三合一有機混合式教學模式，在資源建設、教學模式、考核評價等方面取得了如下成效。

以學生能力發展為中心，優選國家精品MOOC作為線上資源，結合本專業人才培養目標，通過“移、增、刪”，將“導學、微講、評講”融入線上資源，形成了面向應用創新型人才培養要求的、專屬化SPOC結構力學課程。

以問題導向組織設計線下課程，通過多練精講、教學翻轉、學生互評等，讓學生融入教學，增強了線下教學的針對性、互動性，課堂教學效果顯著提高。

基于信息化技術，通過“四化”將考核評價融入導學、自學、助學三種途徑，引導學生自我激勵，強化“教-學-評”的角色輪轉，融合貫通了線上線下的教學優勢，教學效果顯著提升。

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基金項目：2020年教育部產學研合作項目“BIM可視化招投標實訓課程”;上海應用技術大學線上線下混合教改項目“結構力學”;上海應用技術大學課程思政領航課程建設項目“結構力學”

第一作者簡介：王國林（1982-），男，漢族，江蘇建湖人，工學博士，副教授。研究方向為復合材料在土木工程中的應用。

*通信作者：丁文勝（1968-），男，漢族，江蘇常州人，工學博士，教授。研究方向為新型材料及結構的應用。